Kees Floor, Zenit, april 2011

 

De wolken die we weerspiegeld zien in water, zijn dezelfde als de wolken aan de hemel. Voor regenbogen en andere lichtverschijnselen, geldt dat echter niet: de regenboog of de bijzon in het water is een andere dan het overeenkomstig verschijnsel aan de hemel.

1a. Hollandse wolkenlucht boven de Hollandse Biesbosch in de omgeving van Dordrecht en weerspiegeling daarvan in het water, 16 juni 2008. Het spiegelbeeld bevat dezelfde wolken en objecten als het origineel, maar dan wel bezien vanuit een andere gezichtshoek. Foto: Kees Floor.

1b. Altocumulus, Kinderdijk, en weerspiegeling daarvan in het water. Het spiegelbeeld bevat dezelfde wolken en objecten als het origineel, maar dan wel bezien vanuit een andere gezichtshoek. Foto: Kees Floor.

1c. Hollandse wolkenlucht. polder Maarsseveen, en weerspiegeling daarvan in het water. Het spiegelbeeld bevat dezelfde wolken en objecten als het origineel, maar dan wel bezien vanuit een andere gezichtshoek. Foto: Kees Floor.

Weerspiegelingen van wolkenlandschappen in rustig water zijn vaak schitterend om te zien. Doordat het licht van de spiegelbeelden minder fel is dan het licht dat direct van de hemel komt, doen de gespiegelde wolkenluchten doorgaans plezieriger aan. Vooral als we de hemel in de richting van de zon willen bekijken, of meer nog als we op zoek zijn naar verschijnselen dicht bij de zon, zoals kransen of iriserende wolken, vormen spiegelende wateroppervlakken vaak een handig hulpmiddel.
In eerste instantie lijkt het of de spiegelbeelden in het water gelijk zijn aan het origineel. Dat is bijvoorbeeld te zien in de weerspiegeling van de Hollandse wolkenlucht boven de Hollandse Biesbosch in de omgeving van Dordrecht (figuur 1a). Veel van de wolken die aan de hemel staan, kunnen we namelijk terugvinden in het spiegelbeeld. Datzelfde geldt trouwens ook voor kenmerken van de begroeiing rond het water.

Gespiegeld (wolken-)landschap
Toch zijn er ook verschillen. Die worden veroorzaakt doordat de waarneempositie bij het origineel anders is dan bij het spiegelbeeld. In het water zien we de wolkenlucht en de vegetatie vanuit het gezichtspunt van een andere, denkbeeldige waarnemer. Zijn ogen (of zijn camera) bevinden zich even ver onder water als die van ons erboven. We kijken daardoor als het ware tegen een ander deel van de wolk of de begroeiing aan.
Naarmate de voorwerpen of objecten dichterbij zijn, dalen ze meer ten opzichte van de achtergrond. Dat is bijvoorbeeld te zien geheel rechts op de foto van figuur 1. De donkergroene bomen op de achtergrond steken in het gewone beeld ruimschoots uit boven de lichtgroene boom direct naast het riet. In het spiegelbeeld zijn die hogere bomen nauwelijks nog te zien, doordat ze vrijwel geheel verdwijnen achter het spiegelbeeld van de lichtgroene boom. Evenzo gaat bewolking in de verte, die zich aan het eind van de nagenoeg rimpelloze waterplas net boven de begroeiing verheft, in het spiegelbeeld schuil achter de begroeiing. Het effect van daling ten opzichte van de achtergrond wordt minder naarmate de voorwerpen of objecten verder weg zijn en naarmate het oog of de camera dichter bij het wateroppervlak bevindt. Toch kunnen we steeds gemakkelijk vaststellen welke wolk bij welke gespiegelde wolk hoort.



3a. Regenboog in Molenpolder (gem. Maarssen) rond het tegenpunt van de zon achter de schaduw van de fotograaf. Tevens is een in het water weerspiegelde regenboog zichtbaar. De weerspiegelde boog is een andere dan de gewone boog. Foto: Kees Floor.
3b. Regenboog en weerpiegelde regenboog, De Bilt.
3c. Weerspiegeling van de regenboog in water,
Molenpolder.

