Satellitenfotos Welt im Farbenrausch

Falschfarbenfotos von Satelliten zeigen die Erde als Kunstwerk. Die Bilder vereinen Infrarotmessungen mit Aufnahmen sichtbaren Lichts - und machen die teils fürs Auge nicht erkennbare Strahlung sichtbar. Das Ergebnis ist eine abstrakte Bildästhetik, die durchaus umstritten ist.

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Astronauten sind begeistert, wenn sie die Erde aus mehreren hundert Kilometern Höhe betrachten. Der Schönheit des blauen Planeten können sie sich kaum entziehen. Aber es gibt Wissenschaftler, die die Erde noch bunter machen, als sie eigentlich schon ist - mit der sogenannten Falschfarbentechnik.

Für das menschliche Auge sehen Städte aus großen Höhen einfach nur grau aus, Wälder erscheinen dunkelgrün. Spektralkameras an Bord von Satelliten wie "Landsat", "Envisat" oder "Ikonos" können dem Grau und dem Dunkelgrün jedoch erstaunliche Details entlocken. Das liegt vor allem an den Messungen im Infrarotbereich, der dem menschlichen Auge verborgen bleibt.

"Pflanzen reflektieren Infrarotlicht viel stärker als Licht im Bereich sichtbarer Wellenlängen", sagt Robert Meisner vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Könnte der Mensch Infrarotlicht sehen, wäre er von den Blättern der Bäume wohl regelrecht geblendet. Die kurzwellige Infrarot-Strahlung mit Wellenlängen von 0,7 bis 1,5 Mikrometern eignet sich deshalb besonders gut zum Beobachten von Pflanzen.

Nasa-Kitsch fürs Volk?

Die Kameras messen das unsichtbare Infrarotlicht - nur welche Farbe soll es in den Satellitenbildern bekommen? Meist entscheiden sich die Wissenschaftler für Rot, weil es dem Infrarot ja am nächsten liegt. Auf den Falschfarbenfotos, die in der Regel Infrarot-Messungen mit Aufnahmen im sichtbaren Wellenlängenbereich kombinieren, erscheinen Felder und Wälder so in unterschiedlich kräftigen Rottönen. Im Einzelfall machen die Forscher Infrarot aber auch mal zu Grün, etwa um den Urwald im Amazonasgebiet so darzustellen, wie man ihn kennt.

Martina Heßler von der Hochschule für Gestaltung Offenbach sieht derartig manipulierte Bilder mit gewissen Vorbehalten. Besonders skeptisch wird die Medienwissenschaftlerin, wenn Forscher Künstler beauftragen, einen fernen Planeten zu zeichnen, von dem man kaum mehr kennt als seine Masse und seinen Durchmesser. Bilder funktionierten anders als Texte, sagt Heßler, sie zeigten das Dargestellte, "als sei es so und nicht anders". Sie fordert deshalb gelegentlich "Mut zur Lücke im Bild", also auf allzu aufgehübschte Darstellungen zu verzichten. Dies nehme den Bildern "einen Großteil ihrer Macht".

Infrarotlicht enthüllt Landnutzung

Noch drastischer formuliert es die amerikanische Künstlerin Laurie Anderson, die im Jahr 2003 bei der Nasa als "artist in residence" eingeladen war. Die US-Weltraumbehörde präsentiere Fotos in Pink und Blau, die "aussehen wie Disney-Kitsch", sagte sie der "Süddeutschen Zeitung". Sie habe die Forscher gefragt, wie man auf diese Farben gekommen sei. Die Wissenschaftler hätten erwidert: "Wir dachten, sie würden den Leuten gefallen."

Man mag manches Bild aus dem All für Kitsch halten, für Wissenschaftler ist die Falschfarbentechnik jedoch unverzichtbar. Waldschäden, die Nutzung von Feldern, geologische Strukturen - all das können Forscher dank der Multispektralkameras sehr gut beobachten. Die falschen Farben sind in erster Linie ein Werkzeug, um die Welt besser zu verstehen.

"Wir wissen, dass attraktive Bilder von den Medien gern genommen werden", erklärt DLR-Experte Meisner. Das Problem einer konstruierten Realität sieht er jedoch nicht: "Die Bilder beruhen auf Messungen." Sein Kollege Michael Schmidt, der am DLR in Oberpfaffenhofen Satellitenbilder bearbeitet und auswertet, sagt: "Wir bemühen uns um Ästhetik, aber die steht nicht im Mittelpunkt." Die Bildmanipulation diene nur der besseren Verständlichkeit.

Zwei bis drei Stunden braucht Schmidt, um aus den Rohdaten vom Satelliten ein druckfähiges Bild zu erstellen. "Man muss Einflüsse der Atmosphäre eliminieren", erklärt er im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. "Wir können sogar Wolkenschatten herausrechnen oder Dunst."

Dunst und Schatten eliminieren

Beim Instrument Modis an Bord des Satelliten "Terra" stünden beispielsweise 36 Kanäle zur Auswahl, also Aufnahmen mit 36 verschiedenen Wellenlängen. "Wenn man zum Beispiel Waldbrände sehen möchte, nimmt man Kanal 21, der kurzwellige Infrarotstrahlung misst." Diesen Kanal setze man dann auf die Falschfarbe Rot - passend zum Feuer, und unterlege das Bild mit einem Grün- und einem Blau-Kanal für die Vegetation und die Erde - und fertig sei das Satellitenbild.

Die Möglichkeiten sind enorm: Mit Messungen im UV-Bereich kann man Vorgänge in der Atmosphäre untersuchen, mit Radar die Oberfläche abtasten und Höhenmodelle erstellen. "Manche Kameras messen die thermische Infrarotstrahlung, die Temperaturmessungen erlaubt", erklärt Meisner. Damit könne man auch nachts sehen.



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