Umkehrbild

Umkehrbild bezeichnet in der Optik ein Bild, dessen Orientierung dem Objekt gegenüber umgekehrt ist. Der Begriff wird vor allem für das reale Abbild verwendet, das von einer Sammellinse oder einem Hohlspiegel erzeugt wird, wenn das Objekt außerhalb der Brennweite liegt.

Entstehung: Bei einer dünnen konvergierenden Linse erzeugen Strahlen, die von jedem Objektpunkt ausgehen, hinter der Linse ein Gewebe von Strahlen, das sich auf der gegenüberliegenden Seite der Linse schneidet. Das resultierende Bild ist in der Regel inversioniert (umgekehrt). Physikalisch gilt: Ist das Objekt außerhalb der Brennweite f (do > f), entsteht ein reales Bild (di > 0) und dieses ist invertiert; liegt do innerhalb von f, entsteht ein virtuelles, aufrechtes und vergrößertes Bild.

Bei Spiegeln verhält es sich ähnlich: Ein konkaver Spiegel erzeugt ein reales, invertiertes Bild, sofern das Objekt außerhalb der Brennweite liegt; innerhalb der Brennweite entsteht ein virtuelles, aufrechtes Bild.

Beispiele und Anwendungen: In einer normalen Kamera entsteht das Umkehrbild typischerweise auf dem Film oder Sensor, da die Linse ein invertiertes reales Abbild bildet. Mikroskope liefern ebenfalls invertierte Abbildungen des Objekts; viele Teleskope liefern ohne weitere Optik meist invertierte Bilder, die durch Prismen oder Spiegeloptionen meist aufrecht gestellt werden können.

Abgrenzung: Ein Umkehrbild ist nicht identisch mit einer einfachen Spiegelung (Lateralumkehr) an einem Spiegel; je nach Aufbau kann die Orientierung in einer oder beiden Achsen vertauscht erscheinen.

Historisch steht der Begriff im Kontext der geometrischen Optik und der Beschreibung der Bildentstehung durch Linsen und Spiegel.