Der Moiré-Effekt
Überlagerung erzeugt überraschende Strukturen
Von Daniel Yoon im Rahmen seiner Bachelor-Arbeit
Betreuerin: Prof. Dr. Brigitte Forster-Heinlein
Hier geht es zum interaktiven Applet!
Der Moiré-Effekt entsteht durch eine Überlagerung von Bildern, die Strukturen enthalten. Er lässt sich am Besten mit einem Beispiel erklären. Wir betrachten zwei identische Bild-Ebenen und drehen eine davon. Wenn wir die beiden Bild-Ebenen nun überlagern, also übereinander legen, dann erhalten wir Muster, die in keiner der ursprünglichen Bildebenen vorhanden waren.
Tutorial zu den Funktionen des Applets - erstellt von Elena Mille
Im Applet kannst Du den Moiré-Effekt in seinen vielen Facetten interaktiv erforschen. Damit Du Dich besser zurecht findest, führt das folgende Tutorial durch die verschiedenen Funktionen des Applets.
Tutorial
Das interaktive Tutorial kann nur auf größeren Bildschirmen angezeigt werden.
Der Moiré-Effekt tritt auch im Alltag auf. Man lege zwei Fliegengitter oder Tüllstoff übereinander, und schon wird der Moiré-Effekt sichtbar.
Beim Thema Bild bzw. Fotografie ist der Moiré-Effekt dem einen oder der anderen sicherlich schon einmal über den Weg gelaufen. Hier können an mehreren Stellen unerwünschte Muster auftreten. Besonders Motive mit regelmäßiger Struktur bereiten Probleme.
So treten Überlagerungen auf, wenn die Bildauflösung mit der Struktur des Motivs auf dem Bild wechselwirkt. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn der karierte Anzug des Nachrichtensprechers in Kombination mit der Bildschirmauflösung des Fernsehers Muster wirft. Ebenso kann der Effekt bereits bei der Aufnahme des Bildes entstehen, wenn die Struktur des Bildsensors mit der Struktur des Motivs interferiert.
Moiré-Muster treten auch häufig beim Drucken von Bildern auf. Ein Beispiel dafür ist der Rasterdruck, der zum Drucken von Bildern in Zeitungen verwendet wird. Dabei werden kleine Tintenpunkte verwendet, um eine kontinuierliche Farbdeckung zu simulieren. Durch die Größe und den Abstand der Tintenpunkte können Farbverläufe erzielt werden. Hier kann es wiederum zu Überlagerungen zwischen der Rasterstruktur und der Struktur des Motivs kommen. Hinzu kommt, dass beim Farbdruck mehrere Tintenpunktraster übereinander gedruckt werden, wodurch Moiré-Muster auch zwischen den Rastern unabhängig vom Motiv entstehen können.
Wenn Du darüber nachdenkst, fallen Dir sicher noch viele weitere Beispiele ein.
Die Aufgabe der Mathematik ist es nun, das Phänomen mathematisch zu erfassen, um unerwünschte Moiré-Muster vermeiden zu können oder aber den Effekt gezielt einzusetzen.
Das Mathe-Museum empfiehlt
Der Youtube-Kanal Numberphile hat ein interessantes Video zum Thema Moiré-Effekt aufgenommen.
Hier kannst Du es direkt anschauen.
Quelle: Bachelor-Arbeit von Daniel Yoon: The Moiré-Effect, 2019; Text von Daniel Yoon und Elena Mille