Modul 5 - Fotografische Aufnahmesysteme - Der fotografische Prozess - Bildentstehung
Bildentstehung am Beispiel der Schwarzweiß Fotografie
Nachdem die elektromagnetische Strahlung das Objektiv und eventuell vorgeschaltete Filter passiert hat, kann das eigentliche fotografische Bild entstehen. Dies wird in diesem Abschnitt anhand des Schwarzweiß-Films veranschaulicht.
Der Schwarzweißfilm besteht im Wesentlichen aus einer Polyesterschicht, auf der sich mittels einer Haftschicht lichtempfindliche Silberhalogenide (AgBr, AgCl, AgJ) mit einer Kristallgröße von 0.2 mm, die in Gelatine eingebettet sind, befinden. Diese Schicht wird von einer Schutzschicht bedeckt.
Trifft Licht auf diese fotografische Schicht (hier AgBr), wird das Kristallgefüge verändert. Das Silber wird vom Brom getrennt (reduziertes Silber) - es entsteht ein latentes Bild.
Bei einer Negativentwicklung wird dieses latente Bild sichtbar gemacht. Im Fixierbad wird das unbelichtete Silberbromid in ein leicht wasserlösliches Silbersalz umgewandelt und anschließend im Wasserbad ausgelöst. Nur metallisches Silber bleibt im belichteten Umfang zurück.
Abb 5-7: S-W-Negativprozeß (aus Kraus, 1988)
Um ein Positiv zu erhalten, wird das belichtete Silberbromid entfernt, das unbelichtete Silberbromid bleibt erhalten. Es wird gleichmäßig nachbelichtet und dann als Positiv entwickelt, fixiert und gewässert.
Von großer Bedeutung ist der Zusammenhang zwischen der einwirkenden Lichtmenge und der entstehenden Schwärzung, der durch die Schwärzungskurve beschrieben wird. Ein Maß für die Schwärzung wird aus dem Vergleich eines auf die Schicht auffallenden Lichtstromes F0 mit dem hindurchgelassenen, also transmittierten, Lichtstrom F gewonnen. Die Schwärzung oder Dichte D ist definiert als
D = log F / F0 = log 1 / t.
Eine Dichte D = 1 liegt vor, wenn 10 % des auffallenden Lichtstromes durchgelassen werden, bei D = 2 beträgt der Durchlassgrad nur noch 1 %.
Den typischen Verlauf der Schwärzungskurve einer fotografischen Schicht zeigt Abbildung 5-8.
Abb. 5-8: Verlauf der Schwärzungskurve (aus Albertz, 1991)
Auf der Abszisse ist der Logarithmus der Belichtung E * t aufgetragen, die sich aus der Bestrahlungsstärke E [W/m²] und der Bestrahlungs- bzw. Belichtungszeit t [s] ergibt. Die Ordinate zeigt die Schwärzung D. Es ist zu erkennen, dass auch ohne Belichtung eine geringe Schwärzung auftritt (Grundschleier). Bei zu geringer Belichtung (Unterbelichtung), wie auch bei zu starker Belichtung (Überbelichtung) sind die entstehenden Schwärzungen nicht proportional zur Belichtung. Diese Bereiche eignen sich nicht zum Fotografieren . Nur im etwa geradlinig verlaufenden Teil (Normalbelichtung) setzen fotografische Schichten die Helligkeitsunterschiede der abgebildeten Objekte in angemessene Schwärzungsunterschiede um.
Durch den Belichtungsunterschied D log E * t entsteht der Dichteunterschied DD. Der gerade Teil der Schwärzungskurve ist deshalb entscheidend für die Eigenschaften einer fotografischen Schicht, sein Anstieg kennzeichnet die Gradation g, seine Lage bestimmt die Empfindlichkeit S. Bildteile, die mit einer Belichtung in diesem Bereich entstehen, haben die beste geometrische Auflösung
Gradation ist die Eigenschaft, Objektkontraste als mehr oder weniger große Schwärzungsunterschiede wiederzugeben. Der g-Wert ergibt sich aus dem Anstieg des geraden Teils der Schwärzungskurve (g = tan a). Es wird zwischen weichen (g <1), normalen (g~1) und harten (g >1) Schichten unterschieden. Harte Schichten bewirken kontrastreichere Bilder – kleine Bestrahlungsunterschiede bewirken große Schwärzungsunterschiede. Bei weichen Schichten sind die Verhältnisse umgekehrt.
Die Empfindlichkeit S (Sensitivity) gibt an, welche Lichtmenge erforderlich ist, um bei der Entwicklung eine bestimmte Schwärzung zu erhalten. Gemessen wird die Empfindlichkeit nach verschieden definierten Systemen, meist nach der deutschen Norm DIN (Deutsche Industrie Norm) oder der amerikanischen Norm ASA (American Standards Organisation).
|
DIN |
12 |
15 |
18 |
21 |
24 |
27 |
30 |
33 |
|
ASA |
12 |
25 |
50 |
100 |
200 |
400 |
800 |
1600 |
Eine Schicht mit der Empfindlichkeit 24 DIN / 200 ASA ist doppelt so empfindlich und deshalb nur halb so viel zu belichten wie eine Schicht mit 21 DIN / 100 ASA.
Zur Kennzeichnung von Luftbildfilmen wird vielfach ein besonderes System, das Aerial Film Speed (AFS), benutzt. Es führt zu ähnlichen Zahlenwerten wie das ASA-System, ist jedoch weniger von der Form der Schwärzungskurve abhängig.
Für andere Entwicklungsspezifikationen und für infrarotempfindliche Filme wird die Empfindlichkeit in EAFS (effective AFS) angegeben.
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