PHOTOKOLLEGIUM 1 E-Book

Jost J Marchesi

• Herausgeber: Photographie
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Serie: Photokollegium
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2012

Seitenzahl: 294

Beschreibung

Völlig überarbeitet präsentiert der wohl bekannteste Fotolehrer sein neues Photokollegium. Die "analoge" Fotografie, also die klassische Fotografie mit Halogensilberschichten hat sicher stark an Bedeutung verloren, ist aber immer noch wichtige Basis zum besseren Verständnis der Fotografie. Marchesi versteht es, die wesentlichen Grundlagen komprimiert in einem Band zusammenzufassen (erscheint im Januar). Band 2 des neuen Photokollegiums befasst sich mit der Optik in der Fotografie (erscheint im März) und Band 3 mit der Kamera-, Beleuchtungs- und Aufnahmetechnik (erscheint im Herbst 2011), alles Bereiche die ihre Gültigkeit besitzen, unabhängig vom fotografischen Speichermedium. Die Grundlagen der elektronischen Bildaufzeichnung behandelt Marchesi in den drei lieferbaren Bänden "digital PHOTOKOLLEGIUM". Ideal geeignet für die Ausbildung in der professionellen Fotografie. Auch empfehlenswert als Lehrgang für das Selbststudium, zum Beispiel für Seiteneinsteiger in die professionelle Fotografie. Die Reihe "Photokollegium" ist mit einer Gesamtauflage von über 550.000 Exemplaren das anerkannte Standardwerk für Fotografiestudenten.

Leseprobe

Band1

Lichtempfindliche Halogensilberschichten

Grundbegriffe der Sensitometrie

Filmverarbeitung schwarzweiß

Filmmaterialien schwarzweiß

Fotografische Effekte und Systemfehler

Lichtempfindliche Positivmaterialien

Positivverarbeitung schwarzweiß

Kopier- und Vergrößerungstechnik

Jost J. Marchesi

PHOTOKOLLEGIUM

Impressum

Herausgeber

Verlag Photographie

D-82205 Gilching

Layoutgestaltung

forma, ilka-Alexandra Marchesi CH-8108 Dällikon

Lektorat

ilka-Alexandra Marchesi

Satz

Jost J. Marchesi

© Copyright 2011 by Verlag PhotographieD–82205 Gilching

Alle Rechte vorbehalten, insbesonderedie der Reproduktion jeder Art.Wo nichts anderes vermerkt, liegendie Rechte der Abbildungen beim Autor.

11. vollständig neu überarbeitete underweiterte Auflage 2011

gedruckte Ausgabe:

ISBN 978-3-933131-61-4

E-Book:

ISBN 978-3-943125-54-2

Vorwort

«Unser so beschäftigtes Jahrhundert hat selten Zeit zum Lesen, immer aber Zeit zum Sehen» (Théophile Gautier, 1858).

Als der französische Dichter dies schrieb, ahnte er kaum, wie bedeutungsvoll die visuelle Kommunikation und insbesondere das gestaltende Medium Fotografie für unsere moderne Zeit geworden ist.

Die technischen und berufskundlichen Grundlagen dieses Mediums zu vermitteln war und ist Kernaufgabe des Selbstlehrgangs PHOTOKOLLEGIUM, der ursprünglich in hundert monatlichen Folgen in der Zeitschrift PHOTOGRAPHIE erschienen ist.

Während bald drei Jahrzehnten dient der in vielen Auflagen erschienene Lehrgang Generationen von fotografisch Auszubildenden zur Grundlagenvermittlung und als beliebtes Nachschlagewerk. In vielen Ländern sind die Bände von PHOTOKOLLEGIUM denn auch zu offiziellen oder inoffiziellen Lehrmitteln an Foto- und Fachhochschulen geworden. Die anhaltende Nachfrage nach diesem Lehrgang und die technologischen Veränderungen innerhalb der Fotografie haben den Verlag veranlasst, das ursprünglich in 6 Bänden erschienene Werk überarbeiten zu lassen.

Der vorliegende erste Band mit den wichtigsten Grundlagen zur analogen Fotografie ist erweitert und komplett neu überarbeitet. Die bewährte Aufteilung in einzelne Lektionen wurde beibehalten, ebenso die Formulierung von Übungs- und Konsolidierungsaufgaben in nahezu jeder Lektion. Der Band behandelt neben den lichtempfindlichen Silberhalogenidschichten und der Sensitometrie die Verarbeitung schwarzweißer Filmmaterialien und die Positivtechnik. Es ist somit im deutschsprachigen Raum das einzige aktuelle Lehrbuch, das sich mit der analogen Fototechnik, dem Entwickeln und Vergrößern befasst.

In der neuen Reihe PHOTOKOLLEGIUM erscheint zudem ein Band über die Grundlagen der Fotooptik sowie einer, der sich mit der Kamera- und Aufnahmetechnik befasst. Ergänzt wird die Reihe durch das ebenfalls mehrbändige digitalPHOTOKOLLEGIUM.

Ich werde gelegentlich gefragt, weshalb in der Ausbildung immer noch chemische Themen vorkommen, obwohl sich die Fotografie überraschend schnell in digitaler Richtung entwickelt hat. Den Fragenden ist vielleicht nicht klar, dass sich durch die digitale Aufnahmetechnik an der eigentlichen fotografischen Tätigkeit im Grunde genommen nur gerade die Art des Speichermediums geändert hat und auch dieses – gleich wie der Film – mittels Elektronentransfer arbeitet. Ohne chemisches Grundlagenverständnis kann das Prinzip der digitalen Fotografie nicht verstanden werden.

