4.2.4 Aufbau des Farbfilms
Abbildung 4.10 zeigt den Aufbau eines Farbfilms. Er hat drei Farbschichten in den subtraktiven Grundfarben Gelb, Purpur und Blaugrün. Diese absorbieren ("schlucken", entziehen) die zu ihnen komplementären Lichtfarben: Die obere Gelbschicht schluckt blaues, die mittlere purpurne grünes und die untere blaugrüne rotes Licht. Die Reihenfolge ist so, dass das energiereichere Licht die obenliegende Schicht belichtet und von ihr weitgehend absorbiert wird. So belichtet am wenigsten davon tieferliegende Schichten (Farbstiche).
Abbildung 4.10: Schichtaufbau eines Farbfilms. Negativ- und Diafilm sind identisch aufgebaut. Letzterer hat über der Lichthofschutzschicht noch eine Zwischenschicht.
Außer den Silberhalogeniden sind in der Emulsion Farbkuppler – farblose Substanzen, die sich an den Silberhalogenidkristallen anlagern und sie umschließen. Während der Entwicklung werden die Farbstoffe (Farben) durch Reaktion der Farbkuppler mit dem Farbentwickler (nur) an den belichteten Kristallen erzeugt. Das Silber wird vollständig entfernt, übrig bleiben die Farbstoffe. Es lässt sich für die Wiederverarbeitung größtenteils rückgewinnen.
Das Bild eines Farbfilms besteht nicht aus Silber, sondern aus Farbstoffen. Zusammengeballte Farbstoffe sind Körner (Korn). Diese sehen unter dem Mikroskop verwaschen aus und werden Farbstoffwolken genannt.
Beim Negativfilm wird Blau, das die Gelbschicht belichtet hat, zu Gelb, Grün zu Purpur und Rot zu Blaugrün.
Abbildung 4.11: Bildentstehung beim Farbnegativfilm. Blaues Licht belichtet die gelbe Schicht, grünes Licht die purpurne und rotes Licht die blaugrüne. Durch die Entwicklung wird blaues Licht zu Gelb, grünes Licht zu Purpur und rotes Licht zu Blaugrün. Bei der Papierentwicklung entsteht ein Negativ vom Negativ: ein Positiv.
Der Farbschichtenaufbau des Fotopapiers ist identisch mit dem des Negativfilms (bei modernen Papieren kann die Reihenfolge der Farbschichten umgekehrt sein). Wird das Negativ auf das Papier belichtet, entsteht ein Negativ vom Negativ: ein Positiv, siehe Abbildung 4.11.
Im Papierbild entsteht Weiß, wo beim Negativfilm alle drei Farbschichten vollständig belichtet sind. Das Negativ ist an diesen Stellen schwarz und undurchsichtig. Beim Vergrößern erhält das Fotopapier dort kein Licht und bleibt weiß.
Blaues Licht belichtet die gelbe Negativschicht. Das Negativ wird von der Vergrößererlampe mit weißem Licht durchleuchtet. Anschließend ist es gelb. Gelbes Licht belichtet auf dem Fotopapier alle Farbschichten außer der gelben; diese ist gelb, da sie die gelben Farbanteile des Lichts reflektiert bzw. hindurchlässt und nicht absorbiert. Es werden die purpurne und die blaugrüne Papierschicht belichtet. Subtraktiv gemischt sind Purpur und Blaugrün Blau. Das Fotopapier wird unter weißem Licht betrachtet. Die Purpurschicht entzieht dem weißen Licht die grünen Farbanteile, die Blaugrünschicht die roten Farbanteile. Übrig bleiben die blauen Lichtanteile.
Grünes Licht belichtet die Purpurschicht des Negativfilms. Das Fotopapier wird deswegen purpur beleuchtet. Alle anderen Farbschichten außer der Purpurschicht werden belichtet; das sind die Gelb- und die Blaugrünschicht. Wird das Fotopapier mit weißem Licht beleuchtet, werden die Gelb- und die Blaugrünschicht in der subtraktiven Mischung zu Grün.
Rotes Licht belichtet die Blaugrünschicht des Negativs. Das Fotopapier wird durch das Negativ mit blaugrünem Licht belichtet und zwar die Gelb- und die Purpurschicht, die in der subtraktiven Mischung wieder Rot sind.
