Fotografie
Fotografie
Technik & Bildgestaltung
Vorwort
Zielgruppe dieses Fotobuchs ist der engagierte Amateur, der auch gerne die Grundlagen der Fotografie kennenlernen möchte. Sie kommen hier etwas ausführlicher zur Sprache als in anderen Anfängerbüchern.
Ich habe mir Mühe gegeben, auch umfangreichere Sachverhalte möglichst einfach und verständlich zu erklären.
Der Schwerpunkt wird trotzdem auf die Praxis und vor allem die Bildgestaltung gesetzt.
Weiterer Dank für Unterstützung mit Informationsmaterial gilt den Firmen Agfa und Kodak.
Inhalt
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Einführung
2 Bildwahrnehmung durch den Menschen
3 Grundlagen der Fotografie
3.
1 Die Camera obscura (Lochkamera)
3.2 Lichtempfindliche Stoffe
3.3 Die Erfindung der Fotografie
4 Der Film
Schwarzweißfilme
Aufbau des Schwarzweißfilms
4.1.2 Belichtung und Entwicklung
4.1.
3 Zusammensetzung des Bildes
Körnigkeit
Die Schwärzungskurve
4.1.6 Farbempfindlichkeit (spektrale Empfindlichkeit)
4.1.7 Lichtempfindlichkeit
4.2 Farbfilme
4.
2.1 Farbwahrnehmung des Menschen
4.2.2 Die Farbmischung
4.2.3 Merkmale der Farbe
4.
2.4 Aufbau des Farbfilms
4.3 Weitere Eigenschaften der Filme
4.4 Leistungsmerkmale eines Films
4.5 Weitere Spezialfilme
Tips für die Filmauswahl
4.7 Der DX-Code
4.
8 Lagerung und Haltbarkeit von Filmen
Abschließende Praxistips
5 Elektronische Bildverarbeitung
5.1 Das Agfa Digital Print System
Besondere Möglichkeiten des Agfa Digital Print System
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Das Auge
Camera obscura
Querschnitt eines Schwarzweißfilms
Belichtung und Entwicklung schematisch
Negativkorn
Schwärzungskurve eines Schwarzweißnegativfilms
Belichtungsspielraum eines Schwarzweißnegativfilms
Spektrale Empfindlichkeit eines SW-Films
Farbmischung
Entstehung der additiven Farbmischung
Entstehung der subtraktiven Farbmischung
Schichtaufbau eines Farbfilms
Bildentstehung beim Farbnegativfilm
Farbdichtekurven
Farbkippen
Absorptionsvermögen der Schichtfarbstoffe
Leistungsdreieck und Leistungspyramide eines Films
DX-Code
Agfa Digital Print System
Einführung
Der eine oder andere Leser wird sich wohl fragen, wozu er ein so umfangreiches Lehrbuch über Fotografie wie dieses lesen soll. Schließlich kann man heute mit vollautomatischen Kameras ohne Vorkenntnisse in den meisten Fällen technisch einwandfreie Fotos zustande bringen. Dem ist jedoch entgegenzuhalten, daß auch in unserem hochtechnisierten Zeitalter sowie in absehbarer Zukunft gilt: Wenn man gute, aussagekräftige Bilder fotografieren will, muß man sowohl einiges von Fototechnik als auch von Bildgestaltung verstehen. Erst dann ist man in der Lage, das Endergebnis bereits vor der Aufnahme richtig abzuschätzen und zielgerichtet zu beeinflussen.
Fotografiert man beispielsweise eine Schneelandschaft mit einer Automatikkamera und Diafilm, erscheint der Schnee auf den Dias nicht weiß, sondern grau.
Jeder erfahrene Fotograf weiß, daß keine Automatik Schnee als solchen erkennen kann und greift deshalb manuell korrigierend ein, indem er reichlicher belichtet, als es der Belichtungsmesser empfiehlt. Die Landschaft wirkt mit einem Teleobjektiv aus größerer Entfernung fotografiert völlig anders als mit einem Weitwinkelobjektiv aus geringerer Entfernung, auch wenn in beiden Fällen die Größe des wichtigsten Bildelements, beispielsweise einer knorrigen Kiefer im Vordergrund, identisch ist. Außer dem richtigen Bildausschnitt und der Perspektive kann dann noch die Beleuchtung darüber entscheiden, ob das Bild hervorragend oder belanglos ist.
Die Beherrschung der Fototechnik ist also eine grundsätzliche Voraussetzung, welche sich der Fotograf auch nach dem momentanen hohen Entwicklungsstand der Technik aneignen sollte, um möglichst gut fotografieren zu können. Die dazu erforderlichen Kenntnisse will der erste Teil dieses Buches vermitteln.
Der zweite Teil geht auf die ebenso wichtige Bildgestaltung ein.
Erst eine gute Gestaltung macht Bilder interessant und sehenswert. Auch hier gibt es feste Regeln. Sie beruhen auf Erfahrungen und müssen nicht so genau eingehalten werden wie die der Technik. Schließlich hängt es vom Geschmack des Betrachters ab, ob ihm ein Bild gefällt oder nicht.
Der Zusammenhang zwischen Fototechnik und Bildgestaltung läßt sich durch folgenden Vergleich verdeutlichen: Mit Hilfe des Computers und den entsprechenden Programmen sowie eines Druckers kann man Texte schreiben und zu Papier bringen. Dazu muß man nur wissen, wie das Programm und der Drucker bedient werden.
Das Ergebnis ist ein technisch perfekter Ausdruck, Buchstabe für Buchstabe, sauber auf dem Papier. Jeder kann den Text lesen. Das ist vergleichbar mit guter Fototechnik, nämlich dann, wenn das Bild weder zu hell, noch zu dunkel und alles deutlich darauf zu erkennen ist.
Nun hat man bei der Textgestaltung die Auswahl zwischen unterschiedlichen Schriftarten, die dem Text angemessen sind und mit denen er mehr oder weniger gut lesbar ist. Eine Einladung für eine Geburtstagsparty wird man wohl in einer anderen Schriftart schreiben als die Bedienungsanleitung für eine Stereoanlage. Möglicherweise wählt man für die Einladung eine schöne, verschnörkelte Schreibschrift und für die Anleitung eine konventionelle, schnörkelfreie Maschinenschreibschrift.
Weiterhin lassen sich die Textabschnitte unterschiedlich anordnen, beispielsweise nebeneinander oder nur untereinander. Hinzu können noch ergänzende und erklärende Abbildungen oder schmückende Attribute kommen, wie etwa ein großer, farbiger Buchstabe am Anfang eines Kapitels. Das ganze nennt sich dann das `Layout' eines Textes. Das Layout kann gut oder schlecht sein und so entweder zum Lesen ermuntern oder davon abschrecken.
Am wichtigsten ist jedoch der Inhalt des Textes. Dieser sollte bei Sachbüchern klar und verständlich, bei Prosatexten künstlerisch wertvoll oder zumindest unterhaltsam sein.
Ebenso ist das beim Foto. Ein gutes Layout entspricht einer guten Bildgestaltung. Soll ein Bild jedoch mehr als nur `schön' sein, also auch eine deutliche Botschaft übermitteln oder künstlerische Qualitäten haben, so geht das über konkret erlernbare Techniken hinaus. Hierüber sind nur Andeutungen möglich, keinesfalls feste Regeln.
Wenngleich es kein garantiertes Erfolgsrezept für das Fotografieren gibt, sollen hier, bevor der Lehrteil beginnt, zwei weltbekannte Fotografen zitiert werden. ANDREAS FEININGER (geboren 1906) schreibt dazu: [5]
`Eins steht fest: Der beste Weg, gut fotografieren zu lernen, führt über die Praxis.
Über Fotografie zu lesen ist notwendig und empfehlenswert, ebenso das Studieren der Arbeiten bedeutender Fotografen. Aber beides dient nur der Vorbereitung auf die eigene Arbeit.'
ANSEL ADAMS (1902-1984), der beeindruckende Landschaftsaufnahmen in technischer Perfektion hinterlassen hat, schreibt: [4]
`Als ich mich - um 1930 - beruflich der Photographie zuwandte, stellte ich fest, daß die strenge Disziplin, die man mir im Laufe meiner musikalischen Ausbildung anerzogen hatte, sich weitgehend auf meine neue Arbeit übertrug. Ich wage mir kaum vorzustellen, wie meine Photos ohne dieses Beharren auf vorzüglicher Leistung von seiten meiner Musiklehrer ausgesehen hätten.'
In beiden Zitaten ist der Weg zu guten Fotos beschrieben: Zuerst sollte man sich theoretisch Fachwissen durch das Lesen von Fachtexten und Analysieren guter Fotos aneignen. Noch wichtiger ist jedoch die Praxis; nur durch häufiges Üben erwirbt man Routine.