Jost J. Marchesi

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1

Lichtempfindliche Halogensilberschichten

Lektion 1

Geschichtliches

Silberhalogenide

Belichtung

Entwicklung

Herstellung der Emulsion

Lektion 2

Farbempfindlichkeit fotografischer Emulsionen

Filtertechnik

Lektion 3

Filterfaktoren

Wichtigste Filter

Ausführungsformen

Dunkelkammerfilter

Filmaufbau

Lektion 4

Schärfe

Kanteneffekt, Nachbareffekt

Auflösungsvermögen

Gradation

Lektion 5

Korn und Körnigkeit

Kristalltechnologie

Kapitel 2

Grundbegriffe der Sensitometrie

Lektion 6

Sensitometrie

Einheiten der Lichttechnik

Funktionen in der Fotografie

Gradation

Logarithmen

Sensitometrische Größen

Messung der Dichte

Entstehung einer Schwärzungskurve

Lektion 7

Gammawert

Betawert

Praktische Ermittlung der Gradation

Gradationsbeeinflussungen

Lektion 8

Allgemeinempfindlichkeit

Bestimmung der Empfindlichkeit

Papierempfindlichkeit

Objektumfang

Belichtungsumfang

Dichteumfang

Kapitel 3

Filmverarbeitung schwarzweiß

Lektion 9

Entwicklung

Entwicklersubstanzen

Konservierungsmittel

Entwickleralkali

Verzögerungs- und Antischleiermittel

Entwicklerzusätze

Lösemittel

Ansetzen eines Entwicklers

Unterbrecherbad

Fixierbad

Schlusswässerung

Trocknungsvorgang

Lektion 10

Entwicklungsmethoden

Dosenentwicklung

Schalenentwicklung

Hochtankentwicklung

Kleintankanlagen

Maschinenentwicklung

Lektion 11

Verarbeitungszeiten

Lektion 12

Mechanismus der Entwicklung

Feinkornentwicklung

Spezialentwicklungen

Lektion 13

Umkehrentwicklung

Entwicklerrezepte

Lektion 14

Verarbeitungsfehler im Negativprozess

Lektion 15

Korrekte Entwicklungszeit

Kontrolle der Verarbeitungsbäder

Verarbeitungskontrollen im Kleinlabor

Archivierungstest

Chemikalienvernichtung

Lektion 16

Korrekturmethoden

Abschwächerrezepte

Verstärkerrezepte

Kapitel 4

Filmmaterialien schwarzweiß

Lektion 17

Filmkonfektionierung

Wichtigste Filmmaterialien

Lektion 18

Spezialmaterialien

Kapitel 5

Fotografische Effekte und Systemfehler

Lektion 19

Belichtungseffekte

Desensibilisierungseffekte

Kapitel 6

Lichtempfindliche Positivmaterialien

Lektion 20

Unterschiedliche Fotopapiere

Dichteumfang

Gradation und Kopierumfang

Empfindlichkeit

Lektion 21

Gradationswandelpapiere

Sensibilisierung

Lektion 22

Spezialpapiere

Kapitel 7

Positivverarbeitung schwarzweiß

Lektion 23

Positiventwickler

Entwicklerrezepte

Konfektionierte Entwickler

Lektion 24

Verarbeitungstechnik

Lektion 25

Fotogramme

Kapitel 8

Kopier- und Vergrößerungstechnik

Lektion 26

Frühzeit der Positivtechnik

Kontaktkopiergeräte

Vergrößerungssysteme

Lektion 27

Spannungskonstanthaltung

Vergrößerungsobjektive

Belichtungssteuerung

Lektion 28

Vergrößerungstechnik

Lektion 29

Blattkopie

Bildbeeinflussungen

Positivretusche

Lektion 30

Tonungstechnik

1 Lichtempfindliche Halogensilberschichten

Geschichtliches

Im Jahr 1727 hat der deutsche Arzt Johann Heinrich Schulze entdeckt, dass sich eine Silbernitrat-Kreide-Mischung bei Sonneneinwirkung dunkel färbt. In einer Küvette erzeugte er sogar ein einfaches Bild, indem er Papierschablonen aufklebte. Die Silberverbindung hinter den Schablonen blieb hell, während die vom Licht getroffenen Stellen eine dunkelbraune Färbung annahmen.

Auch der offizielle Erfinder der Fotografie, Louis Jacques Mandé Daguerre, operierte mit Silberverbindungen. Er ließ Ioddämpfe an einer versilberten Kupferplatte vorbeistreichen, wodurch oberflächlich Iodsilber entstand, das eine ziemlich große Lichtempfindlichkeit aufweist.

Der Engländer William Henry Fox Talbot, der eigentliche Erfinder der Negativ-Positivfotografie, experimentierte mit Chlorsilberschichten und später mit Bromsilber auf Papierträgern. Es entstand ein Papiernegativ, das – mit Wachs transparent gemacht – zum Positiv umkopiert werden konnte.

Um das Jahr 1850 ersetzte man den Papierträger durch Glas und gab die Silbersalze mit Hilfe einer Kollodiummasse auf diesen durchsichtigen Träger. Diese Platten mussten umständlich im nassen Zustand belichtet und sofort weiterverarbeitet werden.

1871 entwickelte der englische Arzt Richard Leach Maddox die Trockenplatte, eine Glasplatte, auf der lichtempfindliche Bromsilbersalze in einer Gelatine-Suspension eingebettet sind. Dieses fotografische Material ist zum Urbild der modernen Aufnahmematerialien geworden.

Silberhalogenide

Verbindungen der Halogenelemente Chlor, Brom, Iod mit Silber sind lichtempfindlich. Man nennt diese Verbindungen Halogensilbersalze oder Silberhalogenide. Diese in der bildnerischen Fotografie ausnahmslos verwendeten Silbersalze entstehen gemäß nachfolgenden Reaktionsgleichungen.

Dabei weist Silberchlorid die geringste, Silberiodid die höchste Lichtempfindlichkeit auf. Als Einbettungsmittel für die Silberhalogenide dient Gelatine. Man nennt diese Suspension eine fotografische Emulsion. Verschiedene Bestandteile der Gelatine und insbesondere zusätzlich beigefügte Fremdstoffe führen zu einer gewaltigen Vergrößerung der Lichtempfindlichkeit der Halogensilbersalze. Aus diesen Gründen kann Gelatine bis jetzt nicht durch andere Materialien ersetzt werden.

Belichtung

Der Vorgang der Belichtung ist immer noch nicht in letzter Konsequenz geklärt. Fest steht, dass unter Lichteinwirkung das Halogensilberkristall zu atomarem Silber reduziert wird. Sie können dazu nebenstehende Versuche anstellen.

Halogenatome haben 7 Valenzelektronen (Elektronen auf der äußersten Schale), Silber hat nur ein Valenzelektron. Halogenatome haben das Bestreben, ihrer äußersten Elektronenhülle ein achtes Elektron anzugliedern (Oktettregel), sofern sich ein weiteres Atom findet, das fähig ist, ein Elektron zu spenden.

Redoxvorgang am Beispiel Ag+Br−

Silberbromidkristall

Schematische Darstellung des idealen Raumgitters von Bromsilber

Bringt man in geeigneter Weise Silber- und Bromatome zusammen, so gibt das Silberatom sein äußerstes Elektron an das Bromatom ab. Das Silberatom hat dadurch in seiner Hülle ein negatives Elektron weniger als positive Protonen im Kern. Nach außen wirkt es deshalb positiv. Das Bromatom hingegen hat nach der Elektronenübertragung ein Elektron mehr als Protonen und wirkt nach außen elektrisch negativ. Atome, die nicht gleich viele negative Elektronen wie positive Protonen besitzen, nennt man Ionen. Negative und positive Teilchen ziehen sich aber gegenseitig an; es entsteht ein Ionengitter. Die Reaktion bezeichnet man als Redoxvorgang.

Sind viele Silber- und Bromionen vorhanden, so bilden sie kubische Kristalle, in denen die gegenteilig geladenen Ionen nach allen drei Dimensionen gleichmäßig und abwechselnd angeordnet sind. (Um jedes Bromion sind 6 Silberionen, um jedes Silberion 6 Bromionen angeordnet.) Halogensilberkristalle bestehen daher aus einem regelmäßigen Gitternetz von positiv geladenen Silberionen und negativ geladenen Halogenidionen.

