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FarbfotographieVor mehr als 100 Jahren sah man der Forschung in der Farbfotografie in natürlichen Farben erwartungslos entgegen. Wer farbige Fotos haben wollte, musste jene Aufnahmen nachcolorieren lassen. Heutzutage ist die Farbfotografie aus nahezu keinem Lebensbereich mehr wegzudenken. Die Prozesse die notwendig sind, damit eine Farbfotografie entstehen kann, werden im Folgenden erläutert: Der fotographische Elementarprozess
Silberhalogenid (Silberbromid, aber auch –iodid und –chlorid) färbt sich am Licht infolge photochemischer Zersetzung in Silber und Halogen schwarz:
Diese Lichtempfindlichkeit ist die Grundlage sowohl der Schwarz-Weiß- als auch der Farbfotografie. Die Spektrale SensibilisierungIm Fotomaterial liegen Silberhalogenid-Mikrokristalle in einer Gelatineschicht auf einem Trägermaterial (bei einem Film Kunststofffolie, bei Fotopapier Papier). Die Kristalle sind die Speicherelemente für die Registrierung optischer Information. Sie sind jedoch nur für blaues und ultraviolettes Licht empfindlich. Um ihre Empfindlichkeit für grünes und rotes Licht zu erreichen, werden „Sensibilisierungsfarbstoffe“ verwendet. Solche Farbstoffmoleküle liegen wie Blätter eines Buches auf der Silberhalogenidschicht.
Abb.:
Anordnung der Moleküle von Sensibilisierungsstoffen auf Silberbromidschicht Die Entwicklung
Bei der Entwicklung wird das prinzipiell durch die Latentbildkeime bereits vorhandene, aber latente Bild Ag+ +e` -® Ag° Der Entwickler wird dabei selbst oxidiert. Damit der Entwickler nicht auch jene Silberhalogenidkristalle ohne Latentbild angreift, wird die Entwicklung rechtzeitig durch ein Stoppbad mit stark verdünnter Essigsäure beendet.
Das Fixieren
Weil das Bild noch unverändertes
Silberhalogenid enthält, darf es nach der Entwicklung noch nicht ans
Tageslicht. Mit Hilfe von Natriumthiosulfat wird dieses nun beim Fixieren
entfernt. Unlösliches Silberhalogenid wird dabei in lösliches Komplexsalz
umgewandelt:
Das Komplexsalz kann mit Wasser
abgewaschen werden. Vom Negativ Zum Positiv
Hiernach erhält man ein lichtbeständiges
Negativ, das an hell belichteten Stellen dunkel ist und umgekehrt. Um ein
Positiv, d.h. wirklichkeitsgetreues Bild zu erhalten, wird das
durchsichtige Negativ in der Dunkelkammer mit lichtempfindlichem Papier bedeckt
und dieses Papier durch das Negativ hindurch belichtet. An den dunklen Stellen
des Negativs wird das darrunterliegende Papier nur schwach belichtet an, den
hellen Stellen stark. Bei anschließender Entwicklung und Fixierung des
Papiers entsteht ein wirklichkeitsgetreuer Abzug. Nun erhält man ein Schwarz-Weiß-Bild. Um zu verstehen wie Farbfotographie funktioniert, hier ein kleiner Einblick in die physikalische Farbtheorie: Die Physikalische Farbtheorie
Eine Farbe ist Licht in einer ganz
bestimmten Wellenlänge. Man unterscheidet additive und substaktive
Grundfarben Additive Grundfarben: Beim Durchtritt durch ein dichteres Medium wird weißes Licht in seine Spektralfarbe zerlegt, bei denen man drei Hauptabschnitte unterscheidet: blau, grün und rot. Man bezeichnet diese Farben als additive Grundfarben, weil sie im richtigen Verhältnis zueinander wieder weißes Licht ergeben.
Abb: Mischung der additven Grundfarben Subtraktive Grundfarben: Yellow, magenta und cyan werden als subtraktive Grundfarben bezeichnet, weil men mit ihnen einen Teil des Weißen Lichtes subtrahieren kann. Mischt man alle drei subtraktiven Grundfarben, subtrahiert man sowohl den ROT-, als auch den GRÜN- und den BLAU-Anteil des weissen Lichtes, die Stelle erscheint schwarz. Durch verschieden starke Mischung kann jeder Zwischenton erzielt werden.
Abb.:
Mischung der subtraktiven Grundfarben Farbfotografie nach dem subtraktiven Verfahren
Im Gegensatz zum Farbfernsehen spielt
die additive Farbmischung in der Farbfotografie kaum eine Rolle. Die gängigen Verfahren
basieren alle auf der subtraktiven Farbmischung. An die Reaktion des Entwicklers mit dem
belichteten Silberhalogenid wird eine farbstofferzeugende Reaktion gekoppelt.
Der oxidierte Entwickler reagiert mit dem Kuppler über einen Leukofarbstoff zu
einem Farbstoff (chromogene Entwicklung). Ein Farbnegativfilm muss so aufgebaut
sein, dass die drei subtraktiven Grundfarben yellow, magenta und cyan bei
der Entwicklung in voneinander getrennten Schichten des Filmes entstehen,
sonst würde die richtige Farbe
nicht an den richtigen Stellen des Bildes entsehen. Nach dem Entwickeln liegt
elementares Silber neben gekuppeltem Farbstoff vor. Im Unterschied zur
Schwarz-Weiß-Fotografie findet nun ein Bleichschritt statt, in dem das
Silber zu Silberhalogen oxidiert wird:
Beim anschließenden Fixieren werden die Silbersalze analog zur Schwarz-Weiß-Fotografie entfernt, zurück bleibt das Farbnegativ.
Abb.:
Farbnegativ (links), Farbpositiv (rechts) Das Positiv wird gewonnen, indem
man auf undurchsichtiges Trägermaterial ebenfalls getrennte lichtempfindliche
Schichten aufbringt, die durch das Negativ belichtet werden. Bei der Entwicklung
werden die belichteten Stellen zu Silber reduziert, während gleichzeitig durch das Oxidationsprodukt des Entwicklers der
subtraktive Farbstoff einkuppelt. Es folgt das Bleich- und Fixierbad, bei dem
das Silber zu Silberhalogenid und das Silberhalogenid zu einem wasserlöslichen
Komplex reagiert. Nach dem Waschen und trocknen erhält man das
wirklichkeitsgetreue Farbpositiv.
Verwendete Quellen: http://www.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemie/umat/farbfotografie/farbfoto.htm |