Bild in der Wissenschaft: Unterschied zwischen den Versionen

Aus GIB - Glossar der Bildphilosophie
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(Übersicht: Das Bild in der Wissenschaft)
 
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==Übersicht: Das Bild in der Wissen&shy;schaft==
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Das Bild in der Wissenschaft tritt heute in viel&shy;fälti&shy;gen Formen und Funkti&shy;onen auf. Wir finden es in den unter&shy;schiedlich&shy;sten wissen&shy;schaft&shy;lichen Diszi&shy;plinen sowohl natur- als auch geistes- und sozial&shy;wissen&shy;schaft&shy;licher Art. Es zeigt uns gleicher&shy;maßen die Welt des Mikro&shy;kosmos (Bilder von Mikro&shy;orga&shy;nismen oder orga&shy;nischen Zellen etc.) als auch jene des Makro&shy;kosmos (Bilder von Lebe&shy;wesen oder Gala&shy;xien; vgl. Abb. 1).
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[[Datei:blue_marble.jpg|thumb|Ab&shy;bil&shy;dung 1: Die Welt er&shy;for&shy;schen...]]
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In&shy;stru&shy;men&shy;ten&shy;bil&shy;der – in die&shy;sem Fal&shy;le Bil&shy;der, die durch mi&shy;k&shy;ro&shy;sko&shy;pi&shy;sche, fo&shy;to&shy;gra&shy;fi&shy;sche oder te&shy;le&shy;sko&shy;pi&shy;sche Be&shy;ob&shy;ach&shy;tungs&shy;ver&shy;fah&shy;ren ge&shy;won&shy;nen wur&shy;den – stel&shy;len da&shy;bei nur ei&shy;ne von vie&shy;len Er&shy;schei&shy;nungs&shy;wei&shy;sen des wis&shy;sen&shy;schaft&shy;li&shy;chen Bil&shy;des dar. Bal&shy;ken&shy;dia&shy;gram&shy;me zur Ver&shy;an&shy;schau&shy;li&shy;chung von Um&shy;fra&shy;ge&shy;er&shy;geb&shy;nis&shy;sen in der So&shy;zio&shy;lo&shy;gie oder Kur&shy;ven&shy;dia&shy;gram&shy;me zur Visuali&shy;sierung von Mess&shy;daten in der Physik wären ande&shy;re Beispie&shy;le. Die bild&shy;hafte [[Darstellung und Repräsentation|Reprä&shy;senta&shy;tion]] ist dabei in ihren viel&shy;fälti&shy;gen Formen ein wichti&shy;ger Bestand&shy;teil sowohl der wissen&shy;schaftli&shy;chen Kommu&shy;nika&shy;tions-, Doku&shy;menta&shy;tions- als auch der For&shy;schungs&shy;prozes&shy;se selbst.
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Das Bild in der Wissenschaft wurde in den letzten Jahren in unterschied&shy;lichsten Kontex&shy;ten thema&shy;tisiert und aus dem Blick&shy;winkel verschie&shy;dener wissen&shy;schaftli&shy;cher Diszi&shy;plinen beleuch&shy;tet (vgl. z.B. <bib id='Baigrie 1996a'></bib>; <bib id='Gall 2007a'></bib>; <bib id='Groß & Westermann 2007a'>Groß & Wester&shy;mann 2007a</bib>; <bib id='Liebsch & Mößner 2012a'></bib>). Eine wichti&shy;ge Perspek&shy;tive bringt nach wie vor die Kunst&shy;geschich&shy;te ein (vgl. z.B. <bib id='Stafford 1998a'></bib>). Horst Brede&shy;kamp et al. legen beispiels&shy;weise eine ausführ&shy;liche Ana&shy;lyse [[Technisches Bild|techni&shy;scher Bilder]] und der ihnen inhä&shy;renten Stile „einer Zeit, einer Menta&shy;lität, eines Forscher&shy;kollek&shy;tivs und eines Geräts“ (<bib id='Bredekamp et al. 2008a'>Brede&shy;kamp et al. 2008a</bib>): S. 9) vor.
  
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=====Übersicht: Das Bild in der Wissenschaft=====
 
 
<!--Hier die entsprechende Textpassage einfügen-->
 
<!--Anmerkung zwischen <ref> und </ref> im laufenden Text-->
 
<!--Literaturverweise im laufenden Text <bib id='Jonas 61a'>Jonas 1961</bib> -->
 
<!--  ... id im Literaturverzeichnis nachsehen, gegebenenfalls neu einfügen -->
 
<!--  ... (siehe Link "Sammlung" in Bibliographie-Box -->
 
<!-- Bilder als thumbs einsetzen, Muster: [[Datei:Beispiel.png|thumb|Bildtitel]] -->
 
 
Das Bild in der Wissenschaft tritt heute in vielfältigen Formen und Funktionen auf. Wir finden es in den unterschiedlichsten wissenschaftlichen Disziplinen sowohl natur- als auch geistes- und sozialwissenschaftlicher Art. Es zeigt uns gleichermaßen die Welt des Mikrokosmos (Bilder von Mikroorganismen oder organischen Zellen etc.) als auch jene des Makrokosmos (Bilder von Lebewesen oder Galaxien). [[Datei:blue_marble.jpg|thumb|Abb. 1 Die Welt erforschen...]]
 
Instrumentenbilder – in diesem Falle Bilder, die durch mikroskopische, fotografische oder teleskopische Beobachtungsverfahren gewonnen wurden – stellen dabei nur eine von vielen Erscheinungsweisen des wissenschaftlichen Bildes dar. Balkendiagramme zur Veranschaulichung von Umfrageergebnissen in der Soziologie oder Kurvendiagramme zur Visualisierung von Messdaten in der Physik wären andere Beispiele. Die bildhafte Repräsentation ist dabei in ihren vielfältigen Formen ein wichtiger Bestandteil sowohl der wissenschaftlichen Kommunikations-, Dokumentations- als auch der Forschungsprozesse selbst.
 
Das Bild in der Wissenschaft wurde in den letzten Jahren in unterschiedlichsten Kontexten thematisiert und aus dem Blickwinkel verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen beleuchtet (vgl. z.B. <bib id='Baigrie 1996a'></bib>; <bib id='Gall 2007a'></bib>; <bib id='Groß & Westermann 2007a'></bib>; <bib id='Liebsch & Mößner im Erscheinen a'></bib>). Eine wichtige Perspektive bringt nach wie vor die Kunstgeschichte ein (vgl. z.B. <bib id='Stafford 1998a'></bib>). Horst Bredekamp et al. (vgl. <bib id='Bredekamp et al. 2008a'></bib>) legen beispielsweise eine ausführliche Analyse technischer Bilder und der ihnen inhärenten Stile „einer Zeit, einer Mentalität, eines Forscherkollektivs und eines Geräts“ (ebd., 9) vor.
 
 
=====Kunst und Wissenschaft=====
 
''„[…] und wahrlich, die Malerei ist eine Wissenschaft und echte Tochter der Natur, weil sie von dieser erzeugt ist; doch richtiger müßte man sie Enkelin der Natur nennen, weil alle offenbaren Dinge von der Natur erzeugt worden sind und diese Dinge ihrerseits die Malerei geboren haben. Also werden wir sie richtig Enkelin der Natur und mit Gott verwandt nennen.“ ''Leonardo da Vinci 1492 (zitiert nach <bib id='da Vinci 1958a'></bib>, 83)
 
 
 
Denkt man an ''Bilder'', denkt man wahrscheinlich zunächst an den Kontext der Kunst und erst in einem zweiten Schritt an jenen der Wissenschaften. [[Datei:Proportions_of_the_Head.jpg|thumb|Abb. 2 Leonardo da Vinci: Proportionen des Kopfes]]Dabei waren beide Kontexte vor noch nicht allzu langer Zeit eng miteinander verzahnt, wie es an den Arbeiten von Leonardo da Vinci besonders deutlich wird. Da Vinci war nicht nur ein begnadeter Maler, sondern auch ein nicht weniger leidenschaftlicher Naturforscher (vgl. <bib id='da Vinci 1958a'></bib>). Präzise hat er dabei seine Beobachtungen nicht nur im Wort, sondern auch im Bild – in der von seiner Hand gefertigten Zeichnung – für die Nachwelt festgehalten ([http://www.museoscienza.org/english/leonardo/default.asp Leonardos Werk], vgl. auch <bib id='Robin 1993a'></bib> 198, 200f.). Das Bild wird damit zum zentralen Gegenstand der Wissenschaften. Es dokumentiert die Beobachtungen, macht sie verfügbar, ermöglicht anderen Forschern einen genauen Vergleich mit ihren Resultaten und hilft, das einmal erlangte Wissen weiterzugeben und zu erhalten.
 
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[http://www.britannica.com/EBchecked/topic/224058/Galileo Galileo Galilei] liefert uns ein weiteres Beispiel für diese Verknüpfung von künstlerischem Können und naturwissenschaftlichen Forschergeist.<ref>Natürlich lassen sich auch in vielen weiteren Bereichen, nicht nur der Astronomie, Beispiele finden, die die Überschneidung von künstlerischem Talent mit naturwissenschaftlichem Forschergeist dokumentieren. Insbesondere die Biologie ist reich an solchen Fällen. Exemplarisch mag hier auf [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/214011/Georg-Forster Georg Forster] hingewiesen sein, welcher u.a. an der zweiten Expedition von James Cook in den Südpazifik (1772-75) teilnahm und seine umfangreichen Beobachtungen der dortigen Tier- und Pflanzenwelt in seinen Zeichnungen festhielt.</ref> Detailgetreu hielt er in von Hand gefertigten Zeichnungen fest, was ihm sein Blick durch das Teleskop am Nachthimmel enthüllte. Hierzu gehören beispielsweise seine [http://brunelleschi.imss.fi.it/galileopalazzostrozzi/object/GalileoGalileiDrawingsOfTheMoon.html Zeichnungen des Mondes] (vgl. auch <bib id='Robin 1993a'></bib>, 22), welche zum ersten Mal deutlich werden ließen, dass der Trabant der Erde von Kratern übersät und durchaus nicht der perfekt geformte Himmelskörper war, zu welchem ihn die Aristotelische Lehre noch erklärt hatte (vgl. <bib id='Chalmers 2007a'></bib>, 65).
 
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Deutlich wird an diesen Fallbeispielen, dass seit der Begründung der modernen Naturwissenschaften das Bild immer schon eine wichtige Rolle in diesem Kontext gespielt hat. Offenbar ist der Zusammenhang zwischen Bild und Wissenschaft demnach doch ein engerer als unsere anfänglichen Intuitionen uns suggerierten haben.
 
  
Nicht immer waren freilich die Kompetenzen so gelagert, dass Forschergeist und Künstler sich in ein und derselben Person verbanden. Oftmals waren und sind auch heute noch die Wissenschaftler auf die Unterstützung der Künstler angewiesen, wenn sie ihre Ergebnisse nicht nur schriftlich, sondern eben auch bildlich darstellen, vervielfältigen und veröffentlichen möchten. Auf das wechselvolle Verhältnis von Kunst und Wissenschaft geht Anja Zimmermann (2009) genauer ein. In ihren Ausführungen zeigt sich, dass es sich aus der wissenschaftlichen Perspektive dabei nicht allein um eine neutrale Inanspruchnahme von Diensten einer anderen Disziplin gehandelt hat, sondern dass durchaus eine wechselseitige Beeinflussung der jeweils vertretenen Darstellungsideale erfolgte. Insbesondere betraf dies die Überlegungen dazu, was die charakteristischen Eigenschaften einer ''objektiven [[Darstellung|Darstellung]]'' ausmache (vgl. <bib id='Zimmermann 2009a'></bib>, 31ff.; <bib id='Daston u. Galison 1992a'></bib>). Auch zeigt sich im Laufe der Entwicklungsgeschichte, dass sich zwischen Kunst und Wissenschaft ein steter Prozess von gegenseitiger Annäherung einerseits und mehr oder weniger starken Abgrenzungsversuchen andererseits abspielte. Immer wieder gab es von Seiten der Wissenschaftler Bestrebungen, sich von ihrer Abhängigkeit von künstlerischen Zuarbeiten zu befreien und selbst die Bilder zu erstellen, die im jeweiligen Forschungsfeld gebraucht wurden (vgl. z.B. <bib id='Zimmermann 2009a'></bib>, 53ff.). Aber auch im künstlerischen Bereich wurde insbesondere infolge der Erfindung und Weiterentwicklung der Fotografie, die seit jeher als besonders zuverlässiges und realistisches Medium gilt (vgl. z.B. <bib id='Wiegand 1981a'></bib>), die Bestrebung geweckt, ganz neue Darstellungsformen z.B. die [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/387137/modern-art?anchor=ref15174 abstrakte Malerei in der modernen Kunst] zu entwickeln. Hintergrund war dabei die Überlegung, dass mit der Fotografie das Ideal der realistischen Darstellung in einer Weise verwirklicht wurde, wie sie mit den Mitteln der Malerei nie erreicht werden könnte.
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==Kunst und Wissenschaft==
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:[…] ''und wahrlich, die Malerei ist eine Wissen&shy;schaft und echte Tochter der Natur, weil sie von dieser erzeugt ist; doch richti&shy;ger müßte man sie Enke&shy;lin der Natur nennen, weil alle offen&shy;baren Dinge von der Natur erzeugt worden sind und diese Dinge ihrer&shy;seits die Male&shy;rei gebo&shy;ren haben. Also werden wir sie richtig Enke&shy;lin der Natur und mit Gott verwandt nennen.'' Leonar&shy;do da Vinci 1492 (zitiert nach <bib id='da Vinci 1958a'></bib>: S. 83)
Alex Soojung-Kim Pang (<bib id='Pang 2002a'></bib>) erläutert ferner ein Problem, dass insbesondere mit dem Einsatz von Fotografien im wissenschaftlichen Kontext (hier nun der Astronomie) verbunden war: die Frage der ''Reproduzierbarkeit im Druck''. Auch hier waren die Wissenschaftler wieder auf die enge Zusammenarbeit mit Fachfremden – nun den Herstellern der Druckplatten für die fotografischen Bilder – angewiesen. „Der Triumphzug der Fotografie in die Observatorien war, so schien es, gepaart mit der Entwicklung mechanischer Druckmethoden, die eine von Ansichten und Interventionen unabhängige Vervielfältigung versprachen“ (<bib id='Pang 2002a'></bib>, 103). Erneut ging es, wie schon in den Kooperationen mit der bildenden Kunst, um das Herausarbeiten gemeinsamer Darstellungskonventionen (vgl. ebd., 122ff.). Anschaulich beschreibt Pang, wie als wichtige Hürde hier die Verständigung über die Relevanz einzelner Bildkomponenten und über die Unterscheidung zwischen einer ''erlaubten Verbesserung'' der Abbildung und einer ''unerlaubten Manipulation'' des Bildes genommen werden musste (vgl. ebd., 131ff.).</p>
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Denkt man an ''Bilder'', denkt man wahrschein&shy;lich zunächst an den Kontext der Kunst und erst in einem zweiten Schritt an jenen der Wissen&shy;schaften. [[Datei:Proportions_of_the_Head.jpg|thumb|Ab&shy;bil&shy;dung 2: Leo&shy;nar&shy;do da Vin&shy;ci: «Pro&shy;por&shy;ti&shy;o&shy;nen des Kop&shy;fes»]]Da&shy;bei wa&shy;ren bei&shy;de Kon&shy;tex&shy;te vor noch nicht all&shy;zu lan&shy;ger Zeit eng mit&shy;ein&shy;an&shy;der ver&shy;zahnt, wie es an den Ar&shy;bei&shy;ten von Leo&shy;nar&shy;do da Vin&shy;ci be&shy;son&shy;ders deut&shy;lich wird. Da Vin&shy;ci war nicht nur ein be&shy;gna&shy;de&shy;ter Ma&shy;ler, son&shy;dern auch ein nicht we&shy;ni&shy;ger lei&shy;den&shy;schaft&shy;li&shy;cher Na&shy;tur&shy;for&shy;scher (vgl. <bib id='da Vinci 1958a'>da Vin&shy;ci 1958a</bib>). Prä&shy;zi&shy;se hat er da&shy;bei sei&shy;ne Be&shy;ob&shy;ach&shy;tun&shy;gen nicht nur im Wort, son&shy;dern auch im Bild – in der von sei&shy;ner Hand ge&shy;fer&shy;tig&shy;ten Zeich&shy;nung (Abb. 2) – für die Nach&shy;welt festge&shy;halten ([http://www.museoscienza.org/english/leonardo/default.asp Leonar&shy;dos Werk], vgl. auch <bib id='Robin 1992a'></bib>: S. 198, 200f.). Das Bild wird damit zum zentra&shy;len Gegen&shy;stand der Wissen&shy;schaften. Es doku&shy;mentiert die Beobach&shy;tungen, macht sie verfüg&shy;bar, ermög&shy;licht ande&shy;ren Forschern einen genau&shy;en Vergleich mit ihren Resul&shy;taten und hilft, das einmal erlang&shy;te Wissen weiter&shy;zuge&shy;ben und zu erhal&shy;ten.
Das Bild in der Wissenschaft ist aber keinesfalls nur ein Phänomen der Renaissance oder anderer vergangener Zeitalter. Es behauptet seine Stellung auch weiterhin und baut diese stetig aus. Es folgte der Ausdifferenzierung der Wissenschaften in die unterschiedlichsten Einzeldisziplinen hinein und das sowohl in den Natur- als auch den Sozial- und Geisteswissenschaften (vgl. z.B. <bib id='Mößner & Liebsch im Erscheinen a'></bib>). Ferner hat sich am Beispiel der Fotografie schon gezeigt, dass das Bild sich nicht bloß inhaltlich in den Wissenschaften weiterentwickelt, sondern sich ebenso in seiner Form zunehmend ausdifferenziert hat. So wurden im Laufe der Jahre immer mehr Abbildungsverfahren entwickelt, die sowohl die Art der Darstellung als auch die Weise der technischen Entstehung des Bildes betreffen.</p>
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[http://www.britannica.com/EBchecked/topic/224058/Galileo Galileo Galilei] liefert uns ein weiteres Beispiel für diese Verknüp&shy;fung von künstle&shy;rischem Können und natur&shy;wissen&shy;schaftli&shy;chen Forscher&shy;geist.<ref>Na&shy;tür&shy;lich las&shy;sen sich auch in vie&shy;len wei&shy;te&shy;ren Be&shy;rei&shy;chen, nicht nur der As&shy;tro&shy;no&shy;mie, Bei&shy;spiele fin&shy;den, die die Über&shy;schnei&shy;dung von künst&shy;le&shy;ri&shy;schem Ta&shy;lent mit na&shy;tur&shy;wis&shy;sen&shy;schaft&shy;li&shy;chem For&shy;scher&shy;geist do&shy;ku&shy;men&shy;tie&shy;ren. Ins&shy;be&shy;son&shy;de&shy;re die Bio&shy;lo&shy;gie ist reich an sol&shy;chen Fäl&shy;len. Exem&shy;pla&shy;risch mag hier auf [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/214011/Georg-Forster Ge&shy;org&#8203; For&shy;ster] hin&shy;ge&shy;wie&shy;sen sein, wel&shy;cher u.a. an der zwei&shy;ten Ex&shy;pe&shy;di&shy;ti&shy;on von James Cook in den Süd&shy;pa&shy;zi&shy;fik (1772-&#8203;75) teil&shy;nahm und sei&shy;ne um&shy;fang&shy;rei&shy;chen Be&shy;ob&shy;ach&shy;tun&shy;gen der dor&shy;ti&shy;gen Tier- und Pflan&shy;zen&shy;welt in sei&shy;nen Zeich&shy;nun&shy;gen fest&shy;hielt.</ref> Detail&shy;getreu hielt er in von Hand gefer&shy;tigten Zeichnun&shy;gen fest, was ihm sein Blick durch das Tele&shy;skop am Nacht&shy;himmel ent&shy;hüllte. Hier&shy;zu gehö&shy;ren beispiels&shy;weise seine [http://brunelleschi.imss.fi.it/galileopalazzostrozzi/object/GalileoGalileiDrawingsOfTheMoon.html Zeichnun&shy;gen des Mondes] (vgl. auch <bib id='Robin 1992a'></bib>: S. 22), welche zum ersten Mal deutlich werden ließen, dass der Trabant der Erde von Kratern über&shy;sät und durchaus nicht der perfekt geform&shy;te Himmels&shy;körper war, zu welchem ihn die Aristo&shy;teli&shy;sche Lehre noch erklärt hatte (vgl. <bib id='Chalmers 2007a'></bib>: S. 65).
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Deutlich wird an diesen Fall&shy;beispie&shy;len, dass seit der Begrün&shy;dung der moder&shy;nen Natur&shy;wissen&shy;schaften das Bild immer schon eine wichti&shy;ge Rolle in diesem Kontext gespielt hat. Offen&shy;bar ist der Zu&shy;sammen&shy;hang zwischen Bild und Wissen&shy;schaft dem&shy;nach doch ein enge&shy;rer als unse&shy;re anfäng&shy;lichen Intu&shy;iti&shy;onen uns sugge&shy;rierten.
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Nicht immer waren freilich die Kompe&shy;tenzen so gela&shy;gert, dass Forscher&shy;geist und Künstler sich in ein und dersel&shy;ben Person verban&shy;den. Oftmals waren und sind auch heute noch die Wissen&shy;schaftler auf die Unter&shy;stützung der Künstler ange&shy;wiesen, wenn sie ihre Ergeb&shy;nisse nicht nur schriftlich, sondern eben auch bildlich darstel&shy;len, verviel&shy;fälti&shy;gen und veröf&shy;fentli&shy;chen möchten. Auf das wechsel&shy;volle Verhält&shy;nis von Kunst und Wissen&shy;schaft geht Anja Zimmer&shy;mann (2009) genau&shy;er ein. In ihren Ausfüh&shy;rungen zeigt sich, dass es sich aus der wissen&shy;schaftli&shy;chen Perspek&shy;tive dabei nicht allein um eine neutra&shy;le Inan&shy;spruch&shy;nahme von Diensten einer ande&shy;ren Diszi&shy;plin gehan&shy;delt hat, sondern dass durchaus eine wechsel&shy;seiti&shy;ge Beein&shy;flussung der jeweils vertre&shy;tenen Dar&shy;stellungs&shy;ideale erfolg&shy;te. Insbe&shy;sonde&shy;re betraf dies die Über&shy;legun&shy;gen dazu, was die cha&shy;rakte&shy;risti&shy;schen Eigen&shy;schaften einer ''objek&shy;tiven [[Darstellung|Darstel&shy;lung]]'' ausma&shy;che (vgl. <bib id='Zimmermann 2009a'>Zimmer&shy;mann 2009a</bib>: S. 31ff.; <bib id='Daston & Galison 1992a'>Daston & Gali&shy;son 1992a</bib>). Auch zeigt sich im Laufe der Ent&shy;wicklungs&shy;geschich&shy;te, dass sich zwischen Kunst und Wissen&shy;schaft ein steter Prozess von gegen&shy;seiti&shy;ger Annä&shy;herung einer&shy;seits und mehr oder weni&shy;ger starken Abgren&shy;zungs&shy;versu&shy;chen an&shy;derer&shy;seits abspiel&shy;te. Immer wieder gab es von Seiten der Wissen&shy;schaftler Bestre&shy;bungen, sich von ihrer Abhän&shy;gigkeit von künstle&shy;rischen Zuar&shy;beiten zu befrei&shy;en und selbst die Bilder zu erstel&shy;len, die im jewei&shy;ligen For&shy;schungs&shy;feld gebraucht wurden (vgl. z.B. <bib id='Zimmermann 2009a'>Zimmer&shy;mann 2009a</bib>: S. 53ff.). Aber auch im künstle&shy;rischen Bereich wurde insbesondere infolge der Erfin&shy;dung und Weiter&shy;entwick&shy;lung der Foto&shy;grafie, die seit jeher als beson&shy;ders zuver&shy;lässi&shy;ges und realis&shy;tisches Medium gilt (vgl. z.B. <bib id='Wiegand 1981a'></bib>), die Bestre&shy;bung geweckt, ganz neue Darstel&shy;lungs&shy;formen z.B. die [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/387137/modern-art?anchor=ref15174 abstrak&shy;te Male&shy;rei in der moder&shy;nen Kunst] zu ent&shy;wickeln (⊳ [[Abstraktion|Abstrak&shy;tion]]). Hinter&shy;grund war dabei die Über&shy;legung, dass mit der Foto&shy;grafie das Ideal der [[Naturalismus und Realismus|realis&shy;tischen Darstel&shy;lung]] in einer Weise verwirk&shy;licht wurde, wie sie mit den Mitteln der [[Malerei|Male&shy;rei]] nie erreicht werden könnte.
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Alex Soojung-Kim Pang (<bib id='Pang 2002a'></bib>) erläu&shy;tert ferner ein Problem, dass insbe&shy;sonde&shy;re mit dem Einsatz von Foto&shy;grafien im wissen&shy;schaftli&shy;chen Kontext (hier nun der Astro&shy;nomie) verbun&shy;den war: die Frage der ''Re&shy;produ&shy;zierbar&shy;keit im Druck''. Auch hier waren die Wissen&shy;schaftler wieder auf die enge Zu&shy;sammen&shy;arbeit mit Fach&shy;fremden – nun den Her&shy;stellern der Druck&shy;platten für die foto&shy;grafi&shy;schen Bilder – ange&shy;wiesen.  
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:''Der Triumph&shy;zug der Foto&shy;grafie in die Obser&shy;vatorien war, so schien es, gepaart mit der Entwick&shy;lung mecha&shy;nischer Druck&shy;metho&shy;den, die eine von Ansich&shy;ten und Inter&shy;venti&shy;onen unab&shy;hängi&shy;ge Verviel&shy;fälti&shy;gung verspra&shy;chen'' (<bib id='Pang 2002a'></bib>: S. 103).  
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Erneut ging es, wie schon in den Ko&shy;opera&shy;tionen mit der bilden&shy;den Kunst, um das Heraus&shy;arbei&shy;ten gemein&shy;samer Dar&shy;stellungs&shy;konven&shy;tionen (vgl. ebd.: S. 122ff.). Anschau&shy;lich beschreibt Pang, wie als wichti&shy;ge Hürde hier die Verstän&shy;digung über die Rele&shy;vanz einzel&shy;ner Bild&shy;kompo&shy;nenten und über die Unter&shy;scheidung zwischen einer ''erlaub&shy;ten Verbes&shy;serung'' der Abbil&shy;dung und einer ''uner&shy;laubten Mani&shy;pula&shy;tion'' des Bildes genom&shy;men werden musste (vgl. ebd., 131ff.).
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Das Bild in der Wissenschaft ist aber keines&shy;falls nur ein Phäno&shy;men der Renais&shy;sance oder ande&shy;rer vergan&shy;gener Zeit&shy;alter. Es behaup&shy;tet seine Stellung auch weiter&shy;hin und baut diese stetig aus. Es folgte der Aus&shy;differen&shy;zierung der Wissen&shy;schaften in die unter&shy;schiedlich&shy;sten Einzel&shy;diszi&shy;plinen hinein und das sowohl in den Natur- als auch den Sozial- und Geistes&shy;wissen&shy;schaften (vgl. z.B. <bib id='Liebsch & Mößner 2012a'></bib>). Ferner hat sich am Beispiel der Foto&shy;grafie schon gezeigt, dass das Bild sich nicht bloß inhalt&shy;lich in den Wissen&shy;schaften weiter&shy;entwi&shy;ckelt, sondern sich eben&shy;so in seiner Form zuneh&shy;mend aus&shy;differen&shy;ziert hat. So wurden im Laufe der Jahre immer mehr Ab&shy;bildungs&shy;verfah&shy;ren ent&shy;wickelt, die sowohl die Art der Darstel&shy;lung als auch die Weise der techni&shy;schen Ent&shy;stehung des Bildes betref&shy;fen.
  