Bei der Emulsionsherstellung sorgt man dafür, dass das Kristallgitter Baufehler aufweist. Durch den sogenannten Reifeprozess wird das ideale Raumgitter deformiert, so dass einige Silbergitterplätze nicht besetzt sind und die entsprechenden Silberionen (Agi+) sich frei auf Zwischengitterplätzen bewegen. Gleichzeitig sind aus der Gelatine gewisse Verunreinigungen, bestehend aus Gold-, Selen- oder Schwefelionen vorhanden. Diese Verunreinigungen werden zum Teil künstlich in die Gelatine hineingegeben. Sie bilden durch Elektronenabgabe mit einigen Zwischengitter-Silberionen einen aus mindestens zwei Silberatomen bestehenden Cluster, den sogenannten Reifekeim (Ag2). Trifft nun Licht auf ein solches Kristall, wird mit Sicherheit ein Bromion durch ein Lichtquant getroffen. Durch die Lichtenergie wird vom Bromion (Br−) ein Elektron losgelöst, zwischen das Kristallgitter geschleudert und vom Reifekeim angezogen. Um den Reifekeim bildet sich ein negativ geladenes Feld. Das Bromion hat jetzt wieder gleich viele Elektronen wie Protonen, d. h. es hat seine negative Ladung verloren und ist zu einem neutralen Bromatom geworden. Durch die benachbarten positiv geladenen Silberionen wird es aus seinem Gitterplatz gedrängt und wandert in die Gelatine ab.

Frenkeldefekt im Silberhalogenidkristall

Das nun negativ geladene Feld um den Reifekeim zieht anschließend ein positiv geladenes Zwischengitter-Silberion an. Die positive Ladung des Silberions gleicht sich mit der negativen Ladung des Reifekeims aus. Das Silberion wird zum Silberatom und der Reifekeim wird zu einem aus drei Silberatomen bestehenden Silbercluster.

Am Reifekeim hat sich also weiteres metallisches Silber gebildet. Weil hier Silber durch Lichteinfluss entstanden ist, spricht man von photolytischem Silber. Der Vorgang wiederholt sich bei weiter andauernder Belichtung. Ist ein Silbercluster aus mindestens vier Silberatomen entstanden, gilt die Belichtung als genügend, sodass sich das Kristall mit chemischen Mitteln entwickeln lässt. Ein solcher (entwicklungsfähiger) Cluster wird als Latentbildkeim bezeichnet.

Im Prinzip ist nichts anderes als eine Umkehrung der Elektronenübertragung aus der Abbildung auf Seite 7 entstanden: Das Bromion hat sein achtes Valenzelektron an das Silberion übergeben, wodurch wieder Atome entstanden sind. Der Silbercluster ist submikroskopisch klein und unsichtbar. Er stellt jedoch bereits die Bildinformation dar. Man spricht von einem (noch nicht sichtbaren) latenten Bild.

Aufbau eines Latentbildkeims (Ag2 → Ag3 → Ag4 → Agn) durch wiederholte Assoziation eines Photoelektrons mit einem Zwischengitter-Silberion am Reifekeim

Infolge der Elektronenübertragung mittels Belichtung wird das durch den Reifeprozess bereits veränderte Halogensilberkristall weiter deformiert. Es bilden sich neue Zwischengitter-Silberionen und durch weitere Lichtzufuhr wiederholt sich der geschilderte Vorgang stetig, es bildet sich immer mehr photolytisches Silber. Das Kristall bricht immer weiter zusammen, bis es schließlich nur noch aus unzähligen Silberatomen besteht. Das ursprüngliche Kristall ist als winzig kleiner schwarzer Silberpunkt sichtbar geworden. Die Bilder, die wir in unseren beiden Versuchen nur mit langer Belichtung und ohne Entwicklung erzeugt haben, sind auf diese Weise entstanden.

Entwicklung

Normalerweise ist es nicht möglich, einen Film so lange zu belichten, bis sich genügend photolytisches Silber gebildet hat, um ein sichtbares Bild feststellen zu können. Es genügt, mit der Belichtung einen fotografischen Primärprozess auszulösen, der später mit chemischer Beeinflussung weitergeführt werden kann.

Sobald in einem zu belichtenden Halogensilberkristall eine kleine Anzahl einzelner Silberatome durch die Lichteinwirkung entstanden sind, kann die Belichtung als abgeschlossen bezeichnet werden. Zwar ist die geringe Menge des entstandenen photolytischen Silbers noch nicht sichtbar, die Belichtungsinformation im Kristall aber genügend. Es ist ein latentes Bild entstanden, das heißt, an den Reifekeimen haben sich Silberpartikel von einer gewissen Größe gebildet, die durch die Entwicklung millionenfach verstärkt werden können. Mit Hilfe bestimmter Reduktionsmittel, den Entwicklungssubstanzen, werden einem anbelichteten Kristall Elektronen zugeführt. Weitere Silberionen reduzieren dabei zu Silberatomen, bis der entstehende Silberkeim zu einer genügenden Größe angewachsen ist. Die Deformation des Kristalls schreitet dabei weiter, bis nach einer gewissen Inkubationszeit das mit elektrischen Kräften gehaltene Ionengitter ganz zusammenfällt und das gesamte Halogensilberkristall auf elektrolytischem Weg in metallisches Silber übergeht.

Ist ein Kristall hingegen nicht belichtet worden oder war die Belichtung ungenügend, so ist die Kristalldeformation zuwenig fortgeschritten, und die von der Entwicklungssubstanz abgegebenen Elektronen können nicht wirksam werden. Der Entwickler reduziert belichtetes Halogensilber zu metallischem Silber, unbelichtete Kristalle dagegen werden nicht angegriffen.

Der Sekundärprozess der Entwicklung löst immer eine Umsetzung des ganzen Kristalls aus. War die Belichtung genügend, wird das gesamte Kristall zu metallischem Silber reduziert, war sie ungenügend, tritt keine Reaktion ein.

Elektronenmikroskopische Aufnahme der sich bildenden Silberfäden während der Entwicklung (Aufnahme: Agfa-Gevaert)

Viele Lagen von Silberhalogenidkristallen bilden Halbtöne.

Die Bildwirkung in der Halbtonfotografie beruht auf der unterschiedlichen Menge von Silber, die in einer Schicht entsteht. Die fotografische Emulsion, die auf einen transparenten Träger gegossen ist, weist eine bestimmte Schichtdicke auf. In dieser Schicht liegen die Halogensilberkristalle in vielen Lagen unregelmäßig übereinander. Ein Gegenstand, der mit einem solchen Film fotografiert wird, reflektiert unterschiedlich viel Licht. Helle Motivstellen reflektieren viel, dunkle aber wenig Licht und schwarze Stellen überhaupt nichts. Der Lichtreflexionseindruck wird bei der Belichtung durch das Kameraobjektiv auf den Film projiziert. Viel Licht dringt tiefer in die Schicht ein als wenig Licht und belichtet daher mehr Kristalle. Bei der Entwicklung entstehen mehr Silberkörner übereinander als bei wenig Licht, der Bildeindruck ist schwärzer.

Im Wesentlichen enthält ein Entwickler neben einer oder mehreren Entwicklungssubstanzen Alkalien wie Natrium- oder Kaliumcarbonat, Borax oder Natrium- bzw. Kaliumhydroxid. In erster Linie ist das Alkali zum Binden des bei der Reduktion freiwerdenden Broms bestimmt. Schematisch verläuft die Reaktion nach folgender Formel:

Das nicht belichtete und durch die Entwicklung demzufolge nicht veränderte Halogensilber wird in einem sogenannten Fixierbad in ein wasserlösliches Komplexsalz umgewandelt und aus der Schicht gewaschen. Die beschriebene Entwicklungsmethode nennt man chemische Entwicklung.