Für erfolgreiches Arbeiten ist eine disziplinierte, planvolle Vorgehensweise notwendig. Außerdem sollte man die eigenen Fotos mit strengen Maßstäben bewerten, eventuell begangene Fehler beim nächsten Mal vermeiden und auf stetige Verbesserung aus sein.
Sicherlich ist eine intensivere Beschäftigung mit den technischen und gestalterischen Grundlagen der Fotografie, wie sie in diesem Buch stattfindet, für den Leser zeitaufwendig. Das Buch hat deshalb einen größeren Umfang, weil ich versucht habe, für die Fotografie wichtige physikalische Sachverhalte möglichst verständlich zu erklären. Am Schluß des Buches stehen Formeln mit konkreten Anwendungsbeispielen, die nicht nur für fortgeschrittene Fotografen von Nutzen sein können.
Noch kurz einige Anmerkungen zum Lesen dieses Buches.
Wenn an verschiedenen Textstellen auf Abbildungsnummern verwiesen wird und die Abbildung nicht auf der selben oder gegenüberliegenden Seite zu finden ist, können Sie die Seite mit der Abbildung schnell finden, wenn Sie das Abbildungsverzeichnis am Anfang des Buches zur Hilfe nehmen. Die Erklärungen von Fachbegriffen findet man am schnellsten über den Index am Schluß des Buches. Eine Zahl in eckigen
Klammern (z.B. [5]) verweist auf ein Buch, das im Literaturverzeichnis zu finden ist.
Ich bin davon überzeugt, daß der Leser überlegter fotografiert und viel mehr Spaß dabei hat, wenn er über ein fundiertes fotografisches Wissen verfügt.
In diesem Sinne wünsche ich viel Freude beim Studieren der nun folgenden Seiten.
2 Bildwahrnehmung durch den Menschen
Bevor nun ausführlich auf die Grundlagen der Fotografie eingegangen wird, soll erst einmal die Bildwahrnehmung des Menschen untersucht werden. Wenn Sie nur das Fotografieren lernen wollen, können Sie gleich mit dem Lesen des nächsten Kapitels über die Grundlagen beginnen und sich dieses Kapitel zu einem anderen Zeitpunkt vornehmen. Der Grund, warum der menschliche Sehvorgang hier beschrieben wird ist, daß das Sehen immer wieder gerne mit der Fotografie verglichen wird und sich doch völlig von ihr unterscheidet. Das Auge erzeugt zwar ein optisches Bild, aber das ist auch alles, was es mit einer Kamera gemeinsam hat. Abgesehen davon wird das Bild auf andere Weise als mit nur einem Objektiv erzeugt: Nicht alleine die Augenlinse, sondern auch die Hornhaut, das Kammerwasser, die Iris und der Glaskörper wirken bei der Abbildung mit, die nicht in einer Ebene, sondern auf der Netzhaut im kugelförmigen Augapfel stattfindet.
Wer sich näher für die eben genannten Fachbegriffe interessiert, findet sie ausführlich in einem Physiologielehrbuch oder guten Universallexikon erklärt. Informationen über den Farbsehvorgang finden Sie im Kapitel `Der Film' unter `Farbwahrnehmung des Menschen'.
Der Mensch nimmt ständig Bilder wahr. So sieht er beispielsweise einen Kreis, von dessen Mittelpunkt zwei Linien ausgehen. Eine davon ist kurz, die andere etwas länger. Dabei erkennt er, daß es sich um eine Uhr handelt.
Wie jedoch läuft der menschliche Sehvorgang ab?
Zuerst fällt Licht, eine Form von Strahlungsenergie, auf die Gegenstände unserer Umwelt. Diese reflektieren einen Teil davon in Richtung des Betrachters. Dort trifft das Licht dann unter anderem auf die Augenlinse, die ein Bild der betrachteten Gegenstände auf der Netzhaut erzeugt. Die Netzhaut besteht aus sehr vielen lichtempfindlichen Zellen, die das Licht in neuronale (nervliche) Energie umsetzen. Den Augen ist der Sehnerv angegliedert, der diese `Signale' dann in die hinteren Bereiche des Gehirns, genauer gesagt in die Sehrinde leitet, wo sie von hochspezialisierten Zellen verarbeitet werden. So gibt es Zellen, die Farben unterscheiden, andere wiederum sind für Formen und Bewegung zuständig.
Das Gehirn beinhaltet das sogenannte primäre und das sekundäre Sehzentrum. Im primären Sehzentrum werden die Bilder der Außenwelt in Millionen einzelne Bestandteile zerlegt. Das sekundäre Sehzentrum verwandelt die Strukturen des primären Sehzentrums in komplexe Muster, d.h. in ganze Bilder. Außerdem ist es dafür verantwortlich, daß der Mensch überhaupt identifizieren kann, was er sieht.
Abbildung 2.1 verdeutlicht den Sehvorgang. Sie zeigt auf der linken Seite einen Querschnitt durch das Auge sowie die Abbildung eines Gegenstandes auf der Netzhaut: Der Augenlinse gegenüber befindet sich ein Netzhautbereich, der als `gelber Fleck' bezeichnet wird. In dessen Zentrum ist eine Vertiefung, die sogenannte Fovea centralis. Dort, in der Fovea centralis, sieht der Mensch das Bild am schärfsten.
Abbildung 2.
1: Das Auge. Links: Das Licht fällt durch Hornhaut, vordere Augenkammer, Pupille, Linse und Glaskörper auf die Netzhaut, wo die lichtempfindlichen Rezeptoren gereizt werden. Rechts: Die Nervenbahnen vom Auge zur Großhirnrinde.
Wird das Hirn im Bereich des Sehzentrums beschädigt, beispielsweise durch einen Unfall oder einen Tumor, kann dies zur Folge haben, daß der Betroffene Teile des Sehfelds nicht mehr wahrnimmt. Statt dessen sieht er dort `Flecken' Oder er kann einzelne Bestandteile der Umwelt nicht mehr zu Bildern zusammenfügen. Wird einer solchen Person dann beispielsweise ein Bild gezeigt, auf dem eine Brille dargestellt ist, sieht er zwei Kreise, einen Querbalken und zwei Stöcke.
Der Patient könnte vermuten, daß es sich um ein Fahrrad handle [8].
Auf der rechten Seite von Abbildung 2.1 ist eine Oberansicht des Kopfes zu sehen. Erkennbar ist der Sehnerv, der die Information vom Auge ins Gehirn zum primären Sehzentrum weiterleitet.
Bei einer Schädigung des Gehirns im Bereich des Sehzentrums sind sogar noch schlimmere Folgen zu befürchten. Der Betroffene ist dann unter Umständen unfähig, sich an bestimmte Aspekte der Umwelt zu erinnern, die er vor der Hirnschädigung wahrgenommen hat.
Unsere Augen weisen noch eine bemerkenswerte Besonderheit auf: Entwicklungsbiologisch gesehen ist die Netzhaut Bestandteil des menschlichen Gehirns. Schon dort wird das Bild vorverarbeitet, was einer Belastung unseres Hirns mit überflüssigen Informationen vorbeugt.
Fassen wir den Sehvorgang noch einmal kurz zusammen: Irgendeine Lichtquelle, sei es die Sonne oder eine Glühbirne, bestrahlt einen Gegenstand. Das vom Gegenstand reflektierte Licht wird in den Augen als Bild auf die Netzhaut projiziert. Im Licht selbst steckt Energie, die von den Netzhautzellen in nervliche Energie umgewandelt und als Information zum Gehirn weitergeleitet wird. Dort vollzieht sich die vollständige Erkennung des Bildes.
Wesentliches Merkmal des Bildsehens ist daß das Gehirn die Bilder nicht von der Augennetzhaut abliest wie etwa von einer Leinwand. Es rekonstruiert vielmehr diese Bilder selbständig.
Für den Fotografen ist ein Unterschied zwischen dem von der Kamera erzeugten Bild und dem `Bild', das er sieht von besonderer Bedeutung: Der Mensch wählt aus, was er sehen will und konzentriert sich darauf. Dinge, die ihm uninteressant erscheinen, nimmt er nicht oder nur nebenbei wahr. Das Foto hingegen zeigt alle Gegenstände deutlich, die in der Bildschärfe liegen, selbst wenn sie nicht von Interesse sind.
Das bedeutet: Nehmen wir an, Sie befinden sich in einer Stadt und sehen dort ein schönes Gebäude, das Ihre ganze Aufmerksamkeit auf sich zieht.
Vor dem Gebäude steht eine gräßliche Mülltonne. Auch wenn das Auge die Mülltonne auf die Netzhaut projiziert, nehmen Sie diese nicht wahr, solange Sie sich nur für das Gebäude interessieren.