=====Formen wissenschaftlicher Bilder=====
 
  
Schauen wir uns heutige wissenschaftliche Bilder an, kann man ganz allgemein konstatieren, dass sich von der Zeichnung eines da Vinci oder Galilei bis zu den Bildformen der Gegenwart viel geändert hat. Das Bild in der Wissenschaft weist heute eine vielfältige Erscheinungsweise auf. Hierzu gehören beispielsweise: [[Computergraphik| Computergraphiken]], [[Diagramm|Diagramme]], [[Film|Filme]], [[Fotografie|Fotografien]], [[Karte|Karten]], Zeichnungen etc. Auch sprachliche Bilder (Metaphern etc.) spielen eine wichtige Rolle (vgl. <bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, Kap. 1). Ludwik Fleck (1980) diskutiert in diesem Zusammenhang beispielsweise die Metapher des „Zellstaates“ in der Biologie und die heuristischen Auswirkungen des aus dem politikwissenschaftlichen Bereich entlehnten Wortes ''Staat'' für das neue Forschungsgebiet (vgl. <bib id='Fleck 1980a'></bib>, 148f.).
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==Formen wissenschaftlicher Bilder==
  
Wollen wir uns einen Überblick über die verschiedenen Formen des wissenschaftlichen Bildes verschaffen, könnten wir versuchen, Kategorisierungen<ref>Martina Plümacher setzt sich ebenfalls mit dem Problem der Erstellung einer Bildtaxonomie im Rahmen der Etablierung einer Bildwissenschaft auseinander (vgl. <bib id='Plümacher 2005a'></bib>)</ref> vorzunehmen.  
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Schauen wir uns heutige wissen&shy;schaftli&shy;che Bilder an, kann man ganz allge&shy;mein konsta&shy;tieren, dass sich von der Zeichnung eines da Vinci oder Gali&shy;lei bis zu den Bild&shy;formen der Gegen&shy;wart viel geändert hat. Das Bild in der Wissen&shy;schaft weist heute eine vielfäl&shy;tige Erschei&shy;nungswei&shy;se auf. Hierzu gehö&shy;ren beispiels&shy;weise: [[Computergraphik| Compu&shy;tergra&shy;phiken]], [[Diagramm|Diagram&shy;me]], [[Film|Filme]], [[Fotografie|Foto&shy;grafien]], [[Karte|Karten]], Zeichnun&shy;gen etc. Auch sprachli&shy;che Bilder ([[Sprachliche Metaphern und allgemeine Metaphorologie|Meta&shy;phern]] etc.) spielen eine wichti&shy;ge Rolle (vgl. <bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: Kap. 1). Ludwik Fleck (1980) disku&shy;tiert in diesem Zu&shy;sammen&shy;hang beispiels&shy;weise die Meta&shy;pher des “Zell&shy;staates” in der Biolo&shy;gie und die heuris&shy;tischen Auswir&shy;kungen des aus dem po&shy;litik&shy;wissen&shy;schaftli&shy;chen Bereich entlehn&shy;ten Wortes ‘Staat’ für das neue Forschungs&shy;gebiet (vgl. <bib id='Fleck 1980a'></bib>: S. 148f.).
* Wir könnten zwischen ''von Hand hergestellten'' und ''technisch erzeugten'' Bildern unterscheiden wollen – aber sind Zeichnungen, denen eine Fotografie zur Vorlage diente oder bei denen andere technische Hilfsmittel (Camera obscura etc.) bei der Anfertigung verwendet wurden, noch von Hand hergestellt?  
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* Wir könnten unterscheiden wollen zwischen ''bewegten'' und ''unbewegten'' Bildern – aber sind Standbilder eines Films noch bewegt oder abgespielte Serienfotografien noch unbewegt?  
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Wollen wir uns einen Überblick über die verschie&shy;denen Formen des wissen&shy;schaftli&shy;chen Bildes verschaf&shy;fen, könnten wir versu&shy;chen, Katego&shy;risie&shy;rungen<ref>Mar&shy;ti&shy;na Plü&shy;ma&shy;cher setzt sich eben&shy;falls mit dem Pro&shy;blem der Erstellung einer Bild&shy;taxo&shy;nomie im Rahmen der Eta&shy;blie&shy;rung ei&shy;ner Bild&shy;wis&shy;sen&shy;schaft aus&shy;ein&shy;an&shy;der (vgl. <bib id='Plümacher 2005a'>Plü&shy;ma&shy;cher 2005a</bib>).</ref> vorzu&shy;nehmen.  
* Oder wir entscheiden uns für eine Kategorisierung nach ''hybriden'' (also aus Text und Bild zusammengesetzten) und ''einfachen bildhaften'' Repräsentationen – aber sind Fotografien von Texten, wie sie z.B. durch bestimmte Scanverfahren entstehen, keine einfachen bildhaften Repräsentationen mehr?  
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* Wir könnten zwischen ''von Hand herge&shy;stellten'' und ''technisch erzeug&shy;ten'' Bildern unter&shy;scheiden wollen – aber sind Zeichnun&shy;gen, denen eine Foto&shy;grafie zur Vorla&shy;ge diente oder bei denen ande&shy;re techni&shy;sche Hilfs&shy;mittel (Came&shy;ra obscu&shy;ra etc.) bei der Anfer&shy;tigung verwen&shy;det wurden, noch von Hand herge&shy;stellt?  
Wie wir es auch drehen, offenbar gibt es stets so viele Ausnahmen wie Regelfälle. Ein einheitliches Klassifikationssystem lässt sich daher nicht erstellen.
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* Wir könnten unterscheiden wollen zwischen ''beweg&shy;ten'' und ''unbe&shy;wegten'' Bildern – aber sind Stand&shy;bilder eines Films noch bewegt oder abge&shy;spielte Serien&shy;foto&shy;grafien noch unbe&shy;wegt?  
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* Oder wir entscheiden uns für eine Kate&shy;gori&shy;sierung nach ''hybri&shy;den'' (also aus Text und Bild zusam&shy;menge&shy;setzten) und ''einfa&shy;chen bildhaf&shy;ten'' Reprä&shy;senta&shy;tionen – aber sind Foto&shy;grafien von Texten, wie sie z.B. durch bestimm&shy;te Scan&shy;verfah&shy;ren entste&shy;hen, keine einfa&shy;chen bild&shy;haften Re&shy;präsen&shy;tatio&shy;nen mehr?  
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Wie wir es auch drehen, offenbar gibt es stets so viele Ausnah&shy;men wie Regel&shy;fälle. Ein einheit&shy;liches Klassi&shy;fika&shy;tions&shy;system lässt sich daher nicht erstel&shy;len.
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Nichtsdestotrotz sollten wir uns aber eine ''Quelle vieler neuer Bild&shy;formen'' in den Wissen&shy;schaften einmal kurz vor Augen führen: die zuneh&shy;mende ''Tech&shy;nolo&shy;gisie&shy;rung''. Viele Bilder in den Wissen&shy;schaften sind das Ergeb&shy;nis von ''instru&shy;mentell gestütz&shy;ten Beobach&shy;tungs- und Ana&shy;lyse&shy;prozes&shy;sen''. Die techno&shy;logi&shy;sche Weiter&shy;entwick&shy;lung der jewei&shy;ligen Instru&shy;mente wirkt sich dabei unmit&shy;telbar auf die Dar&shy;stellungs&shy;möglich&shy;keiten (z.B. hinsicht&shy;lich des [[Auflösung|Auf&shy;lösungs&shy;vermö&shy;gens]]) der resul&shy;tieren&shy;den Bilder aus. Inte&shy;ressan&shy;te Beispie&shy;le hierfür finden wir u.a. in der Medi&shy;zin mit den neuen Diagno&shy;se&shy;verfah&shy;ren wie der MRT ([http://www.britannica.com/EBchecked/topic/357287/magnetic-resonance-imaging-MRI Magnet&shy;reso&shy;nanz-&#8203;Tomo&shy;graphie]) oder der PET ([http://www.britannica.com/EBchecked/topic/471932/positron-emission-tomography-PET Posi&shy;tronen&shy;emis&shy;sions-&#8203;Tomo&shy;graphie]). Anschau&shy;lich wird der Zu&shy;sammen&shy;hang da&shy;rüber hinaus in der Biolo&shy;gie an der Metho&shy;de der Mikro&shy;skopie, in welcher eine steti&shy;ge Ent&shy;wicklung von den ersten klassi&shy;schen (Draufsicht-) Licht&shy;mikro&shy;skopen bis zu den heuti&shy;gen Elek&shy;tronen- oder Raster&shy;tunnel&shy;mikro&shy;skopen oder der Metho&shy;de der Video&shy;mikro&shy;skopie statt&shy;gefun&shy;den hat.<ref>Zur His&shy;to&shy;rie der Mik&shy;ro&shy;sko&shy;pie und zu Pro&shy;blem&shy;stel&shy;lun&shy;gen der Bild&shy;aus&shy;wer&shy;tung vgl. <bib id='Weiss 2012a'></bib>.</ref>
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Die fortschreitende Techno&shy;logi&shy;sierung betrifft aber nicht nur die Weiter&shy;entwick&shy;lung von Instru&shy;menten, sondern auch den weiten Bereich der ''Infor&shy;mations&shy;techno&shy;logie''. Hier werden eben&shy;falls stetig neue Verfah&shy;ren der Vi&shy;suali&shy;sierung von Daten und der Mani&shy;pula&shy;tion ihrer Dar&shy;stellung ent&shy;wickelt (⊳ [[Bildverarbeitung, digitale|Bild&shy;verar&shy;beitung, digi&shy;tale]]). Grafik&shy;program&shy;me bilden dabei nur einen kleinen Bereich der Möglich&shy;keiten, die sich insbe&shy;sonde&shy;re auf das weite Feld der Com&shy;puter&shy;simula&shy;tionen erstre&shy;cken (vgl. z.B. <bib id='Weinert 2007a'></bib>). Die Entwick&shy;lungen reichen dabei heute bis zu Möglich&shy;keiten der virtu&shy;ellen Mani&shy;pula&shy;tion von Forschungs&shy;objek&shy;ten im drei&shy;dimen&shy;siona&shy;len Daten&shy;raum (vgl. <bib id='Huber 2007a'></bib>; ⊳ [[Cyberspace|Cyber&shy;space]] &  [[interaktives Bild|inter&shy;akti&shy;ves Bild]]).
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Die kontinuierliche Zunahme solch digital erzeug&shy;ter Vi&shy;suali&shy;sierun&shy;gen lässt Marti&shy;na Heßler danach fragen, ob eine „digi&shy;tale Zäsur“ in den Wissen&shy;schaften konsta&shy;tiert werden müsse (vgl. [http://www.zeitenblicke.de/2006/3/Hessler Heßler 2006]). Im Hinter&shy;grund steht dabei die Annah&shy;me, dass in solchen wissen&shy;schaftli&shy;chen Bildern das [[Referenz|Re&shy;ferenz&shy;objekt]] nicht mehr klar erkenn&shy;bar sei. Heßler spricht in diesem Zu&shy;sammen&shy;hang von der „doppel&shy;ten Unsicht&shy;barkeit“ der Basis dieser visu&shy;ellen Darstel&shy;lungen. Einer&shy;seits sei das visu&shy;ali&shy;sierte Phäno&shy;men (die Enti&shy;tät, der Prozess als Objekt der Darstel&shy;lung etc.) und an&shy;derer&shy;seits der Algo&shy;rithmus, nach welchem die Visu&shy;ali&shy;sierung erstellt werde, für den Betrach&shy;ter mit dem bloßen Auge nicht zugäng&shy;lich.
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In diesem Kontext wird oftmals der Aspekt der ''Mani&shy;pulier&shy;barkeit'' thema&shy;tisiert. Gera&shy;de das [[Digitales Bild|''digi&shy;tale Bild'']] regt viele Kriti&shy;ker dazu an, eine eher nega&shy;tive Ein&shy;schätzung bezüg&shy;lich des Status wissen&shy;schaftli&shy;cher Bilder und ihrer Rolle im Forschungs&shy;prozess abzu&shy;geben (vgl. z.B. <bib id='Mitchell 1994b'></bib> im Kontext der Di&shy;gital&shy;foto&shy;grafie). Zwar wird meist einge&shy;räumt, dass auch im ana&shy;logen Bereich eine Mani&shy;pula&shy;tion der Bilder möglich sei, doch in der digi&shy;talen Welt seien diese Möglich&shy;keiten noch viel&shy;fach poten&shy;ziert und wesent&shy;lich einfa&shy;cher zu errei&shy;chen. Vögtli und Ernst weisen beispiels&shy;weise darauf hin, dass „[d]ie Ver&shy;änder&shy;barkeit […] eine inhä&shy;rente Eigen&shy;schaft der digi&shy;talen Bilder […]“ (<bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: S. 72) sei. Ist das Re&shy;ferenz&shy;objekt des Bildes darüber hinaus dem bloßen Augen nicht zugäng&shy;lich, und wird es erst mit dem Instru&shy;menten&shy;bild sichtbar, scheint eine skepti&shy;sche Haltung diesen Bildern gegen&shy;über im Wissen&shy;schafts&shy;alltag ange&shy;bracht zu sein.
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Vögtli und Ernst machen weiterhin darauf aufmerk&shy;sam, dass insbe&shy;sonde&shy;re im wissen&shy;schaftli&shy;chen Kontext das Problem gar nicht so sehr in einer ''plumpen'' Daten&shy;fälschung zu Tage trete. Dies werde zumeist bereits durch die den Wissen&shy;schaften inhä&shy;renten Sanktions&shy;mecha&shy;nismen (Verlust der Repu&shy;tation, der Lehr&shy;befug&shy;nis etc.) mehr oder weni&shy;ger wirkungs&shy;voll verhin&shy;dert.
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:''Das Problem sind im Allge&shy;meinen weni&shy;ger echte Fälschun&shy;gen, bei denen die Daten erfun&shy;den oder kopiert werden, als vielmehr Manipu&shy;lati&shy;onen, die Wissen&shy;schaftler guten Gewis&shy;sens vorneh&shy;men. Im Bestre&shy;ben, ein möglichst ästhe&shy;tisches und klares Bild zu präsen&shy;tieren, verän&shy;dern sie es auf in&shy;akzep&shy;table Weise. Eine genaue Abgren&shy;zung in erwünsch&shy;te und nicht erwünsch&shy;te Mani&shy;pula&shy;tionen ist dabei schwierig'' (ebd. S. 74).
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Wir treffen hier erneut auf die Problem&shy;stellung, welche uns bereits im Kontext der Frage nach der korrek&shy;ten Repro&shy;duktion foto&shy;grafi&shy;scher Bilder aus der Astro&shy;nomie bei Alex Soojung-&#8203;Kim Pang (<bib id='Pang 2002a'></bib>) begeg&shy;net ist. Was gilt als zu ver&shy;urtei&shy;lende Mani&shy;pula&shy;tion, und was zählt als noch erlaub&shy;te Opti&shy;mierung der Darstel&shy;lung?
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[[Datei:m51_infrared.jpg|thumb|Ab&shy;bil&shy;dung 3: M51 im na&shy;hen In&shy;fra&shy;rot-&#8203;Be&shy;reich auf&shy;ge&shy;nom&shy;men mit dem Hubb&shy;le Space Te&shy;le&shy;scope]]
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Es zeigt sich, dass die ''Da&shy;ten-&#8203;Ma&shy;ni&shy;pu&shy;la&shy;ti&shy;on'' und da&shy;mit auch die Ma&shy;ni&shy;pu&shy;la&shy;ti&shy;on der re&shy;sul&shy;tie&shy;ren&shy;den Dar&shy;stel&shy;lung in den Wis&shy;sen&shy;schaf&shy;ten durch&shy;aus nicht durch&shy;weg ne&shy;ga&shy;tiv be&shy;trach&shy;tet wird. Die Be&shy;ar&shy;bei&shy;tungs- und Ein&shy;griffs&shy;mög&shy;lich&shy;kei&shy;ten, wel&shy;che ins&shy;be&shy;son&shy;de&shy;re die di&shy;gi&shy;ta&shy;len Bil&shy;der er&shy;lau&shy;ben, wer&shy;den dem&shy;ent&shy;spre&shy;chend oft&shy;mals auch ge&shy;nutzt, um gra&shy;fisch be&shy;stimm&shy;te Ei&shy;gen&shy;schaf&shy;ten des vi&shy;su&shy;a&shy;li&shy;sier&shy;ten Ob&shy;jekts deut&shy;lich zu ma&shy;chen, die selbst nicht un&shy;be&shy;dingt mit den ge&shy;wähl&shy;ten Dar&shy;stel&shy;lungs&shy;kon&shy;ven&shy;ti&shy;o&shy;nen kor&shy;re&shy;lie&shy;ren. Sabi&shy;ne Müller (2007) thema&shy;tisiert so beispiels&shy;weise den Einsatz von Falsch&shy;farben<ref>Bei ''Falsch&shy;far&shy;ben&shy;dar&shy;stel&shy;lun&shy;gen'' wer&shy;den ge&shy;wöhn&shy;lich be&shy;stimm&shy;te Ei&shy;gen&shy;schaf&shy;ten des ab&shy;ge&shy;bil&shy;de&shy;ten Ob&shy;jekts etc. mit&shy;tels Farb&shy;wer&shy;ten co&shy;diert und her&shy;vor&shy;ge&shy;ho&shy;ben. Die dar&shy;ge&shy;stell&shy;ten Farb&shy;wer&shy;te müs&shy;sen da&shy;bei in kei&shy;ner Wei&shy;se mit den rea&shy;len Far&shy;ben der En&shy;ti&shy;tät über&shy;ein&shy;stim&shy;men (vgl. <bib id='Müller 2007a'>Mül&shy;ler 2007a</bib>: S. 95f.)</ref> für Astro&shy;foto&shy;grafien, um z.B. Struktur&shy;details hervor&shy;zuhe&shy;ben (z.B. Höhen&shy;unter&shy;schiede auf Pla&shy;neten&shy;ober&shy;flächen) oder Eigen&shy;schaften sichtbar zu machen, die für das menschli&shy;che Augen ansons&shy;ten unsicht&shy;bar geblie&shy;ben wären (z.B. ultra&shy;violet&shy;te oder infra&shy;rote Strahlung von Sternen, vgl. Abb. 3).<ref>Vgl. <bib id='Müller 2007a'>Mül&shy;ler 2007a</bib>: S. 95ff.; vgl. auch die Aus&shy;füh&shy;run&shy;gen zum Ein&shy;satz von Far&shy;ben in den Bil&shy;dern des [http://hubblesite.org/gallery/behind_the_pictures/meaning_of_color/tool.php Hubble Space Tele&shy;scopes]. ⊳ [[Semantik logischer Bilder|Se&shy;man&shy;tik lo&shy;gi&shy;scher Bil&shy;der]].</ref>
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Die annähernde Ubiquität der Bilder stellt die Wissen&shy;schaftler damit auch vor die Heraus&shy;forde&shy;rung, dass sie diese heute nicht mehr nur auswer&shy;ten, sondern auch selbst erstel&shy;len und verbrei&shy;ten können müssen. In vielen Berei&shy;chen müssen die Forscher selbst die Skripte erstel&shy;len, mit deren Hilfe die erho&shy;benen Daten in einem visu&shy;ellen [[Kontext]] zuein&shy;ander in Bezie&shy;hung gesetzt werden. Da für die Erstel&shy;lung solcher Com&shy;puter&shy;program&shy;me meist das entspre&shy;chende Fach&shy;wissen der jewei&shy;ligen Diszi&shy;plin notwen&shy;dig ist, werden heut&shy;zuta&shy;ge von vielen Natur&shy;wissen&shy;schaftlern entspre&shy;chende Mehr&shy;fach&shy;quali&shy;fika&shy;tionen erwar&shy;tet. Sie sollen nicht bloß dazu in der Lage sein, ihre Theorien auszu&shy;arbei&shy;ten, Vorher&shy;sagen zu erstel&shy;len und expe&shy;rimen&shy;telle Über&shy;prüfun&shy;gen durchzu&shy;führen, sie sollen auch die dafür notwen&shy;dige Soft&shy;ware ent&shy;wickeln und bedie&shy;nen können. Vögtli und Ernst mahnen daher eine rele&shy;vante ''Bild&shy;kompe&shy;tenz'' der Wissen&shy;schaftler an:
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:''Wir sind überzeugt, dass Natur&shy;wissen&shy;schaftler ange&shy;sichts dieser zuneh&shy;menden Bedeu&shy;tung des Visu&shy;ellen über eine Bild&shy;kompe&shy;tenz in Bezug auf wissen&shy;schaftli&shy;che Bilder verfü&shy;gen müssen'' (<bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: S. 163).
  