Schwarze Motivanteile belichten keine Negativschicht. An unbelichteten Stellen ist das Negativ durchsichtig. Beim Fotopapier werden alle drei Farbschichten belichtet, die in der Mischung Schwarz sind.
Der Umkehrfilm (Diafilm) hat den gleichen Schichtaufbau wie der Negativfilm. Blaues Licht belichtet die obere, grünes die mittlere und rotes die untere Schicht.
Zuerst wird der Diafilm schwarzweiß-negativ entwickelt, das negative Silberbild durch Bleichen entfernt, anschließend diffus zweitbelichtet (Ergebnis: Schwarzweißdia) und im Anschluss farbig entwickelt. Die Farben werden durch Farbstoffe erzeugt. Abschließend wird das Silber aus dem Film entfernt durch Bleichen.
Abbildung: Prinzip der Umkehrentwicklung. 1) Durch die Belichtung entstehen Entwicklungskeime – Punkte in den Dreiecken, die Silberhalogenide darstellen sollen. 2) Durch die Erstentwicklung bildet sich aus den Entwicklungskeimen Silber (schwarze Dreiecke). 3) Im Bleichbad wird das Silber ausgewaschen (gepunktete Dreiecke). 4) Die Zweitbelichtung erzeugt in den verbliebenen Silberhalogeniden Entwicklungskeime. 5) Die Zweitentwicklung reduziert die Silberhalogenide zu Silber. Bei Farbdiafilmen ist das Silber von Farbkupplern umgeben, die durch Reaktion mit dem Farbentwickler zu Farbstoffen werden. Das Silber wird entfernt und die Farbstoffe verbleiben im Film.
Farben entstehen in den Schichten, wo kein Negativbild (Silber) durch die Erstentwicklung entstanden ist: Das sind die unbelichteten Silberhalogenide, die sich nach dem Bleichen noch im Film befinden. Diese werden noch einmal entwickelt (Zweitentwicklung). Die Farbdichte ist größer, wo an einer Filmstelle mehr Silberhalogenide sind. Sie ist proportional zur Schwärzung.
Rotes Licht hat die Blaugrünschicht belichtet. Dort entstand ein Negativbild (Silber). Folglich werden Farben in der unbelichteten Purpur- und Gelbschicht gebildet. Beim Durchleuchten mit weißem Licht entzieht die gelbe Schicht (der gelbe Farbstoff) die blauen Farbanteile und die Purpurschicht die grünen Farbanteile. Übrig bleiben die roten Farbanteile des Lichts.
Grünes Licht belichtet die purpurne Schicht. Dort entsteht durch die Negativentwicklung ein Silberbild. Die Gelb- und Blaugrünschicht werden nicht durch grünes Licht belichtet, weshalb sich dort bei der Zweitentwicklung gelbe und blaugrüne Farbstoffe bilden. Die gelbe Schicht entzieht dem weißen Licht beim Durchleuchten die blauen Farbanteile, die blaugrüne Schicht die roten Farbanteile. Weißes Licht setzt sich zusammen aus den Farbanteilen Rot, Blau und Grün; werden Blau und Rot entzogen, ist das Licht grün. Analog entsteht Blau.
Das Farbfilm-Bild setzt sich zusammen aus Farbstoffen, nicht aus Silber. Es gibt dafür Farbdichtekurven und keine Schwärzungskurven. Sie zeigen wie die Schwärzungskurve den Einfluss der Belichtung auf die Filmschicht. Es gibt drei Dichtekurven, für jede Farbschicht eine. Sie beschreiben, wieviel Farbstoffe verschieden helles Licht erzeugt. Viel Farbstoffe lassen wenig Licht durch, der Film hat dort eine große Dichte (Lichtundurchlässigkeit). Die Dichte wird der senkrechten Achse zugeordnet, die Beleuchtungsstärke (Lichtmenge) in Luxsekunden der waagrechten.
Abbildung 4.12 zeigt die Farbdichtekurven eines Negativ- sowie Diafilms. Beim Diafilm verlaufen die Kurven umgekehrt. Schließlich soll wenig Licht eine hohe Dichte verursachen, damit auf dem Dia dunkle Motivstellen auch dunkel sind. Helle Motivstellen dürfen im Dia nur geringe Deckung erzeugen, um hell zu erscheinen.