Gerade darin besteht ein häufiger Anfängerfehler: Auch durch die Kamera sehen unerfahrene Fotografen nur das, was sie am Motiv interessiert. Die Kamera aber registriert alles. Später ist dann das Bildergebnis oft enttäuschend, weil zuviel Nebensächliches auf dem Foto zu sehen ist. Um beim Beispiel des Gebäudes zu bleiben: Die gräßliche Mülltonne könnte Ihnen das ganze Bild verderben.
Vielleicht ist es ja möglich, sie für die Dauer der Aufnahme beiseite zu schieben.
Es gibt noch drei weitere wichtige `technische' Unterschiede zwischen dem menschlichen Sehen und der Fotografie, die der Fotograf kennen sollte:
Die Farbwahrnehmung des Menschen und die Farbwiedergabe durch den Film
Den Helligkeitsunterschied, welchen Mensch und Film überbrücken können
Die Lichtverhältnisse, unter denen Mensch und Film noch gut sehen. Mit: `Der Film sieht noch gut', meine ich, daß man noch aus freier Hand fotografieren kann, ohne Blitz und Stativ bemühen zu müssen.
Diese Unterschiede werden in den Kapiteln Film und Belichtungsmessung ausführlicher besprochen. Hier sollen nur drei typische Beispiele genannt werden, wie sich die Unterschiede im einzelnen auswirken können. In allen Fällen muß der Fotograf bereits vor der Aufnahme wissen, wie ungefähr das spätere Bild aussehen wird und eventuell korrigierend eingreifen.
Wenn ein weißes Blatt Papier mit einer Glühbirne beleuchtet wird, erscheint es dem Menschen immer noch weiß. Der Film hingegen sieht es rötlich.
Für den Menschen ist es kein großes Problem, sowohl eine Szene im Schatten als auch im hellen Sonnenlicht gleichzeitig zu betrachten. Der Film gibt entweder alles was im Schatten ist als schwarze Fläche wieder oder den hellen Motivteil als weiße Fläche. Entweder ist dann im Schatten oder im hellen Bereich nichts mehr vom Motiv zu erkennen.
Selbst wenn wenig Licht vorhanden ist, sieht der Mensch noch recht gut.
Ein mit `hellen' Neonröhren beleuchtetes Zimmer empfindet er als hell. Auch an stark bewölkten Tagen oder im dunklen Schatten nimmt er die Umgebung noch als hell wahr. Wenn man fotografiert, kann es bei solchen Lichtverhältnissen erforderlich sein, ein Blitzlicht oder lichtempfindliche Filme einzusetzen. Oder man muß vom Stativ aus fotografieren, damit die Bilder scharf und nicht verwackelt werden.
3 Grundlagen der Fotografie
Das Wort Photographie, eingedeutscht Fotografie, eine Zusammensetzung der griechischen Wörter phos `Licht' und gráphein `schreiben', `aufzeichnen'. Fotografieren bedeutet demnach im übertragenen Sinne `Lichtbilder herstellen'.
Neben Licht benötigt man zum Fotografieren noch einen Apparat, der Bilder erzeugt und ein lichtempfindliches Material, das sie festhält. Während die Suche nach lichtempfindlichen Stoffen erst vor etwa 200 Jahren erfolgreich war, kannte man schon seit mehr als einem Jahrtausend einen bilderzeugenden Apparat: Die Camera obscura.
3.1 Die Camera obscura (Lochkamera)
3.2 Lichtempfindliche Stoffe
3.3 Die Erfindung der Fotografie
3.
1 Die Camera obscura (Lochkamera)
Vor mehr als zweitausend Jahren entdeckte der berühmte griechische Philosoph ARISTOTELES (384-322 v. Chr.) während einer Sonnenfinsternis in einem Baumschatten das mehrfache Abbild der Sonne. Er folgerte, daß es durch die Lücken, durch kleine `Löcher' im Blattwerk des Baumes gebildet wurde. Diese Erkenntnis ist der Nachwelt überliefert.
Allgemein läßt sich aus der Beobachtung von Aristoteles ableiten: Wenn Licht durch eine kleine Öffnung in einen dunklen Raum fällt, wird auf der dem Loch gegenüberliegenden Seite ein Bild des Gegenstandes erzeugt, von dem das Licht ausgeht.
Findige Bastler machten sich das zunutze: Sie bauten einen Kasten, der innen ganz dunkel war. Daher kommt auch der Name Camera obscura zu deutsch `dunkle Kammer' auch Lochkamera genannt. In diesen Kasten bohrten sie ein kleines Loch und brachten auf der dem Loch gegenüberliegenden Seite eine transparente Rückwand an. Auf dieser wird ein kopfstehendes, seitenverkehrtes Bild der Umwelt projiziert. Abbildung 3.1 zeigt das Prinzip einer Camera obscura.
Die Rückwand muß halbtransparent sein wie ein Butterbrotpapier oder eine Mattglasscheibe, wenn man das Bild außerhalb der Lochkamera betrachten will. Kann man jedoch in die Camera obscura selbst schauen oder hineingehen, was bei entsprechender Größe der Kamera möglich ist, so kann die Rückwand undurchsichtig sein. Dabei wird das Bild auf eine weiße Leinwand projiziert. Um 1700 gab es ganze Häuser, die extra für Touristen zu Camera obscura umfunktioniert wurden. Wer sich dafür interessierte, konnte gegen Eintrittsgeld im Haus die angrenzende außenliegende Umgebung beobachten.
Die erste Beschreibung einer Lochkamera stammt vom arabischen Naturforscher IBN AL HAITHAM (965-um1040) .
Auch LEONARDO DA VINCI (1452-1519) hat die Camera obscura im 15. Jahrhundert beschrieben.
Weil das Loch sehr klein sein muß, damit die Abbildung scharf erscheint, ist das Bild ziemlich dunkel. Deshalb wurde die Camera obscura schon bald verbessert. An Stelle des Loches wurde eine Sammellinse verwendet. Das Bild wird dadurch heller und schärfer.
Diese Verbesserung der Lochkamera ist erstmals von HIERONYMUS CARDANUS (1501-1576) erwähnt worden.
Abbildung 3.1: Camera obscura. Die Camera obscura erzeugt kopfstehende, seitenverkehrte Bilder. Die Mechanismus der Bildentstehung ist, daß durch das kleine Loch von jeden Gegenstandspunkt nur wenige Lichtstrahlen gelangen. Diese hinterlassen einen Lichtfleck auf der Kamerarückwand, der als `Bildpunkt' bezeichnet wird.
Die Camera obscura wurde bis ins 19. Jahrhundert als Mal- und Zeichengerät benutzt. Dabei mußte das auf eine Leinwand projizierte Bild mit Pinsel oder Stift nachgezeichnet werden. Außerdem ist die Lochkamera der Prototyp jedes Fotoapparates. Selbst die modernsten, mit Computer ausgestatteten Kameras sind im Prinzip nichts anderes als Camera obscura mit einer Linse. Die Kammer wird Kameragehäuse, die Linse Objektiv eines Fotoapparates genannt.
Das Objektiv besteht jedoch aus zwei oder mehr Linsen, um eine noch schärfere Abbildung zu erhalten.
3.2 Lichtempfindliche Stoffe
Die Camera obscura wurde nachweisbar spätestens seit dem 17. Jahrhundert zur Erzeugung von Bildvorlagen verwendet. Die damit projizierten Bilder mußten von Hand nachgezeichnet werden und dienten als Vorlagen für Zeichnungen und Gemälde. Es sollte noch eine Weile dauern, bis Stoffe gefunden wurden, die das Bild von selbst festhielten.
Weil das Bild der Lochkamera durch Licht entsteht, müssen dies Materialien sein, welche auf Licht reagieren. Im Laufe des 18. und 19. Jahrhunderts entdeckten einige Forscher lichtempfindliche Stoffe, beispielsweise Asphalt, Harze, Silbernitrat, Silberchlorid und Silberbromid, die sich unter Lichteinwirkung verändern. Flüssiger Asphalt verfestigt sich und silberhaltige Stoffe werden durch die Energie des Lichtes schwarz. Im folgenden Kapitel `Filme' wird darauf etwas ausführlicher eingegangen.
Bereits um 1800 wurden erfolgreich Versuche mit silberhaltigen Materialien durchgeführt, um damit Lichtbilder herzustellen. Dort wo Licht hinfällt, ist das Bild schwarz. Stellen, die kein Licht erhalten, bleiben hell. Das Problem bestand darin, daß zwar ein Bild entstand, dieses jedoch nicht haltbar war. Denn um ein Bild zu betrachten, benötigte man logischerweise wiederum Licht. Und das Licht, welches man zum Anschauen der Bilder verwendete, zerstörte diese, indem es die nicht schwarzen Stellen schwärzte.
Das Resultat war eine gleichmäßig schwarze Fläche.