Nichtsdestotrotz sollten wir uns aber eine ''Quelle vieler neuer Bildformen'' in den Wissenschaften einmal kurz vor Augen führen: die zunehmende ''Technologisierung''. Viele Bilder in den Wissenschaften sind das Ergebnis von ''instrumentell gestützten Beobachtungs- und Analyseprozessen''. Die technologische Weiterentwicklung der jeweiligen Instrumente wirkt sich dabei unmittelbar auf die Darstellungsmöglichkeiten (z.B. hinsichtlich des Auflösungsvermögens) der resultierenden Bilder aus. Interessante Beispiele hierfür finden wir u.a. in der Medizin mit den neuen Diagnoseverfahren wie der MRT ([http://www.britannica.com/EBchecked/topic/357287/magnetic-resonance-imaging-MRI Magnetresonanz-Tomographie]) oder der PET ([http://www.britannica.com/EBchecked/topic/471932/positron-emission-tomography-PET Positonenemissions-Tomographie]). Anschaulich wird der Zusammenhang darüber hinaus in der Biologie an der Methode der Mikroskopie, in welcher eine stetige Entwicklung von den ersten klassischen (Draufsicht-) Lichtmikroskopen bis zu den heutigen Elektronen- oder Rastertunnelmikroskopen oder der Methode der Videomikroskopie stattgefunden hat (zur Historie der Mikroskopie und zu Problemstellungen der Bildauswertung vgl. <bib id='Weiss im Erscheinen'></bib>).
 
  
Die fortschreitende Technologisierung betrifft aber nicht nur die Weiterentwicklung von Instrumenten, sondern auch den weiten Bereich der ''Informationstechnologie''. Hier werden ebenfalls stetig neue Verfahren der Visualisierung von Daten und der Manipulation ihrer Darstellung entwickelt. Grafikprogramme bilden dabei nur einen kleinen Bereich der Möglichkeiten, die sich insbesondere auf das weite Felder der Computersimulationen erstrecken (vgl. z.B. [http://edoc.ub.uni-muenchen.de/6726/ Weinert 2007: Computergestützte Visualisierung eines human-embryonalen Gehirns]). Die Entwicklungen reichen dabei heute bis zu Möglichkeiten der [http://www.linux-magazin.de/Heft-Abo/Ausgaben/2007/07/Wissenschaft-anschaulich virtuellen Manipulation von Forschungsobjekten im dreidimensionalen Datenraum].
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==Funktionen wissenschaftlicher Bilder==
  
Die kontinuierliche Zunahme solch digital erzeugter Visualisierungen lässt Martina Heßler danach fragen, ob eine „digitale Zäsur“ in den Wissenschaften konstatiert werden müsse (vgl. [http://www.zeitenblicke.de/2006/3/Hessler Heßler 2006]). Im Hintergrund steht dabei die Annahme, dass in solchen wissenschaftlichen Bildern das Referenzobjekt nicht mehr klar erkennbar sei. Heßler spricht in diesem Zusammenhang von der „doppelten Unsichtbarkeit“ der Basis dieser visuellen Darstellungen. Einerseits sei das visualisierte Phänomen (die Entität, der Prozess als Objekt der Darstellung etc.) und andererseits der Algorithmus, nach welchem die Visualisierung erstellt werde, für den Betrachter mit dem bloßen Auge nicht zugänglich.
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Grundsätzlich lässt sich differen&shy;zieren zwischen Bildern als ''Hilfs&shy;mittel'' und als ''Gegen&shy;stand'' der wissen&shy;schaftli&shy;chen Forschung.<ref>Ei&shy;ne Zu&shy;sam&shy;men&shy;schau un&shy;ter&shy;schied&shy;lich&shy;ster Funk&shy;ti&shy;onen wis&shy;sen&shy;schaft&shy;li&shy;cher Bil&shy;der fin&shy;det sich z.B. bei Jan Frercks <bib id='Frercks 2009b'></bib>: S. 127 ff.</ref>
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Allerdings muss angemerkt werden, dass eine klare Trennung schwierig erscheint, zumal immer wieder Ele&shy;mente der einen Rubrik in die ande&shy;re wechseln und umge&shy;kehrt. Wissen&shy;schaftli&shy;che Il&shy;lustra&shy;tionen beispiels&shy;weise, die einst&shy;mals klarer&shy;weise als Hilfs&shy;mittel zur [[Interaktion und Kommunikation|Kom&shy;muni&shy;kation]] bestimm&shy;ter Ein&shy;sichten gedacht gewe&shy;sen sein mögen, können im Laufe der Zeit selbst zum Gegen&shy;stand unse&shy;rer (z.B. wissen&shy;schafts- oder kunst&shy;histo&shy;rischen) Forschung werden, weil sie Ein&shy;blicke in die Gedan&shy;ken- und Wahrneh&shy;mungs&shy;welt der jewei&shy;ligen Epo&shy;che vermit&shy;teln (vgl.<bib id='Fleck 1980a'></bib>: S. 176ff.).
  
In diesem Kontext wird oftmals der Aspekt der ''Manipulierbarkeit'' thematisiert. Gerade das [[Digitale_Medien|''digitale Bild'']] regt viele Kritiker dazu an, eine eher negative Einschätzung bezüglich des Status wissenschaftlicher Bilder und ihrer Rolle im Forschungsprozess abzugeben (vgl. z.B. <bib id='Mitchell 1994b'></bib> im Kontext der Digitalfotografie). Zwar wird meist eingeräumt, dass auch im analogen Bereich eine Manipulation der Bilder möglich sei, doch in der digitalen Welt seien diese Möglichkeiten noch vielfach potenziert und wesentlich einfacher zu erreichen. Vögtli und Ernst weisen beispielsweise darauf hin, dass „[d]ie Veränderbarkeit […] eine inhärente Eigenschaft der digitalen Bilder […]“ (<bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, 72) sei. Ist das Referenzobjekt des Bildes darüber hinaus dem bloßen Augen nicht zugänglich, und wird es erst mit dem Instrumentenbild sichtbar, scheint eine skeptische Haltung diesen Bildern gegenüber im Wissenschaftsalltag angebracht zu sein.
 
<p>
 
Vögtli und Ernst machen weiterhin darauf aufmerksam, dass insbesondere im wissenschaftlichen Kontext das Problem gar nicht so sehr in einer ‚plumpen‘ Datenfälschung zu Tage trete. Dies werde zumeist bereits durch die den Wissenschaften inhärenten Sanktionsmechanismen (Verlust der Reputation, der Lehrbefugnis etc.) mehr oder weniger wirkungsvoll verhindert. „Das Problem sind im Allgemeinen weniger echte Fälschungen, bei denen die Daten erfunden oder kopiert werden, als vielmehr Manipulationen, die Wissenschaftler guten Gewissens vornehmen. Im Bestreben, ein möglichst ästhetisches und klares Bild zu präsentieren, verändern sie es auf inakzeptable Weise. Eine genaue Abgrenzung in erwünschte und nicht erwünschte Manipulationen ist dabei schwierig“ (ebd., 74). Wir treffen hier erneut auf die Problemstellung, welche uns bereits im Kontext der Frage nach der korrekten Reproduktion fotografischer Bilder aus der Astronomie bei Alex Soojung-Kim Pang (<bib id='Pang 2002a'></bib>) begegnet ist. Was gilt als zu verurteilende Manipulation, und was zählt als noch erlaubte Optimierung der Darstellung?
 
[[Datei:m51_infrared.jpg|thumb|Abb. 3 M51 im nahen Infrarot-Bereich aufgenommen mit dem Hubble Space Telescope]]
 
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Es zeigt sich, dass die ''Daten-Manipulation'' und damit auch die Manipulation der resultierenden Darstellung in den Wissenschaften durchaus nicht durchweg negativ betrachtet wird. Die Bearbeitungs- und Eingriffsmöglichkeiten, welche insbesondere die digitalen Bilder erlauben, werden dementsprechend oftmals auch genutzt, um grafisch bestimmte Eigenschaften des visualisierten Objekts deutlich zu machen, die selbst nicht unbedingt mit den gewählten Darstellungskonventionen korrelieren. Sabine Müller (2007) thematisiert so beispielsweise den Einsatz von Falschfarben<ref>Bei ''Falschfarbendarstellungen'' werden gewöhnlich bestimmte Eigenschaften des abgebildeten Objekts etc. mittels Farbwerten codiert und hervorgehoben. Die dargestellten Farbwerte müssen dabei in keiner Weise mit den realen Farben der Entität übereinstimmen (vgl. <bib id='Müller 2007a'></bib>, 95f.)</ref> für Astrofotografien, um z.B. Strukturdetails hervorzuheben (z.B. Höhenunterschiede auf Planetenoberflächen) oder Eigenschaften sichtbar zu machen, die für das menschliche Augen ansonsten unsichtbar geblieben wären (z.B. ultraviolette oder infrarote Strahlung von Sternen) (vgl. <bib id='Müller 2007a'></bib>, 95ff.; vgl. auch die Ausführungen zum Einsatz von Farben in den Bildern des [http://hubblesite.org/gallery/behind_the_pictures/meaning_of_color/tool.php Hubble Space Telescopes]).
 
</p>
 
Die annähernde Ubiquität der Bilder stellt die Wissenschaftler damit auch vor die Herausforderung, dass sie diese heute nicht mehr nur auswerten, sondern auch selbst erstellen und verbreiten können müssen. In vielen Bereichen müssen die Forscher selbst die Skripte erstellen, mit deren Hilfe die erhobenen Daten in einem visuellen Kontext zueinander in Beziehung gesetzt werden. Da für die Erstellung solcher Computerprogramme meist das entsprechende Fachwissen der jeweiligen Disziplin notwendig ist, werden heutzutage von vielen Naturwissenschaftlern entsprechende Mehrfachqualifikationen erwartet. Sie sollen nicht bloß dazu in der Lage sein, ihre Theorien auszuarbeiten, Vorhersagen zu erstellen und experimentelle Überprüfungen durchzuführen, sie sollen auch die dafür notwendige Software entwickeln und bedienen können. Vögtli und Ernst mahnen daher eine relevante ''Bildkompetenz'' der Wissenschaftler an: „Wir sind überzeugt, dass Naturwissenschaftler angesichts dieser zunehmenden Bedeutung des Visuellen über eine Bildkompetenz in Bezug auf wissenschaftliche Bilder verfügen müssen“ (<bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, 163).
 
  
=====Funktionen wissenschaftlicher Bilder=====
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=== Das Bild als Hilfsmittel: Kommuni&shy;kation und Doku&shy;menta&shy;tion ===
  
Grundsätzlich lässt sich differenzieren zwischen Bildern als ''Hilfsmittel'' und als ''Gegenstand'' der wissenschaftlichen Forschung (eine Zusammenschau unterschiedlichster Funktionen wissenschaftlicher Bilder findet sich z.B. bei Jan Frercks <bib id='Frercks 2009b'></bib>, 127 ff.).
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Welche Funktionen übernimmt das wissen&shy;schaftli&shy;che Bild, wenn wir es als Hilfs&shy;mittel der Forschung betrach&shy;ten? In diesem Kontext spielt es eine wichti&shy;ge Rolle insbe&shy;sonde&shy;re bei
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* der ''Kommunikation'', also der synchro&shy;nen Vermitt&shy;lung, sowie
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* der ''Dokumentation'', also der Speicherung und damit der dia&shy;chronen Zugäng&shy;lich&shy;machung wissen&shy;schaftli&shy;cher Erkennt&shy;nis.
  
Allerdings muss angemerkt werden, dass eine klare Trennung schwierig erscheint, zumal immer wieder Elemente der einen Rubrik in die andere wechseln und umgekehrt. Wissenschaftliche Illustrationen beispielsweise, die einstmals klarerweise als Hilfsmittel zur Kommunikation bestimmter Einsichten gedacht gewesen sein mögen, können im Laufe der Zeit selbst zum Gegenstand unserer (z.B. wissenschafts- oder kunsthistorischen) Forschung werden, weil sie Einblicke in die Gedanken- und Wahrnehmungswelt der jeweiligen Epoche vermitteln (vgl.<bib id='Fleck 1980a'></bib>, 176ff.).
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'''Kommunikation''': Im Bereich der Kommu&shy;nika&shy;tion lässt sich noch weiter danach diffe&shy;renzie&shy;ren, ob das wissen&shy;schaftli&shy;che Bild im Rahmen der Wissens&shy;vermitt&shy;lung inner&shy;halb der Fach&shy;community (z.B. in Form von Diagram&shy;men oder Graphen in Journal-&#8203;Arti&shy;keln, Postern oder Fach&shy;vorträ&shy;gen etc., vgl. z.B. <bib id='Perini 2005a'>Peri&shy;ni 2005a</bib>: S. 913), zu Aus&shy;bildungs&shy;zwecken (als Il&shy;lustra&shy;tionen in Lehr&shy;büchern oder Grafi&shy;ken in Vor&shy;lesungs&shy;skripten etc., vgl. <bib id='Müller et al. 2012a'></bib>) oder zur Vermitt&shy;lung von Forschungs&shy;ergeb&shy;nissen an Laien (als Il&shy;lustra&shy;tionen in Arti&shy;keln oder als Do&shy;kumen&shy;tations&shy;sendun&shy;gen von Wissen&shy;schafts&shy;journalis&shy;ten etc., vgl. <bib id='Fleck 1980a'></bib>: S. 155f.; <bib id='Hennig 2007a'></bib>) verwen&shy;det wird. Auch dieser letzte Punkt kann noch einmal diffe&shy;renziert betrach&shy;tet werden.
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* So ist es zum einen möglich, interes&shy;sierte Laien schlicht in einer verein&shy;fachten sowie anschau&shy;lichen und daher oft bild&shy;haften Form über die Entwick&shy;lungen auf einem bestimm&shy;ten Forschungs&shy;gebiet infor&shy;mieren zu wollen (vgl. z.B. <bib id='Frercks 2009a'></bib>). Beispiele wären hier die viel&shy;fälti&shy;gen Ange&shy;bote des Wissen&shy;schafts&shy;journa&shy;lismus in Form von eige&shy;nen Zeit&shy;schriften&shy;reihen wie [http://www.suw-online.de/ «Sterne und Weltraum»] oder [http://www.psychologie-heute.de/ «Psycho&shy;logie heute»] etc., die sich oft durch eine reich&shy;halti&shy;ge Bebil&shy;derung auszeich&shy;nen.
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* Zum anderen zählt zu diesem Kontext auch der große Bereich Öffent&shy;lich&shy;keits&shy;arbeit, in welchem es durchaus nicht nur um die Infor&shy;mation der Öffent&shy;lichkeit gehen muss. Hier spielen im wissen&shy;schaftli&shy;chen Umfeld mindes&shy;tens eben&shy;so oft Aspek&shy;te wie das Publik&shy;machen der eige&shy;nen Forschungs&shy;ergeb&shy;nisse zum Ein&shy;werben neuer oder weite&shy;rer Förder&shy;gelder eine Rolle. Visu&shy;ali&shy;sierungen dienen hier zur Legi&shy;timie&shy;rung der Forschungs&shy;arbeit – mit ihrer Hilfe werden zentra&shy;le Ergeb&shy;nisse kommu&shy;niziert –, die letztlich eine Fort&shy;setzung dersel&shy;ben ermög&shy;lichen soll (gewähr&shy;leistet durch mone&shy;täre Unter&shy;stützung oder durch gewon&shy;nenes Inte&shy;resse der Öffent&shy;lichkeit).
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Es sei darauf verwiesen, dass die Berei&shy;che der Öffent&shy;lichkeit&shy;sarbeit im hier beschrie&shy;benen ersten und zweiten Sinne durchaus eng inein&shy;ander greifen können. Auf diesen Aspekt weist beispiels&shy;weise Sabi&shy;ne Müller im Kontext von Bildern in der Astro&shy;nomie hin.
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:''Astro&shy;nomen stellen in diesem Sinne ''schöne'' Bilder für die Öffent&shy;lichkeit her, nicht zuletzt, um die Faszi&shy;nation für die Astro&shy;nomie in der Bevöl&shy;kerung aufrecht zu erhal&shy;ten, um lang&shy;fristig die Finan&shy;zierung der extrem teuren, aber wirtschaft&shy;lich kaum nutz&shy;baren Forschung sicher&shy;zustel&shy;len'' (<bib id='Müller 2007a'></bib>: S. 106).
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Für die Verwendung von Bildern in diesem Kontext sprechen die viel&shy;fälti&shy;gen Vor&shy;teile der bild&shy;haften Darstel&shy;lung. Hier kommt der viel&shy;zitier&shy;te Satz ‘Ein Bild sagt mehr als tausend Worte’ zum Tragen. Bildern wird allge&shy;mein die Fähig&shy;keit zuge&shy;sprochen, komple&shy;xe [[Proposition|Sach&shy;verhal&shy;te]] einfach und über&shy;sichtlich wieder&shy;zuge&shy;ben, sodass ihre Inhal&shy;te für den Betrach&shy;ter leichter erfass&shy;bar werden als dies bei verba&shy;len Beschrei&shy;bungen der Fall wäre. John Kul&shy;vicki (<bib id='Kulvicki 2010a'>Kul&shy;vicki 2010a</bib>) macht in diesem Zu&shy;sammen&shy;hang darauf aufmerk&shy;sam, dass die Un&shy;mittel&shy;barkeit, mit der Bilder eine große Menge an Infor&shy;matio&shy;nen zugäng&shy;lich machen können, vor allem auf drei Aspek&shy;ten beru&shy;he: auf der Extra&shy;hierbar&shy;keit der Infor&shy;matio&shy;nen sowie auf der [[Bildsyntax|syntak&shy;tischen]] und der [[Bildsemantik|seman&shy;tischen]] Auffäl&shy;ligkeit der Daten&shy;präsen&shy;tation (vgl. ebd.: S. 296). Was ist mit diesen Merkma&shy;len genau gemeint?
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»Extrahierbarkeit« erscheint dabei noch als relativ ein&shy;gängi&shy;ges Konzept. Es gibt uns Aufschluss darü&shy;ber, welche konkre&shy;ten Eigen&shy;schaften der Reprä&shy;senta&shy;tion dafür verant&shy;wortlich sind, dass wir die bereit&shy;gestell&shy;ten Infor&shy;matio&shy;nen an der entspre&shy;chenden Reprä&shy;senta&shy;tion unmit&shy;telbar able&shy;sen können. „Extract&shy;ability concerns how non&shy;semantic features of repre&shy;senta&shy;tions are respon&shy;sible for the infor&shy;mation that they convey“ (ebd.: S. 299).
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Die syntaktische und semantische Auffäl&shy;ligkeit der Daten&shy;präsen&shy;tation betref&shy;fen dage&shy;gen weni&shy;ger das Bild selbst, sondern eher den Rezi&shy;pienten der Darstel&shy;lung. Unter der »syntak&shy;tischen Auffäl&shy;ligkeit« versteht Kul&shy;vicki dabei Folgen&shy;des: Um eine Infor&shy;mation unmit&shy;telbar zugäng&shy;lich zu machen, müssen die Eigen&shy;schaften der Reprä&shy;sentation, mit deren Hilfe die Infor&shy;mations&shy;vermitt&shy;lung erfol&shy;gen soll, perzep&shy;tuell hervor&shy;stechen (vgl. ebd.: S. 300). Der Betrachter muss sie leicht als rele&shy;vante Details erken&shy;nen und seine Aufmerk&shy;samkeit entspre&shy;chend auf sie richten können. Letztlich handelt es sich dann um eine psycho&shy;logi&shy;sche Frage, wie genau diese Eigen&shy;schaften beschaf&shy;fen sein müssen, damit sie die Aufmerk&shy;samkeit des Rezi&shy;pienten entspre&shy;chend binden.
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»Semantische Auffälligkeit« erklärt schließlich die Tatsa&shy;che, dass der Rezi&shy;pient auch eine unmit&shy;telba&shy;re Verbin&shy;dung zwischen der Eigen&shy;schaft der Reprä&shy;senta&shy;tion und der zu vermit&shy;telnden Infor&shy;mation herstel&shy;len kann (vgl. ebd.: S. 301). Kurz gesagt, um Infor&shy;matio&shy;nen unmit&shy;telbar zugäng&shy;lich machen zu können, muss das Bild extra&shy;hierba&shy;re Infor&shy;matio&shy;nen enthal&shy;ten. Es muss die Aufmerk&shy;samkeit des Rezi&shy;pienten schnell auf die rele&shy;vanten Details lenken, und der Betrach&shy;ter muss wissen, wie er die darge&shy;stellten Details seman&shy;tisch deuten soll (⊳ [[Ähnlichkeit|Ähnlich&shy;keit]]).
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[[Datei:olympus_mons2.jpg|thumb|Ab&shy;bil&shy;dung 4: «Olym&shy;pus Mons»]]
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Be&shy;trach&shy;ten wir zur Ver&shy;an&shy;schau&shy;li&shy;chung die&shy;ser re&shy;la&shy;tiv ab&shy;strak&shy;ten Cha&shy;rak&shy;te&shy;ri&shy;sie&shy;rung bild&shy;haf&shy;ter Re&shy;prä&shy;sen&shy;ta&shy;ti&shy;o&shy;nen ei&shy;ne Falsch&shy;far&shy;ben&shy;auf&shy;nah&shy;me des [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/428149/Olympus-Mons ''Olym&shy;pus Mons''] des höchs&shy;ten Vul&shy;kans un&shy;se&shy;res Son&shy;nen&shy;sys&shy;tems auf dem Mars (Abb. 4). Wie las&shy;sen sich hier die eben ge&shy;nann&shy;ten Ei&shy;gen&shy;schaf&shy;ten bild&shy;haf&shy;ter Re&shy;prä&shy;sen&shy;ta&shy;ti&shy;o&shy;nen zu&shy;ord&shy;nen? Of&shy;fen&shy;sicht&shy;lich soll uns die Dar&shy;stel&shy;lung In&shy;for&shy;ma&shy;ti&shy;o&shy;nen über die Hö&shy;hen&shy;un&shy;ter&shy;schie&shy;de des Vul&shy;kans lie&shy;fern. Das Bild weist ei&shy;ne be&shy;stimm&shy;te ab&shy;ge&shy;bil&shy;de&shy;te Form und ei&shy;nen da&shy;mit kor&shy;re&shy;lier&shy;ten Farb&shy;ver&shy;lauf auf. Ei&shy;ne Le&shy;gen&shy;de am un&shy;te&shy;ren Bild&shy;rand er&shy;läu&shy;tert, den Zu&shy;sam&shy;men&shy;hang zwi&shy;schen Far&shy;be und Hö&shy;he (''violett'' steht für den tiefsten Punkt mit minus fünf Kilo&shy;metern Höhe und ''weiß'' für den höchsten Punkt mit plus zweiund&shy;zwanzig Kilo&shy;metern Höhe). Die Legen&shy;de erlaubt es demnach dem Rezi&shy;pienten, eine Verbin&shy;dung zwischen Farbe und Höhe herzu&shy;stellen, und bildet damit das Merkmal der seman&shy;tischen Auffäl&shy;ligkeit, das Kul&shy;vicki auch als „plan of cor&shy;relation between features of the repre&shy;senta&shy;tion and features of the data that is easy to grasp“ beschreibt (vgl. ebd.: S. 301). Nicht&shy;natu&shy;ralis&shy;tische Bilder in der Wissen&shy;schaft sind üb&shy;licher&shy;weise mit einer Legen&shy;de ausge&shy;zeichnet, die es dem Rezi&shy;pienten erlaubt, die Abbil&shy;dung unmiss&shy;verständ&shy;lich zu entzif&shy;fern.
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Wie steht es mit der syntaktischen Auffällig&shy;keit? Diese ist im aufge&shy;tragenen Farb&shy;verlauf des Bildes gegeben. Er lenkt die Aufmerk&shy;samkeit des Rezipienten und macht deutlich, dass hier die relevante Information zu suchen ist. Die Farben müssen für irgendetwas, offen&shy;sichtlich differenziert zu Betrachtendes stehen. Extrahierbar sind die Informationen ebenfalls auf Grund des Farb&shy;verlaufs in Kombination mit der Relief&shy;ansicht des Vulkans. Umriss&shy;linien und Schattierungen lassen das Bild des Vulkans überhaupt erst entstehen, grenzen die [[Figur/Grund-Differenzierung|Form vom Hinter&shy;grund]] ab. Zusammen&shy;genommen ermöglichen all diese Eigen&shy;schaften, dass der Betrachter unmittelbar die genauen Höhen einzelner Regionen sowie die Höhen&shy;unter&shy;schiede zwischen verschiedenen Bereichen an der Darstellung ablesen kann.
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Kulvicki macht ferner darauf aufmerksam, dass die [[Erfahrung / Unmittelbarkeit|''Unmittelbarkeit'']], mit der Information zugänglich gemacht wird, kein Allein&shy;stellungs&shy;merkmal bildlicher Repräsentationen sei. Entscheidendes Diffe&shy;ren&shy;zierungs&shy;mer&shy;kmal gegenüber verbal&shy;sprachlich darge&shy;botenen Informationen sei eher, dass Bilder ihre Informationen „unmittelbar über viele verschiedene Ebenen der Abstraktion hinweg“ zugänglich machten (ebd.: S. 302-310). Sicherlich könnten wir das eben diskutierte Beispiel der Visuali&shy;sierung der Höhen&shy;unterschiede des ''Olympus Mons'' mittels Falsch&shy;farben auch verbal&shy;sprachlich ausdrücken. Wir könnten beispiels&shy;weise eine Tabelle anfertigen, in welcher jedem Koordinaten&shy;punkt des Vulkans (bestehend aus Längen- und Breiten&shy;grad&shy;angabe) eine konkrete Höhen&shy;angabe zugewiesen wird. Schwerlich könnten wir aus dieser Tabelle aber einfach ablesen, dass ''Olympus Mons'' an seiner Spitze ein deutliches Gefälle nach innen aufweist, bis auf welche Höhe der Rückgang hier erfolgt und welche Gesamt&shy;form er aufweist. Kulvicki schreibt dazu: „With lists, numerals, and descriptions the rule is ‘decode first, ask questions later’. Only once we have figured out the specific content of the list can we abstract from its details to something we are interested in” (ebd.: S. 306). Tabellen können zwar auch bestimmte Informationen unmittelbar zugänglich machen. Allerdings muss der Wissen&shy;schaftler sie zunächst verstehen und wissen, welche Fragen er eventuell beantwortet haben möchte, nur dann kann er die Informationen in der Tabelle entsprechend anordnen. Weiß er noch nicht, was für ihn von Interesse ist - sprich: welche Fragen er durch seine Daten beant&shy;wortet haben möchte - wird ihm die relevante Information in der Menge der gebotenen Daten eventuell nicht ersichtlich.
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In der grafischen Darstellung ist dieses Problem nicht gegeben. Gerade die Möglichkeit, die Höhen&shy;verhältnisse abstrakt mittels Falsch&shy;farben darzustellen, ermöglicht es dem Forscher hier, das Rundum&shy;profil des Vulkans mit den verschiedenen relevanten Höhen&shy;schichten auf einen Blick zu erkennen – und darüber hinaus eben auch noch die Besonder&shy;heiten der Vulkan&shy;kuppel mit den abfallenden Hängen an der Spitze zu bemerken.
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:''By and large, however, images have the advantage of presenting much information across many levels of abstraction in an immediate manner. Images and graphs are tools for discovery and diagnosis, interestingly enough, because they present a wealth of information in such a way as to allow us to ignore what simply does not matter. Descriptions are not as helpful in this way, and they are thus best suited to stating the conclusions we draw rather than presenting the data on the basis of which we draw them'' (ebd.,: S. 307).
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Der Vorzug des wissenschaftlichen Bildes in unserem Beispiel besteht also darin, dass durch den Einsatz der Farben auch eine Verein&shy;fachung der Darstellung erzielt wird. Es wird nicht die Höhe jedes einzelnen Koordi&shy;naten&shy;punktes wieder&shy;gegeben, sondern nur ein unge&shy;fährer Verlauf, der sich aus den Farb&shy;über&shy;gängen für den Betrachter ergibt.
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Deutlich wird an der Diskussion dieses Beispiels die ''heuristische Funktion'', die wissen&shy;schaft&shy;lichen Bildern häufig zukommt. Sie dienen nicht allein der Kommunikation bestimmter Informa&shy;tionen, sondern ermöglichen es dem Betrachter oft auch, neue Erkennt&shy;nisse über den Forschungs&shy;gegen&shy;stand zu erlangen.
  