Gespiegelde regenboog
Bij optische verschijnselen, zoals regenbogen, bijzonnen en andere halo's, geldt eveneens dat de weerspiegeling in water het verschijnsel toont zoals het zou worden waargenomen door een denkbeeldige waarnemer onder de waterspiegel. Dat leidt echter tot een andere situatie dan in het geval van wolken en elementen van het landschap. Dat komt doordat elke waarnemer, dus ook de denkbeeldige waarnemer onder de waterspiegel, zijn eigen regenboog heeft en zijn eigen bijzon. Als je je verplaatst van je eigen standpunt naar de positie waar de denkbeeldige waarnemer zich bevindt, of naar een andere plek, dan neem je je eigen bijzon of je eigen regenboog met je mee. Je kunt het vergelijken met het meenemen van je eigen schaduw, die ook steeds met je mee beweegt. Bij bewolking keken de 'echte' waarnemer boven de waterspiegel en de denkbeeldige waarnemer daaronder beide nog naar dezelfde wolk; nu kijken ze elk naar hun eigen regenboog of bijzon, dus in feite naar verschillende regenbogen of verschillende bijzonnen.
De regendruppels die bij de vorming van de regenboog zijn betrokken, zijn namelijk andere dan de druppels waarin de denkbeeldige waarnemer onder water de boog ziet. De druppels bevinden zich iets verder weg, zoals figuur 2 (helemaal onderaan) laat zien. Het zonlicht komt in het diagram van die figuur van linksboven. Waarnemer W ziet de regenboog in tegenovergestelde richting op positie R. De regenboog R' die door diezelfde waarnemer weerspiegeld wordt gezien, is die van een denkbeeldige waarnemer W', die zich even ver onder het wateroppervlak bevindt als waarnemer W zelf erboven staat. De druppels waarin de weerspiegelde regenboog R' zich vormt bevinden zich verder van de waarnemer weg dan de druppels waarin hij of zij de gewone regenboog R ziet.
Voor de ijskristallen van een kring om de zon of een bijzon geldt hetzelfde. Het kan zelfs voorkomen, dat een weerspiegelde regenboog wél te zien is, maar de directe regenboog niet, bijvoorbeeld doordat een wolk het zonlicht voor de druppels die de directe boog zouden moeten vormen, weg vangt.
Figuur 3 geeft een voorbeeld van een regenboog en een weerspiegelde regenboog. Het middelpunt van de gewone boog is het tegenpunt van de zon, dat zich bevindt in de richting van de schaduw van het hoofd van de fotograaf. De opname werd gemaakt in natuurgebied Molenpolder, net ten noorden van Utrecht. De golven op het water vormen kennelijk geen belemmering voor het optreden van een weerspiegelde regenboog.

4. Bijzon boven Lake Artemesia, College Park, MD, USA, ruim 15 kilometer ten noorden van Washington DC, 23 januari 2010 ongeveer 50 minuten voor zonsondergang bij een zonshoogte van 8 graden. Tevens is een in het water weerspiegelde bijzon zichtbaar. De weerspiegelde bijzon is een andere dan de bijzon boven water. Foto: Huug van den Dool.

5. Bijzon en weerspiegelde bijzon, De Bilt, 20 maart 2009. De weerspiegelde bijzon is ook nu weer een andere dan de bijzon boven water In het weerspiegelde landschap is het gebouw dat zichtbaar is in het directe beeld, verdwenen achter bomen en planten; de bijzon staat er veel dichter bij de begroeiing in de verte. Foto: Kees Floor.

 

Gespiegelde bijzon
Een weerspiegelde bijzon is onder andere te zien in de foto van figuur 4. Ook nu weer lijkt de weerspiegeling van de bijzon, in dit geval op het wateroppervlak van Lake Artemesia, ruim 15 kilometer ten noorden van Washington DC in de Verenigde Staten, zich weinig aan te trekken van de golven op het oppervlak. De foto illustreert nog eens dat de weerspiegelde hemel minder fel is en daardoor prettiger aandoet. In dit geval leidt dat tot een minder overstraalde, gereflecteerde bijzon. De rode, naar de zon, of in dit geval het spiegelbeeld van de zon, toe gerichte rand, is daardoor duidelijker zichtbaar.
De opname werd gemaakt bij een zonnestand van 8 graden. Bijzonnen hebben bij lage zonnestanden vaak een lange, van de zon af gerichte, witte 'staart'. Zo'n staart is ook te zien op de andere opname van een koppel bijzon-gespiegelde bijzon. De foto, gemaakt bij een sloot in het natuurontwikkelingsgebied Voorveldse Polder in De Bilt, bevat ook weer de karakteristieken van het gereflecteerde landschap, zoals eerder in dit artikel genoemd en getoond. Het gebouw verderop steekt in het directe beeld moeiteloos uit boven de begroeiing in de verte. In de weerspiegeling is het gebouw geheel verdwenen achter de reflecties van diezelfde bomen en planten. Merk op dat ook de afstand tussen de bovenrand van het groen en de bijzon in het weerspiegelde beeld veel kleiner is dan in het directe beeld.

2. Stralengang bij de weerspiegelde regenboog. Het zonlicht valt in van linksboven. Waarnemer W ziet de regenboog in R. De regenboog R' die door diezelfde waarnemer weerspiegeld wordt gezien, is die van een denkbeeldige waarnemer W', die zich even ver onder het wateroppervlak bevindt als waarnemer W erboven staat. De druppels waarin de weerspiegelde regenboog R' zich vormt bevinden zich verder van de waarnemer weg dan de druppels waarin hij of zij de gewone regenboog R ziet.