Es wurde daher nach einem Mittel gesucht, welches aus den hellen Stellen das Silber entfernte, so daß sie bei erneutem Lichteinfall nicht mehr dunkel wurden. Das Mittel fand man erst viel später, um 1840. Einen Stoff, der aus den silberhaltigen Bildplatten nicht schwarze, vollständig in reines Silber umgewandelte Silberverbindungen entfernt, nennt man Fixiermittel . Erst durch die Fixage wird das Foto dauerhaft haltbar.
3.
3 Die Erfindung der Fotografie
Die Fotografie wurde nicht von einer einzelnen Person erfunden. Anfang des 19. Jahrhunderts experimentierten mehrere Forscher mit der Herstellung von Lichtbildern.
Die Erfindung der Fotografie wird drei Personen zugeschrieben: NICfEPHORE NIfEPCE (1765-1833) , LOUIS JACQUES MANDfE DAGUERRE (1787-1851) und WILLIAM HENRY FOX TALBOT (1800-1877) .
Die älteste Fotografie der Welt fertigte NICfEPHORE NIfEPCE an. Sie zeigt den Hof seines Guts von seinem Arbeitszimmer aus.
Vermutlich verwendete NIfEPCE für diese Aufnahme eine Camera obscura. Der Franzose strich eine dünne Schicht flüssigen Asphalts auf Metallplatten, nachdem er schlechte Erfahrungen mit den leicht zerbrechlichen Glasplatten gemacht hatte. Bildstellen, die belichtet werden, festigen den Asphalt, dunkle Bereiche bleiben feucht. Die feuchten Stellen wusch NIfEPCE mit einer Mischung aus Lavendelöl und Terpentin aus. Das Bildergebnis ist ein Negativ des fotografierten Gegenstands: Helle Motivstellen erscheinen dunkel und dunkle hell. Das heute noch erhaltene älteste Foto der Welt hat eine Größe von 16,5 x 20,5 Zentimetern.
Die Aufnahmezeit betrug dabei mindestens acht Stunden.
LOUIS JACQUES MANDfE DAGUERRE schloß 1829 mit NIfEPCE einen Partnerschaftsvertrag ab. NIfEPCE weihte DAGUERRE in sein Verfahren ein, der es verbesserte, indem er Kupferplatten hauchdünn mit Silber beschichtete und sie mit Joddämpfen lichtempfindlich machte. Dann befestigte DAGUERRE die Platten an der Kamerarückwand, belichtete sie und machte das Bild mit Quecksilberdämpfen sichtbar. Das Sichtbarmachen eines Bildes wird mit Entwicklung bezeichnet. Vor der Entwicklung ist das Bild unsichtbar.
In der Fachsprache heißen unsichtbare, noch nicht entwickelte Bilder latent. Auf diese Weise kann man wesentlich kürzere Belichtungszeiten erreichen als durch langes Warten darauf, bis die Platten endlich geschwärzt sind. Abschließend wurde das Bild in warmer Kochsalzlösung haltbar gemacht, also fixiert. Die so erzeugten Fotos nannte DAGUERRE Daguerreotypien.
Am 19. August 1839 wurde das Verfahren von der Pariser Akademie der Wissenschaft veröffentlicht.
Dieses Datum gilt als der Geburtstag der Fotografie. Entgegen seines Partnerschaftsvertrages mit NIfEPCE gab DAGUERRE sich als maßgeblicher Erfinder der Fotografie aus.
Sowohl die Bilder von NIEPCE als auch die des Herrn DAGUERRE haben einen entscheidenden Nachteil: Man kann sie nicht vervielfältigen, es handelt sich um Unikate, die nach Verlust oder Zerstörung nicht wieder ersetzt werden können.
Im Gegensatz dazu entwickelte der Engländer WILLIAM HENRY FOX TALBOT ein Verfahren, das Vervielfältigungen erlaubt. Er tauchte feines Schreibpapier in eine schwach konzentrierte Kochsalzlösung, wischte es trocken und bestrich es anschließend mit Silbernitrat. Nach erneutem Trocknen konnte das Papier belichtet werden.
Die Fixierung geschah mittels einer Kochsalzlösung. TALBOT nannte diese Bilder Photogenic drawings (Lichterzeichnungen). Das älteste heute noch erhaltene so entstandene Foto nahm der Mathematiker 1835 auf seinen Landsitz auf. Es zeigt das Fenster seiner Bibliothek.
Im Laufe der Jahre verbesserte TALBOT sein Verfahren und nannte es nach der Vervollkommnung Kalotypie: Ein feines Schreibpapier wurde zuerst mit Silbernitrat, dann mit Jodkalium behandelt, woraus eine Jodsilberschicht entstand. Kurz vor der Belichtung wurde das Papier mit Gallosilbernitrat bestrichen, das ist eine Lösung aus Gallussäure, Silbernitrat und Essig.
Während der Belichtung, deren Dauer bei Sonnenschein etwa eine Minute betrug, entstand ein unsichtbares, latentes, Bild. Das Papier wurde anschließend erneut mit Gallosilbernitrat bestrichen und dadurch sichtbar gemacht. Schließlich wurde das Bild durch eine Kaliumbromid- oder Fixiernatronlösung mit abschließender Wässerung haltbar gemacht. Bei der Wässerung wird das Bild oder der Film in Wasser gebadet oder für längere Zeit damit übergossen, um restliche Entwickler- und Fixierchemikalien zu entfernen. Die Kalotypie wird zu Ehren des Erfinders auch Talbotypie genannt.
Wenn man eine Kalotypie auf ein weiteres lichtempfindliches Blatt Papier legt, kann man das Bild durch Lichteinstrahlung auf das unbelichtete Papier übertragen und auf diese Weise beliebig viele Kopien herstellen.
Die sogenannten Kontaktkopien (`Kontakt', weil beide Papiere direkt aufeinanderliegen) sind Positive, die das Motiv in seiner richtigen Helligkeit zeigen.
Die eben genannten Erfinder leisteten die wichtigsten Pionierarbeiten, die das heutige fotografische Verfahren ausmachen: Es muß nicht lange gewartet werden, bis Licht die Silberschicht schwärzt. Dadurch erreicht man kurze Belichtungszeiten. Durch die Entwicklung wird das Bild sichtbar und durch das Fixieren haltbar gemacht. Dabei erhält man ein Negativ, dessen Helligkeit genau umgekehrt zum Motiv ist. Das Negativ wird erneut auf eine Silberschicht umkopiert und somit zum Positiv, welches das Motiv in richtigen Helligkeitswerten zeigt.
Vom Negativ lassen sich beliebig viele Abzüge herstellen.
Auch wenn heute moderne Fotoapparate und Objektive von Mikrocomputern gesteuert werden und Bilder in hohem Maße durch Personalcomputer verändert werden können, so ist und bleiben die Grundlagen der Fotografie dieselben: Ein Apparat erzeugt mit Hilfe des Lichts Bilder, die durch lichtempfindliche Stoffe festgehalten werden. Der Apparat ist ein Kameragehäuse mit Objektiv, die lichtempfindlichen Stoffe befinden sich auf dem Film oder bei elektronischer Bildaufzeichnung auf einen Mikrochip. Wer die physikalischen und chemischen Grundlagen der Fotografie einmal kennt, wird auch zukünftige Technologien relativ schnell verstehen und beurteilen können.
4 Der Film
Der Film hält das von der Kamera erzeugte Bild dauerhaft fest. Seine Eigenschaften bestimmen maßgeblich, wie es nach Aufnahme und Entwicklung erscheint.
Der Fotograf muß die Belichtung und Filterung genau auf den Film abstimmen, also dessen Eigenschaften gut kennen. Dieses Kapitel geht daher etwas ausführlicher auf den Film ein.
Schwarzweißfilme
Aufbau des Schwarzweißfilms
4.1.2 Belichtung und Entwicklung
4.1.
3 Zusammensetzung des Bildes
Körnigkeit
Die Schwärzungskurve
4.1.6 Farbempfindlichkeit (spektrale Empfindlichkeit)
4.1.7 Lichtempfindlichkeit
4.2 Farbfilme
4.
2.1 Farbwahrnehmung des Menschen
4.2.2 Die Farbmischung
4.2.3 Merkmale der Farbe
4.
2.4 Aufbau des Farbfilms
4.3 Weitere Eigenschaften der Filme
4.4 Leistungsmerkmale eines Films
4.5 Weitere Spezialfilme
Tips für die Filmauswahl
4.7 Der DX-Code
4.
8 Lagerung und Haltbarkeit von Filmen
Abschließende Praxistips
Schwarzweißfilme
Schwarzweißfilme bilden Gegenstände farblos ab. Die Aufnahmen erscheinen vom tiefen Schwarz über mehrere Grautöne bis zu lichtem Weiß. Die ersten Filme in der Geschichte der Fotografie waren schwarzweiß. Es sollten noch etwa 50 Jahre vergehen, bis die ersten Farbfotos entstanden und gar ein Jahrhundert bis zur Entwicklung eines Farbfilms auf gleicher Basis wie heute.