====== Das Bild als Hilfsmittel: Kommunikation und Dokumentation ======
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'''Dokumentation:''' Das wissenschaftliche Bild übernimmt aber nicht allein im Bereich der Kommunikation wesentliche Funktionen. Wir finden es ebenso in den Bereichen der ''wissen&shy;schaftlichen Daten&shy;struktu&shy;rierung und -dokumentation''. Ziel seiner Verwendung ist es hier, die gemachten Beobach&shy;tungen festzu&shy;halten, die einmal gesammelten Daten zu erhalten. Schon früh haben Forscher, wie der Fall Leonardo da Vincis belegt, dabei darauf gesetzt, ihre Erfahrungen und Erkennt&shy;nisse nicht nur im geschriebenen Wort, sondern eben auch im Bild festzuhalten und damit für andere und für die Nachwelt zugäng&shy;lich zu machen.
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Schnell verwischen sich hier die Grenzen zum Einsatz des wissen&shy;schaftli&shy;chen Bildes in der Kommunikation, denn einmal gewonnene oder erzeugte Bilder dokumen&shy;tieren nicht bloß die Beobach&shy;tungs&shy;ergebnisse, sondern können ebenso anderen Forschern im kommunikativen Akt zur Verfügung gestellt werden. Sie tragen damit zum Ideal der ''Inter&shy;subjekti&shy;vität'' in den Wissen&shy;schaften bei: Andere Forscher können anhand der dokumen&shy;tierenden Bilder die Forschungs&shy;ergebnisse ihrer Kollegen nach&shy;voll&shy;ziehen, über&shy;prüfen und gegeben&shy;enfalls korrigieren.
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Warum werden aber Bilder in diesem Kontext verwendet? Gibt es – ähnlich wie beim Gebrauch von Bildern als Hilfs&shy;mittel zur Kommunikation wissen&shy;schaftlicher Ergebnisse – auch in diesem Fall eine oder mehrere Besonder&shy;heiten des Bildes, welche seine Verwendung in diesem Kontext begünstigen? Zumindest die folgenden drei Aspekte, die eng miteinander zusammen&shy;hängen, scheinen eine wichtige Rolle zu spielen:
  
Welche Funktionen übernimmt das wissenschaftliche Bild, wenn wir es als Hilfsmittel der Forschung betrachten? In diesem Kontext spielt es eine wichtige Rolle insbesondere bei
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* ''Fehlende Benennung'': Laura Perini (<bib id='Perini 2005a'></bib>) weist darauf hin, dass mittels Bildern Entitäten als Beobach&shy;tungs&shy;ergeb&shy;nisse dokumentiert werden können, für welche noch gar keine verbal&shy;sprachliche Benennung vorliegt. Sie behandelt dabei als Beispiel die Bilder, welche mittels eines [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/183561/electron-microscope Elektronen&shy;mikro&shy;skops] erzeugt wurden und schreibt: „Electron microscopy can represent unfamiliar phenomena, without need to articulate hypotheses about results prior to the experiment. […] This system can also represent very complicated structural properties, even when there are no linguistic terms for the same features” (ebd.: S. 921). Gibt es aber noch keine Benennungen, kann auch keine adäquate verbal&shy;sprachliche Beschreibung des Phänomens gegeben werden. Das Bild ist damit für die detail&shy;getreue Dokumentation unver&shy;zichtbar.
* der ''Kommunikation'', also der synchronen Vermittlung, sowie
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* ''Details'': Einen wichtigen Punkt stellt ferner die Kapazität zumindest einiger wissen&shy;schaftlicher Bild&shy;typen dar, die beobach&shy;teten Entitäten etc. mit sehr vielen Details wiederzugeben – also eine Komplexität der Darstellung zu gewähr&shy;leisten, die – im Gegen&shy;satz zu verbal&shy;sprachlichen Beschreibungen – nichts&shy;destotrotz schnell und unmittelbar zu erfassen ist. So kann es auch passieren, dass erst bei der erneuten Begut&shy;achtung des dokumen&shy;tarischen Bildes bestimmte Aspekte des Forschungs&shy;gegen&shy;standes dem Wissen&shy;schaftler selbst oder seinen Kollegen gegen&shy;wärtig werden (vgl. <bib id='Mößner 2013a'></bib>).
* der ''Dokumentation'', also der Speicherung und damit der diachronen Zugänglichmachung wissenschaftlicher Erkenntnis.
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* ''Objektivität'': Insbesondere “mechanisch” erzeugte Bilder – vor allem Foto&shy;grafien – scheinen darüber hinaus die Möglich&shy;keit zu objektiven Auf&shy;zeich&shy;nungen des Beobach&shy;teten zu bieten. Dies bedeutet vor allem, dass subjektive Einfluss&shy;faktoren auf die Darstellung des Forschungs&shy;gegen&shy;standes (z.B. verursacht durch eine unzu&shy;reichende Beobachtungs&shy;kompetenz oder durch Hinter&shy;grund&shy;theorien erzeugte Erwartungs&shy;haltungen) ausge&shy;schaltet werden können. Thorsten Ratzka (<bib id='Ratzka 2012a'></bib>) formuliert dies aus der Perspek&shy;tive des Astro&shy;physikers folgender&shy;maßen: „Außerdem spielt durch die Foto&shy;grafie das individuelle Seh&shy;vermögen eines Beobachters keine Rolle mehr. Dies führt zu objektiven Messungen, die mit anderen Messungen verglichen werden können. Zudem können die Daten über lange Zeit&shy;räume archiviert werden. So werden noch heute alte Auf&shy;nahmen benutzt, um zum Bei&shy;spiel nach früheren Beobach&shy;tungen von Klein&shy;planeten zur Berechnung ihrer Bahn oder nach veränder&shy;lichen Sternen zur Ableitung ihrer Licht&shy;wechsel zu suchen“ (ebd., 246). Auch hier sehen wir wieder, dass insbesondere der Aspekt der Inter&shy;subjekti&shy;vität, welcher durch die bild&shy;hafte Dokumen&shy;tation gewährleistet scheint, eine wesentliche Rolle spielt. Die aufge&shy;nommenen Fotos können so zum einen anderen Forschern zur Aus&shy;wertung zugänglich gemacht und zum anderen können sie auch im historischen Verlauf erneut betrachtet und analysiert werden.
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An dieser Stelle muss jedoch darauf hinge&shy;wiesen werden, dass der Aspekt der Objektivität, welcher das wissen&shy;schaftliche Bild in der Dokumentation zu gewähr&shy;leisten scheint, in letzter Zeit durchaus kritisch differenziert betrachtet wurde - beispiels&shy;weise in den wissen&shy;schafts&shy;geschicht&shy;lichen Unter&shy;suchungen von Lorraine Daston und Peter Galison (<bib id='Daston & Galison 1992a'></bib>). Sie machen darauf aufmerksam, dass auch der Begriff der Objektivität selbst einigen Verände&shy;rungen unterlag. Die unter&shy;schiedlichen Auffassungen, was eine objektive Darstellung ausmache, führten dann auch zur Herstellung und Favori&shy;sierung verschiedener Bild&shy;typen in den Wissen&shy;schaften.
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Daston und Galisons Analyse des Objektivitäts&shy;begriffs hat zwischen&shy;zeitlich eine Reihe von kritischen Reaktionen hervor&shy;gerufen. Um nur eine Stimme zu nennen, sei hier Jutta Schickore genannt. Sie diskutiert in diesem Zusammen&shy;hang unter&shy;schiedliche Doku&shy;menta&shy;tions&shy;verfah&shy;ren für Mikro&shy;skopie-Präparate im 19. Jahr&shy;hundert. Hier kamen eine ganze Reihe unter&shy;schiedlicher bild&shy;hafter Darstellungs&shy;verfahren zum Einsatz: „Mikro&shy;skopiker im neun&shy;zehnten Jahr&shy;hundert haben die Anblicke, die ihre Instrumente ihnen boten, auf unter&shy;schiedliche Weise fixiert: in Zeichnungen oder Stichen oder, seit den 1840er Jahren, auf Mikro&shy;foto&shy;grafien“ (<bib id='Schickore 2002a'></bib>: S. 285). All diese Verfahren kamen in derselben historischen Periode zum Einsatz. Es stellt sich demnach die Frage, wann welcher Art von Abbildung der Vorzug gegeben wurde. Schickore wendet sich in ihrer Analyse insbesondere gegen die These von Daston und Galison, dass zu dieser Zeit der Foto&shy;grafie als dem objektiven Medium stets der Vorzug gegeben worden sei (vgl. ebd.: S. 301).
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Dieser letzte Aspekt der Objektivität führt uns zum Abschluss des Abschnitts über die Funktion des wissenschaftlichen Bildes in Kommunikations- und Dokumentationsprozessen noch zu einer kritisch zu betrachtenden Konsequenz der Verwendung von bildhaften Repräsentationen in diesen Kontexten: ''Bilder können die Wahrnehmung der Forscher entscheidend beeinflussen''.
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Vögtli und Ernst machen darauf aufmerksam, dass auch in der Wissen&shy;schaft ''kanonische Bilder'' entstehen können. „Kanonische Bilder sind Standard&shy;bilder, die einen wissen&shy;schaftlichen Sach&shy;verhalt immer wieder auf dieselbe Art und Weise darstellen. Diese Einschränkung auf eine einzige Darstellungs&shy;form und eine fixierte [[Perspektivik|Perspektive]] behindert jedoch das Sehen und Denken“ (<bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: S. 92). Auf diesen Punkt im Zusammen&shy;hang mit bild&shy;haften Darstellungen in den Wissen&shy;schaften hat schon Ludwik Fleck hingewiesen. Er führt aus, dass Bilder für den Forscher in dessen Vor&shy;stellung bindend werden können, auch wenn sie ursprünglich nur aus mnemo&shy;technischen oder didaktischen Gründen eingeführt wurden (vgl. <bib id='Fleck 1980a'></bib>: S. 154f.). Christine Roll führt uns diesen kritischen Aspekt schließlich sehr plastisch am Beispiel von [[Karte|Land&shy;karten]] vor Augen. „Karten sind nicht einfach neutrale Informations&shy;speicher und bilden die Wirk&shy;lichkeit nicht objektiv ab. Vielmehr zeigen uns Karten durch Projektionen, Farbgebungen, Illustrationen und durch die Wahl thematischer Schwer&shy;punkte, ja schon durch den gewählten Ausschnitt, bestimmte Perspek&shy;tiven auf die Wirklichkeit. Damit tragen sie selbst zur Ausbildung und Strukturierung von Raum&shy;vorstellungen bei, beein&shy;flussen ihrerseits unsere Seh&shy;gewohnheiten und Vorstellungen […]“ (<bib id='Roll 2007a'></bib>: S. 47). Das Bild in der Wissen&shy;schaft ist demnach nicht bloß als neutrales Hilfs&shy;mittel einzustufen, sondern kann seinerseits ebenso epistemische Funktionen übernehmen, die durchaus einer kritischen Bewertung bedürfen.
  
'''Kommunikation'''
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===Das Bild als Gegenstand der Forschung===
  
Im Bereich der Kommunikation lässt sich noch weiter danach differenzieren, ob das wissenschaftliche Bild im Rahmen der Wissensvermittlung innerhalb der Fachcommunity (z.B. in Form von Diagrammen oder Graphen in Journal-Artikeln, Postern oder Fachvorträgen etc., vgl. z.B. <bib id='Perini 2005a'></bib>, 913), zu Ausbildungszwecken (als Illustrationen in Lehrbüchern oder Grafiken in Vorlesungsskripten etc., vgl. <bib id='Müller et al. im Erscheinen'></bib>) oder zur Vermittlung von Forschungsergebnissen an Laien (als Illustrationen in Artikeln oder als Dokumentationssendungen von Wissenschaftsjournalisten etc., vgl. <bib id='Fleck 1980a'></bib>, 155f.; <bib id='Hennig 2007a'></bib>) verwendet wird. Auch dieser letzte Punkt kann noch einmal differenziert betrachtet werden.
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Das wissenschaftliche Bild begegnet uns jedoch nicht bloß als Hilfs&shy;mittel, sondern auch  als eigen&shy;ständiger Gegen&shy;stand der Forschung. Klaus Sachs-Hombach schlägt hier eine Differen&shy;zierung vor in die Funktionen, die wissenschaftliche Bilder  
* So ist es zum einen möglich, interessierte Laien schlicht in einer vereinfachten sowie anschaulichen und daher oft bildhaften Form über die Entwicklungen auf einem bestimmten Forschungsgebiet informieren zu wollen (vgl. z.B. <bib id='Frercks 2009a'></bib>). Beispiele wären hier die vielfältigen Angebote des Wissenschaftsjournalismus in Form von eigenen Zeitschriftenreihen wie [http://www.suw-online.de/ „Sterne und Weltraum“] oder [http://www.psychologie-heute.de/ „Psychologie heute“]  etc., die sich oft durch eine reichhaltige Bebilderung auszeichnen.
 
* Zum anderen zählt zu diesem Kontext auch der große Bereich Öffentlichkeitsarbeit, in welchem es durchaus nicht nur um die Information der Öffentlichkeit gehen muss. Hier spielen im wissenschaftlichen Umfeld mindestens ebenso oft Aspekte wie das Publikmachen der eigenen Forschungsergebnisse zum Einwerben neuer oder weiterer Fördergelder eine Rolle. Visualisierungen dienen hier zur Legitimierung der Forschungsarbeit – mit ihrer Hilfe werden zentrale Ergebnisse kommuniziert –, die letztlich eine Fortsetzung derselben ermöglichen soll (gewährleistet durch monetäre Unterstützung oder durch gewonnenes Interesse der Öffentlichkeit).
 
Es sei darauf verwiesen, dass die Bereiche der Öffentlichkeitsarbeit im hier beschriebenen ersten und zweiten Sinne durchaus eng ineinander greifen können. Auf diesen Aspekt weist beispielsweise Sabine Müller im Kontext von Bildern in der Astronomie hin. „Astronomen stellen in diesem Sinne „schöne“ Bilder für die Öffentlichkeit her, nicht zuletzt, um die Faszination für die Astronomie in der Bevölkerung aufrecht zu erhalten, um langfristig die Finanzierung der extrem teuren, aber wirtschaftlich kaum nutzbaren Forschung sicherzustellen“ (<bib id='Müller 2007a'></bib>, 106).
 
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Für die Verwendung von Bildern in diesem Kontext sprechen die vielfältigen Vorteile der bildhaften Darstellung. Hier kommt der vielzitierte Satz „Ein Bild sagt mehr als tausend Worte“ zum Tragen. Bildern wird allgemein die Fähigkeit zugesprochen, komplexe Sachverhalte einfach und übersichtlich wiederzugeben, sodass ihre Inhalte für den Betrachter leichter erfassbar werden als dies bei verbalen Beschreibungen der Fall wäre. John Kulvicki (<bib id='Kulvicki 2010a'></bib>) macht in diesem Zusammenhang darauf aufmerksam, dass die Unmittelbarkeit, mit der Bilder eine große Menge an Informationen zugänglich machen können, vor allem auf drei Aspekten beruhe: auf der Extrahierbarkeit der Informationen sowie auf der [[Bildsyntax|syntaktischen]] und der [[Bildsemantik|semantischen]] Auffälligkeit der Datenpräsentation (vgl. ebd., 296). Was ist mit diesen Merkmalen genau gemeint?
 
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''Extrahierbarkeit'' erscheint dabei noch als relativ eingängiges Konzept. Es gibt uns Aufschluss darüber, welche konkreten Eigenschaften der Repräsentation dafür verantwortlich sind, dass wir die bereitgestellten Informationen an der entsprechenden Repräsentation unmittelbar ablesen können. „Extractability concerns how nonsemantic features of representations are responsible for the information that they convey“ (ebd., 299). Die syntaktische und semantische Auffälligkeit der Datenpräsentation betreffen dagegen weniger das Bild selbst, sondern eher den Rezipienten der Darstellung. Unter der ''syntaktischen Auffälligkeit'' versteht Kulvicki dabei Folgendes: Um eine Information unmittelbar zugänglich zu machen, müssen die Eigenschaften der Repräsentation, mit deren Hilfe die Informationsvermittlung erfolgen soll, perzeptuell hervorstechen (vgl. ebd., 300). Der Betrachter muss sie leicht als relevante Details erkennen und seine Aufmerksamkeit entsprechend auf sie richten können. Letztlich handelt es sich dann um eine psychologische Frage, wie genau diese Eigenschaften beschaffen sein müssen, damit sie die Aufmerksamkeit des Rezipienten entsprechend binden. ''Semantische Auffälligkeit'' erklärt schließlich die Tatsache, dass der Rezipient auch eine unmittelbare Verbindung zwischen der Eigenschaft der Repräsentation und der zu vermittelnden Information herstellen kann (vgl. ebd., 301). Kurz gesagt, um Informationen unmittelbar zugänglich machen zu können, muss das Bild extrahierbare Informationen enthalten. Es muss die Aufmerksamkeit des Rezipienten schnell auf die relevanten Details lenken, und der Betrachter muss wissen, wie er die dargestellten Details semantisch deuten soll.
 
 
 
Betrachten wir zur Veranschaulichung dieser relativ abstrakten Charakterisierung bildhafter Repräsentationen eine Falschfarbenaufnahme des [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/428149/Olympus-Mons „Olympus Mons“] des höchsten Vulkans unseres Sonnensystems auf dem Mars.
 