Ein anderes, ebenfalls chemisches Verfahren wird mit physikalischer Entwicklung bezeichnet. Dabei wird nicht das Schichtsilber zum Bildaufbau verwendet, sondern das in der Schicht enthaltene Halogensilber zuerst mit einer Fixage entfernt. Zurück bleiben die Latentbildkeime mit dem photolytischen Silber. Der physikalische Entwickler enthält seinerseits lösliche Silbersalze, die reduziert als metallisches Silber an den Latentbildkeimen angelagert werden. Mit dieser Methode kann ein ausgesprochen feines Bildkorn erreicht werden. Leider verkleinert aber das Verfahren die Lichtempfindlichkeit des Filmmaterials derart, dass eine praktische Anwendung nur für wissenschaftliche Zwecke in Frage kommt.

Das Prinzip macht man sich jedoch in der Feinkornentwicklung zunutze, indem man Entwickler mit halogensilberlösenden Zusätzen versieht. Zu Beginn der Entwicklung wird ein Teil des Halogensilbers der Emulsion gelöst, im Entwickler zu Silber reduziert und an den Latentbildkeimen abgelagert. Diese Kombination einer chemischen mit einer physikalischen Entwicklung nennt man halbphysikalische Entwicklung (siehe Feinkornentwicklung auf Seite 65).

Herstellung der Emulsion

Rohes Halogensilber weist eine nur geringe Lichtempfindlichkeit auf, da bei der Entstehung in reiner Gelatine das Kristallgitter eine nahezu perfekte Bauform aufweist. An idealen Kristallen ist aber ein fotochemischer Effekt nicht möglich. Die gewünschten Gitterbaufehler entstehen bei der physikalischen Reifung. Das geschieht durch längeres Erhitzen der Emulsion auf Temperaturen von etwa 60°C. Eine weitere Empfindlichkeitssteigerung kann erreicht werden durch Züchtung ausgeprägter Reifekeime. Diese chemische Sensibilisierung geschieht durch Verunreinigung der Gelatine mit bestimmten Schwermetallionen wie Gold, Silber, Quecksilber oder Selen.

Die Lichtempfindlichkeit der Silberhalogenide beschränkt sich jedoch auf Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 500nm, also auf Blau, Violett und Ultraviolett. Fotografische Schichten mit unpräparierten Silberhalogeniden sind farbenblind (unsensibilisiert).

Bereits im Jahr 1873 entdeckte der deutsche Chemiker Hermann Wilhelm Vogel, dass bestimmte Farbstoffe in der Lage sind, längerwelliges Licht (Grün und Rot) zu absorbieren und die entstehende Absorptionsenergie an die Halogensilberkristalle weiterzugeben. Der Einbau solcher Farbstoffe in die fotografische Emulsion wird als optische Sensibilisierung bezeichnet.

Mischen

Gelatine wird in warmem Wasser von etwas über 30°C gelöst. Der Lösung wird das Alkalihalogenid (NaCl, KBr, KJ) und die äquivalente Menge gelösten Silbernitrats zugegeben. Da das in der Gelatine entstehende Silberhalogenid auf blaues Licht empfindlich ist, wird dieser Vorgang bei orangem Dunkelkammerlicht durchgeführt. Die Emulsion wird längere Zeit durch Erhitzen gereift. Dabei wird der ideale Gitterbau des Silberhalogenidkristalls deformiert, und die Kristalle wachsen zu größeren Formationen an.

Erstarren, Zerkleinern, Waschen

Die physikalisch gereifte Emulsion wird in eisgekühlte Schalen geleert. Sie erstarrt sofort. Die erstarrte Emulsionsgallerte wird zerkleinert. In einem ausgiebigen Wässerungsprozess wird das bei der Reaktion von Alkalihalogeniden mit Silbernitrat entstandene Alkalinitrat ausgewaschen. Zurück bleibt in den Gelatineschnitzeln das reine Silberhalogenid.

Schmelzen, Filtern

Die getrockneten Gelatineschnitzel werden erneut geschmolzen und mit Zusätzen zur chemischen und optischen Sensibilisierung versehen. Zudem kommen Netzmittel zur besseren Gießfähigkeit, Härtezusätze und Bakterizide dazu. Die fertige Emulsion wird durch dicke Tücher gefiltert.

Gießen, Konfektionieren

Die flüssige Emulsion wird mit höchster Präzision auf den Kunststoffschichtträger aufgegossen. Eine Kälteeinrichtung sorgt unmittelbar nach dem Guss für sofortiges Erstarren der Schicht. Bei einem mittelempfindlichen Aufnahmefilm beträgt die Dicke der Emulsions etwa mm. Anschließend wird das fertige Filmband in Streifen geschnitten.

Emulsionsmischsaal bei Kodak Rochester

Kommandoraum zur Steuerung der vollautomatischen Filmgießstrassen

Farbempfindlichkeit fotografischer Emulsionen

Weißes Sonnenlicht ist die Summe elektromagnetischer Wellen mit Wellenlängen von etwa 400 bis 700nm. Da kurzwellige Strahlen beim Durchgang durch ein dichteres Medium, z. B. durch ein Glasprisma, stärker gebrochen werden als langwellige, entsteht ein farbiges Regenbogenband, das sogenannte Spektrum. Eine Zerlegung des Sonnenlichts in die einzelnen Spektralfarben kann auch durch ein Beugungsgitter bewerkstelligt werden.

Licht kann durch ein Prisma oder ein Beugungsgitter in seine einzelne Spektralfarben zerlegt werden.

Das menschliche Auge reagiert nicht auf alle Farbwerte gleich empfindlich. Im Wesentlichen empfindet es einzelne Wellenlängen zwischen 400 und 700nm als Farben und die Summe aller dieser Wellenlängen als weißes Licht. Seine höchste Empfindlichkeit weist das Auge für Licht mit Wellenlängen von 570nm auf, das heißt für Gelbgrün. Die Funktionskurve, welche die Empfindlichkeit des Auges für verschiedene Farben grafisch darstellt, nennt man Augenkurve.

Für unser Auge ist Gelbgrün die hellste Farbe, Violett und Dunkelrot hingegen empfindet es als dunkel. Ein idealer Schwarzweißfilm müsste also Gelb in einem hellen Grauwert wiedergeben, Blau und Rot dagegen in einem dunkleren Ton.

Das lichtempfindliche Halogensilber, das für unsere Filmmaterialien Verwendung findet, ist aber nur auf die kurzwelligen Strahlen Ultraviolett und Blau empfindlich. Ein solcher Film gibt die Originalfarben in Grauwerten wieder, die absolut nicht der Farbempfindlichkeit des Auges entsprechen.