Obwohl die Welt farbig ist und jedermann recht einfach Farbfotos schießen kann, gibt es auch heute für den Hobbyfotografen gute Gründe, schwarzweiß zu fotografieren: Wenn Struktur, Muster oder Form wesentliche Eigenschaften eines Motivs sind, ist der Schwarzweißfilm erste Wahl. Schärfe und Haltbarkeit sind besser als beim Farbfilm, Entwicklung und Vergrößerung einfacher und kostengünstiger.
Der Farbfilm unterscheidet sich im Aufbau kaum vom Schwarzweißfilm. Wer das Funktionsprinzip von Schwarzweißfilmen versteht, wird sich auch rasch mit den etwas komplizierteren Farbfilmen zurechtfinden. Aus diesem Grunde werden hier zuerst die Eigenschaften von Schwarzweißfilmen beschrieben.
Aufbau des Schwarzweißfilms
Jeder fotografische Film besteht aus einer lichtempfindlichen Schicht und einem Material, das diese trägt. Das Bild entsteht auf der lichtempfindlichen Schicht und setzt sich aus Silber zusammen.
Während TALBOT Papier als Trägermaterial verwendete, setzte DAGUERRE Kupferplatten ein (s.
Grundlagen, Erfindung der Fotografie). Papierbilder sind jedoch schlecht zu kopieren, und von Kupferplatten läßt sich überhaupt keine Kopie anfertigen; jedes Bild ist ein Einzelstück. Um Bilder vergrößern und vervielfältigen zu können, wird die lichtempfindliche Schicht auf durchsichtige Unterlagen aufgetragen. Dadurch wird das Bild transparent und kann bei Durchleuchtung auf Fotopapier projiziert werden. Heute verwendet man als Schichtträger Kunststoffe, beispielsweise Acetylzellulose oder Polycarbonate. Ihre Dicke beträgt etwa ein Zehntel Millimeter.
Das Silber, aus dem das Bild besteht, wird durch Lichteinwirkung auf Silberhalogenide erzeugt, die sich im Film befinden. Silberhalogenide sind Verbindungen aus Silber und den Halogenen Brom, Chlor oder Jod. Um die Halogenide an den Schichtträger zu binden und gleichmäßig zu verteilen, bettet man sie in Gelatine ein. Die Gelatine wird aus Säugetierknochen und -häuten gewonnen. Außerdem werden ihr noch chemische Stoffe zugesetzt, z.B.
Gold- und Schwefelverbindungen.
Die Gelatine ist nicht nur Einbettungsmaterial, sondern wirkt unterstützend bei der Belichtung und Entwicklung des Bildes mit. Sie konnte bislang durch keinen künstlichen Stoff ersetzt werden. Dies ist bedauerlich, denn Gelatine begrenzt die Lebensdauer der Filme, weil Bakterien in ihr einen guten Nährboden finden. Um `Bakterienfraß' zu vermeiden, sollte man Filme weder feucht noch warm lagern.
Die lichtempfindliche Schicht wird als Emulsion bezeichnet und ist etwa 10/1000 bis 15/1000 mm dick.
In ihr sind die Silberhalogenide auf etwa 20 Schichten verteilt. Allerdings ist die Bezeichnung Emulsion, die sich durchgesetzt hat, nicht ganz richtig, denn in einer Emulsion ist eine Flüssigkeit in Form feiner Tröpfchen in einer nicht mit ihr mischbaren anderen Flüssigkeit verteilt . Beim Film handelt es sich vielmehr um eine Suspension, einer Mischung aus festen und flüssigen Bestandteilen.
Der Film besitzt noch eine Lichthofschutz- sowie Gelatineschutzschicht. Die Lichthofschutzschicht befindet sich direkt auf der Unterlage, dem Schichtträger, und verhindert unerwünschte Lichtreflexionen durch das Trägermaterial. Der Schichtträger würde ansonsten das Licht so reflektieren, daß es sich deutlich als Hof, das ist ein Lichtsaum, um helle
Punkte in dunkler Umgebung bemerkbar macht, z.
B. um Lichtquellen.
Abbildung: Querschnitt eines Schwarzweißfilms. Der Schichtträger besteht aus durchsichtigen Kunststoff und ist ca. 0,1 mm dick. Die Emulsionsschicht enthält die in Gelatine eingebetteten lichtempfindlichen Silberhalogenide und ist 10/1000 bis 15/1000 mm dick.
Wenn ein Hof durch Lichtreflexion des Schichtträgers verursacht wird, bezeichnet man ihn als Reflexionslichthof. Der Lichthofschutz ist als dunkle Lackschicht auf dem Kleinbildfilm vor der Entwicklung zu erkennen. Während der Entwicklung wird sie durch den Entwickler entfernt. Die Gelatineschutzschicht ( Blitzschutzschicht) befindet sich auf der Oberfläche der Emulsion und schützt diese gegen mechanische Beschädigung. Außerdem setzt sie den Oberflächenwiderstand des Films herab. So werden unerwünschte statische Aufladungen beim Filmtransport in der Kamera vermieden, die zu Spuren auf der Filmschicht führen können.
Man spricht in diesem Fall vom `Verblitzen' des Films.
4.1.2 Belichtung und Entwicklung
Durch Belichtung und Entwicklung werden die Silberhalogenide Silberbromid, Silberchlorid und Silberjodid zerlegt. Dabei entsteht reines Silber, welches das Bild aufbaut. Die Halogene Brom, Chlor und Jod gehen zum geringen Teil bei der Belichtung in die Luft und in die Gelatine über oder werden größtenteils bei der Entwicklung ausgespült.
Außer der chemisch-physikalischen Zusammensetzung des Films bestimmen Belichtung und Entwicklung die Filmeigenschaften. Das heißt, mit dem Erwerb eines Films sind dessen Eigenschaften nicht endgültig bestimmt. Belichtungszeit und Objektivblende, chemische Zusammensetzung des Entwicklers und Vorgehensweise bei der Entwicklung erst bestimmen die endgültigen Eigenschaften eines Film, wie sie im folgenden besprochen werden. Deshalb gelten Angaben seitens der Filmhersteller immer für einen standardisierten Belichtungs- und Entwicklungsprozeß.
In der Praxis heißt das: Wenn man den Film gemäß der angegebenen Lichtempfindlichkeit belichtet und in einem Standardentwickler in einem standardisierten Verfahren entwickelt (bestimmte Entwicklertemperatur und Filmbewegung in der Entwicklerflüssigkeit für eine genau definierte Zeitdauer), dann hat er die zugesprochenen Eigenschaften.
Zum Zwecke des Experimentierens oder aus Notwendigkeit kann der Fotograf einen der Faktoren Belichtung und Entwicklung gezielt ändern.
Notwendig kann das sein, wenn man z.B. bei schlechteren Lichtverhältnissen mit einen geringer lichtempfindlichen Film dennoch fotografieren will oder wenn das Motiv große Helligkeitsunterschiede aufweist, die der Film bei einer Standardentwicklung nicht bewältigen kann.
Wenn man volle Kontrolle über das Bildergebnis haben will, muß man seine Filme selbst entwickeln. Kommerzielle Labors entwickeln nur nach einen Standardverfahren. Ausnahme: Die Veränderung der Filmempfindlichkeit bieten die meisten Labors an.
Wozu das ganze gut ist, steht gegen Ende dieses Kapitels.
Wie entsteht das Bild? Zuerst trifft Licht auf den Film und dort auf die Silberhalogenide. Ein Silberhalogenidkristall ist etwa 0,2/1000 bis 2/1000 mm groß. Er besteht aus ca. 20 Milliarden Silberionen und ebenso vielen Halogenidionen. Durch eine Reaktion des Lichts mit dem Kristall werden einige Silberionen von den Halogenidionen getrennt.
Dabei entstehen elementare (reine) Halogene und metallisches Silber.
An den Stellen, die viel Licht erhalten, dringt das Licht in tiefere Schichten vor und es entsteht mehr Silber als an Stellen, die von weniger Licht getroffen werden. Dadurch werden Schwarz, Weiß und unterschiedliche Graustufen gebildet. An schwarzen Stellen sind sämtliche Halogenide in Silber umgewandelt, graue Stellen enthalten je nach Intensität mehr oder weniger Silber und bei weißen Negativstellen ist praktisch kein elementares Silber vorhanden. Infolge seiner sehr feinen Verteilung erscheint das Silber nicht silbern, wie man vermuten könnte, sondern schwarz.
Es reicht aus, wenn bei der Belichtung von den mehr als 20 Milliarden Silberhalogeniden 4 bis 10 Silberatome pro Kristall gebildet werden.
