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Stereo images

Die dritte Dimension vor Augen

3D-Aufnahme vom DLR-Standort Berlin-Adlershof

Die Welt, wie sie die meisten Menschen mit ihren Augen wahrnehmen, ist dreidimensional: Wir erkennen beispielweise, dass ein Haus weiter entfernt ist als ein anderes Gebäude oder wie weit eine Tasse noch von unserer Hand entfernt ist, wenn wir sie greifen wollen. Was aber passiert, wenn wir nicht durch beide Augen, sondern nur durch ein Auge oder eine Kamera schauen?

Um das Problem zu lösen bedienen sich die Planetenforscher eines einfachen und genialen Tricks: Sie lassen die Sonde ein Gebiet auf einem Himmelskörper aus zwei unterschiedlichen Richtungen fotografieren. Beide Aufnahmen zeigen einen Teil der Oberfläche - zum Beispiel einen Krater - aus zwei verschiedenen Perspektiven. Anschließend legen die Forscher die Bilder mit einem Computer so übereinander, dass sie einen räumlichen Eindruck der Szenerie erhalten. Weil die Fotos aus zwei Perspektiven gemacht wurden, nennen sie sich Stereobilder. Letzlich funktioniert es aber wie beim Menschen. Die seitlich versetzten Augen sehen aus leicht unterschiedlichen Blickwinkeln jeweils ein zweidimensionales Bild und erst das Gehirn verarbeitet sie zu einer räumlichen Wahrnehmung.

Ein ganz besonderes Instrument: Die HRSC-Kamera auf der Raumsonde Mars Express nimmt die Marsoberfläche aus verschiedenen Blickwinkeln auf. Aus diesen Daten werden beeindruckende Stereobilder erzeugt.

Bei der Entwicklung der Stereobilder-Technologie gehören DLR-Wissenschaftler aus Berlin zur Weltspitze. Sie haben beispielsweise die High Resolution Stereo Camera (HRSC) gebaut. Diese Hochleistungskamera sendet seit 2004 im Rahmen der europäischen Mission "Mars Express" Aufnahmen vom Roten Planeten in bislang unerreichter Qualität zur Erde. Damit konnte zum ersten Mal auf einer Weltraummission eine Planetenoberfläche systematisch in der dritten Dimension und in Farbe abgebildet werden.

Wo gab es Wasser auf dem Mars?

Mit Hilfe der HRSC-Aufnahmen haben Wissenschaftler beispielsweise im Mars-Canyon "Valles Marineris" oder in der Region "Xanthe Terra" markante Gegenden gefunden, die darauf hinweisen, dass dort in früheren Zeiten gewaltige Kräfte wie riesige Wassermengen die Oberfläche geformt haben.

Interaktiv über den Mars fliegen

Leben auf dem Mars? Bisher hat noch kein Nachwuchsforscher im DLR_School_Lab Berlin eine Marsmännchen-Siedlung auf den 3D-Bildern vom "roten Planeten" gefunden - aber einfachste Lebensformen könnten dort existieren.

Im DLR_School_Lab finden die Nachwuchsforscher heraus, wie es möglich ist, aus zwei "flachen" Bildern ein räumlich wirkendes Bild zu erzeugen. Anschließend können sie sogar selbst mit einer herkömmlichen Digitalkamera und einem einfachen Bildbearbeitungsprogramm selbst dreidimensionale Fotos knipsen! Außerdem erfahren sie, was Wackelbilder mit 3D-Darstellungen zu tun haben, oder wie beispielsweise eine Raumsonde mit nur einer Kamera dennoch in der Lage ist Entfernungen zu messen.

Der gigantische Mars-Canyon "Valles Marineris" in perspektivischer Darstellung

Besonders spannend wird es, wenn die Schülerinnen und Schüler selbst mittels einer 3D-Stereoprojektion über den Mars fliegen! Sie entdecken anhand der Originaldaten von der HRSC-Kamera die tiefen Schluchten des "Valles Marineris" und finden beispielweise Sedimentablagerungen oder andere Zeugnisse der marsianischen Vergangenheit.