[[Datei:olympus_mons2.jpg|thumb|Abb. 4 "Olympus Mons"]]
 
Wie lassen sich hier die eben genannten Eigenschaften bildhafter Repräsentationen zuordnen? Offensichtlich soll uns die Darstellung Informationen über die Höhenunterschiede des Vulkans liefern. Das Bild weist eine bestimmte abgebildete Form und einen damit korrelierten Farbverlauf auf. Eine Legende am unteren Bildrand erläutert, den Zusammenhang zwischen Farbe und Höhe (''violett'' steht für den tiefsten Punkt mit minus fünf Kilometern Höhe und ''weiß'' für den höchsten Punkt mit plus zweiundzwanzig Kilometern Höhe). Die Legende erlaubt es demnach dem Rezipienten, eine Verbindung zwischen Farbe und Höhe herzustellen, und bildet damit das Merkmal der semantischen Auffälligkeit, das Kulvicki auch als „plan of correlation between features of the representation and features of the data that is easy to grasp“ beschreibt (vgl. ebd., 301). Nichtnaturalistische Bilder in der Wissenschaft sind üblicherweise mit einer Legende ausgezeichnet, die es dem Rezipienten erlaubt, die Abbildung unmissverständlich zu entziffern. Wie steht es mit der syntaktischen Auffälligkeit? Diese ist im aufgetragenen Farbverlauf des Bildes gegeben. Er lenkt die Aufmerksamkeit des Rezipienten und macht deutlich, dass hier die relevante Information zu suchen ist. Die Farben müssen für irgendetwas, offensichtlich differenziert zu Betrachtendes stehen. Extrahierbar sind die Informationen ebenfalls auf Grund des Farbverlaufs in Kombination mit der Reliefansicht des Vulkans. Umrisslinien und Schattierungen lassen das Bild des Vulkans überhaupt erst entstehen, grenzen die Form vom Hintergrund ab. Zusammengenommen ermöglichen all diese Eigenschaften, dass der Betrachter unmittelbar die genauen Höhen einzelner Regionen sowie die Höhenunterschiede zwischen verschiedenen Bereichen an der Darstellung ablesen kann.
 
 
 
Kulvicki macht ferner darauf aufmerksam, dass die [[Erfahrung_/_Unmittelbarkeit|''Unmittelbarkeit'']], mit der Information zugänglich gemacht wird, kein Alleinstellungsmerkmal bildlicher Repräsentationen sei. Entscheidendes Differenzierungsmerkmal gegenüber verbalsprachlich dargebotenen Informationen sei eher, dass Bilder ihre Informationen ''unmittelbar über viele verschiedene Ebenen der Abstraktion hinweg'' zugänglich machten (vgl. ebd., 302-310). Sicherlich könnten wir das eben diskutierte Beispiel der Visualisierung der Höhenunterschiede des ''Olympus Mons'' mittels Falschfarben auch verbalsprachlich ausdrücken. Wir könnten beispielsweise eine Tabelle anfertigen, in welcher jedem Koordinatenpunkt des Vulkans (bestehend aus Längen- und Breitengradangabe) eine konkrete Höhenangabe zugewiesen wird. Schwerlich könnten wir aus dieser Tabelle aber einfach ablesen, dass ''Olympus Mons'' an seiner Spitze ein deutliches Gefälle nach innen aufweist, bis auf welche Höhe der Rückgang hier erfolgt und welche Gesamtform er aufweist. Kulvicki schreibt dazu: „With lists, numerals, and descriptions the rule is “decode first, ask questions later.“ Only once we have figured out the specific content of the list can we abstract from its details to something we are interested in” (ebd., 306). Tabellen können zwar auch bestimmte Informationen unmittelbar zugänglich machen. Allerdings muss der Wissenschaftler sie zunächst verstehen und wissen, welche Fragen er eventuell beantwortet haben möchte, nur dann kann er die Informationen in der Tabelle entsprechend anordnen. Weiß er noch nicht, was für ihn von Interesse ist - sprich: welche Fragen er durch seine Daten beantwortet haben möchte - wird ihm die relevante Information in der Menge der gebotenen Daten eventuell nicht ersichtlich.
 
 
 
In der grafischen Darstellung ist dieses Problem nicht gegeben. Gerade die Möglichkeit, die Höhenverhältnisse abstrakt mittels Falschfarben darzustellen, ermöglicht es dem Forscher hier, das Rundumprofil des Vulkans mit den verschiedenen relevanten Höhenschichten auf einen Blick zu erkennen – und darüber hinaus eben auch noch die Besonderheiten der Vulkankuppel mit den abfallenden Hängen an der Spitze zu bemerken. „By and large, however, images have the advantage of presenting much information across many levels of abstraction in an immediate manner. Images and graphs are tools for discovery and diagnosis, interestingly enough, because they present a wealth of information in such a way as to allow us to ignore what simply does not matter. Descriptions are not as helpful in this way, and they are thus best suited to stating the conclusions we draw rather than presenting the data on the basis of which we draw them” (ebd., 307). Der Vorzug des wissenschaftlichen Bildes in unserem Beispiel besteht also darin, dass durch den Einsatz der Farben auch eine Vereinfachung der Darstellung erzielt wird. Es wird nicht die Höhe jedes einzelnen Koordinatenpunktes wiedergegeben, sondern nur ein ungefährer Verlauf, der sich aus den Farbübergängen für den Betrachter ergibt.
 
 
 
Deutlich wird an der Diskussion dieses Beispiels die ''heuristische Funktion'', die wissenschaftlichen Bildern häufig zukommt. Sie dienen nicht allein der Kommunikation bestimmter Informationen, sondern ermöglichen es dem Betrachter oft auch, neue Erkenntnisse über den Forschungsgegenstand zu erlangen.
 
 
 
'''Dokumentation'''
 
 
 
Das wissenschaftliche Bild übernimmt aber nicht allein im Bereich der Kommunikation wesentliche Funktionen. Wir finden es ebenso in den Bereichen der ''wissenschaftlichen Datenstrukturierung und -dokumentation''. Ziel seiner Verwendung ist es hier, die gemachten Beobachtungen festzuhalten, die einmal gesammelten Daten zu erhalten. Schon früh haben Forscher, wie der Fall Leonardo da Vincis belegt, dabei darauf gesetzt, ihre Erfahrungen und Erkenntnisse nicht nur im geschriebenen Wort, sondern eben auch im Bild festzuhalten und damit für andere und für die Nachwelt zugänglich zu machen.
 
 
 
Schnell verwischen sich hier die Grenzen zum Einsatz des wissenschaftlichen Bildes in der Kommunikation, denn einmal gewonnene oder erzeugte Bilder dokumentieren nicht bloß die Beobachtungsergebnisse, sondern können ebenso anderen Forschern im kommunikativen Akt zur Verfügung gestellt werden. Sie tragen damit zum Ideal der ''Intersubjektivität'' in den Wissenschaften bei: Andere Forscher können anhand der dokumentierenden Bilder die Forschungsergebnisse ihrer Kollegen nachvollziehen, überprüfen und gegebenenfalls korrigieren.
 
Warum werden aber Bilder in diesem Kontext verwendet? Gibt es – ähnlich wie beim Gebrauch von Bildern als Hilfsmittel zur Kommunikation wissenschaftlicher Ergebnisse – auch in diesem Fall eine oder mehrere Besonderheiten des Bildes, welche seine Verwendung in diesem Kontext begünstigen? Zumindest die folgenden drei Aspekte, die eng miteinander zusammenhängen, scheinen eine wichtige Rolle zu spielen:
 
 
 
* ''Fehlende Benennung'': Laura Perini (<bib id='Perini 2005a'></bib>) weist darauf hin, dass mittels Bildern Entitäten als Beobachtungsergebnisse dokumentiert werden können, für welche noch gar keine verbalsprachliche Benennung vorliegt. Sie behandelt dabei als Beispiel die Bilder, welche mittels eines [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/183561/electron-microscope Elektronenmikroskops] erzeugt wurden und schreibt: „Electron microscopy can represent unfamiliar phenomena, without need to articulate hypotheses about results prior to the experiment. […] This system can also represent very complicated structural properties, even when there are no linguistic terms for the same features” (ebd., 921). Gibt es aber noch keine Benennungen, kann auch keine adäquate verbalsprachliche Beschreibung des Phänomens gegeben werden. Das Bild ist damit für die detailgetreue Dokumentation unverzichtbar.
 
* ''Details'': Einen wichtigen Punkt stellt ferner die Kapazität zumindest einiger wissenschaftlicher Bildtypen dar, die beobachteten Entitäten etc. mit sehr vielen Details wiederzugeben – also eine Komplexität der Darstellung zu gewährleisten, die – im Gegensatz zu verbalsprachlichen Beschreibungen – nichtsdestotrotz schnell und unmittelbar zu erfassen ist. So kann es auch passieren, dass erst bei der erneuten Begutachtung des dokumentarischen Bildes bestimmte Aspekte des Forschungsgegenstandes dem Wissenschaftler selbst oder seinen Kollegen gegenwärtig werden (vgl. <bib id='Mößner im Erscheinen'></bib>).
 
* ''Objektivität'': Insbesondere mechanisch erzeugte Bilder – vor allem Fotografien – scheinen darüber hinaus die Möglichkeit zu objektiven Aufzeichnungen des Beobachteten zu bieten. Dies bedeutet vor allem, dass subjektive Einflussfaktoren auf die Darstellung des Forschungsgegenstandes (z.B. verursacht durch eine unzureichende Beobachtungskompetenz oder durch Hintergrundtheorien erzeugte Erwartungshaltungen) ausgeschaltet werden können. Thorsten Ratzka (<bib id='Ratzka im Erscheinen'></bib>) formuliert dies aus der Perspektive des Astrophysikers folgendermaßen: „Außerdem spielt durch die Fotografie das individuelle Sehvermögen eines Beobachters keine Rolle mehr. Dies führt zu objektiven Messungen, die mit anderen Messungen verglichen werden können. Zudem können die Daten über lange Zeiträume archiviert werden. So werden noch heute alte Aufnahmen benutzt, um zum Beispiel nach früheren Beobachtungen von Kleinplaneten zur Berechnung ihrer Bahn oder nach veränderlichen Sternen zur Ableitung ihrer Lichtwechsel zu suchen“ (ebd.). Auch hier sehen wir wieder, dass insbesondere der Aspekt der Intersubjektivität, welcher durch die bildhafte Dokumentation gewährleistet scheint, eine wesentliche Rolle spielt. Die aufgenommenen Fotos können so zum einen anderen Forschern zur Auswertung zugänglich gemacht und zum anderen können sie auch im historischen Verlauf erneut betrachtet und analysiert werden.
 
An dieser Stelle muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass der Aspekt der Objektivität, welcher das wissenschaftliche Bild in der Dokumentation zu gewährleisten scheint, in letzter Zeit durchaus kritisch differenziert betrachtet wurde - beispielsweise in den wissenschaftsgeschichtlichen Untersuchungen von Lorraine Daston und Peter Galison (<bib id='Daston u. Galison 1992a'></bib>). Sie machen darauf aufmerksam, dass auch der Begriff der Objektivität selbst einigen Veränderungen unterlag. Die unterschiedlichen Auffassungen, was eine objektive Darstellung ausmache, führten dann auch zur Herstellung und Favorisierung verschiedener Bildtypen in den Wissenschaften.
 
Daston und Galisons Analyse des Objektivitätsbegriffs hat zwischenzeitlich eine Reihe von kritischen Reaktionen hervorgerufen. Um nur eine Stimme zu nennen, sei hier Jutta Schickore genannt. Sie diskutiert in diesem Zusammenhang unterschiedliche Dokumentationsverfahren für Mikroskopie-Präparate im 19. Jahrhundert. Hier kamen eine ganze Reihe unterschiedlicher bildhafter Darstellungsverfahren zum Einsatz: „Mikroskopiker im neunzehnten Jahrhundert haben die Anblicke, die ihre Instrumente ihnen boten, auf unterschiedliche Weise fixiert: in Zeichnungen oder Stichen oder, seit den 1840er Jahren, auf Mikrofotografien“ (<bib id='Schickore 2002a'></bib>, 285). All diese Verfahren kamen in derselben historischen Periode zum Einsatz. Es stellt sich demnach die Frage, wann welcher Art von Abbildung der Vorzug gegeben wurde. Schickore wendet sich in ihrer Analyse insbesondere gegen die These von Daston und Galison, dass zu dieser Zeit der Fotografie als dem objektiven Medium stets der Vorzug gegeben worden sei (vgl. ebd., 301).
 
 
 
Dieser letzte Aspekt der Objektivität führt uns zum Abschluss des Abschnitts über die Funktion des wissenschaftlichen Bildes in Kommunikations- und Dokumentationsprozessen noch zu einer kritisch zu betrachtenden Konsequenz der Verwendung von bildhaften Repräsentationen in diesen Kontexten: ''Bilder können die Wahrnehmung der Forscher entscheidend beeinflussen''. Vögtli und Ernst machen darauf aufmerksam, dass auch in der Wissenschaft ''kanonische Bilder'' entstehen können. „Kanonische Bilder sind Standardbilder, die einen wissenschaftlichen Sachverhalt immer wieder auf dieselbe Art und Weise darstellen. Diese Einschränkung auf eine einzige Darstellungsform und eine fixierte Perspektive behindert jedoch das Sehen und Denken“ (<bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, 92). Auf diesen Punkt im Zusammenhang mit bildhaften Darstellungen in den Wissenschaften hat schon Ludwik Fleck hingewiesen. Er führt aus, dass Bilder für den Forscher in dessen Vorstellung bindend werden können, auch wenn sie ursprünglich nur aus mnemotechnischen oder didaktischen Gründen eingeführt wurden (vgl. <bib id='Fleck 1980a'></bib>, 154f.). Christine Roll führt uns diesen kritischen Aspekt schließlich sehr plastisch am Beispiel von Landkarten vor Augen. „Karten sind nicht einfach neutrale Informationsspeicher und bilden die Wirklichkeit nicht objektiv ab. Vielmehr zeigen uns Karten durch Projektionen, Farbgebungen, Illustrationen und durch die Wahl thematischer Schwerpunkte, ja schon durch den gewählten Ausschnitt, bestimmte Perspektiven auf die Wirklichkeit. Damit tragen sie selbst zur Ausbildung und Strukturierung von Raumvorstellungen bei, beeinflussen ihrerseits unsere Sehgewohnheiten und Vorstellungen […]“ (<bib id='Roll 2007a'></bib>, 47). Das Bild in der Wissenschaft ist demnach nicht bloß als neutrales Hilfsmittel einzustufen, sondern kann seinerseits ebenso epistemische Funktionen übernehmen, die durchaus einer kritischen Bewertung bedürfen.
 
 
 
======Das Bild als Gegenstand der Forschung======
 
 
 
Das wissenschaftliche Bild begegnet uns jedoch nicht bloß als Hilfsmittel, sondern auch  als eigenständiger Gegenstand der Forschung. Klaus Sachs-Hombach schlägt hier eine Differenzierung vor in die Funktionen, die wissenschaftliche Bilder  
 
 
* als ''empirische Basis'',
 
* als ''empirische Basis'',
 
* im ''Begründungs-'' und  
 
* im ''Begründungs-'' und  
* solche, die sie im ''Entstehungskontext'' der wissenschaftlichen Forschung übernehmen (vgl. <bib id='Sachs-Hombach im Erscheinen'></bib>).   
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* solche, die sie im ''Ent&shy;stehungs&shy;kontext'' der wissen&shy;schaftlichen Forschung übernehmen (vgl. <bib id='Sachs-Hombach 2012a'></bib>).   
 
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'''Das Bild als Beleg'''
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[[Datei:m31_ultraviolet.jpg|thumb|Abbildung 5: M31 im ultra&shy;violetten Licht aufgenommen]]
[[Datei:m31_ultraviolet.jpg|thumb|Abb. 5 M31 im ultravioletten Licht aufgenommen]]
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'''Das Bild als Beleg''': Eine ''empirische Basis'' stellt das wis&shy;sen&shy;schaft&shy;liche Bild oft&shy;mals des&shy;halb dar, weil das For&shy;schungs&shy;objekt selbst dem mensch&shy;lichen Auge in der Beo&shy;bach&shy;tung nicht zu&shy;gänglich ist. Das Bild wird da&shy;mit zum Sur&shy;ro&shy;gat des Ob&shy;jekts. Es macht die for&shy;schungs&shy;re&shy;le&shy;van&shy;ten Eigen&shy;schaften des Objekts der Beobach&shy;tung zugänglich. Damit ist ein wichtiger Effekt dieser Visuali&shy;sierungen benannt: Sie machen Unsicht&shy;bares sichtbar (vgl. z.B. <bib id='Frercks 2009a'></bib>; <bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: S. 18f.). Sie sind ''Darstellungen von Nicht-Beobacht&shy;barem'', d.h. von nicht für das bloße Auge Sicht&shy;barem (z.B. Röntgen&shy;bilder, Infrarot- oder Ultra&shy;violet-Aufnahmen wie Abb. 5, MRT-Bilder etc.). „Nur ein kleiner Teil der Phäno&shy;mene, mit denen sich die Natur&shy;wissen&shy;schaften beschäftigen, sind dem blossen Auge ohne Hilfs&shy;mittel zugänglich“ (<bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: S. 18).
Eine ''empirische Basis'' stellt das wissenschaftliche Bild oftmals deshalb dar, weil das Forschungsobjekt selbst dem menschlichen Auge in der Beobachtung nicht zugänglich ist. Das Bild wird damit zum Surrogat des Objekts. Es macht die forschungsrelevanten Eigenschaften des Objekts der Beobachtung zugänglich. Damit ist ein wichtiger Effekt dieser Visualisierungen benannt: Sie machen Unsichtbares sichtbar (vgl. z.B. <bib id='Frercks 2009a'></bib>; <bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, 18f.). Sie sind ''Darstellungen von Nicht-Beobachtbarem'', d.h. von nicht für das bloße Auge Sichtbarem (z.B. Röntgenbilder, Infrarot-oder Ultraviolet-Aufnahmen, MRT-Bilder etc.). „Nur ein kleiner Teil der Phänomene, mit denen sich die Naturwissenschaften beschäftigen, sind dem blossen Auge ohne Hilfsmittel zugänglich“ (<bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, 18).
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Ein eindrückliches Beispiel für die Relevanz, die dem wissen&shy;schaftlichen Bild als ''Visuali&shy;sierer des Unsicht&shy;baren'' zukommen kann, geben Dominik Groß und Gereon Schäfer (2007) für den Bereich der Medizin. Sie beschreiben den Fall der Wach&shy;koma-Patientin Terri Schiavo. Hier habe ein Vergleich von Computer&shy;tomo&shy;grafie-Auf&shy;nahmen des Gehirns der Patientin mit solchen eines gesunden Gehirns letztlich die Ent&shy;scheidung begünstigt, die lebens&shy;erhaltenden Maß&shy;nahmen zu beenden (vgl. <bib id='Groß u. Schäfer 2007a'></bib>: S. 272). Das Bild sollte hier also etwas über den (Gesund&shy;heits-/Krank&shy;heits-)Zustand des Gehirns und damit auch der Patientin selbst aussagen – eine Information, die auf Grund des Krank&shy;heits&shy;bildes (Wach&shy;koma) anders nicht in Erfahrung zu bringen war.
Ein eindrückliches Beispiel für die Relevanz, die dem wissenschaftlichen Bild als ‚Visualisierer des Unsichtbaren‘ zukommen kann, geben Dominik Groß und Gereon Schäfer (2007) für den Bereich der Medizin. Sie beschreiben den Fall der Wachkoma-Patientin Terri Schiavo. Hier habe ein Vergleich von Computertomografie-Aufnahmen des Gehirns der Patientin mit solchen eines gesunden Gehirns letztlich die Entscheidung begünstigt, die lebenserhaltenden Maßnahmen zu beenden (vgl. <bib id='Groß u. Schäfer 2007a'></bib>, 272). Das Bild sollte hier also etwas über den (Gesundheits-/Krankheits-)Zustand des Gehirns und damit auch der Patientin selbst aussagen – eine Information, die auf Grund des Krankheitsbildes (Wachkoma) anders nicht in Erfahrung zu bringen war.
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Wird das wissenschaftliche Bild solchermaßen als Surrogat des Forschungs&shy;objekts verwendet, kommt ihm auch die Funktion eines [http://plato.stanford.edu/entries/evidence/ ''Belegs''] zu. Es dokumentiert die gemachte Beobach&shy;tung, das durch&shy;geführte Experiment und kann anderen Forschern zugänglich gemacht werden. Vögtli und Ernst sprechen hier vom „visuellen Beweis“: „Wissen&shy;schaftliche instrumen&shy;telle Bilder haben in der wissen&shy;schaftlichen Forschung die Funktion des visuellen Beweises. Sie werden als Stell&shy;vertreter benötigt, um wissen&shy;schaftliche Resultate den Publika&shy;tionen (Fach&shy;zeit&shy;schriften, Lehr&shy;büchern, Inter&shy;net-Zeit&shy;schriften) beizufügen, sie zu verviel&shy;fältigen und der wissen&shy;schaft&shy;lichen Gemein&shy;schaft zugänglich zu machen. Die Leser der Fach&shy;zeit&shy;schriften vertrauen dabei der Ent&shy;sprechung von Bild und Beobach&shy;tung“ (<bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: S. 72). Hier greifen also die Funktionen des wissenschaftlichen Bildes  als Beleg und als Hilfsmittel der Dokumentation und Kommunikation ineinander.
Wird das wissenschaftliche Bild solchermaßen als Surrogat des Forschungsobjekts verwendet, kommt ihm auch die Funktion eines [http://plato.stanford.edu/entries/evidence/ ''Belegs''] zu. Es dokumentiert die gemachte Beobachtung, das durchgeführte Experiment und kann anderen Forschern zugänglich gemacht werden. Vögtli und Ernst sprechen hier vom „visuellen Beweis“: „Wissenschaftliche instrumentelle Bilder haben in der wissenschaftlichen Forschung die Funktion des visuellen Beweises. Sie werden als Stellvertreter benötigt, um wissenschaftliche Resultate den Publikationen (Fachzeitschriften, Lehrbüchern, Internet-Zeitschriften) beizufügen, sie zu vervielfältigen und der wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich zu machen. Die Leser der Fachzeitschriften vertrauen dabei der Entsprechung von Bild und Beobachtung“ (<bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, 72). Hier greifen also die Funktionen des wissenschaftlichen Bildes  als Beleg und als Hilfsmittel der Dokumentation und Kommunikation ineinander.
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'''Das Bild im Begründungskontext''': Bei der Verwendung von Bildern im ''Begrün&shy;dungs&shy;kontext'' geht es darum, ob das wissen&shy;schaftliche Bild auch zur Recht&shy;fertigung von Erkenn&shy;tnis&shy;an&shy;sprüchen verwendet werden kann.  
'''Das Bild im Begründungskontext'''
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Im Gegensatz zur eben diskutierten Funktion des wissen&shy;schaftlichen Bildes als Beleg wird die Frage nach seiner Rolle im Begrün&shy;dungs&shy;kontext von vielen eher kritisch beurteilt. Der Grund hierfür besteht darin, dass dem Bild damit eine viel stärkere episte&shy;mische Funktion zukäme als bei seiner Verwendung als Beleg. In diesem Kontext geht es nicht mehr nur darum, das Ausgangs&shy;material den anderen Wissen&shy;schaftlern mittels Bildern zur Verfügung und damit auch deren jeweiligen Urteilen anheim&shy;zustellen. Vielmehr würde mit dem Bild selbst die Argumentation (oder zumindest Teile davon) vorliegen, welche die Recht&shy;fertigung für die präsen&shy;tierte Forschungs&shy;meinung darstellen soll. Man würde also nicht mehr bloß einen Beleg austauschen, wenn man ein Bild weiter&shy;reicht, der dann eventuell mit unter&shy;schiedlichen Argumenten verknüpft werden könnte, sondern man würde ein (voll&shy;ständiges) Argument kommunizieren.
Bei der Verwendung von Bildern im ''Begründungskontext'' geht es darum, ob das wissenschaftliche Bild auch zur Rechtfertigung von Erkenntnisansprüchen verwendet werden kann.  
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Es stellt sich demnach die Frage: Gibt es so etwas wie [http://plato.stanford.edu/entries/logic-informal/#Two ''visuelle Argumente'']? Die Beantwortung dieser Frage hängt natürlich ganz entscheidend davon ab, was man unter einem [http://www.unco.edu/philosophy/arg.html ''Argument''] versteht. Orientiert man sich hier an der klassischen philo&shy;sophischen Auffassung, ergibt sich eine der obigen Frage gegenüber eher skeptische Haltung. Argumente sind, dieser Auffassung zufolge, stets sprachlich verfasst (zu den Gründen vgl. <bib id='Mößner 2013a'></bib>). Das bedeutet jedoch nicht, dass Bilder im argumen&shy;tativen Kontext überflüssig sein müssen. Vielmehr sollte man das Argumen&shy;tieren als eine kommunikative Handlung ansehen, in deren Kontext Bilder wesent&shy;liche Funktionen übernehmen können. „Werden Argumente allerdings in Kombination mit Bildern in einem gemeinsamen kommunikativen Akt präsentiert, dann übernehmen die Bilder eine wesentliche Rolle zur Erfüllung der Funktion des präsen&shy;tierten Arguments –, z.B. indem sie die relevanten Belege für die Thesen oder not&shy;wendige Informationen zum Verständnis von Prämissen und Konklusion liefern. In diesen Fällen sind die Bilder unverzichtbarer Bestandteil für das Verstehen von Argumenten“ (<bib id='Mößner 2013a'></bib>). Zieht man einen solchen Ansatzpunkt in Betracht, wird deutlich, dass eine trenn&shy;scharfe Differenzierung zwischen der Funktion des wissen&shy;schaftlichen Bildes als Beleg und im Begründungs&shy;kontext jedoch nicht mehr vorgenommen werden kann.
Im Gegensatz zur eben diskutierten Funktion des wissenschaftlichen Bildes als Beleg wird die Frage nach seiner Rolle im Begründungskontext von vielen eher kritisch beurteilt. Der Grund hierfür besteht darin, dass dem Bild damit eine viel stärkere epistemische Funktion zukäme als bei seiner Verwendung als Beleg. In diesem Kontext geht es nicht mehr nur darum, das Ausgangsmaterial den anderen Wissenschaftlern mittels Bildern zur Verfügung und damit auch deren jeweiligen Urteilen anheimzustellen. Vielmehr würde mit dem Bild selbst die Argumentation (oder zumindest Teile davon) vorliegen, welche die Rechtfertigung für die präsentierte Forschungsmeinung darstellen soll. Man würde also nicht mehr bloß einen Beleg austauschen, wenn man ein Bild weiterreicht, der dann eventuell mit unterschiedlichen Argumenten verknüpft werden könnte, sondern man würde ein (vollständiges) Argument kommunizieren.
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'''Das Bild im Entstehungskontext''': Schließlich kann das wissen&shy;schaftliche Bild auch noch im ''Entstehungs&shy;kontext'' des wissen&shy;schaftlichen Forschungs&shy;prozesses auftreten. Hier geht es um die Grund&shy;lagen eines Forschungs&shy;gebiets. Auf welcher Basis entsteht eine neue Theorie, eine neue Forschungs&shy;richtung? Eine Möglichkeit wären [http://plato.stanford.edu/entries/models-science/ ''Modelle'']. Insbesondere Analogie&shy;modelle, bei denen Eigen&shy;schaften und Charakteristika von Entitäten oder Prozessen aus anderen Bereichen zur Erklärung neuer Phänomene herangezogen werden, können hier wertvolle Ent&shy;wick&shy;lungs&shy;hilfen leisten (vgl. z.B. <bib id='Fleck 1980a'></bib>: S. 148 f.).
Es stellt sich demnach die Frage: Gibt es so etwas wie [http://plato.stanford.edu/entries/logic-informal/#Two ''visuelle Argumente'']? Die Beantwortung dieser Frage hängt natürlich ganz entscheidend davon ab, was man unter einem [http://www.unco.edu/philosophy/arg.html ''Argument''] versteht. Orientiert man sich hier an der klassischen philosophischen Auffassung, ergibt sich eine der obigen Frage gegenüber eher skeptische Haltung. Argumente sind, dieser Auffassung zufolge, stets sprachlich verfasst (zu den Gründen vgl. <bib id='Mößner im Erscheinen'></bib>). Das bedeutet jedoch nicht, dass Bilder im argumentativen Kontext überflüssig sein müssen. Vielmehr sollte man das Argumentieren als eine kommunikative Handlung ansehen, in deren Kontext Bilder wesentliche Funktionen übernehmen können. „Werden Argumente allerdings in Kombination mit Bildern in einem gemeinsamen kommunikativen Akt präsentiert, dann übernehmen die Bilder eine wesentliche Rolle zur Erfüllung der Funktion des präsentierten Arguments –, z.B. indem sie die relevanten Belege für die Thesen oder notwendige Informationen zum Verständnis von Prämissen und Konklusion liefern. In diesen Fällen sind die Bilder unverzichtbarer Bestandteil für das Verstehen von Argumenten“ (<bib id='Mößner im Erscheinen'></bib>). Zieht man einen solchen Ansatzpunkt in Betracht, wird deutlich, dass eine trennscharfe Differenzierung zwischen der Funktion des wissenschaftlichen Bildes als Beleg und im Begründungskontext jedoch nicht mehr vorgenommen werden kann.
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Da Modelle auch in Form bild&shy;hafter Darstel&shy;lungen auftreten können, kann in diesem Kontext das wissen&shy;schaftliche Bild wiederum eine wichtige Funktion über&shy;nehmen (vgl. <bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: Kap. 2). Auf diese Funktion weisen auch Horst Bredekamp et al. hin: „Bilder vermögen zudem neue Forschungen auszulösen. So wäre beispiels&shy;weise die Entwicklung des Forschungs&shy;zweiges der Genetik kaum ohne die Existenz von Bildern wie dem Modell der Doppel&shy;helix und den Röntgen&shy;interferenz&shy;bildern denkbar gewesen“ (<bib id='Bredekamp et al. 2008a'></bib>: S. 8). Das wissen&shy;schaftliche Bild mag so also in Form eines Modells eine Theorie&shy;entwicklung anregen oder auch entscheidend voranbringen.
'''Das Bild im Entstehungskontext'''
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Vögtli und Ernst weisen im Kontext der Verwendung von Bildern als Modellen aber auch auf eine entschei&shy;dende Fehler&shy;quelle hin. Mit Modellen zu arbeiten heißt auch, dass man sich der ''Aspekt&shy;haftigkeit'' dieser Repräsen&shy;tationen bewusst sein muss. „Sie geben keine voll&shy;ständige Beschreibung eines Phänomens, sie sind selektiv und abstra&shy;hierend, verein&shy;fachend und redu&shy;zierend“ (<bib id='Vögtli & Ernst 2007a'></bib>: S. 57). Allerdings werde gerade dieser Umstand häufig vernach&shy;lässigt. So werde oftmals über&shy;sehen, dass die Visuali&shy;sierungen tatsächlich ''nur'' Modelle darstellen, nicht jedoch die postulierten Entitäten oder Prozesse selbst. Der Grund für diese Fehl&shy;deutung besteht darin, dass häufig gegen&shy;ständliche Modelle als Vorlage für wissen&shy;schaftliche Bilder dienen (vgl. ebd.: S. 47ff.). Durch diese Verbindung komme es oftmals zu einer Art Verschmel&shy;zung von Modell und Visua&shy;lisierung. Gerade in der Lehre, so konstatieren Vögtli und Ernst, bestehe so oftmals die Neigung, das Bild des Modells als die Sache selbst zu präsentieren (vgl. ebd.: S. 58). Diese Haltung kann natürlich die Forschung schnell in eine falsche Richtung lenken. Eine zu starke Orientierung am Modell und eine Vernach&shy;lässigung des bloßen Analogie&shy;charakters desselben können dem Wissen&shy;schaftler leicht den Blick für wichtige Details der realen Entität verstellen. Auch hier greift daher wieder die Forderung nach einer relevanten ''Bild&shy;kompetenz'' auf Seiten der mit den Visuali&shy;sierungen Arbeitenden, wie sie bereits im Zuge der Erläuterung der unter&shy;schiedlichen Bild&shy;formen angesprochen wurde. Die Arbeit mit dem Bild erfordert so nicht nur die Fähigkeit zur Herstellung und Verbreitung, sondern eben auch zur kritischen Evaluation des bildhaft Dargestellten.<ref>Dieser Beitrag ist im Rahmen des DFG-Projekts „Visualisierungen in den Wissenschaften - eine wissenschaftstheoretische Untersuchung“ entstanden.</ref>
Schließlich kann das wissenschaftliche Bild auch noch im ''Entstehungskontext'' des wissenschaftlichen Forschungsprozesses auftreten. Hier geht es um die Grundlagen eines Forschungsgebiets. Auf welcher Basis entsteht eine neue Theorie, eine neue Forschungsrichtung? Eine Möglichkeit wären [http://plato.stanford.edu/entries/models-science/ ''Modelle'']. Insbesondere Analogiemodelle, bei denen Eigenschaften und Charakteristika von Entitäten oder Prozessen aus anderen Bereichen zur Erklärung neuer Phänomene herangezogen werden, können hier wertvolle Entwicklungshilfen leisten (vgl. z.B. <bib id='Fleck 1980a'></bib>, 148 f.).
 