Abbildung 4.12: Farbdichtekurven. Oben: Negativfilm (Agfacolor XRG 100). Unten: Diafilm (Agfachrome 50 RS Professional). Damit das Motiv ohne Farbstiche abgebildet wird, müssen die Kurven parallel verlaufen.
Sollen die Farben ausgeglichen sein und keine Farbstiche entstehen, müssen alle drei Kurven parallel verlaufen. Sie sollten möglichst deckungsgleich sein. Ist eine Dichtekurve nach oben verschoben, aber ansonsten parallel zu den anderen Kurven, entsteht ein Farbstich mit gleichmäßiger Dichte, der bei Negativfilmen während des Vergrößerns ausgefiltert werden kann.
Liegt die Gelbkurve über der Purpur- und Blaugrünkurve, hinterlässt blaues Licht einen stärkeren Belichtungseindruck. Das Negativ wird gelber. Damit das Fotopapier nicht mit zuviel gelbem Licht belichtet wird, filtert man es beim Vergrößern mit einem Blaufilter geeigneter Dichte wieder heraus. Andernfalls würde das Papierbild blaustichig. Es gilt die Regel: Ein Farbstich auf dem Papierbild wird mit einem gleichfarbigen Filter ausgefiltert. Die Filter von Vergrößerungsgeräten bestehen aus den subtraktiven Grundfarben Gelb, Purpur und Blaugrün. Kombiniert man einen Purpurfilter mit einem Blaugrünfilter, entsteht Blau.
Überschneiden sich die Farbdichtekurven, nennt man das einen kippenden Farbgang oder Farbkippen.
Beim Farbkippen entsteht ein komplementärer Farbstich in den Lichtern (helle Bildstellen) und Schatten (dunkle Bildstellen), der nicht gefiltert werden kann. Zum Filtern des Farbstichs in den Schatten benötigt man beim Diafilm ein Filter in der Komplementärfarbe. Das verstärkt den (komplementären) Farbstich in den Lichtern. Gleiches gilt für den Negativfilm, dort werden Farbstiche mit der gleichen Farbe gefiltert.
In Abbildung 4.13 verläuft die rotempfindliche Blaugrünkurve bei schwacher Belichtung oberhalb der anderen Farbdichtekurven, bei stärkerer Belichtung unterhalb.Bei schwacher Belichtung dominiert so im Negativ die Farbe Blaugrün, die auf dem Papierbild als Rot erscheint. Bei starker Belichtung dominiert die Mischfarbe aus Gelb und Purpur (Farbstoffe der beiden anderen Farbdichtekurven): Rot. Rot erscheint im Positiv als Blaugrün. Auf dem Papierbild haben dunkle Bildstellen einen Rotstich und helle Bildstellen einen Blaugrünstich. Beim Diafilm träfe das Gegenteil zu: In den Schatten (dunkle Bildstellen) wäre ein Blaugrünstich, in den Lichtern (helle Bildstellen) ein Rotstich.
Abbildung 4.13: Farbkippen. Die rotempfindliche Blaugrünkurve verläuft bei schwachem Licht oberhalb der anderen Farbdichtekurven, bei starkem Licht unterhalb. Dunkle Motivstellen im Papierbild haben einen Rotstich, helle Motivstellen einen Blaugrünstich. Filtert man den Rotsich heraus, verstärkt sich der Blaugrünstich und umgekehrt.
Negativfilme haben einen farbigen Überzug, meist in Orange. Die Farbe kommt von zwei Masken, einer roten und einer gelben. Manche Filme haben drei Masken. Sie sorgen für reinere und brillantere Farben.
Sind der Farbfilm oder das Papierbild entwickelt, bestehen beide aus drei Farbschichten: Gelb, Purpur und Blaugrün. Diese entziehen dem weißen Licht, mit dem das Bild betrachtet wird, Farbanteile. Jede Farbschicht soll aus dem weißen Licht den zu ihr komplementären Farbanteil entfernen (absorbieren). Alle anderen Farbanteile sollen reflektiert oder hindurchgelassen werden. Die Gelbschicht dürfte nur Blau, die Purpurschicht nur Grün und die Blaugrünschicht nur rotes Licht absorbieren.