Der Kristall ist dann ein Entwicklungskeim, an dem der Filmentwickler seine Wirkung entfalten kann. Die restlichen der 20 Milliarden Silberhalogenide des Kristalls werden erst durch die Entwicklung in reines Silber umgewandelt. Damit verstärkt die Entwicklung den Belichtungseindruck um das Milliardenfache, wodurch sehr kurze Belichtungszeiten ermöglicht werden. Die Halogenanteile Brom, Chlor oder Jod gehen in den Entwickler über, und der Kristall besteht nur noch aus Silber. Ein vollständig in Silber umgewandelter Kristall wird als Korn bezeichnet. Eine nähere Beschreibung des Korns und der Körnigkeit erfolgt im Anschluß an diesen Abschnitt.
Man kann einen belichteten Film nicht von einen unbelichteten unterscheiden. Nach der Belichtung ist das Bild latent (verborgen) und wird erst durch die Entwicklung sichtbar. Wenn man also der Kamera den Film entnimmt, um nachzusehen, was sich nach der Belichtung ergeben hat, würde man keine Veränderung bemerken. Die Aufnahmen sind dann allerdings verdorben.
Die Entwicklung, also die vollständige Umwandlung der Belichtungskeime in Silber, erfolgt mit Hilfe des Entwicklers, einer Flüssigkeit mit chemischen Wirksubstanzen. Um das so entstandene Bild haltbar zu machen, muß es anschließend fixiert werden, was ebenfalls in einem Flüssigkeitsbad, dem Fixierbad, erfolgt.
Das Fixierbad entfernt alle nicht vollständig in Silber umgewandelten Silberhalogenide.
Die Hell-Dunkel-Verteilung des Filmbildes hängt von der Helligkeitsverteilung des Motivs ab: Helle Motivstellen reflektieren viel Licht. Viel Licht erzeugt viele Silberkörner auf dem Film, weil es in tiefe Schichten vordringt und stärker auf Nachbarkristalle reflektiert wird. Dort ist der Film dann weniger durchsichtig, weil viele Silberkörner wenig Licht hindurchlassen und auch wenig reflektieren, da sie schwarz sind. Infolgedessen erscheint der Film dort dunkel. Von dunklen Motivstellen geht wenig Licht aus, das auch nur wenige Silberkörner auf dem Film erzeugt.
Dort ist der Film dann durchsichtiger und heller. Weil helle Motivstellen auf dem Film dunkel erscheinen und dunkle hell, entsteht ein Negativ des Motivs.
Anschließend wird das Negativ auf Fotopapier vergrößert, das ähnlich wie der Film aufgebaut ist und ebenso auf Licht reagiert. Der Unterschied zum Film besteht darin, daß die Emulsion mit den Silberhalogeniden sich nicht auf durchsichtigem Kunststoff, sondern auf einen undurchsichtigen, dünnen Karton befindet. Der Vergrößerer funktioniert wie ein Diaprojektor, indem er ein vergrößertes Bild des Negativs auf das Fotopapier projiziert. Dabei lassen dunkle Negativstellen wenig Vergrößererlicht hindurch, schwärzen das Fotopapier nur gering und erscheinen nach der Entwicklung des Papiers darauf hell.
Bei hellen Negativstellen ist das genau umgekehrt.
Der Papierabzug ist somit ein Negativ des Negativs, weist also die umgekehrte Helligkeit wie dieses auf. Das Resultat ist ein Positiv, welches das Motiv wieder in seiner richtigen Helligkeit zeigt. Im Gegensatz zum Negativfilm bildet der Umkehrfilm die Motivhelligkeit richtig ab. Praktisch jeder Schwarzweißnegativfilm kann durch entsprechende Entwicklung zum Diafilm werden.
Dazu wird der Negativfilm zuerst entwickelt und anschließend das Silberbild durch Ausbleichen entfernt.
Nun sind auf dem Film die nicht entwickelten Silberhalogenide verblieben. Diese werden nachbelichtet, beispielsweise mit einer Glühbirne, und anschließend entwickelt. Das so erzielte Silberbild ist ein Positiv.
Abbildung 4.2: Belichtung und Entwicklung schematisch. Dargestellt ist ein Silberhalogenidkristall (zweidimensional) mit einzelnen Silberionen (Ag) und Halogenidionen (X).
`Ag' ist das chemische Zeichen für Silber, `X' steht für ein Halogenid, z.B. Bromid. Man spricht daher auch allgemein von AgX-Kristallen. `+' und `-' kennzeichnen den Ladezustand der Ionen (positiv oder negativ). 1)+2) Das Licht trennt einige Halogenidionen von den Silberionen, indem es den Halogenidionen ein Elektron `entreißt'.
Dabei entstehen Halogenmoleküle (gepunktete Kreise), die verlorengehen, z.B. in die Luft und Silberatome, d.h. metallisches Silber (schwarze Kreise), indem sich das Elektron an das Silberion `heftet'. 3)+4) Der Entwickler wandelt alle Silberhalogenidmoleküle in einem AgX-Kristall in reines Silber um.
Bereits belichtete Kristalle werden mit erheblicher Beschleunigung gegenüber unbelichteten Kristallen entwickelt. In einem Kristall befinden sich etwa 20 Milliarden Silberhalogenide. Es reicht bereits aus, wenn das Licht davon lediglich 4 bis 10 Halogenide zu Silber reduziert, um die beschleunigte Entwicklung zu erzielen.
Wer gerne Schwarzweißdias fotografieren möchte, aber wem die Selbstentwicklung zu umständlich ist, findet auf dem Markt auch einen Schwarzweißdiafilm, der über ein Labor entwickelt wird, nämlich den Agfa Scala. Abbildung 4.2 zeigt noch einmal schematisch den Belichtungs- und Entwicklungsvorgang anhand eines Korns.
4.1.3 Zusammensetzung des Bildes
Beim Schwarzweißfoto bauen zahlreiche Silberkörner das Bild ähnlich wie Mosaiksteine auf. Ein einzelnes Silberbromidkristall mißt lediglich 0,2/1000 bis 2/1000 mm. Deshalb können auf einer verhältnismäßig kleinen Filmfläche sehr detailreiche Bilder entstehen.
Beim Kleinbildfilm mit seiner Fläche von 24x36 mm können rein theoretisch mehr als 80 Millionen Silberkörner ein Bild aufbauen, wenn ein einzelnes Korn einen Durchmesser von 1/1000 mm hat.
Nun verteilt sich das Silber auf etwa 20 Schichten, so daß sich Körner aus unterschiedlichen Schichten überlappen. Auch in der gleichen Schicht ist es möglich, daß sich einzelne Körner zusammenballen. Das Korn, bzw. der Bildpunkt, ist also eine Überlappungsfigur aus mehreren Silberkörnern, die größer als ein einzelner Silberkristall ist.
Deshalb stehen zwar weniger als die theoretisch möglichen 80 Millionen Bildpunkte zur Verfügung, aber immer noch so viele, auf jeden Fall mehrere Millionen, so daß der Film ein `Datenträger' mit höchster Informationsdichte ist.
Körnigkeit
Die Körnigkeit ist im Gegensatz zum Korn eine subjektive Empfindung.
Sie entsteht beim Betrachten homogener Flächen, das sind Flächen gleicher Helligkeit, des Papierbildes oder Dias. Die Körnigkeit äußert sich als Eindruck einer Ungleichmäßigkeit, `Zerrissenheit' von Bildflächen. Sie wächst mit stärkerer Vergrößerung und tritt am deutlichsten bei mittelhellen Bildstellen auf.
Wer ein Negativ oder Dia unter dem Mikroskop betrachtet, kann die Ursache der Körnigkeit feststellen: Weil unterschiedlich helle Flächen durch eine verschiedene Anzahl von Körnern gebildet werden, entsteht ein `Hell-Dunkel-Lückenmuster'. Es setzt sich aus undurchsichtigen, mit Silberkörnern bedeckten und aus durchsichtigen, unbedeckten Stellen zusammen. Die Körnigkeit entsteht nicht durch die Silberkörner, sondern durch unbedeckte, durchsichtige, lochförmige Filmstellen.
Bei mittelhellen Negativstellen hat das Lückenmuster die meisten Löcher d.h. durchsichtige Stellen, so daß dort auch der stärkste Körnigkeitseindruck entsteht. An hellen Negativstellen sind nur wenige Körner und somit wenige Korn-Nicht-Korn-Stellen vorhanden. Bei dunklen Negativstellen sitzen die Körner so dicht, daß Lücken nur winzig oder gar nicht vorhanden sind.
Die Mikroskopaufnahmen in Abbildung 4.
3 zeigen ein Schwarzweißnegativ in 40-facher, 100-facher und 400-facher Vergrößerung. Dabei kann man die einzelnen Silberkörner und deren Verteilung gut erkennen. Je kleiner die Silberkörner sind, desto feinkörniger und schärfer ist ein Film.
