Nun, nehmen wir an, es würde nur 1% der für deine Kamera sichtbaren Mondfläche beleuchtet, und es würde dein Objektiv eine Brennweite haben, durch die 100 Pixel deines Sensors/Filmes beleuchtet werden. Wenn jetzt Vollmond wird, dann wird 100% der sichtbaren Mondfläche beleuchtet, und damit 10000 Pixel in deiner Kamera, aber die einzelnen Pixel nach wie vor gleich hell.
Meinst du damit, dass 1% seiner Fläche angeleuchtet werden oder dass diese Lichterkette den ganzen Baum anleuchtet und die resultierende Helligkeit 1% irgendeines Maximalwertes ergibt?
Wenn die 10 Lichterketten alle die gleiche Fläche anleuchten, ja. Wenn die 10 Lichterketten völlig unterschiedliche Teile des Baumes beleuchten, dann erscheinen die einzelnen Teile genau gleich hell wie der eine Teil mit einer Lichterkette. Dass in unseren alltäglichen Beobachtungen der Baum mit 10 Lichterketten heller erscheint als der mit einer, liegt daran, dass Lichterketten üblicherweise überlappend ausleuchten, und da addieren sich die Helligkeitswerte. Nur was den Mond betrifft, gibt es keine 10 Sonnen, es gibt nur die eine Sonne, die den selben Mond aus unterschiedlichen Richtungen anleuchtet.
Ein voller Mond wirft mehr Licht auf die Erde als ein Halbmond, das ist klar. Aber pro Flächeneinheit leuchten sie ca. gleich stark, und das ist die für deine Kamera relevante Größe. Für die Helligkeit einer Nachtlandschaft ist hingegen die Gesamtleuchtkraft des Mondes relevant.
Das klingt paradox, denk dir das aber folgendermaßen: Betrachte zwei separate Punkte auf der Mondoberfläche, z.B den obersten und den untersten Punkt (sagen wir Nordpol und Südpol). Beide Punkte beleuchten eine Straße in der Nacht, daher addieren sich die Lichtmengen auf. Aber in deiner Kamera beleuchtet jeder der zwei Punkte ein anderes Pixel (sonst könntest du sie ja im Foto nicht unterscheiden), es ist für das eine Pixel irrelevant, ob der andere Punkt leuchtet. Daher ist die Belichtungszeit unabhängig davon, ober der ganze Mond leuchtet oder nur ein kleiner Teil.
Halt, wirst du dir jetzt denken, habe ich nicht in einem früheren Post geschrieben, dass man bei Halbmond mehr belichten muss als bei Vollmond???
Ja, sage ich darauf, aber die Ursache dafür ist nicht das Ausmaß der Fläche, sondern der Winkel, unter dem diese Fläche uns anleuchtet. Die Fläche steht nämlich bei Vollmond im rechten Winkel zu uns, während sie bei Halbmond in einem schrägen Winkel zu uns steht, und da lehrt das Gesetz für diffuse Strahler, dass im schrägen Winkel weniger Licht reflektiert wird als im Rechten.