Die Farbschichten absorbieren aber auch Licht, für das sie nicht empfindlich sein sollten. Die Purpurschicht schluckt einen Teil des blauen Lichts und nicht nur Grün. Es wirkt wie ein Gelbfilter (ein Gelbfilter absorbiert blaues Licht), da dem Licht nun ein gewisser Blauanteil fehlt. Man spricht von einer gelben Nebendichte des Purpurs, welche die Farbwiedergabe verschlechtert. Das Purpur ist dichter, da es zusätzlich durch Blau belichtet wurde.
Die Blaugrünschicht absorbiert zum Teil blaues und grünes Licht, was sie nicht sollte. Sie wirkt wie ein Gelbfilter (das absorbiert auch Blau) und ein Purpurfilter (absorbiert auch Grün), die subtraktiv gemischt rot sind (Gelb entzieht dem Purpur das Blau, Purpur dem Gelb das Grün, übrig bleibt Rot, das beide Farben reflektieren und hindurchlassen). Somit hat die Blaugrünschicht eine rote Nebendichte.
Abbildung 4.14 zeigt das Absorptionsvermögen der Schichtfarbstoffe des Agfachrome 50 RS Professional. Die einzelnen Farbstoffe sind für ihre Komplementärfarben maximal empfindlich, aber auch geringer für ihre Nachbarfarben. Die Purpurschicht zum Beispiel ist nicht nur für grünes, sondern auch blaues Licht empfindlich.
Abbildung 4.14: Absorptionsvermögen der Schichtfarbstoffe. Die Farbstoffe eines Films absorbieren nicht nur Licht der Komplementärfarbe, sondern auch Licht, das nur ihre Nachbarfarbe absorbieren soll. Die sogenannten Nebendichten erzeugen nicht mehr korrigierbare Farbstiche. Sie können beim Negativfilm durch Masken kompensiert werden.
Beim Farbdiafilm wirken sich Nebendichten nicht so störend aus. Die gelbe Nebendichte des Purpurfarbstoffes filtert einen Teil des blauen Lichts heraus. Dadurch erscheint Blau verschwärzlicht. Das gleiche gilt für Grün (rötliche Nebendichte der Blaugrünschicht filtert Grün). Purpurfarben erscheinen weniger blau. Die Farbtöne werden nicht wesentlich verändert.
Die Purpurschicht des Negativfilms erzeugt im Papierbild durch Belichten der Gelb- und Blaugrünschicht die Farbe Grün. Beim Durchleuchten des Negativs wird dem Vergrößererlicht mehr Blau entzogen als notwendig wäre. Dadurch wird die Gelbschicht des Fotopapiers weniger belichtet. Beim Betrachten des Fotopapiers wird dem Betrachtungslicht weniger Blau entzogen, da die Gelbschicht des Fotopapiers weniger dicht ist. Somit ist das Grün blaustichig.
Rot erscheint gelbstichig. Blau, Gelb und Purpur sind geringer gesättigt.
Nebendichten lassen sich nicht durch eine einheitliche Filterung korrigieren. An dichten Negativstellen sind mehr Nebendichten als an weniger dichten Stellen. Ein Filter filtert an allen Stellen gleich. Masken helfen ab. Sie sind an dichten Stellen weniger dicht und an weniger dichten Negativstellen dichter. Es entsteht ein einheitlicher Farbstich gleicher Dichte in den Farben der Nebendichten, der sich ausfiltern lässt.
Für die Purpurschicht benutzt man eine gelbe, für die Blaugrünschicht eine rötliche Maske. Beide Masken ergeben die typische farbige Tönung des Farbnegativfilm-Schichtträgers.
Der Infrarotfarbfilm (lat. infra = nahebei) wird durch Infrarotlicht belichtet (Wellenlängen zwischen 700 und 900 nm), das für uns unsichtbar ist. Man fotografiert durch Gelb-, Orange-, Rot- oder Infrarotfilter. Mit Infrarotfarbfilmen erkennt man Baumschäden: Gesunde Bäume erscheinen rot, geschädigte blasser.
, Januar 1996.
Letzte Bearbeitung: 06.05.2017.