 
 
Da Modelle auch in Form bildhafter Darstellungen auftreten können, kann in diesem Kontext das wissenschaftliche Bild wiederum eine wichtige Funktion übernehmen (vgl. <bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, Kap. 2). Auf diese Funktion weisen auch Horst Bredekamp et al. hin: „Bilder vermögen zudem neue Forschungen auszulösen. So wäre beispielsweise die Entwicklung des Forschungszweiges der Genetik kaum ohne die Existenz von Bildern wie dem Modell der Doppelhelix und den Röntgeninterferenzbildern denkbar gewesen“ (<bib id='Bredekamp et al. 2008a'></bib>, 8). Das wissenschaftliche Bild mag so also in Form eines Modells eine Theorieentwicklung anregen oder auch entscheidend voranbringen.
 
 
 
Vögtli und Ernst weisen im Kontext der Verwendung von Bildern als Modellen aber auch auf eine entscheidende Fehlerquelle hin. Mit Modellen zu arbeiten heißt auch, dass man sich der ''Aspekthaftigkeit'' dieser Repräsentationen bewusst sein muss. „Sie geben keine vollständige Beschreibung eines Phänomens, sie sind selektiv und abstrahierend, vereinfachend und reduzierend“ (<bib id='Vögtli u. Ernst 2007a'></bib>, 57). Allerdings werde gerade dieser Umstand häufig vernachlässigt. So werde oftmals übersehen, dass die Visualisierungen tatsächlich ''nur'' Modelle darstellen, nicht jedoch die postulierten Entitäten oder Prozesse selbst. Der Grund für diese Fehldeutung besteht darin, dass häufig gegenständliche Modelle als Vorlage für wissenschaftliche Bilder dienen (vgl. ebd., 47ff.). Durch diese Verbindung komme es oftmals zu einer Art Verschmelzung von Modell und Visualisierung. Gerade in der Lehre, so konstatieren Vögtli und Ernst, bestehe so oftmals die Neigung, das Bild des Modells als die Sache selbst zu präsentieren (vgl. ebd., 58). Diese Haltung kann natürlich die Forschung schnell in eine falsche Richtung lenken. Eine zu starke Orientierung am Modell und eine Vernachlässigung des bloßen Analogiecharakters desselben können dem Wissenschaftler leicht den Blick für wichtige Details der realen Entität verstellen. Auch hier greift daher wieder die Forderung nach einer relevanten ''Bildkompetenz'' auf Seiten der mit den Visualisierungen Arbeitenden, wie sie bereits im Zuge der Erläuterung der unterschiedlichen Bildformen angesprochen wurde. Die Arbeit mit dem Bild erfordert so nicht nur die Fähigkeit zur Herstellung und Verbreitung, sondern eben auch zur kritischen Evaluation des bildhaft Dargestellten.<ref>Dieser Beitrag ist im Rahmen des DFG-Projekts „Visualisierungen in den Wissenschaften - eine wissenschaftstheoretische Untersuchung“ entstanden.</ref>
 
 
 
  
 
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Aktuelle Version vom 15. Dezember 2019, 01:53 Uhr

Unterpunkt zu: Bildverwendungstypen


Übersicht: Das Bild in der Wissen­schaft

Das Bild in der Wissenschaft tritt heute in viel­fälti­gen Formen und Funkti­onen auf. Wir finden es in den unter­schiedlich­sten wissen­schaft­lichen Diszi­plinen sowohl natur- als auch geistes- und sozial­wissen­schaft­licher Art. Es zeigt uns gleicher­maßen die Welt des Mikro­kosmos (Bilder von Mikro­orga­nismen oder orga­nischen Zellen etc.) als auch jene des Makro­kosmos (Bilder von Lebe­wesen oder Gala­xien; vgl. Abb. 1).

Ab­bil­dung 1: Die Welt er­for­schen...

In­stru­men­ten­bil­der – in die­sem Fal­le Bil­der, die durch mi­k­ro­sko­pi­sche, fo­to­gra­fi­sche oder te­le­sko­pi­sche Be­ob­ach­tungs­ver­fah­ren ge­won­nen wur­den – stel­len da­bei nur ei­ne von vie­len Er­schei­nungs­wei­sen des wis­sen­schaft­li­chen Bil­des dar. Bal­ken­dia­gram­me zur Ver­an­schau­li­chung von Um­fra­ge­er­geb­nis­sen in der So­zio­lo­gie oder Kur­ven­dia­gram­me zur Visuali­sierung von Mess­daten in der Physik wären ande­re Beispie­le. Die bild­hafte Reprä­senta­tion ist dabei in ihren viel­fälti­gen Formen ein wichti­ger Bestand­teil sowohl der wissen­schaftli­chen Kommu­nika­tions-, Doku­menta­tions- als auch der For­schungs­prozes­se selbst.

Das Bild in der Wissenschaft wurde in den letzten Jahren in unterschied­lichsten Kontex­ten thema­tisiert und aus dem Blick­winkel verschie­dener wissen­schaftli­cher Diszi­plinen beleuch­tet (vgl. z.B. [Baigrie 1996a]; [Gall 2007a]; [Groß & Wester­mann 2007a]; [Liebsch & Mößner 2012a]). Eine wichti­ge Perspek­tive bringt nach wie vor die Kunst­geschich­te ein (vgl. z.B. [Stafford 1998a]). Horst Brede­kamp et al. legen beispiels­weise eine ausführ­liche Ana­lyse techni­scher Bilder und der ihnen inhä­renten Stile „einer Zeit, einer Menta­lität, eines Forscher­kollek­tivs und eines Geräts“ ([Brede­kamp et al. 2008a]): S. 9) vor.


Kunst und Wissenschaft

[…] und wahrlich, die Malerei ist eine Wissen­schaft und echte Tochter der Natur, weil sie von dieser erzeugt ist; doch richti­ger müßte man sie Enke­lin der Natur nennen, weil alle offen­baren Dinge von der Natur erzeugt worden sind und diese Dinge ihrer­seits die Male­rei gebo­ren haben. Also werden wir sie richtig Enke­lin der Natur und mit Gott verwandt nennen. Leonar­do da Vinci 1492 (zitiert nach [da Vinci 1958a]: S. 83)
Denkt man an Bilder, denkt man wahrschein­lich zunächst an den Kontext der Kunst und erst in einem zweiten Schritt an jenen der Wissen­schaften.
Ab­bil­dung 2: Leo­nar­do da Vin­ci: «Pro­por­ti­o­nen des Kop­fes»
Da­bei wa­ren bei­de Kon­tex­te vor noch nicht all­zu lan­ger Zeit eng mit­ein­an­der ver­zahnt, wie es an den Ar­bei­ten von Leo­nar­do da Vin­ci be­son­ders deut­lich wird. Da Vin­ci war nicht nur ein be­gna­de­ter Ma­ler, son­dern auch ein nicht we­ni­ger lei­den­schaft­li­cher Na­tur­for­scher (vgl. [da Vin­ci 1958a]). Prä­zi­se hat er da­bei sei­ne Be­ob­ach­tun­gen nicht nur im Wort, son­dern auch im Bild – in der von sei­ner Hand ge­fer­tig­ten Zeich­nung (Abb. 2) – für die Nach­welt festge­halten (Leonar­dos Werk, vgl. auch [Robin 1992a]: S. 198, 200f.). Das Bild wird damit zum zentra­len Gegen­stand der Wissen­schaften. Es doku­mentiert die Beobach­tungen, macht sie verfüg­bar, ermög­licht ande­ren Forschern einen genau­en Vergleich mit ihren Resul­taten und hilft, das einmal erlang­te Wissen weiter­zuge­ben und zu erhal­ten.

Galileo Galilei liefert uns ein weiteres Beispiel für diese Verknüp­fung von künstle­rischem Können und natur­wissen­schaftli­chen Forscher­geist.[1] Detail­getreu hielt er in von Hand gefer­tigten Zeichnun­gen fest, was ihm sein Blick durch das Tele­skop am Nacht­himmel ent­hüllte. Hier­zu gehö­ren beispiels­weise seine Zeichnun­gen des Mondes (vgl. auch [Robin 1992a]: S. 22), welche zum ersten Mal deutlich werden ließen, dass der Trabant der Erde von Kratern über­sät und durchaus nicht der perfekt geform­te Himmels­körper war, zu welchem ihn die Aristo­teli­sche Lehre noch erklärt hatte (vgl. [Chalmers 2007a]: S. 65).

Deutlich wird an diesen Fall­beispie­len, dass seit der Begrün­dung der moder­nen Natur­wissen­schaften das Bild immer schon eine wichti­ge Rolle in diesem Kontext gespielt hat. Offen­bar ist der Zu­sammen­hang zwischen Bild und Wissen­schaft dem­nach doch ein enge­rer als unse­re anfäng­lichen Intu­iti­onen uns sugge­rierten.

Nicht immer waren freilich die Kompe­tenzen so gela­gert, dass Forscher­geist und Künstler sich in ein und dersel­ben Person verban­den. Oftmals waren und sind auch heute noch die Wissen­schaftler auf die Unter­stützung der Künstler ange­wiesen, wenn sie ihre Ergeb­nisse nicht nur schriftlich, sondern eben auch bildlich darstel­len, verviel­fälti­gen und veröf­fentli­chen möchten. Auf das wechsel­volle Verhält­nis von Kunst und Wissen­schaft geht Anja Zimmer­mann (2009) genau­er ein. In ihren Ausfüh­rungen zeigt sich, dass es sich aus der wissen­schaftli­chen Perspek­tive dabei nicht allein um eine neutra­le Inan­spruch­nahme von Diensten einer ande­ren Diszi­plin gehan­delt hat, sondern dass durchaus eine wechsel­seiti­ge Beein­flussung der jeweils vertre­tenen Dar­stellungs­ideale erfolg­te. Insbe­sonde­re betraf dies die Über­legun­gen dazu, was die cha­rakte­risti­schen Eigen­schaften einer objek­tiven Darstel­lung ausma­che (vgl. [Zimmer­mann 2009a]: S. 31ff.; [Daston & Gali­son 1992a]). Auch zeigt sich im Laufe der Ent­wicklungs­geschich­te, dass sich zwischen Kunst und Wissen­schaft ein steter Prozess von gegen­seiti­ger Annä­herung einer­seits und mehr oder weni­ger starken Abgren­zungs­versu­chen an­derer­seits abspiel­te. Immer wieder gab es von Seiten der Wissen­schaftler Bestre­bungen, sich von ihrer Abhän­gigkeit von künstle­rischen Zuar­beiten zu befrei­en und selbst die Bilder zu erstel­len, die im jewei­ligen For­schungs­feld gebraucht wurden (vgl. z.B. [Zimmer­mann 2009a]: S. 53ff.). Aber auch im künstle­rischen Bereich wurde insbesondere infolge der Erfin­dung und Weiter­entwick­lung der Foto­grafie, die seit jeher als beson­ders zuver­lässi­ges und realis­tisches Medium gilt (vgl. z.B. [Wiegand 1981a]), die Bestre­bung geweckt, ganz neue Darstel­lungs­formen z.B. die abstrak­te Male­rei in der moder­nen Kunst zu ent­wickeln (⊳ Abstrak­tion). Hinter­grund war dabei die Über­legung, dass mit der Foto­grafie das Ideal der realis­tischen Darstel­lung in einer Weise verwirk­licht wurde, wie sie mit den Mitteln der Male­rei nie erreicht werden könnte.

Alex Soojung-Kim Pang ([Pang 2002a]) erläu­tert ferner ein Problem, dass insbe­sonde­re mit dem Einsatz von Foto­grafien im wissen­schaftli­chen Kontext (hier nun der Astro­nomie) verbun­den war: die Frage der Re­produ­zierbar­keit im Druck. Auch hier waren die Wissen­schaftler wieder auf die enge Zu­sammen­arbeit mit Fach­fremden – nun den Her­stellern der Druck­platten für die foto­grafi­schen Bilder – ange­wiesen.

Der Triumph­zug der Foto­grafie in die Obser­vatorien war, so schien es, gepaart mit der Entwick­lung mecha­nischer Druck­metho­den, die eine von Ansich­ten und Inter­venti­onen unab­hängi­ge Verviel­fälti­gung verspra­chen ([Pang 2002a]: S. 103).

Erneut ging es, wie schon in den Ko­opera­tionen mit der bilden­den Kunst, um das Heraus­arbei­ten gemein­samer Dar­stellungs­konven­tionen (vgl. ebd.: S. 122ff.). Anschau­lich beschreibt Pang, wie als wichti­ge Hürde hier die Verstän­digung über die Rele­vanz einzel­ner Bild­kompo­nenten und über die Unter­scheidung zwischen einer erlaub­ten Verbes­serung der Abbil­dung und einer uner­laubten Mani­pula­tion des Bildes genom­men werden musste (vgl. ebd., 131ff.).

Das Bild in der Wissenschaft ist aber keines­falls nur ein Phäno­men der Renais­sance oder ande­rer vergan­gener Zeit­alter. Es behaup­tet seine Stellung auch weiter­hin und baut diese stetig aus. Es folgte der Aus­differen­zierung der Wissen­schaften in die unter­schiedlich­sten Einzel­diszi­plinen hinein und das sowohl in den Natur- als auch den Sozial- und Geistes­wissen­schaften (vgl. z.B. [Liebsch & Mößner 2012a]). Ferner hat sich am Beispiel der Foto­grafie schon gezeigt, dass das Bild sich nicht bloß inhalt­lich in den Wissen­schaften weiter­entwi­ckelt, sondern sich eben­so in seiner Form zuneh­mend aus­differen­ziert hat. So wurden im Laufe der Jahre immer mehr Ab­bildungs­verfah­ren ent­wickelt, die sowohl die Art der Darstel­lung als auch die Weise der techni­schen Ent­stehung des Bildes betref­fen.


Formen wissenschaftlicher Bilder

Schauen wir uns heutige wissen­schaftli­che Bilder an, kann man ganz allge­mein konsta­tieren, dass sich von der Zeichnung eines da Vinci oder Gali­lei bis zu den Bild­formen der Gegen­wart viel geändert hat. Das Bild in der Wissen­schaft weist heute eine vielfäl­tige Erschei­nungswei­se auf. Hierzu gehö­ren beispiels­weise: Compu­tergra­phiken, Diagram­me, Filme, Foto­grafien, Karten, Zeichnun­gen etc. Auch sprachli­che Bilder (Meta­phern etc.) spielen eine wichti­ge Rolle (vgl. [Vögtli & Ernst 2007a]: Kap. 1). Ludwik Fleck (1980) disku­tiert in diesem Zu­sammen­hang beispiels­weise die Meta­pher des “Zell­staates” in der Biolo­gie und die heuris­tischen Auswir­kungen des aus dem po­litik­wissen­schaftli­chen Bereich entlehn­ten Wortes ‘Staat’ für das neue Forschungs­gebiet (vgl. [Fleck 1980a]: S. 148f.).