Augenkurve

Durch oberflächliche Anlagerung bestimmter Farbstoffe an die Halogensilberkristalle kann man erreichen, dass diese auch auf längerwellige Strahlen empfindlich werden. Diese optischen Sensibilisatoren absorbieren die langwellige Strahlung und transformieren sie in kurzwellige Energie um, auf die Halogensilber empfindlich ist. Durch Anlagerung bestimmter Farbstoffe kann so die Empfindlichkeit auf Grün, Rot und sogar auf den Infrarotbereich erweitert werden.

Emulsionen, denen man keine optischen Sensibilisatoren beigegeben hat, nennt man unsensibilisiert; diese sind nur verwendbar für die Reproduktion schwarzweißer Vorlagen. Schwarzweißes Kopier- und Vergrößerungspapier ist unsensibilisiert. Dadurch kann es bei grünem, orangem oder rotem Dunkelkammerlicht verarbeitet werden.

Unsensibilisiert: nur auf UV und Blau empfindlich

Materialien, die auch auf Grün sensibilisiert sind, nennt man orthochromatisch. Sie können dann verwendet werden, wenn das Original kein Rot aufweist oder wenn Rot besonders dunkel wiedergegeben werden soll. Portraits, mit orthochromatischen Filmen aufgenommen, ergeben einen sportlich gebräunten Teint. Empfehlenswert ist das aber nur, wenn das Modell eine makellose Haut aufweist! Orthochromatische Materialien können bei rotem Dunkelkammerlicht verarbeitet werden.

Orthochromatisch: auf Rot nicht empfindlich

Panchromatische Filme sind auf das gesamte sichtbare Spektrum sensibilisiert. Ihre Spektralkurven entsprechen am ehesten der idealen Augenkurve.

Panchromatisch: auf alle sichtbaren Farben empfindlich

Ein infrarotempfindliches Material ist auf Blau gleich empfindlich wie ein unsensibilisiertes, enthält aber Sensibilisatoren, die noch Rot und nahes Infrarot transformieren können. Panchromatische und infrarotempfindliche Materialien müssen bei vollständiger Dunkelheit verarbeitet werden. Zum Thema Infrarotfotografie siehe auch die praxisbezogenen Hinweise auf Seite 92.

Infrarotempfindlich: auf Blau und Infrarot empfindlich

Gewisse organische Farbstoffe haben die Eigenschaft, die Sensibilisierung der Emulsionen wieder rückgängig zu machen. Damit besteht die Möglichkeit, solche Desensibilisatoren in einem Vorbad vor der Entwicklung anzuwenden. Die Verarbeitung kann danach auch bei panchromatischen Filmen bei hellem Dunkelkammerlicht erfolgen. Desensibilisatoren waren unter den Namen Pinakryptolgrün, Pinakryptolgelb und Pinaweiß im Handel. Diese Methode ist jedoch veraltet.

Nach dem Guss einer Emulsion wird deren Spektralempfindlichkeit im Spektralfotometer festgestellt. Dabei wird weißes Licht durch ein Prisma zerlegt und das entstehende Spektrum durch einen transparenten Stufengraukeil auf die Prüfschicht projiziert. Je nach der Farbempfindlichkeit des Prüfmaterials werden nach der Entwicklung hellere oder dunklere Grauwerte des Stufenkeils in der gleichen Schwärzung wiedergegeben. Verbindet man alle Stellen mit der geringsten registrierbaren Schwärzung durch eine Linie, entsteht die Funktionskurve der Spektralempfindlichkeit, deren Werte in den technischen Datenblättern publiziert sind.

Arbeitsprinzip eines Spektralfotometers

Da sich die spektrale Zusammensetzung des Lichts je nach Lichtquellenart ändert, muss angegeben sein, für welches Aufnahmelicht die Kurve gültig ist. Das ist leicht verständlich, wenn man bedenkt, dass Sonnenlicht aus gleichen Anteilen Blau, Grün und Rot besteht, während beim Glühlampenlicht der Rotanteil wesentlich größer ist.

Spektrogrammbeispiele Kodak

Früher hatte man zur einfachen Feststellung der Farbempfindlichkeit eines Films in Relation zur Augenkurve die Spektraltafel (oder Lagorio-Tafel) verwendet. Das ist eine Tafel mit etwa 25 verschieden farbigen Papierstreifen, die abwechselnd mit Stufengraukeilen montiert sind. Entsprechend den Wellenlängen der Spektralfarben wechseln die Farbstreifen von links nach rechts von Violett über Blau, Blaugrün, Grün, Gelbgrün, Orange bis Rot. Immer zwischen zwei Farbstreifen ist ein Stufengraukeil montiert, der gleichmäßige Graustufen von Schwarz bis Weiß aufweist. Durch einfachen visuellen Helligkeitsvergleich der einzelnen Farbstreifen mit dem Graukeil kann die Augenkurve eingezeichnet werden.

Wird nun diese Tafel fotografiert und das entstandene Negativ auf Vergrößerungspapier kopiert, so entstehen je nach Sensibilisierung des Filmmaterials aus den Farbstreifen unterschiedliche Grauwerte. Die Helligkeit der Grauwerte wird für jeden Farbstreifen mit dem daneben montierten Graukeil verglichen und an der entsprechenden Stelle markiert. Die Verbindung der Markierpunkte stellt die Funktionskurve der Spektralempfindlichkeit dar.

Angaben über die Spektralempfindlichkeit nützen uns nur etwas, wenn wir fähig sind, entsprechende Kurven für die praktische Arbeit zu deuten. Die folgenden Bilder sollen Ihnen am praktischen Beispiel zeigen, wie verschieden sensibilisierte Aufnahmematerialien Farben in Grauwerte umwandeln. Zur besseren Veranschaulichung enthält das Stilllife neben Neutralwerten mehrere plakative Grundfarben.

Vorlage

Bei der Wahl eines Filmmaterials für bestimmte Aufnahmezwecke muss man Kenntnis von der genauen Spektralempfindlichkeit haben. Wollen Sie zum Beispiel an einem Sportanlass bei vorhandenem Scheinwerferlicht fotografieren, genügt es nicht, nur einen hochempfindlichen Film zu kaufen. Da das Spektrum des Scheinwerferlichts im Vergleich zu demjenigen des Sonnenlichts wesentlich mehr Rot aufweist, ist der Film vorzuziehen, dessen Empfindlichkeit möglichst weit gegen 700nm hinreicht (z.B. Kodak T-Max 3200).

Filtertechnik

Durch die Verwendung von Farbfiltern kann die Farbempfindlichkeit eines Filmmaterials in weiten Grenzen beeinflusst werden. Nehmen Sie für die folgenden Betrachtungen bitte das Spektrogramm eines beliebigen panchromatischen Films zur Hand. Sie sehen daraus, dass die Spektralkurve nicht ganz der Augenkurve entspricht. Die Empfindlichkeit im Blaubereich ist etwas zu hoch. Wenn Sie nun dafür sorgen, dass bei der Belichtung weniger blaues Licht auf den Film fällt, ist dieser Fehler behoben. Blau würde dunkler und damit augenrichtiger wiedergegeben. Blaues Licht können Sie reduzieren, indem Sie ein Filter in der Komplementärfarbe, nämlich Gelb, vorschalten. Das Gelbfilter reduziert das auffallende Licht je nach seiner Dichte um einen gewissen Blauanteil. Ein Filter absorbiert seine Komplementärfarbe und lässt seine Eigenfarbe passieren.

