580
Die wissenschaftlichen Grundlagen der Geländedarstellung.
Die Beleuchtungsstärke oder Intensität der Beleuchtung nimmt
bei senkrechter Beleuchtung zu und ab proportional dem Kosinus
des Einfallwinkels der Lichtstrahlen oder des Neigungswinkels der
beleuchteten Fläche (des Flächenelements). 1 Man vergleiche hierzu die zweite
Kolumne in Tab. I. Die dritte Kolumne hinwiederum zeigt, daß die Schatten
stärke S in reziprokem Verhältnis zur Beleuchtungsstärke zu- und ab
nimmt.
S — L — L cos cp — 1 — cos cp .
Bei der Anwendung der Beleuchtungsgesetze nehme ich die Oberfläche des
Erdkörpers bzw. das Gelände als eine vollkommen rauhe und matte Ebene an, d. h.
als eine Oberfläche, die keine Spiegelung zeigt und in allen ihren Sehrichtungen gleich
hell erscheint. Auf die Helligkeit im besondern habe ich kein Gewicht gelegt, da
ich sie für vorliegenden Fall, in dem Bewußtsein, keine Fehler in der Auffassung
und Berechnung zu begehen, mit der Intensität gleichgesetzt habe. „Unter der
Helligkeit eines Oberflächenelements / eines Körpers verstehen wir die Menge des
von / auf die Netzhaut des Auges gesendeten Lichtes, geteilt durch die Größe der
Fläche des Netzhautbildes von /.“ 2 Will man die Helligkeit eines Körpers so getreu
wie möglich darstellen, verfährt man am vorteilhaftesten nach Lamberts Gesetz,
nach dem die Helligkeit H — k cos s ist, worin k eine Konstante ist. Folglich ist
H — cos e oder in Rücksicht auf unsere Berechnungen = cos cp. Chr. Wiener weist
nach, daß Lambert mit diesem Gesetz der Wahrheit am nächsten kommt und nicht
etwa Burmester mit seinen Isophengen, d. i. den Linien gleicher scheinbarer Be
leuchtungsintensität oder gleicher Helle (s. S. 573), deren H = k cos e cos a ist, worin
a der Ausfallwinkel des Lichtstrahls bedeutet.
347. Das mathematische und technische Gerüst der Punktdarstellung. Bei dem
Lehmannschen und verwandten Systemen wird die Lichtintensität proportional dem
Neigungswinkel der beleuchteten Fläche angenommen, während sie in Wirklichkeit,
wie wir oben sahen, proportional dem Kosinus des Neigungswinkels ist. Dies Be
leuchtungsgesetz sucht nun vorliegendes System so weit wie möglich zu befolgen und
so die Aufgabe einer richtigen Terraindarstellung zu lösen, die darin besteht, die
naturgemäße Grundlage der Geländezeichnung festzulegen und von hier aus die
Geländedarstellungstheorie über die Brücke eines ziffernmäßig-mechanischen Systems
hinweg mit einem denkbaren Minimum subjektiven Hinzutuns in die Praxis über
zuführen. Es ist also weiter nichts als das Problem, das jede neuere und wissenschaft
liche Geländedarstellungstheorie zu lösen sucht, jede natürlich auf eigenem Wege
mit Hilfe besonderer Mittel, wie z. B. K. Peuckers spektral-adaptive Farbenplastik.
Nach der dritten Kolumne auf Tab. I beträgt bei 5° die Schattenstärke S —
0,00381, abgerundet 0,004. In die Kartentechnik umgesetzt heißt das: Von 1000
gleichgroßen Flächen liegen vier Flächen im intensivsten Schatten, also in Schwarz.
Die Flächen des intensivsten Schattens 0,004, 0,015, 0,034 usw. bis 1,000 setze ich
gleich dem Inhalt einer Kreisfläche, d. h. im Sinne des vorliegenden Systems gleich
dem Inhalt eines Punktes. 1 2
1 Vgl. L. Burmester, a. a. O., S. 8.
2 Chr. Wiener, a. a. O., S. 392.