Wollen wir uns einen Überblick über die verschie­denen Formen des wissen­schaftli­chen Bildes verschaf­fen, könnten wir versu­chen, Katego­risie­rungen[2] vorzu­nehmen.

  • Wir könnten zwischen von Hand herge­stellten und technisch erzeug­ten Bildern unter­scheiden wollen – aber sind Zeichnun­gen, denen eine Foto­grafie zur Vorla­ge diente oder bei denen ande­re techni­sche Hilfs­mittel (Came­ra obscu­ra etc.) bei der Anfer­tigung verwen­det wurden, noch von Hand herge­stellt?
  • Wir könnten unterscheiden wollen zwischen beweg­ten und unbe­wegten Bildern – aber sind Stand­bilder eines Films noch bewegt oder abge­spielte Serien­foto­grafien noch unbe­wegt?
  • Oder wir entscheiden uns für eine Kate­gori­sierung nach hybri­den (also aus Text und Bild zusam­menge­setzten) und einfa­chen bildhaf­ten Reprä­senta­tionen – aber sind Foto­grafien von Texten, wie sie z.B. durch bestimm­te Scan­verfah­ren entste­hen, keine einfa­chen bild­haften Re­präsen­tatio­nen mehr?

Wie wir es auch drehen, offenbar gibt es stets so viele Ausnah­men wie Regel­fälle. Ein einheit­liches Klassi­fika­tions­system lässt sich daher nicht erstel­len.

Nichtsdestotrotz sollten wir uns aber eine Quelle vieler neuer Bild­formen in den Wissen­schaften einmal kurz vor Augen führen: die zuneh­mende Tech­nolo­gisie­rung. Viele Bilder in den Wissen­schaften sind das Ergeb­nis von instru­mentell gestütz­ten Beobach­tungs- und Ana­lyse­prozes­sen. Die techno­logi­sche Weiter­entwick­lung der jewei­ligen Instru­mente wirkt sich dabei unmit­telbar auf die Dar­stellungs­möglich­keiten (z.B. hinsicht­lich des Auf­lösungs­vermö­gens) der resul­tieren­den Bilder aus. Inte­ressan­te Beispie­le hierfür finden wir u.a. in der Medi­zin mit den neuen Diagno­se­verfah­ren wie der MRT (Magnet­reso­nanz-​Tomo­graphie) oder der PET (Posi­tronen­emis­sions-​Tomo­graphie). Anschau­lich wird der Zu­sammen­hang da­rüber hinaus in der Biolo­gie an der Metho­de der Mikro­skopie, in welcher eine steti­ge Ent­wicklung von den ersten klassi­schen (Draufsicht-) Licht­mikro­skopen bis zu den heuti­gen Elek­tronen- oder Raster­tunnel­mikro­skopen oder der Metho­de der Video­mikro­skopie statt­gefun­den hat.[3]

Die fortschreitende Techno­logi­sierung betrifft aber nicht nur die Weiter­entwick­lung von Instru­menten, sondern auch den weiten Bereich der Infor­mations­techno­logie. Hier werden eben­falls stetig neue Verfah­ren der Vi­suali­sierung von Daten und der Mani­pula­tion ihrer Dar­stellung ent­wickelt (⊳ Bild­verar­beitung, digi­tale). Grafik­program­me bilden dabei nur einen kleinen Bereich der Möglich­keiten, die sich insbe­sonde­re auf das weite Feld der Com­puter­simula­tionen erstre­cken (vgl. z.B. [Weinert 2007a]). Die Entwick­lungen reichen dabei heute bis zu Möglich­keiten der virtu­ellen Mani­pula­tion von Forschungs­objek­ten im drei­dimen­siona­len Daten­raum (vgl. [Huber 2007a]; ⊳ Cyber­space & inter­akti­ves Bild).

Die kontinuierliche Zunahme solch digital erzeug­ter Vi­suali­sierun­gen lässt Marti­na Heßler danach fragen, ob eine „digi­tale Zäsur“ in den Wissen­schaften konsta­tiert werden müsse (vgl. Heßler 2006). Im Hinter­grund steht dabei die Annah­me, dass in solchen wissen­schaftli­chen Bildern das Re­ferenz­objekt nicht mehr klar erkenn­bar sei. Heßler spricht in diesem Zu­sammen­hang von der „doppel­ten Unsicht­barkeit“ der Basis dieser visu­ellen Darstel­lungen. Einer­seits sei das visu­ali­sierte Phäno­men (die Enti­tät, der Prozess als Objekt der Darstel­lung etc.) und an­derer­seits der Algo­rithmus, nach welchem die Visu­ali­sierung erstellt werde, für den Betrach­ter mit dem bloßen Auge nicht zugäng­lich.

In diesem Kontext wird oftmals der Aspekt der Mani­pulier­barkeit thema­tisiert. Gera­de das digi­tale Bild regt viele Kriti­ker dazu an, eine eher nega­tive Ein­schätzung bezüg­lich des Status wissen­schaftli­cher Bilder und ihrer Rolle im Forschungs­prozess abzu­geben (vgl. z.B. [Mitchell 1994b] im Kontext der Di­gital­foto­grafie). Zwar wird meist einge­räumt, dass auch im ana­logen Bereich eine Mani­pula­tion der Bilder möglich sei, doch in der digi­talen Welt seien diese Möglich­keiten noch viel­fach poten­ziert und wesent­lich einfa­cher zu errei­chen. Vögtli und Ernst weisen beispiels­weise darauf hin, dass „[d]ie Ver­änder­barkeit […] eine inhä­rente Eigen­schaft der digi­talen Bilder […]“ ([Vögtli & Ernst 2007a]: S. 72) sei. Ist das Re­ferenz­objekt des Bildes darüber hinaus dem bloßen Augen nicht zugäng­lich, und wird es erst mit dem Instru­menten­bild sichtbar, scheint eine skepti­sche Haltung diesen Bildern gegen­über im Wissen­schafts­alltag ange­bracht zu sein.

Vögtli und Ernst machen weiterhin darauf aufmerk­sam, dass insbe­sonde­re im wissen­schaftli­chen Kontext das Problem gar nicht so sehr in einer plumpen Daten­fälschung zu Tage trete. Dies werde zumeist bereits durch die den Wissen­schaften inhä­renten Sanktions­mecha­nismen (Verlust der Repu­tation, der Lehr­befug­nis etc.) mehr oder weni­ger wirkungs­voll verhin­dert.

Das Problem sind im Allge­meinen weni­ger echte Fälschun­gen, bei denen die Daten erfun­den oder kopiert werden, als vielmehr Manipu­lati­onen, die Wissen­schaftler guten Gewis­sens vorneh­men. Im Bestre­ben, ein möglichst ästhe­tisches und klares Bild zu präsen­tieren, verän­dern sie es auf in­akzep­table Weise. Eine genaue Abgren­zung in erwünsch­te und nicht erwünsch­te Mani­pula­tionen ist dabei schwierig (ebd. S. 74).

Wir treffen hier erneut auf die Problem­stellung, welche uns bereits im Kontext der Frage nach der korrek­ten Repro­duktion foto­grafi­scher Bilder aus der Astro­nomie bei Alex Soojung-​Kim Pang ([Pang 2002a]) begeg­net ist. Was gilt als zu ver­urtei­lende Mani­pula­tion, und was zählt als noch erlaub­te Opti­mierung der Darstel­lung?

Ab­bil­dung 3: M51 im na­hen In­fra­rot-​Be­reich auf­ge­nom­men mit dem Hubb­le Space Te­le­scope

Es zeigt sich, dass die Da­ten-​Ma­ni­pu­la­ti­on und da­mit auch die Ma­ni­pu­la­ti­on der re­sul­tie­ren­den Dar­stel­lung in den Wis­sen­schaf­ten durch­aus nicht durch­weg ne­ga­tiv be­trach­tet wird. Die Be­ar­bei­tungs- und Ein­griffs­mög­lich­kei­ten, wel­che ins­be­son­de­re die di­gi­ta­len Bil­der er­lau­ben, wer­den dem­ent­spre­chend oft­mals auch ge­nutzt, um gra­fisch be­stimm­te Ei­gen­schaf­ten des vi­su­a­li­sier­ten Ob­jekts deut­lich zu ma­chen, die selbst nicht un­be­dingt mit den ge­wähl­ten Dar­stel­lungs­kon­ven­ti­o­nen kor­re­lie­ren. Sabi­ne Müller (2007) thema­tisiert so beispiels­weise den Einsatz von Falsch­farben[4] für Astro­foto­grafien, um z.B. Struktur­details hervor­zuhe­ben (z.B. Höhen­unter­schiede auf Pla­neten­ober­flächen) oder Eigen­schaften sichtbar zu machen, die für das menschli­che Augen ansons­ten unsicht­bar geblie­ben wären (z.B. ultra­violet­te oder infra­rote Strahlung von Sternen, vgl. Abb. 3).[5]

Die annähernde Ubiquität der Bilder stellt die Wissen­schaftler damit auch vor die Heraus­forde­rung, dass sie diese heute nicht mehr nur auswer­ten, sondern auch selbst erstel­len und verbrei­ten können müssen. In vielen Berei­chen müssen die Forscher selbst die Skripte erstel­len, mit deren Hilfe die erho­benen Daten in einem visu­ellen Kontext zuein­ander in Bezie­hung gesetzt werden. Da für die Erstel­lung solcher Com­puter­program­me meist das entspre­chende Fach­wissen der jewei­ligen Diszi­plin notwen­dig ist, werden heut­zuta­ge von vielen Natur­wissen­schaftlern entspre­chende Mehr­fach­quali­fika­tionen erwar­tet. Sie sollen nicht bloß dazu in der Lage sein, ihre Theorien auszu­arbei­ten, Vorher­sagen zu erstel­len und expe­rimen­telle Über­prüfun­gen durchzu­führen, sie sollen auch die dafür notwen­dige Soft­ware ent­wickeln und bedie­nen können. Vögtli und Ernst mahnen daher eine rele­vante Bild­kompe­tenz der Wissen­schaftler an:

Wir sind überzeugt, dass Natur­wissen­schaftler ange­sichts dieser zuneh­menden Bedeu­tung des Visu­ellen über eine Bild­kompe­tenz in Bezug auf wissen­schaftli­che Bilder verfü­gen müssen ([Vögtli & Ernst 2007a]: S. 163).


Funktionen wissenschaftlicher Bilder

Grundsätzlich lässt sich differen­zieren zwischen Bildern als Hilfs­mittel und als Gegen­stand der wissen­schaftli­chen Forschung.[6]

Allerdings muss angemerkt werden, dass eine klare Trennung schwierig erscheint, zumal immer wieder Ele­mente der einen Rubrik in die ande­re wechseln und umge­kehrt. Wissen­schaftli­che Il­lustra­tionen beispiels­weise, die einst­mals klarer­weise als Hilfs­mittel zur Kom­muni­kation bestimm­ter Ein­sichten gedacht gewe­sen sein mögen, können im Laufe der Zeit selbst zum Gegen­stand unse­rer (z.B. wissen­schafts- oder kunst­histo­rischen) Forschung werden, weil sie Ein­blicke in die Gedan­ken- und Wahrneh­mungs­welt der jewei­ligen Epo­che vermit­teln (vgl.[Fleck 1980a]: S. 176ff.).


Das Bild als Hilfsmittel: Kommuni­kation und Doku­menta­tion

Welche Funktionen übernimmt das wissen­schaftli­che Bild, wenn wir es als Hilfs­mittel der Forschung betrach­ten? In diesem Kontext spielt es eine wichti­ge Rolle insbe­sonde­re bei

  • der Kommunikation, also der synchro­nen Vermitt­lung, sowie
  • der Dokumentation, also der Speicherung und damit der dia­chronen Zugäng­lich­machung wissen­schaftli­cher Erkennt­nis.

Kommunikation: Im Bereich der Kommu­nika­tion lässt sich noch weiter danach diffe­renzie­ren, ob das wissen­schaftli­che Bild im Rahmen der Wissens­vermitt­lung inner­halb der Fach­community (z.B. in Form von Diagram­men oder Graphen in Journal-​Arti­keln, Postern oder Fach­vorträ­gen etc., vgl. z.B. [Peri­ni 2005a]: S. 913), zu Aus­bildungs­zwecken (als Il­lustra­tionen in Lehr­büchern oder Grafi­ken in Vor­lesungs­skripten etc., vgl. [Müller et al. 2012a]) oder zur Vermitt­lung von Forschungs­ergeb­nissen an Laien (als Il­lustra­tionen in Arti­keln oder als Do­kumen­tations­sendun­gen von Wissen­schafts­journalis­ten etc., vgl. [Fleck 1980a]: S. 155f.; [Hennig 2007a]) verwen­det wird. Auch dieser letzte Punkt kann noch einmal diffe­renziert betrach­tet werden.

  • So ist es zum einen möglich, interes­sierte Laien schlicht in einer verein­fachten sowie anschau­lichen und daher oft bild­haften Form über die Entwick­lungen auf einem bestimm­ten Forschungs­gebiet infor­mieren zu wollen (vgl. z.B. [Frercks 2009a]). Beispiele wären hier die viel­fälti­gen Ange­bote des Wissen­schafts­journa­lismus in Form von eige­nen Zeit­schriften­reihen wie «Sterne und Weltraum» oder «Psycho­logie heute» etc., die sich oft durch eine reich­halti­ge Bebil­derung auszeich­nen.
  • Zum anderen zählt zu diesem Kontext auch der große Bereich Öffent­lich­keits­arbeit, in welchem es durchaus nicht nur um die Infor­mation der Öffent­lichkeit gehen muss. Hier spielen im wissen­schaftli­chen Umfeld mindes­tens eben­so oft Aspek­te wie das Publik­machen der eige­nen Forschungs­ergeb­nisse zum Ein­werben neuer oder weite­rer Förder­gelder eine Rolle. Visu­ali­sierungen dienen hier zur Legi­timie­rung der Forschungs­arbeit – mit ihrer Hilfe werden zentra­le Ergeb­nisse kommu­niziert –, die letztlich eine Fort­setzung dersel­ben ermög­lichen soll (gewähr­leistet durch mone­täre Unter­stützung oder durch gewon­nenes Inte­resse der Öffent­lichkeit).

Es sei darauf verwiesen, dass die Berei­che der Öffent­lichkeit­sarbeit im hier beschrie­benen ersten und zweiten Sinne durchaus eng inein­ander greifen können. Auf diesen Aspekt weist beispiels­weise Sabi­ne Müller im Kontext von Bildern in der Astro­nomie hin.

Astro­nomen stellen in diesem Sinne schöne Bilder für die Öffent­lichkeit her, nicht zuletzt, um die Faszi­nation für die Astro­nomie in der Bevöl­kerung aufrecht zu erhal­ten, um lang­fristig die Finan­zierung der extrem teuren, aber wirtschaft­lich kaum nutz­baren Forschung sicher­zustel­len ([Müller 2007a]: S. 106).

Für die Verwendung von Bildern in diesem Kontext sprechen die viel­fälti­gen Vor­teile der bild­haften Darstel­lung. Hier kommt der viel­zitier­te Satz ‘Ein Bild sagt mehr als tausend Worte’ zum Tragen. Bildern wird allge­mein die Fähig­keit zuge­sprochen, komple­xe Sach­verhal­te einfach und über­sichtlich wieder­zuge­ben, sodass ihre Inhal­te für den Betrach­ter leichter erfass­bar werden als dies bei verba­len Beschrei­bungen der Fall wäre. John Kul­vicki ([Kul­vicki 2010a]) macht in diesem Zu­sammen­hang darauf aufmerk­sam, dass die Un­mittel­barkeit, mit der Bilder eine große Menge an Infor­matio­nen zugäng­lich machen können, vor allem auf drei Aspek­ten beru­he: auf der Extra­hierbar­keit der Infor­matio­nen sowie auf der syntak­tischen und der seman­tischen Auffäl­ligkeit der Daten­präsen­tation (vgl. ebd.: S. 296). Was ist mit diesen Merkma­len genau gemeint?

»Extrahierbarkeit« erscheint dabei noch als relativ ein­gängi­ges Konzept. Es gibt uns Aufschluss darü­ber, welche konkre­ten Eigen­schaften der Reprä­senta­tion dafür verant­wortlich sind, dass wir die bereit­gestell­ten Infor­matio­nen an der entspre­chenden Reprä­senta­tion unmit­telbar able­sen können. „Extract­ability concerns how non­semantic features of repre­senta­tions are respon­sible for the infor­mation that they convey“ (ebd.: S. 299).

Die syntaktische und semantische Auffäl­ligkeit der Daten­präsen­tation betref­fen dage­gen weni­ger das Bild selbst, sondern eher den Rezi­pienten der Darstel­lung. Unter der »syntak­tischen Auffäl­ligkeit« versteht Kul­vicki dabei Folgen­des: Um eine Infor­mation unmit­telbar zugäng­lich zu machen, müssen die Eigen­schaften der Reprä­sentation, mit deren Hilfe die Infor­mations­vermitt­lung erfol­gen soll, perzep­tuell hervor­stechen (vgl. ebd.: S. 300). Der Betrachter muss sie leicht als rele­vante Details erken­nen und seine Aufmerk­samkeit entspre­chend auf sie richten können. Letztlich handelt es sich dann um eine psycho­logi­sche Frage, wie genau diese Eigen­schaften beschaf­fen sein müssen, damit sie die Aufmerk­samkeit des Rezi­pienten entspre­chend binden.

»Semantische Auffälligkeit« erklärt schließlich die Tatsa­che, dass der Rezi­pient auch eine unmit­telba­re Verbin­dung zwischen der Eigen­schaft der Reprä­senta­tion und der zu vermit­telnden Infor­mation herstel­len kann (vgl. ebd.: S. 301). Kurz gesagt, um Infor­matio­nen unmit­telbar zugäng­lich machen zu können, muss das Bild extra­hierba­re Infor­matio­nen enthal­ten. Es muss die Aufmerk­samkeit des Rezi­pienten schnell auf die rele­vanten Details lenken, und der Betrach­ter muss wissen, wie er die darge­stellten Details seman­tisch deuten soll (⊳ Ähnlich­keit).

Ab­bil­dung 4: «Olym­pus Mons»

Be­trach­ten wir zur Ver­an­schau­li­chung die­ser re­la­tiv ab­strak­ten Cha­rak­te­ri­sie­rung bild­haf­ter Re­prä­sen­ta­ti­o­nen ei­ne Falsch­far­ben­auf­nah­me des Olym­pus Mons des höchs­ten Vul­kans un­se­res Son­nen­sys­tems auf dem Mars (Abb. 4). Wie las­sen sich hier die eben ge­nann­ten Ei­gen­schaf­ten bild­haf­ter Re­prä­sen­ta­ti­o­nen zu­ord­nen? Of­fen­sicht­lich soll uns die Dar­stel­lung In­for­ma­ti­o­nen über die Hö­hen­un­ter­schie­de des Vul­kans lie­fern. Das Bild weist ei­ne be­stimm­te ab­ge­bil­de­te Form und ei­nen da­mit kor­re­lier­ten Farb­ver­lauf auf. Ei­ne Le­gen­de am un­te­ren Bild­rand er­läu­tert, den Zu­sam­men­hang zwi­schen Far­be und Hö­he (violett steht für den tiefsten Punkt mit minus fünf Kilo­metern Höhe und weiß für den höchsten Punkt mit plus zweiund­zwanzig Kilo­metern Höhe). Die Legen­de erlaubt es demnach dem Rezi­pienten, eine Verbin­dung zwischen Farbe und Höhe herzu­stellen, und bildet damit das Merkmal der seman­tischen Auffäl­ligkeit, das Kul­vicki auch als „plan of cor­relation between features of the repre­senta­tion and features of the data that is easy to grasp“ beschreibt (vgl. ebd.: S. 301). Nicht­natu­ralis­tische Bilder in der Wissen­schaft sind üb­licher­weise mit einer Legen­de ausge­zeichnet, die es dem Rezi­pienten erlaubt, die Abbil­dung unmiss­verständ­lich zu entzif­fern.

Wie steht es mit der syntaktischen Auffällig­keit? Diese ist im aufge­tragenen Farb­verlauf des Bildes gegeben. Er lenkt die Aufmerk­samkeit des Rezipienten und macht deutlich, dass hier die relevante Information zu suchen ist. Die Farben müssen für irgendetwas, offen­sichtlich differenziert zu Betrachtendes stehen. Extrahierbar sind die Informationen ebenfalls auf Grund des Farb­verlaufs in Kombination mit der Relief­ansicht des Vulkans. Umriss­linien und Schattierungen lassen das Bild des Vulkans überhaupt erst entstehen, grenzen die Form vom Hinter­grund ab. Zusammen­genommen ermöglichen all diese Eigen­schaften, dass der Betrachter unmittelbar die genauen Höhen einzelner Regionen sowie die Höhen­unter­schiede zwischen verschiedenen Bereichen an der Darstellung ablesen kann.

Kulvicki macht ferner darauf aufmerksam, dass die Unmittelbarkeit, mit der Information zugänglich gemacht wird, kein Allein­stellungs­merkmal bildlicher Repräsentationen sei. Entscheidendes Diffe­ren­zierungs­mer­kmal gegenüber verbal­sprachlich darge­botenen Informationen sei eher, dass Bilder ihre Informationen „unmittelbar über viele verschiedene Ebenen der Abstraktion hinweg“ zugänglich machten (ebd.: S. 302-310). Sicherlich könnten wir das eben diskutierte Beispiel der Visuali­sierung der Höhen­unterschiede des Olympus Mons mittels Falsch­farben auch verbal­sprachlich ausdrücken. Wir könnten beispiels­weise eine Tabelle anfertigen, in welcher jedem Koordinaten­punkt des Vulkans (bestehend aus Längen- und Breiten­grad­angabe) eine konkrete Höhen­angabe zugewiesen wird. Schwerlich könnten wir aus dieser Tabelle aber einfach ablesen, dass Olympus Mons an seiner Spitze ein deutliches Gefälle nach innen aufweist, bis auf welche Höhe der Rückgang hier erfolgt und welche Gesamt­form er aufweist. Kulvicki schreibt dazu: „With lists, numerals, and descriptions the rule is ‘decode first, ask questions later’. Only once we have figured out the specific content of the list can we abstract from its details to something we are interested in” (ebd.: S. 306). Tabellen können zwar auch bestimmte Informationen unmittelbar zugänglich machen. Allerdings muss der Wissen­schaftler sie zunächst verstehen und wissen, welche Fragen er eventuell beantwortet haben möchte, nur dann kann er die Informationen in der Tabelle entsprechend anordnen. Weiß er noch nicht, was für ihn von Interesse ist - sprich: welche Fragen er durch seine Daten beant­wortet haben möchte - wird ihm die relevante Information in der Menge der gebotenen Daten eventuell nicht ersichtlich.

In der grafischen Darstellung ist dieses Problem nicht gegeben. Gerade die Möglichkeit, die Höhen­verhältnisse abstrakt mittels Falsch­farben darzustellen, ermöglicht es dem Forscher hier, das Rundum­profil des Vulkans mit den verschiedenen relevanten Höhen­schichten auf einen Blick zu erkennen – und darüber hinaus eben auch noch die Besonder­heiten der Vulkan­kuppel mit den abfallenden Hängen an der Spitze zu bemerken.

By and large, however, images have the advantage of presenting much information across many levels of abstraction in an immediate manner. Images and graphs are tools for discovery and diagnosis, interestingly enough, because they present a wealth of information in such a way as to allow us to ignore what simply does not matter. Descriptions are not as helpful in this way, and they are thus best suited to stating the conclusions we draw rather than presenting the data on the basis of which we draw them (ebd.,: S. 307).