Unsensibilisierter Film

Orthochromatischer Film

Panchromatischer Film

Panchromatischer Film mit leichtem Gelbfilter

Auf dem Positiv gesehen, bewirkt ein Filter eine hellere Wiedergabe seiner Eigenfarben und eine dunklere der Komplementärfarben. Unser Gelbfilter lässt also den blauen Himmel dunkler (augenrichtiger) und die gelbgrünen Wiesen heller erscheinen. Filter sind zur besseren Differenzierung und Trennung der Grauwerte ein sehr wichtiges Zubehör. Damit Sie sich praktisch in die gesamte Thematik einarbeiten können, sollten Sie sich als Hilfsmittel einen «Kodak color separation guides and gray scale» (Kodak, Imago) oder eine andere Farbtafel anschaffen.

Graukeil und Farbkeil aus dem «Kodak color separation guides and gray scale»

McBeth Farbtafel

Filterfaktoren

Bei der Aufgabenstellung in Lektion 2 habe ich bereits auf die Filterverlängerungsfaktoren hingewiesen. Da ein Filter einen Teil des auffallenden Lichts absorbiert, muss selbstverständlich länger belichtet werden als ohne Filter. Je nachdem, wie groß der Durchlassbereich ist, haben verschieden farbige und verschieden dichte Filter unterschiedliche Verlängerungsfaktoren. Bei glasgefassten Filtern ist manchmal ein durchschnittlicher Verlängerungsfaktor auf der Fassung eingraviert. Grundsätzlich ist es aber unmöglich verbindliche Faktoren anzugeben, ohne Bezug auf die Sensibilisierung und die Art des Aufnahmelichts zu nehmen. Ein Blaufilter z. B. verlangt bei blauhaltigem Tageslicht eine geringere Belichtungsverlängerung als bei wenig blauhaltigem Kunstlicht. Gleich verhält es sich beim Vergleich eines unsensibilisierten mit einem panchromatischen Film.

In den technischen Datenblättern seriöser Filterhersteller sind die verschieden gültigen Verlängerungsfaktoren für Tageslicht und Kunstlicht sowie für unterschiedlich sensibilisierte Filmmaterialien angegeben.

Wenn Sie mit einer Kamera mit Innenmessung (TTL) fotografieren, stellt sich das Problem bei panchromatischen Filmen nicht, da der Belichtungsmesser die Filterdichte einbezieht. Zwar sind die heute verwendeten Siliziumzellen nicht vollständig farbrichtig korrigiert, doch genügen sie beim Einsatz von schwachen Filtern in der Praxis dank des Belichtungsspielraums der meisten Schwarzweißmaterialien. Beim Einsatz von sehr starken Effektfiltern oder bei der Verwendung von dichten Farbfiltern in der Infrarotfotografie wird eine Fehlbelichtung resultieren. In diesen Fällen ist eine Belichtungsmessung ohne vorgesetztes Filter angezeigt.

Der Verlängerungsfaktor gibt an, wie viel Mal länger belichtet werden muss. Nehmen wir an, die mit einem Handbelichtungsmesser ermittelte Belichtungszeit betrage , und der Filterverlängerungsfaktor sei 4. Das bedeutet, dass man 4-mal s belichten muss. Eine Belichtungskompensation ist aber auch mit der Blende möglich. Da eine Blendenstufe der doppelten Belichtung entspricht, gelten folgende Verhältnisse:

Wichtigste Filter

Um die Durchlässigkeit und Absorption besser zu verdeutlichen, dienen die sogenannten Absorptionskurven. Durch eine Funktionskurve ist die prozentuale Durchlässigkeit (Ordinate) für verschiedene Farbanteile (Wellenlänge in nm, Abszisse) angegeben.

Gelbfilter, Faktor 1,5 – 2

Absorbiert Ultraviolett und Blau. Gelb, Rot und Grün werden heller, Blau dunkler wiedergegeben. Der Gelbfilter wird meistens verwendet, um die eher erhöhte Blauempfindlichkeit fotografischer Emulsionen zu kompensieren.

Absorptionskurve Gelbfilter

Orangefilter, Faktor 2 – 5

Absorbiert Ultraviolett, Blau und Blaugrün. Blau und Grün werden dunkler, Orange und Rot heller wiedergegeben. Orangefilter eignen sich vor allem als Kontrastfilter bei Fernaufnahmen, sie heben die zunehmende Verblauung des entfernten Dunstes auf.

Absorptionskurve Orangefilter

Rotfilter, Faktor 4 – 16

Absorbiert alle Farbanteile außer Rot. Es gibt sie in zwei Dichten, Hell- und Dunkelrot. Rotfilter lassen sich nur bei panchromatischen Filmen verwenden, da ja nur diese auf Rot empfindlich sind. Die Bildwirkung ist gegenüber einem Orangefilter noch wesentlich gesteigert, das Durchdringen von starkem Dunst, ja sogar leichtem Nebel wird möglich. Mit dunklen Rotfiltern lassen sich am helllichten Tag, sofern die Sonne scheint, Mondscheinaufnahmen machen. Der Himmel wird nahezu schwarz mit mächtigen Wolkenbildungen. Besonders eignen sich dazu Filme, die auf langwelliges Rot gut empfindlich sind, wie etwa Kodak T-Max 3200 und natürlich auch der High-speed-Infrared-Film. Das Woodsche Filter ist eine weitere Steigerung des Rotfilters. Es ist in der Durchsicht nahezu schwarz und lässt nur ganz langwelliges Rot und Infrarot passieren. Daher ist dieses Spezialfilter nur mit Infrarotfilmen verwendbar. Mit der Infrarotfotografie werden wir uns zu einem späteren Zeitpunkt speziell befassen. Kaufen Sie aber doch bei Gelegenheit jetzt schon mal einen Infrared-Film und fotografieren Sie Landschaften aller Art mit einem starken Rotfilter. Sie werden an den Resultaten Ihre helle Freude haben!

Absorptionskurve Rotfilter

Grün- und Gelbgrünfilter, Faktor 2 – 8

Absorbiert Blau und Rot. Diese Filter werden speziell bei Landschaftsaufnahmen mit differenzierten Grüntönen eingesetzt. Panchromatische Filme weisen bekanntlich eine Schwäche in der Grünsensibilisierung auf, dadurch werden grüne Töne einer Landschaft zu dunkel und schlecht getrennt wiedergegeben. Das Gelbgrünfilter ist ein guter Kompromiss zur besseren Tonwerttrennung in der Landschaftsfotografie. Es wirkt sich nicht nur positiv auf die Wiedergabe der Grüntöne aus, es gibt gleichzeitig auch das Himmelsblau dunkler und somit tonwertrichtiger wieder.