Die Schwärzungskurve
Bereits im Jahre 1890 wurde die Schwärzungskurve durch den Schweizer FERDINAND HURTER (1844-1898) und den Engländer VERO CHARLES DRIFFIELD (1848-1915) populär. Sie beschreibt die Stärke der Schwärzung auf der Filmschicht, die durch unterschiedliche Lichtmengen während der Belichtung verursacht wird. Die Filmhersteller liefern auf Wunsch zu ihren Filmen Datenblätter mit Schwärzungskurven aus, mit deren Hilfe der Fotograf die Belichtungsmessung gezielt durchführen und gegebenenfalls mit der Entwicklung abstimmen kann.
Aus der Schwärzungskurve läßt sich ablesen, wie Helligkeitsunterschiede im Motiv als Helligkeitsunterschiede auf dem Film wiedergegeben werden. Für eine `naturgetreue' Wiedergabe sollte eine doppelt so helle Motivstelle im späteren Bild auch doppelt so hell erscheinen, eine dreifach hellere dreimal so hell usw.
Abbildung 4.4 auf zeigt die Schwärzungskurve eines Schwarzweißnegativfilms. Waagrecht ist die Lichtmenge, die den Film belichtet, abzulesen. Je weiter man nach rechts geht, desto heller ist das Licht.
Senkrecht kann man die Stärke der Schwärzung ablesen, die durch eine bestimmte Lichtmenge verursacht wurde. Je weiter oben abgelesen wird, desto stärker ist die Schwärzung und um so dunkler das Negativ. Zum Ablesen geht man von einer Lichtmengenstelle auf der waagrechten Achse senkrecht nach oben, bis man auf die Kurve trifft. Auf der senkrechten Achse kann man dann für diesen Punkt entnehmen, welche Schwärzung die Lichtmenge verursacht hat.
Als Maßeinheiten für die Lichtmenge können z.B.
das Lux oder einfach nur Verhältniswerte angegeben werden, wie das in der Regel der Fall ist. Die Verhältniswerte der waagrechten Achse sind sogenannte Logarithmen mit der Basis 10, also die Hochzahl von 10. Wenn man 10 mit diesen Zahlen potenziert, erhält man die direkten Werte. Die Zahl 1 bedeutet demnach 10, denn 10 hoch 1 ist 10. Die Zahl 2 steht für 100 und die Zahl 3 bezeichnet den Wert usw. Natürlich kann man 10 auch mit nicht ganzzahligen Werten potenzieren, z.
B. mit 0,1, 0,3 oder 1,5. Mit Hilfe eines wissenschaftlichen Taschenrechners lassen sich die Ergebnisse leicht ausrechnen.
Von einer Zahl zur nächsten, die um 1 größer ist, verzehnfacht sich die den Film belichtende Lichtmenge. Ein Schritt um 0,3 nach rechts bedeutet eine Verdoppelung der Lichtmenge.
2.
Man spricht hier auch von relativer Belichtung, weil man zwar ablesen kann, um welchen Faktor sich eine bestimmte Lichtmenge von einer anderen unterscheidet, die direkte Angabe einer Beleuchtungsgröße, z.B. die Beleuchtungsstärke in Lux, fehlt jedoch.
Die Zahlen auf der senkrechten Achse beschreiben die Stärke der Schwärzung in Dichtewerten. Die Dichte ist ein Maß für die Lichtundurchlässigkeit des Films und ist um so größer, je weniger Licht hindurchgelassen wird. Zu ihrer Bestimmung schickt man Licht durch das Negativ und mißt sowohl die Lichtmenge, bevor das Licht durch das Negativ geht, als auch die Lichtmenge, die das Negativ passiert hat.
Das Verhältnis der eingestrahlten Lichtmenge zur durchgelassenen Lichtmenge wird als Opazität bezeichnet. Wenn eine Negativstelle nur 1/100 des Lichts hindurchläßt, ist die eingestrahlte Menge 100 mal so groß wie die durchgelassene Lichtmenge und die Opazität beträgt demnach 100.
Die Dichte ist der Zehner-Logarithmus der Opazität. Der Dichtewert 2 besagt, daß der Film nur 1/100 der Lichtmenge hindurchläßt, denn die Opazität beträgt 100 und der Zehner-Logarithmus von 100 ist 2. Die Zahl 3 beschreibt schon ein kohlrabenschwarzes Negativstück: Vom eingestrahlten Licht wird nur der tausendste Teil hindurchgelassen.
Betrachten wir einmal Abbildung 4.
4 auf Seite etwas näher. Die Kurve beginnt links geringfügig oberhalb der Dichte Null. Dieser Bereich ist mit der Ziffer 1 gekennzeichnet und besitzt den Namen (Grund-) Schleier. Er entsteht durch den Entwickler. Selbst wenn Bildstellen nicht belichtet wurden, erzeugt der Entwickler geringe Mengen Silber, so daß der Film dort nicht hundert Prozent Licht, sondern etwas weniger durchläßt. Im Bereich des Schleiers verläuft die Kurve parallel zur Lichtmengenachse.
Erst ab einer bestimmten Lichtmenge wird der Film stärker als durch die schleiernde Wirkung des Entwicklers geschwärzt. Von dort an beginnt die Kurve nach oben zu verlaufen, zu steigen. Der mit Ziffer 2 gekennzeichnete Teil heißt Durchhang.
Die Filmempfindlichkeit wird 0,1 Dichteeinheiten oberhalb des Schleiers gemessen: Man geht von der senkrechten Achse ab dem Schleierwert um 0,1 Einheiten nach oben und dann nach rechts bis zur Kurve. Wo man diese trifft, läßt sich auf der waagrechten Achse die Lichtmenge ablesen, welche den Film für das Auge sichtbar stärker als der Grundschleier schwärzt. Je geringer die dazu notwendige Lichtmenge ist, desto lichtempfindlicher ist der Film.
Übrigens: 1 DIN Empfindlichkeitsunterschied entspricht einem Dichteunterschied von 0,1. Das heißt, wenn ein um 1 DIN lichtempfindlicherer Film von der gleichen Lichtmenge belichtet wird, so ist seine Dichte um 0,1 größer. Das ist das 1,26-fache. Der Meßpunkt der Empfindlichkeit ist in Abbildung 4.4 mit dem Buchstaben `E' gekennzeichnet.
Abbildung: Schwärzungskurve eines Schwarzweißnegativfilms.
Die Zahlen auf der waagrechten Achse beschreiben die Lichtmenge, auf der senkrechten Achse ist die Negativdichte (Lichtundurchlässigkeit) aufgetragen. Die Abstufung ist logarithmisch, bei einer um 1 größeren Zahl hat sich die Intensität um das 10-fache erhöht. 1=Schleier, 2=Durchhang (Schwelle), 3=geradliniger Teil, 4=Schulter, 5=Maximaldichte
Nach Ziffer 2 verläuft die Kurve in etwa geradlinig (Ziffer 3). Dieser Bereich bestimmt die wesentlichen Eigenschaften des Films. Nach ihm richtet sich die Belichtungsmessung. Der geradlinige Kurventeil bestimmt, wie Unterschiede in der Motivhelligkeit später auf dem Foto erscheinen.
Diese können ebenso wie in Wirklichkeit wiedergegeben werden, aber auch stärker oder schwächer. Entweder erscheint eine doppelt so helle Motivstelle auch auf dem Foto doppelt so hell oder aber weniger oder mehr.
Ab Ziffer 4 verläuft die Kurve wieder deutlich flacher. Dieser Bereich wird als Schulter bezeichnet. Sowohl in der Schulter als auch im Durchhang werden unterschiedliche Motivhelligkeiten weniger verschieden als in Wirklichkeit wiedergegeben. Doppelt so helle Motivstellen in Schulter und Durchhang erscheinen auf dem entwickelten (Positiv-) Bild weniger als doppelt so hell.
Ziffer 5 in Abbildung 4.4 ist der höchste Punkt der Kurve und heißt Maximaldichte. Dort ist der Film am dunkelsten und läßt am wenigsten Licht hindurch.
Durch eine noch stärkere Belichtung, welche die Maximaldichte verursacht, verliert der Film wieder an Dichte. Die Kurve verläuft dann nach unten; die Aufnahme `kehrt sich um'. Dieser Bereich wird als Solarisationsbereich bezeichnet und für Direktpositivmaterial genutzt.
Dazu werden die Filme vor der Belichtung bis zur Maximaldichte geschwärzt. Die
Entwicklung nach erneuter Belichtung ergibt dann Diapositive.
Befassen wir uns einmal näher mit dem geradlinigen Teil der Schwärzungskurve: Dieser kann flach oder steil verlaufen.