Der Vorzug des wissenschaftlichen Bildes in unserem Beispiel besteht also darin, dass durch den Einsatz der Farben auch eine Verein­fachung der Darstellung erzielt wird. Es wird nicht die Höhe jedes einzelnen Koordi­naten­punktes wieder­gegeben, sondern nur ein unge­fährer Verlauf, der sich aus den Farb­über­gängen für den Betrachter ergibt.

Deutlich wird an der Diskussion dieses Beispiels die heuristische Funktion, die wissen­schaft­lichen Bildern häufig zukommt. Sie dienen nicht allein der Kommunikation bestimmter Informa­tionen, sondern ermöglichen es dem Betrachter oft auch, neue Erkennt­nisse über den Forschungs­gegen­stand zu erlangen.

Dokumentation: Das wissenschaftliche Bild übernimmt aber nicht allein im Bereich der Kommunikation wesentliche Funktionen. Wir finden es ebenso in den Bereichen der wissen­schaftlichen Daten­struktu­rierung und -dokumentation. Ziel seiner Verwendung ist es hier, die gemachten Beobach­tungen festzu­halten, die einmal gesammelten Daten zu erhalten. Schon früh haben Forscher, wie der Fall Leonardo da Vincis belegt, dabei darauf gesetzt, ihre Erfahrungen und Erkennt­nisse nicht nur im geschriebenen Wort, sondern eben auch im Bild festzuhalten und damit für andere und für die Nachwelt zugäng­lich zu machen.

Schnell verwischen sich hier die Grenzen zum Einsatz des wissen­schaftli­chen Bildes in der Kommunikation, denn einmal gewonnene oder erzeugte Bilder dokumen­tieren nicht bloß die Beobach­tungs­ergebnisse, sondern können ebenso anderen Forschern im kommunikativen Akt zur Verfügung gestellt werden. Sie tragen damit zum Ideal der Inter­subjekti­vität in den Wissen­schaften bei: Andere Forscher können anhand der dokumen­tierenden Bilder die Forschungs­ergebnisse ihrer Kollegen nach­voll­ziehen, über­prüfen und gegeben­enfalls korrigieren.

Warum werden aber Bilder in diesem Kontext verwendet? Gibt es – ähnlich wie beim Gebrauch von Bildern als Hilfs­mittel zur Kommunikation wissen­schaftlicher Ergebnisse – auch in diesem Fall eine oder mehrere Besonder­heiten des Bildes, welche seine Verwendung in diesem Kontext begünstigen? Zumindest die folgenden drei Aspekte, die eng miteinander zusammen­hängen, scheinen eine wichtige Rolle zu spielen:

  • Fehlende Benennung: Laura Perini ([Perini 2005a]) weist darauf hin, dass mittels Bildern Entitäten als Beobach­tungs­ergeb­nisse dokumentiert werden können, für welche noch gar keine verbal­sprachliche Benennung vorliegt. Sie behandelt dabei als Beispiel die Bilder, welche mittels eines Elektronen­mikro­skops erzeugt wurden und schreibt: „Electron microscopy can represent unfamiliar phenomena, without need to articulate hypotheses about results prior to the experiment. […] This system can also represent very complicated structural properties, even when there are no linguistic terms for the same features” (ebd.: S. 921). Gibt es aber noch keine Benennungen, kann auch keine adäquate verbal­sprachliche Beschreibung des Phänomens gegeben werden. Das Bild ist damit für die detail­getreue Dokumentation unver­zichtbar.
  • Details: Einen wichtigen Punkt stellt ferner die Kapazität zumindest einiger wissen­schaftlicher Bild­typen dar, die beobach­teten Entitäten etc. mit sehr vielen Details wiederzugeben – also eine Komplexität der Darstellung zu gewähr­leisten, die – im Gegen­satz zu verbal­sprachlichen Beschreibungen – nichts­destotrotz schnell und unmittelbar zu erfassen ist. So kann es auch passieren, dass erst bei der erneuten Begut­achtung des dokumen­tarischen Bildes bestimmte Aspekte des Forschungs­gegen­standes dem Wissen­schaftler selbst oder seinen Kollegen gegen­wärtig werden (vgl. [Mößner 2013a]).
  • Objektivität: Insbesondere “mechanisch” erzeugte Bilder – vor allem Foto­grafien – scheinen darüber hinaus die Möglich­keit zu objektiven Auf­zeich­nungen des Beobach­teten zu bieten. Dies bedeutet vor allem, dass subjektive Einfluss­faktoren auf die Darstellung des Forschungs­gegen­standes (z.B. verursacht durch eine unzu­reichende Beobachtungs­kompetenz oder durch Hinter­grund­theorien erzeugte Erwartungs­haltungen) ausge­schaltet werden können. Thorsten Ratzka ([Ratzka 2012a]) formuliert dies aus der Perspek­tive des Astro­physikers folgender­maßen: „Außerdem spielt durch die Foto­grafie das individuelle Seh­vermögen eines Beobachters keine Rolle mehr. Dies führt zu objektiven Messungen, die mit anderen Messungen verglichen werden können. Zudem können die Daten über lange Zeit­räume archiviert werden. So werden noch heute alte Auf­nahmen benutzt, um zum Bei­spiel nach früheren Beobach­tungen von Klein­planeten zur Berechnung ihrer Bahn oder nach veränder­lichen Sternen zur Ableitung ihrer Licht­wechsel zu suchen“ (ebd., 246). Auch hier sehen wir wieder, dass insbesondere der Aspekt der Inter­subjekti­vität, welcher durch die bild­hafte Dokumen­tation gewährleistet scheint, eine wesentliche Rolle spielt. Die aufge­nommenen Fotos können so zum einen anderen Forschern zur Aus­wertung zugänglich gemacht und zum anderen können sie auch im historischen Verlauf erneut betrachtet und analysiert werden.

An dieser Stelle muss jedoch darauf hinge­wiesen werden, dass der Aspekt der Objektivität, welcher das wissen­schaftliche Bild in der Dokumentation zu gewähr­leisten scheint, in letzter Zeit durchaus kritisch differenziert betrachtet wurde - beispiels­weise in den wissen­schafts­geschicht­lichen Unter­suchungen von Lorraine Daston und Peter Galison ([Daston & Galison 1992a]). Sie machen darauf aufmerksam, dass auch der Begriff der Objektivität selbst einigen Verände­rungen unterlag. Die unter­schiedlichen Auffassungen, was eine objektive Darstellung ausmache, führten dann auch zur Herstellung und Favori­sierung verschiedener Bild­typen in den Wissen­schaften.

Daston und Galisons Analyse des Objektivitäts­begriffs hat zwischen­zeitlich eine Reihe von kritischen Reaktionen hervor­gerufen. Um nur eine Stimme zu nennen, sei hier Jutta Schickore genannt. Sie diskutiert in diesem Zusammen­hang unter­schiedliche Doku­menta­tions­verfah­ren für Mikro­skopie-Präparate im 19. Jahr­hundert. Hier kamen eine ganze Reihe unter­schiedlicher bild­hafter Darstellungs­verfahren zum Einsatz: „Mikro­skopiker im neun­zehnten Jahr­hundert haben die Anblicke, die ihre Instrumente ihnen boten, auf unter­schiedliche Weise fixiert: in Zeichnungen oder Stichen oder, seit den 1840er Jahren, auf Mikro­foto­grafien“ ([Schickore 2002a]: S. 285). All diese Verfahren kamen in derselben historischen Periode zum Einsatz. Es stellt sich demnach die Frage, wann welcher Art von Abbildung der Vorzug gegeben wurde. Schickore wendet sich in ihrer Analyse insbesondere gegen die These von Daston und Galison, dass zu dieser Zeit der Foto­grafie als dem objektiven Medium stets der Vorzug gegeben worden sei (vgl. ebd.: S. 301).

Dieser letzte Aspekt der Objektivität führt uns zum Abschluss des Abschnitts über die Funktion des wissenschaftlichen Bildes in Kommunikations- und Dokumentationsprozessen noch zu einer kritisch zu betrachtenden Konsequenz der Verwendung von bildhaften Repräsentationen in diesen Kontexten: Bilder können die Wahrnehmung der Forscher entscheidend beeinflussen.

Vögtli und Ernst machen darauf aufmerksam, dass auch in der Wissen­schaft kanonische Bilder entstehen können. „Kanonische Bilder sind Standard­bilder, die einen wissen­schaftlichen Sach­verhalt immer wieder auf dieselbe Art und Weise darstellen. Diese Einschränkung auf eine einzige Darstellungs­form und eine fixierte Perspektive behindert jedoch das Sehen und Denken“ ([Vögtli & Ernst 2007a]: S. 92). Auf diesen Punkt im Zusammen­hang mit bild­haften Darstellungen in den Wissen­schaften hat schon Ludwik Fleck hingewiesen. Er führt aus, dass Bilder für den Forscher in dessen Vor­stellung bindend werden können, auch wenn sie ursprünglich nur aus mnemo­technischen oder didaktischen Gründen eingeführt wurden (vgl. [Fleck 1980a]: S. 154f.). Christine Roll führt uns diesen kritischen Aspekt schließlich sehr plastisch am Beispiel von Land­karten vor Augen. „Karten sind nicht einfach neutrale Informations­speicher und bilden die Wirk­lichkeit nicht objektiv ab. Vielmehr zeigen uns Karten durch Projektionen, Farbgebungen, Illustrationen und durch die Wahl thematischer Schwer­punkte, ja schon durch den gewählten Ausschnitt, bestimmte Perspek­tiven auf die Wirklichkeit. Damit tragen sie selbst zur Ausbildung und Strukturierung von Raum­vorstellungen bei, beein­flussen ihrerseits unsere Seh­gewohnheiten und Vorstellungen […]“ ([Roll 2007a]: S. 47). Das Bild in der Wissen­schaft ist demnach nicht bloß als neutrales Hilfs­mittel einzustufen, sondern kann seinerseits ebenso epistemische Funktionen übernehmen, die durchaus einer kritischen Bewertung bedürfen.

Das Bild als Gegenstand der Forschung

Das wissenschaftliche Bild begegnet uns jedoch nicht bloß als Hilfs­mittel, sondern auch als eigen­ständiger Gegen­stand der Forschung. Klaus Sachs-Hombach schlägt hier eine Differen­zierung vor in die Funktionen, die wissenschaftliche Bilder

  • als empirische Basis,
  • im Begründungs- und
  • solche, die sie im Ent­stehungs­kontext der wissen­schaftlichen Forschung übernehmen (vgl. [Sachs-Hombach 2012a]).
Abbildung 5: M31 im ultra­violetten Licht aufgenommen

Das Bild als Beleg: Eine empirische Basis stellt das wis­sen­schaft­liche Bild oft­mals des­halb dar, weil das For­schungs­objekt selbst dem mensch­lichen Auge in der Beo­bach­tung nicht zu­gänglich ist. Das Bild wird da­mit zum Sur­ro­gat des Ob­jekts. Es macht die for­schungs­re­le­van­ten Eigen­schaften des Objekts der Beobach­tung zugänglich. Damit ist ein wichtiger Effekt dieser Visuali­sierungen benannt: Sie machen Unsicht­bares sichtbar (vgl. z.B. [Frercks 2009a]; [Vögtli & Ernst 2007a]: S. 18f.). Sie sind Darstellungen von Nicht-Beobacht­barem, d.h. von nicht für das bloße Auge Sicht­barem (z.B. Röntgen­bilder, Infrarot- oder Ultra­violet-Aufnahmen wie Abb. 5, MRT-Bilder etc.). „Nur ein kleiner Teil der Phäno­mene, mit denen sich die Natur­wissen­schaften beschäftigen, sind dem blossen Auge ohne Hilfs­mittel zugänglich“ ([Vögtli & Ernst 2007a]: S. 18).

Ein eindrückliches Beispiel für die Relevanz, die dem wissen­schaftlichen Bild als Visuali­sierer des Unsicht­baren zukommen kann, geben Dominik Groß und Gereon Schäfer (2007) für den Bereich der Medizin. Sie beschreiben den Fall der Wach­koma-Patientin Terri Schiavo. Hier habe ein Vergleich von Computer­tomo­grafie-Auf­nahmen des Gehirns der Patientin mit solchen eines gesunden Gehirns letztlich die Ent­scheidung begünstigt, die lebens­erhaltenden Maß­nahmen zu beenden (vgl. [Groß u. Schäfer 2007a]: S. 272). Das Bild sollte hier also etwas über den (Gesund­heits-/Krank­heits-)Zustand des Gehirns und damit auch der Patientin selbst aussagen – eine Information, die auf Grund des Krank­heits­bildes (Wach­koma) anders nicht in Erfahrung zu bringen war.

Wird das wissenschaftliche Bild solchermaßen als Surrogat des Forschungs­objekts verwendet, kommt ihm auch die Funktion eines Belegs zu. Es dokumentiert die gemachte Beobach­tung, das durch­geführte Experiment und kann anderen Forschern zugänglich gemacht werden. Vögtli und Ernst sprechen hier vom „visuellen Beweis“: „Wissen­schaftliche instrumen­telle Bilder haben in der wissen­schaftlichen Forschung die Funktion des visuellen Beweises. Sie werden als Stell­vertreter benötigt, um wissen­schaftliche Resultate den Publika­tionen (Fach­zeit­schriften, Lehr­büchern, Inter­net-Zeit­schriften) beizufügen, sie zu verviel­fältigen und der wissen­schaft­lichen Gemein­schaft zugänglich zu machen. Die Leser der Fach­zeit­schriften vertrauen dabei der Ent­sprechung von Bild und Beobach­tung“ ([Vögtli & Ernst 2007a]: S. 72). Hier greifen also die Funktionen des wissenschaftlichen Bildes als Beleg und als Hilfsmittel der Dokumentation und Kommunikation ineinander.

Das Bild im Begründungskontext: Bei der Verwendung von Bildern im Begrün­dungs­kontext geht es darum, ob das wissen­schaftliche Bild auch zur Recht­fertigung von Erkenn­tnis­an­sprüchen verwendet werden kann.

Im Gegensatz zur eben diskutierten Funktion des wissen­schaftlichen Bildes als Beleg wird die Frage nach seiner Rolle im Begrün­dungs­kontext von vielen eher kritisch beurteilt. Der Grund hierfür besteht darin, dass dem Bild damit eine viel stärkere episte­mische Funktion zukäme als bei seiner Verwendung als Beleg. In diesem Kontext geht es nicht mehr nur darum, das Ausgangs­material den anderen Wissen­schaftlern mittels Bildern zur Verfügung und damit auch deren jeweiligen Urteilen anheim­zustellen. Vielmehr würde mit dem Bild selbst die Argumentation (oder zumindest Teile davon) vorliegen, welche die Recht­fertigung für die präsen­tierte Forschungs­meinung darstellen soll. Man würde also nicht mehr bloß einen Beleg austauschen, wenn man ein Bild weiter­reicht, der dann eventuell mit unter­schiedlichen Argumenten verknüpft werden könnte, sondern man würde ein (voll­ständiges) Argument kommunizieren.

Es stellt sich demnach die Frage: Gibt es so etwas wie visuelle Argumente? Die Beantwortung dieser Frage hängt natürlich ganz entscheidend davon ab, was man unter einem Argument versteht. Orientiert man sich hier an der klassischen philo­sophischen Auffassung, ergibt sich eine der obigen Frage gegenüber eher skeptische Haltung. Argumente sind, dieser Auffassung zufolge, stets sprachlich verfasst (zu den Gründen vgl. [Mößner 2013a]). Das bedeutet jedoch nicht, dass Bilder im argumen­tativen Kontext überflüssig sein müssen. Vielmehr sollte man das Argumen­tieren als eine kommunikative Handlung ansehen, in deren Kontext Bilder wesent­liche Funktionen übernehmen können. „Werden Argumente allerdings in Kombination mit Bildern in einem gemeinsamen kommunikativen Akt präsentiert, dann übernehmen die Bilder eine wesentliche Rolle zur Erfüllung der Funktion des präsen­tierten Arguments –, z.B. indem sie die relevanten Belege für die Thesen oder not­wendige Informationen zum Verständnis von Prämissen und Konklusion liefern. In diesen Fällen sind die Bilder unverzichtbarer Bestandteil für das Verstehen von Argumenten“ ([Mößner 2013a]). Zieht man einen solchen Ansatzpunkt in Betracht, wird deutlich, dass eine trenn­scharfe Differenzierung zwischen der Funktion des wissen­schaftlichen Bildes als Beleg und im Begründungs­kontext jedoch nicht mehr vorgenommen werden kann.

Das Bild im Entstehungskontext: Schließlich kann das wissen­schaftliche Bild auch noch im Entstehungs­kontext des wissen­schaftlichen Forschungs­prozesses auftreten. Hier geht es um die Grund­lagen eines Forschungs­gebiets. Auf welcher Basis entsteht eine neue Theorie, eine neue Forschungs­richtung? Eine Möglichkeit wären Modelle. Insbesondere Analogie­modelle, bei denen Eigen­schaften und Charakteristika von Entitäten oder Prozessen aus anderen Bereichen zur Erklärung neuer Phänomene herangezogen werden, können hier wertvolle Ent­wick­lungs­hilfen leisten (vgl. z.B. [Fleck 1980a]: S. 148 f.).

Da Modelle auch in Form bild­hafter Darstel­lungen auftreten können, kann in diesem Kontext das wissen­schaftliche Bild wiederum eine wichtige Funktion über­nehmen (vgl. [Vögtli & Ernst 2007a]: Kap. 2). Auf diese Funktion weisen auch Horst Bredekamp et al. hin: „Bilder vermögen zudem neue Forschungen auszulösen. So wäre beispiels­weise die Entwicklung des Forschungs­zweiges der Genetik kaum ohne die Existenz von Bildern wie dem Modell der Doppel­helix und den Röntgen­interferenz­bildern denkbar gewesen“ ([Bredekamp et al. 2008a]: S. 8). Das wissen­schaftliche Bild mag so also in Form eines Modells eine Theorie­entwicklung anregen oder auch entscheidend voranbringen.

Vögtli und Ernst weisen im Kontext der Verwendung von Bildern als Modellen aber auch auf eine entschei­dende Fehler­quelle hin. Mit Modellen zu arbeiten heißt auch, dass man sich der Aspekt­haftigkeit dieser Repräsen­tationen bewusst sein muss. „Sie geben keine voll­ständige Beschreibung eines Phänomens, sie sind selektiv und abstra­hierend, verein­fachend und redu­zierend“ ([Vögtli & Ernst 2007a]: S. 57). Allerdings werde gerade dieser Umstand häufig vernach­lässigt. So werde oftmals über­sehen, dass die Visuali­sierungen tatsächlich nur Modelle darstellen, nicht jedoch die postulierten Entitäten oder Prozesse selbst. Der Grund für diese Fehl­deutung besteht darin, dass häufig gegen­ständliche Modelle als Vorlage für wissen­schaftliche Bilder dienen (vgl. ebd.: S. 47ff.). Durch diese Verbindung komme es oftmals zu einer Art Verschmel­zung von Modell und Visua­lisierung. Gerade in der Lehre, so konstatieren Vögtli und Ernst, bestehe so oftmals die Neigung, das Bild des Modells als die Sache selbst zu präsentieren (vgl. ebd.: S. 58). Diese Haltung kann natürlich die Forschung schnell in eine falsche Richtung lenken. Eine zu starke Orientierung am Modell und eine Vernach­lässigung des bloßen Analogie­charakters desselben können dem Wissen­schaftler leicht den Blick für wichtige Details der realen Entität verstellen. Auch hier greift daher wieder die Forderung nach einer relevanten Bild­kompetenz auf Seiten der mit den Visuali­sierungen Arbeitenden, wie sie bereits im Zuge der Erläuterung der unter­schiedlichen Bild­formen angesprochen wurde. Die Arbeit mit dem Bild erfordert so nicht nur die Fähigkeit zur Herstellung und Verbreitung, sondern eben auch zur kritischen Evaluation des bildhaft Dargestellten.[7]

Anmerkungen
  1. Na­tür­lich las­sen sich auch in vie­len wei­te­ren Be­rei­chen, nicht nur der As­tro­no­mie, Bei­spiele fin­den, die die Über­schnei­dung von künst­le­ri­schem Ta­lent mit na­tur­wis­sen­schaft­li­chem For­scher­geist do­ku­men­tie­ren. Ins­be­son­de­re die Bio­lo­gie ist reich an sol­chen Fäl­len. Exem­pla­risch mag hier auf Ge­org​ For­ster hin­ge­wie­sen sein, wel­cher u.a. an der zwei­ten Ex­pe­di­ti­on von James Cook in den Süd­pa­zi­fik (1772-​75) teil­nahm und sei­ne um­fang­rei­chen Be­ob­ach­tun­gen der dor­ti­gen Tier- und Pflan­zen­welt in sei­nen Zeich­nun­gen fest­hielt.
  2. Mar­ti­na Plü­ma­cher setzt sich eben­falls mit dem Pro­blem der Erstellung einer Bild­taxo­nomie im Rahmen der Eta­blie­rung ei­ner Bild­wis­sen­schaft aus­ein­an­der (vgl. [Plü­ma­cher 2005a]).
  3. Zur His­to­rie der Mik­ro­sko­pie und zu Pro­blem­stel­lun­gen der Bild­aus­wer­tung vgl. [Weiss 2012a].
  4. Bei Falsch­far­ben­dar­stel­lun­gen wer­den ge­wöhn­lich be­stimm­te Ei­gen­schaf­ten des ab­ge­bil­de­ten Ob­jekts etc. mit­tels Farb­wer­ten co­diert und her­vor­ge­ho­ben. Die dar­ge­stell­ten Farb­wer­te müs­sen da­bei in kei­ner Wei­se mit den rea­len Far­ben der En­ti­tät über­ein­stim­men (vgl. [Mül­ler 2007a]: S. 95f.)
  5. Vgl. [Mül­ler 2007a]: S. 95ff.; vgl. auch die Aus­füh­run­gen zum Ein­satz von Far­ben in den Bil­dern des Hubble Space Tele­scopes. ⊳ Se­man­tik lo­gi­scher Bil­der.
  6. Ei­ne Zu­sam­men­schau un­ter­schied­lich­ster Funk­ti­onen wis­sen­schaft­li­cher Bil­der fin­det sich z.B. bei Jan Frercks [Frercks 2009b]: S. 127 ff.
  7. Dieser Beitrag ist im Rahmen des DFG-Projekts „Visualisierungen in den Wissenschaften - eine wissenschaftstheoretische Untersuchung“ entstanden.
Literatur                             [Sammlung]

[Baigrie 1996a]:
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[Mößner 2013a]:
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[Pang 2002a]: Geimer, Peter (Hg.) (2002). Technologie und Ästhetik der Astrofotografie. .

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[Roll 2007a]:
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[Sachs-Hombach 2012a]:
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[Stafford 1998a]:
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[Weinert 2007a]:
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[Wiegand 1981a]:
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[Zimmer­mann 2009a]:
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Ausgabe 1: 2013

Verantwortlich:

Lektorat:

Seitenbearbeitungen durch: Nicola Mößner [96], Joerg R.J. Schirra [58] und Dimitri Liebsch [15] — (Hinweis)

Zitierhinweis:

[Mößner 2013g-a] [Baigrie 1996a]:
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[Huber 2007a]:
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[Kul­vicki 2010a]:
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[Liebsch & Mößner 2012a]:
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[Mitchell 1994b]:
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[Mößner 2013a]:
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[Mül­ler 2007a]:
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[Müller et al. 2012a]:
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[Perini 2005a]:
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[Plü­ma­cher 2005a]:
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[Ratzka 2012a]:
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[Robin 1992a]:
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[Roll 2007a]:
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[Sachs-Hombach 2012a]:
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[Schickore 2002a]:
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[Stafford 1998a]:
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[Vögtli & Ernst 2007a]:
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[Weinert 2007a]:
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[Weiss 2012a]:
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[Wiegand 1981a]:
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[Zimmer­mann 2009a]:
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[Mößner 2013g-a]:
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