Absorptionskurve Grünfilter

Absorptionskurve Gelbgrünfilter

Blaufilter, Faktor 2 – 10

Absorbiert Grün und Rot. Da alle uns bekannten Emulsionen eine große Blaufreundlichkeit aufweisen, fristet das Blaufilter ein Mauerblümchendasein. Wenn Sie aber bedenken, dass das Spektrum von Kunstlichtlampen sehr wenig Blauanteil enthält, können Sie die Nützlichkeit von Blaufiltern gut einsehen. Mit einem Blaufilter kann der große Rotanteil von Kunstlicht gedämmt werden. Bei Glühlampenlicht werden ohne Blaufilter rote Originaltöne zu hell wiedergegeben, vor allem bei Portraitaufnahmen stören die blassen Lippen. (Gleichzeitig werden aber blaue Augen heller und Sommersprossen und Hautunreinheiten betont wiedergegeben.) Bei Landschaftsaufnahmen kann das Blaufilter selbst bei schönstem Wetter Dunst vortäuschen und so die Luftperspektive verstärken.

Absorptionskurve Blaufilter

Sonderfilter

Alle Filmmaterialien sind auch auf das unsichtbare Ultraviolett bis etwa 250nm empfindlich. Zwar absorbieren unsere Objektive einen gewissen Anteil dieser unsichtbaren Strahlung, doch reicht das bei einem intensiven Auftreten von UV-Strahlen, z.B. im Gebirge über 1000m und am Meer, manchmal nicht aus. Die UV-Strahlung kann zu einer zusätzlichen, vom Belichtungsmesser nicht berücksichtigten Belichtung führen. Da kurzwellige Strahlen zudem stärker gebrochen werden als das sichtbare Licht, auf das unsere Objektive korrigiert sind, werden unter solchen Umständen hergestellte Bilder nicht nur überbelichtet, sie können auch einen deutlich erkennbaren Schärfeverlust aufweisen.

Ein farbloses UV-Sperrfilter (ohne Verlängerungsfaktor) verhindert solche Pannen. Als Faustregel können Sie sich merken: Ein UV-Sperrfilter sollte dann verwendet werden, wenn wir auch unsere Haut mit Sonnenschutzcreme gegen Sonnenbrand schützen müssen. Anstelle eines völlig farblosen UV-Filters können Sie aber auch in der Schwarzweißfotografie ein Skylight-Filter verwenden. Das ist ein ganz schwach rötlich gefärbtes Filter, das in der Farbfotografie als Universalfilter gegen leichten Blaustich verwendet wird. Es absorbiert die UV-Strahlung ebenfalls vollständig.

Das Polarisationsfilter wird verwendet, um Reflexe auf glänzenden, nicht metallischen Gegenständen auszuschalten. Bei der Reflexion auf nicht metallischen Oberflächen werden die Lichtquellen in einer Ebene polarisiert. Da das Polarisationsfilter Licht nur in einer Schwingungsebene durchlässt, kann es somit bei richtiger Anwendung bereits polarisiertes Reflexionslicht ausschalten. Da auch das Himmelslicht zum Teil aus polarisiertem Licht besteht, kann das Polarisationsfilter eine Verbesserung der Wolkenwiedergabe bewirken. Die genaue Funktionsweise des Polarisationsfilters werden wir später in einer gesonderten Lektion behandeln.

Ausführungsformen

In den Formaten 7,5 x 7,5 cm und 10 x 10 cm steht von Kodak und anderen Herstellern ein riesiges Sortiment an lackierten Gelatinefiltern zur Verfügung. Diese dünnen Folien beeinflussen den Strahlengang so wenig, dass keine Bildschärfenbeeinträchtigung festgestellt werden kann. In der professionellen Fotografie werden Gelatinefilter häufig angewendet; sie sind preisgünstig und können in speziellen Folienhaltern an Objektiven aller Durchmesser befestigt werden.

Für die meisten optischen Filter werden organische Farbstoffe verwendet. Diese lassen sich aus verschiedenen Rohprodukten gewinnen oder aber synthetisch herstellen. Die Farbstoffe werden mit Gelatine vermischt, wovon man eine bestimmte Menge auf ein entsprechend vorbehandeltes Glas aufträgt. Nach deren Trocknung lässt sich die Gelatineschicht vom Glas abziehen. Das erhaltene Filter muss schließlich bei der Prüfung in einem Spezialgerät den festgelegten Normen entsprechen.

Die Reinheit, der für Filter verwendeten Farbstoffe verschlechtert sich im Lauf der Zeit. Die Durchlässigkeitsangabe eines bestimmten Filters ist daher nicht unbeschränkt gültig. Jedes hochwertige Filter wird nach seiner Stabilität klassifiziert und entsprechend bezeichnet.

Vom Schweizer Fachkamerahersteller Sinar wurde eine Zeit lang ein umfassendes Filtersystem mit Kodak-Filterbezeichnungen unter der Bezeichnung Color Control Filtersystem angeboten. Es handelt sich dabei um quadratische Filter in Kantenlängen von 75, 100 und 125 mm, gefertigt aus einem stabilen, massegefärbtem Kunstharz. Die Filter sind optisch einwandfrei und deutlich stabiler und dauerhafter als Gelatine-Filter. Daher werden sie heute noch in Ebay angeboten. Die Kunstharzfilter können mit einem milden Reinigungsmittel gereinigt oder gewaschen werden.

Der französische Filterhersteller Cokin bietet ebenfalls ein ähnlich umfassendes Sortiment rechteckiger, in der Masse gefärbter Kunstharzfilter an. Dieser Lieferant bezeichnet das Grundmaterial als «organic glass».

Filterhalter für Gelatine- und Polyesterfilter an einer Hasselblad

In der Kleinbildfotografie bewähren sich Glasfilter besser. Es gibt sie in zwei Ausführungen, als glasgekittete Gelatinefilter oder in der Masse gefärbte Vollglasfilter. Nun ist allerdings jedes Glasfilter vor einem Objektiv ein optischer Fremdkörper. Um Schärfeverluste zu verhindern, dürfen nur hochqualitative, planparallele Glasfilter verwendet werden. Um die Teilreflexion zu mäßigen, müssen Sie sich unbedingt vergütete Filter anschaffen, am besten mehrschichtvergütete (multicoating). Die Filter dürfen nur zusammen mit der Gegenlichtblende verwendet werden. Über das Lieferprogramm orientieren Sie die Vertreter der großen Filterfirmen.

Dunkelkammerfilter

Die Sensibilisierungskurve eines fotografischen Materials sagt Ihnen auch, ob Sie das betreffende Material bei einem bestimmten Dunkelkammerlicht verarbeiten dürfen oder ob vollständige Dunkelheit vorgeschrieben ist. Ein orthochromatischer Film zum Beispiel ist auf Rot nicht empfindlich, folglich kann er bei rotem Dunkelkammerlicht verarbeitet werden. Das verwendete Dunkelkammerfilter muss aber so abgestimmt sein, dass das durchfallende Licht keine Wellenlängen mehr enthält, für welche die fotografische Schicht empfindlich ist. Um die mögliche Verwendung eines Dunkelkammerschutzfilters für ein bestimmtes Material abzuklären, vergleichen Sie die Sensibilisierungskurve des Fotomaterials mit der Absorptionskurve des Dunkelkammerfilters. Die beiden Funktionskurven dürfen sich nirgends überschneiden.