Eine geringe Kurvensteigung bedeutet, daß Helligkeitsunterschiede des Motivs weniger unterschiedlich auf dem Film wiedergegeben werden. Ein starke Steigung bewirkt, daß Motivhelligkeitsunterschiede auf dem Film drastischer ausfallen. Nur wenn der geradlinige Kurventeil im 45 Winkel steigt, erscheinen Unterschiede in der Motivhelligkeit gleichermaßen abgestuft auf dem Film.
In Abbildung 4.4 ist der geradlinige Kurventeil durch eine gestrichelte Linie verlängert. Im Schnittpunkt der Verlängerung mit der horizontalen Achse ist der griechische Buchstabe Alpha eingezeichnet, der den Winkel der Kurvensteigung im geradlinigen Mittelteil bezeichnet. In der Abbildung ist er etwas größer als 45. Wenn man also von einer Zahl auf der Lichtmengenachse, zur Kurve hochgeht und dann nach links und dies mit einer anderen Zahl wiederholt, wird man feststellen, daß die Differenz zwischen beiden Zahlen auf der senkrechten Achse größer ist. Das bedeutet, daß dieser Film Motivhelligkeitsunterschiede stärker registriert.
Die Steigung der Kurve wird auch als Gammawert bezeichnet. Er ist nichts anderes als der Tangens, eine Winkelfunktion, des eingezeichneten Winkels Alpha. Je größer der Gammawert ist, desto stärker steigt die Kurve.
Die Filmentwicklung übt einen nicht unwesentlichen Einfluß auf den Gammawert aus. Wenn man den Film länger entwickelt, wächst der Gammawert, kürzere Entwicklungszeiten bewirken einen geringeren Gammawert.
Der Gammawert wird auch als Gradation des Filmes bezeichnet.
Wenn die Kurve schwach steigt, der Winkel also weniger als 45 Error! Reference source not found. und der Gammawert kleiner als 1 ist, spricht man von einer flachen Gradation. Man sagt dann auch, der Film arbeitet weich und besitzt viele Graustufen. Steigt die Kurve stärker als 45 Error! Reference source not found. an, so spricht man von einer steilen Gradation. Dabei werden Helligkeitsunterschiede stärker wiedergegeben.
Der Film arbeitet hart und besitzt weniger Graustufen als ein weich arbeitender. Negativfilme besitzen üblicherweise auf einen Gammawert von 0,6 bis 0,7, Diafilme einen von 1,5.
Diafilme weisen eine steile Gradation auf, damit sie im Durchlicht der Projektion brillant erscheinen. Negativfilme hingegen haben eine flache Gradation, damit sie nach Umkopieren auf Fotopapier nicht zu hart sind und damit möglichst viele im Film erkennbare Motivdetails auch auf dem Papier erkennbar sind.
Die Schwärzungskurve ist bei der Ermittlung der Belichtung von besonderer Bedeutung. In Abbildung 4.
5 ist noch einmal die Schwärzungskurve aus Abbildung 4.4 zu sehen, allerdings mit eingezeichnetem Intervall der richtigen Belichtung.
Jedes Motiv hat von der hellsten bis zu dunkelsten Stelle einen gewissen Helligkeitsumfang, der als Motivkontrast bezeichnet wird. Ist die hellste Motivstelle 30 mal heller als die dunkelste, beträgt der Helligkeitsumfang 1:30. Der geradlinige Kurventeil in der Abbildung erstreckt sich etwa über 1,5 Einheiten, was einem Belichtungsumfang von rund 1:30 entspricht. In diesem Fall kann ein Motiv mit einem Helligkeitsumfang bis 1:30 in seiner gesamten Helligkeitsabstufung wiedergegeben werden.
In der Natur ist der Helligkeitsumfang des Motives oft größer als 1:30. Der Film in Abbildung 4.5 kann aber nur Helligkeitsumfänge bis 1:30 bewältigen. Das bedeutet, daß in diesem Fall nur ein bestimmter Motivbereich wiedergegeben werden kann. Der Rest des Motives erscheint auf dem Film schwarz oder weiß.
Wenn der Helligkeitsumfang des Motives geringer als der Belichtungsumfang des Films ist, besitzt der Film einen Belichtungsspielraum.
In der Abbildung 4.5 ist das Belichtungsintervall, also der Helligkeitsunterschied im Motiv, geringer als das Intervall der richtigen Belichtung, d.h. Belichtungsumfang des Films. Somit besitzt der Film einen Belichtungsspielraum. Das Belichtungsintervall läßt sich innerhalb des Intervalls der richtigen Belichtung hin- und herschieben.
Der Fotograf kann kürzer oder länger belichten. Dabei wird er normalerweise eine kürzere Belichtungszeit wählen, um das Bild weniger zu verwackeln.
Der Belichtungsumfang eines Films hängt von der Filmart, seiner Lichtempfindlichkeit und der Entwicklung ab. Diafilme können einen Motivkontrast bis etwa 1:64 bewältigen, Negativfilme bis 1:32 und mehr. Hochempfindliche Schwarzweißfilme verkraften sogar Helligkeitsunterschiede bis 1:2000. Problematisch ist jedoch die Vergrößerung auf Fotopapier, das normalerweise nur Negativkontraste bis 1:16 wiedergeben kann.
Größere Helligkeitsunterschiede lassen
sich während der Belichtung auf Papier bewältigen, indem man zu dunkle Negativstellen länger belichtet und zu helle kürzer.
Abbildung: Belichtungsspielraum eines Schwarzweißnegativfilms. Wenn der Helligkeitsumfang des Motives geringer ist als der maximale Helligkeitsumfang, den ein Film wiederzugeben vermag, so besitzt der Film einen Belichtungsspielraum. Der Fotograf kann dann kürzer oder länger belichten, als der Belichtungsmesser anzeigt.
Der Belichtungsspielraum eines Diafilms ist nur gering, trotz seiner Fähigkeit, einen großen Motivkontrast wiederzugeben. Denn die Belichtungsintensität beeinflußt wesentlich die Farbwiedergabe.
Hierzu sehe man sich einmal die Farbdichtekurven in Abbildung 4.12 auf Seite an. Geringe Belichtungsunterschiede bewirken eine relativ große Farbdichteänderung. Angenommen ein `mittelhelles' Grün soll auf dem Dia auch mittelhell erscheinen. Dann muß es so belichtet werden, daß es sich in der Abbildung 4.12 auf der Farbdichtekurve etwa bei der Belichtungsintensität von -1,25 befindet.
Bereits eine Abweichung auf eine Intensität von -1,5 bewirkt eine deutlich größere Farbdichte. Das Grün erscheint dadurch dunkler als `in Wirklichkeit'. Besonders kritisch wirkt sich das bei der Wiedergabe menschlicher Haut aus, die dann unnatürlich wirkt.
Während man Dias direkt betrachtet, schaut man Negative nicht direkt an, sondern vielmehr die aus den Negativen gewonnenen Papierbilder. Unzulänglichkeiten in der Negativbelichtung kann man während des Vergrößerns auf Fotopapier ausgleichen. Um beim Beispiel des mittelhellen Grüns zu bleiben: Man belichtet das Fotopapier einfach länger oder kürzer, so daß auf dem Papier das Grün mittelhell erscheint.
Der Unterschied des Belichtungsspielraums zwischen Negativ- und Diafilm soll anhand eines weiteren Beispiels betrachtet werden: Man fotografiert ein Menschenporträt. Das Gesicht hat eine mittelhelle (`europäische') Hautfarbe und füllt beinahe das ganze Bild aus. Der Hintergrund ist weiß und ohne Struktur. Er spielt keine Rolle bei der Belichtung, weil auf ihm nichts zu erkennen sein muß. Wenn der Hintergrund eine Struktur hätte und erkennbar sein sollte, so müßte er bei der Belichtung berücksichtigt werden. Beim Negativfilm müßte er dann noch irgendwo innerhalb der Schwärzungskurve abgebildet werden, beim Diafilm hat das Porträt Vorrang.
Man müßte in diesem Falle entweder die Helligkeit des Hintergrunds an das Porträt anpassen oder umgekehrt. Näheres dazu steht im Kapitel `Belichtungsmessung'.
Wird beim Diafilm das Gesicht am `hellen' oder `dunklen' Ende des Intervalls der richtigen Belichtung abgebildet, so ist es viel zu hell oder viel zu dunkel und hat eine unnatürliche Farbe. Obwohl noch alle Gesichtsdetails erkennbar sind, empfindet der Betrachter die Gesichtswiedergabe als unnatürlich, weil die Hautfarbe ein wichtiges Merkmal des Menschen ist.
Der Diafilm muß deshalb so belichtet werden, daß das mittelhelle Gesicht auch einen `mittleren' Belichtungseindruck hinterläßt. Entsprechend muß ein dunkles Gesicht einen g
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