Berechenbare Schönheit

Christoph Redies ist zwar Hirnforscher, sein Herz schlägt allerdings für die Kunst - genauer gesagt für schöne Proportionen. Er will die Schönheit berechenbar machen - ein Unternehmen, das schon andere wagten.

Christoph Redies, Hirnforscher, Universitätsklinikum Jena: „Das Beispiel des goldenen Schnittes den Sie ja in vielen dieser Skulpturen verwirklicht sehen, zeigt, dass die Menschheit schon immer versucht hat, ästhetische Kunstwerke in ihrer Form zurückzuführen auf einfache Prinzipien, die mathematisch fassbar sind. Und das haben wir uns auch als Ziel gesetzt, herauszufinden, was hinter Kunstwerken an formalen Prinzipien steht und dazu benutzen wir informationstheoretische Ansätze um sowas herauszufinden und das in Zusammenhang zu setzen mit der Biologie unseres Sehsystems."

Bereits Leornardo da Vinci versuchte, die Schönheit mathematisch zu ergründen. Seine Proportionsstudie ist weltbekannt. Die Illustration beschäftigt sich zwar eigentlich mit einer antiken Geometrieaufgabe, doch auch sie beschreibt den Körperbau des Menschen im goldenen Schnitt.

Beim goldenen Schnitt handelt es sich um ein Zahlenverhältnis mit einer interessanten mathematischen Eigenschaft. Es teilt jede Strecke oder Fläche so, dass sich die größere zur kleineren verhält, wie die Summe beider zur größeren. Diese Teilung funktioniert bis ins Unendliche. Der goldene Schnitt gilt deshalb als Inbegriff der Schönheit und Ästhetik.

Doch wie ist das mit bildender Kunst? Gibt es neben dem goldenen Schnitt auch andere gemeinsame Nenner? Um das herauszufinden, hat Christoph Redies rund 400 Bilder aller Stile und Epochen gescannt. Dabei geht es dem Hirnforscher nicht um den Inhalt - er sucht nach formalen Übereinstimmungen. Mit Hilfe einer speziellen mathematischen Methode untersucht er die hell-dunkel Kontraste im Bild. Seine Hypothese: bei ästhetischen Bildern liegen die Ergebnisse dieser Berechnung in einem bestimmten Verhältnis zueinander.

Um dieses Verhältnis innerhalb weniger Sekunden bestimmen zu können, hat Informatiker Joachim Denzler eine komplexe Computersoftware entwickelt. Sie wandelt die Kontraste im Bild, so genannte Grauwerte, in Frequenzen um.

Joachim Denzler, Informatiker, Friedich Schiller Univ. Jena: "Wir setzen hierbei Mathematik ein, um Bilder zu analysieren. Speziell verwenden wir die Fourie-Transformation, die es uns ermöglicht den Grauwertverlauf, den Helligkeitsverlauf in Bildern zu extrahieren aus einem Bild in unterschiedliche Frequenzen. Niedrige Frequenzen stellen dabei grobe Strukturen dar im Bild und hohe Frequenzen entsprechende feine Strukturen, wie z. B. auch Übergänge zwischen Objekten oder Kanten."

Aber was empfinden wir als schön? Christoph Redies vermutet, dass unser Sehsystem dahinter steckt. Natürliches kann es leicht verarbeiten, es gefällt uns. Möglicherweise lassen sich als ästhetisch empfundene Kunstwerke ähnlich gut verarbeiten. Mit Hilfe der Software verglich er hunderte Landschaftsfotos mit Werken bedeutender Künstler. Äußerlich unterschiedlich, stieß er dennoch immer aufs gleiche Ergebnis.

Christoph Redies: „Der Wert -2 den wir gefunden haben, kann nicht einfach mit dem goldenen Schnitt in Einklang gebracht werden. Der goldene Schnitt ist etwas sehr Einfaches. Wir berechnen hier schon komplexere Eigenschaften von Bildern. Eigenschaften die global vielleicht die ganze Komposition eines Bildes betreffen und nicht nur einen kleinen Ausschnitt aus dem Bild mit verschiedenen Verhältnissen von Kanten und Längen zueinander. Sondern wir bemühen uns, aus einem Bild insgesamt was die Komposition und die Gestalt des Bildes angeht, Eigenschaften herauszufiltern.“

Noch ist nicht klar, welchen Einfluss der Wert minus Zwei wirklich hat. Eines ist aber sicher: es handelt sich dabei um keinen Zufallstreffer. Beim Vergleichen von Künstlerportraits mit herkömmlichen Passfotos wurde der Hirnforscher ebenfalls fündig:

Christoph Redies: „Das Ergebnis unserer Untersuchungen war ein überraschendes. Wir haben nämlich festgestellt, dass die Künstler die Portraits nicht so malen wie Fotos von Gesichtern, sondern sie mit den Eigenschaften ausstatten, die wir auch bei den Bildern von komplexen Landschaften gefunden haben. Also mit diesem Wert -2. Auch diese Kunstportraits habend den Wert von
-2, obwohl die Fotos von den Gesichtern einen völlig anderen Wert haben, der eher bei -3 liegt. Und das ist auch ein Indiz dafür, dass die Künstler mehr oder weniger bewusst hier eine Veränderung vornehmen und ihre Bilder ausstatten mit diesem Wert -2, den man ja auch bei Bildern von komplexen natürlichen Landschaften findet.“

Unsere Wahrnehmung spielt also bei der Beurteilung von Kunst eine entscheidende Rolle. Im Laufe der Evolution hat sich unser Auge besonders gut an die Verarbeitung von Landschaften angepasst. Eindrücke wie diese kann unser Sehsystem leicht verarbeiten.

Ähnelt ein Kunstwerk in seinen Strukturen einer Landschaft, wird es womöglich auch vom Betrachter eher als schön empfunden. Minus 2 - die universelle Schönheitsformel?

Christoph Redies: "Das kann man nicht sagen, dass -2 schön ist. -2 ist im Mittel einer Eigenschaft die wir bei Kunstbildern finden, aber es gibt ganz klar auch Kunstwerke, die davon abweichen. Zum Beispiel die mit kleinen Strichen pointilistisch gemalten Federzeichnungen von van Gogh sind klar weg von diesem Wert -2, dennoch sind sie große Kunstwerke. Und man kann auch auf dem Computer Muster herstellen, künstlich, die diese Eigenschaft von -2 haben, die zwar anheimelnd natürlich ausschauen, aber keine großen Kunstwerke sind."

Auch wenn der Wert minus zwei vielleicht nicht der Schlüssel zur Ästhetik ist, so scheint er dennoch eine wichtige Rolle zu spielen. Welche, das wird die Zukunft zeigen.

Christoph Redies: "Unsere Zukunftsvision kann schon sein, dass wir irgendwann herausfinden, was ästhetische Bilder ausmacht und dann z. B. auch einem Computer die Aufgabe übertragen festzustellen, ob bestimmte Bilder nun ästhetisch sind oder nicht. Und man kann vielleicht sogar weitergehen, in dem man irgendwann versuchen wird, Bilder aus dem Alltag, die nicht ästhetisch sind, mit den Eigenschaften, die ästhetische Bilder haben zu versehen, so dass sie dann ästhetischer werden. Und das hätte in der Tat dann eine Verwendung in der Werbeindustrie.“

Christoph Redies wird weitersuchen. Seinem Ziel, die Schönheit berechenbar zu machen, scheint er jedenfalls schon ein Stück weit näher gekommen zu sein.