Betrachten Sie dazu bitte untenstehende Abbildung. Die Kurve 1 zeigt die Sensibilisierung eines Agfaortho-25-Films. Kurve 2 stellt die Absorption eines orangen Dunkelkammerschutzfilters dar und Kurve 3 diejenige eines dunkleren Rotfilters. Die Kurve des Orangefilters schneidet die Sensibilisierungskurve des Films im Bereich von 550 bis 600nm. Das orange Schutzfilter lässt also Licht derjenigen Wellenlängen passieren, auf die der Film empfindlich ist, das Filter kann nicht verwendet werden. Anders das rote Dunkelkammerfilter, dessen Absorptionskurve sich nirgends mit der Filmsensibilisierungskurve schneidet; es kann bedenkenlos eingesetzt werden.

Dunkelkammerfilter sind in der Regel Glasplatten, die auf einer Seite mit der Filterschicht, bestehend aus Gelatine und Farbstoffen, beschichtet sind. Zwei solcher Platten sind mit der Schichtseite gegeneinander montiert und bilden so das Schutzfilter. Sie werden in Größen von 9 x 12 bis 25 x 25 cm hergestellt und sind für die Verwendung in einer Dunkelkammerleuchte aus Kunststoff oder Metall gedacht. Bei direkter Arbeitsplatzbeleuchtung soll eine 15-Watt-Lampe verwendet und ein Mindestabstand von 75 cm eingehalten werden. Das lichtempfindliche Material darf diesem Licht maximal 5 bis 10 Minuten ausgesetzt werden.

Dunkelkammerfilter-Vergleich

Folgende Liste gibt Ihnen einen Überblick über verwendbare Dunkelkammerschutzfilter:

Filmaufbau

Das früher als Schichtträger verwendete Zelluloid wurde vollständig durch den Sicherheitsfilm (safety film) aus nicht brennbaren Kunststoffen, wie Azetylcellulose und Polycarbonaten, ersetzt. Glasplatten werden nur noch für einzelne wissenschaftliche Zwecke in kleinsten Stückzahlen hergestellt. Auf den Schichtträger wird zuerst eine dünne, vorbereitende Haftschicht gegossen, die der nachfolgenden Emulsion eine gute Haftfähigkeit, sowohl in trockenem, als auch in nassem Zustand gewährleistet.

Je nach Empfindlichkeit und Art des gewünschten Films weist die eigentliche lichtempfindliche Schicht eine Dicke von 5 bis 20µm auf. Abhängig vom Reifeprozess enthalten niedrigempfindliche Schichten kleinere, in der Größe nur wenig unterschiedliche Silberbromidkörner, hochempfindliche Schichten dagegen große Körner mit unterschiedlichen Maßen. Die durchschnittliche Größe der lichtempfindlichen Halogensilberkristalle beträgt etwa 0,2 bis 2µm.

Korngrößenverteilung

Schematischer Filmaufbau

Pro m2 Film sind etwa 5 bis 10 g Silber aufgetragen, das heißt, es liegen in einer Schicht ungefähr 20 Kornlagen übereinander. Bei vielen modernen Filmen sind zwei Schichten mit unterschiedlichen Korngrößen übereinandergegossen, die den Empfindlichkeitsbereich vergrößern, ohne zu einer wesentlichen Verstärkung der Körnigkeit zu führen. Grundsätzlich ist bei einem niedrigempfindlichen Film die Schicht dünner und besteht aus kleineren Halogensilberkörnern als bei einem hochempfindlichen Film. Daher ist die Detailwiedergabe und das Auflösungsvermögen besser.

Die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht ist mit einer glasklaren Schutzschicht aus gehärteter Gelatine gegen mechanische Verletzungen geschützt.

Bei der Belichtung kann es im Schichtträger zu zusätzlichen Lichtausbreitungen kommen, was durch eine Totalreflexion an der Rückseite des Schichtträgers eine zusätzliche Belichtung der Schicht von unten bewirkt.

Bei schräg in die Schicht einfallenden Lichtstrahlen führt das zur Bildung einer zweiten, etwas schwächeren Unschärfenkontur. Da dieser Effekt vor allem an Stellen starker Belichtung, den Lichtern, auftreten kann, spricht man von einem Reflexionslichthof. Die Abbildung oben von 1920 zeigt Ihnen einen ausgeprägten Lichthof über der linken Schulter der holden Frau.

Prinzip des Reflexionslichthofs

Auswirkung des Reflexionslichthofs

Der Filmhersteller verhindert das Auftreten des Reflexionslichthofs durch Anbringen einer sogenannten Lichthofschutzschicht. Bei Plan- und Rollfilmen ist dies eine gefärbte Gelatine-Rückschicht, die gleichzeitig als stabilisierende und planhaltende Gegenkaschierung dient (Non-Curling-Schicht). Die Färbung ist je nach Sensibilisierung des Films rot bis dunkelgrün. Sie entfärbt sich durch die Einwirkung des Alkalis im Entwickler. Bei Kleinbildfilmen ist zum selben Zweck der gesamte Träger grau eingefärbt (Gray-base). Die graue Tönung bleibt bei der Entwicklung erhalten; sie stört nicht beim Positivprozess. Diese Gray-base ist der Grund für die geringere Transparenz bei Kleinbildfilmen im Vergleich zu denjenigen eines Rollfilms. Bei höchstempfindlichen Filmen ist die Gray-base ausgeprägter als bei niedrigempfindlichen.

Schärfe

Wir haben bereits in der letzten Lektion den Begriff vom extrem scharfen Dünnschichtfilm geprägt. Das lässt den Schluss zu, dass hochempfindliche, dickschichtige Filme nicht so scharf seien. Der Begriff Schärfe ist allerdings derart komplex, dass er nicht auf diesen einfachen Nenner gebracht werden kann. Die Silberkörner, die schließlich das Bild aufbauen, stellen im Prinzip einen Raster dar. Je feiner ein Raster ist, umso mehr Bilddetails können damit abgebildet werden. Aber auch ein feines Detail muss immer sehr viel größer sein als die das Bild aufbauenden Silberkörner. Aus folgender Abbildung ersehen Sie deutlich den Einfluss der Korngröße auf die Detailwiedergabe.

Detailauflösung in Abhängigkeit der Korngröße

Das Schema zeigt der besseren Anschaulichkeit wegen einen Kopiervorgang. Auf den Film wurde eine dünne Metallfolie mit zwei schmalen Schlitzen gelegt. Das Kopierlicht dringt durch die Schlitze und belichtet die unmittelbar darunter liegenden Halogensilberkristalle. Bei hochempfindlichen Materialien können die Silberbromidkristalle so groß sein, dass sie die beiden Schlitze unter Umständen überragen. Sie werden daher nicht getrennt wiedergegeben. (Bekanntlich wird ein belichtetes Halogensilberkristall durch die Entwicklung immer vollständig zu Silber reduziert.) Man sagt, das Objekt werde nicht aufgelöst. Anders beim feinkörnigen, niedrigempfindlichen Material. Das Objekt wird aufgelöst, das heißt, die beiden Schlitze werden getrennt, wenn auch verbreitert abgebildet.

In der Praxis sind die Begebenheiten nicht ganz so einfach. Bei der Belichtung von Halogensilberkörnern entsteht in der Schicht immer eine bestimmte Lichtstreuung