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Grundlagen der Chemie

SilberhalogenideVerbindungen von Chlor, Brom oder Jod mit Silber sind lichtempfindlich•Natriumchlorid + Silbernitrat= Silberchlorid + Natriumnitrat•Kaliumbromid + Silbernitrat= Silberbromid + Kaliumnitrat•Kaliumjodid + Silbernitrat= Silberjodid + Kaliumnitrat

Korn besteht aus Silber und Halogenid; Belichtung führt zu Zerstörung der Struktur, Spaltung von Silber und Halogen an einer Stelle (Silberkeim, latentes Bild); Entwicklung führt zu Spaltung des gesamten, belichteten Korns in Halogen und metallisches Silber Bildschwärzung)

EntwicklungBei der Belichtung entsteht eine kleine Anzahl von Silberatomen an den Silberhalogeniden, Halogen wird freigesetzt. Latentes Bild. Bei der Entwicklung werden Elektronen zugeführt, sodaß genug belichtete Halogenide zu reinem Silber reduziert werden, während unbelichtete Halogenide unverändert bleiben. Der Entwickler enthält außerdem Alkali, um das freiwerdende Brom zu binden. Im Fixierer werden die restlichen Silberhalogenide gelöst. Chemische Entwicklung.Diese Vorgänge finden statt in der Emulsionsschicht (Gelatine)

Periodensystem8 Hauptgruppen + Nebengruppen: Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Erdmetalle, Kohlenstoffgruppe, Stickstoffgruppe, Erzbildner, Salzbildner, Edelgase

3 Gruppen•Säuren: Nichtmetalloxide in Wasser, z.B. Salzsäure (HCl) Verwendung als Bleichmittel & zum Reinigen von Gefäßen oder Schwefelsäufe (H2SO4) Verwendung in Abschächern, Bleichbädern, Umkehrbädern•Laugen: Metalloxide in Wasser, z.B. Brenzkatechin (C6H4(OH)2) Verwendung als Entwicklersubstanzoder ...•Salze

IonenbindungZwischen Metall- und Nichtmetallatomen. Metallatom gibt Elektron ab, Nichtmetallatom nimmt Elektron auf, beide werden unterschiedlich geladen und ziehen sich gegenseitig an. Kristallin.

ElektronenpaarbindungZwischen Nichtmetallen. Beide Atome sind bestrebt, Elektronen aufzunehmen, daher teilen sie sich ein gemeinsames Elektronenpaar. Amorph.

MetallbindungZwischen Metallen. Metallatome geben Elektronen ab, werden zu Ionen. Freie Elektronen bewegen sich zwischen Ionen & halten diese zusammen. Kristalline Struktur kubisch/hexagonal

Inhaltsstoffe eines SW-Entwicklers

WasserLösemittel, vor allem für Pulverentwickler!

Entwicklersubstanzenspenden Elektronen zur Reduktion (Elektronenzunahme) des Silbers, gleichzeitig werden sie selbst oxidiert (Elektronenabnahme). Außerdem entsteht Bromwasserstoffsäure, ph-Wert sinkt. Redox-Reaktion.Halogene reagieren mit dem Oxidationsprodukt des Entwicklers.

Brenzkatechin = ausgleichend, Hydrochinon = kontrastreich, Positiventwickler, Metol = arbeitet weich, Positiv- & Negativ-Entwickler, Glyzin = Feinkornentwickler, Amidol = E6-Entwickler, Phenidon = Ersatz für Metol

KonservierungsmittelDamit die Entwicklersubstanzen nicht so schnell an der Luft oxidieren, setzt man Natriumsulfit zu

EntwickleralkaliViele Entwicklersubstanzen werden als saure Salze (Pulverentwickler) verwendet. Sie gewinnen aber erst im alkalischen ph-Bereich ihre Entwicklungswirkung. Daher werden Alkalien zugesetzt: Ätznatron = schnelle, harte Entwickler, Soda & Pottasche = die meisten Entwickler, Borax = Feinkornentwickler. Außerdem werden organische Substanzen benutzt

AntischleiermittelEntwickler reduzieren bei langer Entwicklungszeit auch unbelichtetes Silber. Es entsteht ein Schleier. Dagegen wird z.B. Kaliumbromid eingesetzt

EntwicklerzusätzeNetzmittel (Herabsetzung der Oberflächenspannung), Härtemittel für die Gelatine, Komplexierungsmittel gegen Kalk & Silberausfällungen, Organische Stabilisatoren für Gradation & Schwärzung, Neutralsalze zur

Entwicklungsbeschleunigung, Substanzen zur Steigerung der Empfind-lichkeitsausnutzung, Lösemittel für Silberhalogenide bei Feinkorn-entwicklern, Bakterizide.

Hauptbestandteile eines SW-PapierentwicklersMethol (Entwicklersubstanz), Natriumsulfit (Aktivator-Säure), Kalium-bromid (Entwickleralkali), Wasser (Lösemittel), Kaliumkarbonat (...)

OberflächenentwicklerArbeitet schnell, dringt nicht so tief in die Schicht. Gute Schatten-zeichnung, günstig bei Unterbelichtung, arbeitet weich, aber nicht feinkörnig, flaue Lichter. Negativentwickler

Schichttiefenentwicklergleichmässige Entwicklung, geringes Korn, hoher Kontrast, geringe Empfindlichkeitsausnutzung. Positiventwickler, Strich- & Feinkornent-wickler

KornoberflächenentwicklerNur OH-Gruppen oder eine wirksame NH2-Gruppe, entwickelt nur die Oberfläche des Korns, innen entsteht ein Hohlraum. Beim Trocknen bricht das Korn, es entstehen Bruchstücke. Ausgleichs-Feinkornentwickler

KorntiefenentwicklerZwei wirksame NH2-Gruppen. Nur der Keim wird wirklich entwickelt, aber gelöstes Silber schlägt sich daran nieder. Das Korn ist kleiner und gleichmäßiger als vorher. Halbphysikalische Entwicklung, echte Super-Feinkornentwicklung

ph-Wertgibt die Anzahl der Wasserstoffionen auf 1 Liter an. Werte von 0 - 14, ph 7 = neutral, 0 - 6 = sauer, 8 - 14 alkalisch. Testmöglichkeiten: Indikatorpapier

ph-Werte der wichtigsten Chemikalien•Entwickler: alkalisch•Stopbad: leicht sauer (meist Essigsäure!)•Fixierer: sauer

Sensibilisierung

Chemische SensibilisierungDurch Beimischen von Schwermetallionen Gold, Silber, Quecksilber, Selen in die Emulsion wird die Lichtempfindlichkeit gesteigert.

Physikalische Sensibilisierung

Reifeprozeß: Erhitzen & Abkühlen

Optische SensibilisierungSilberhalo sind nur für Licht bis 500 nm empfindlich. Durch beimischen bestimmter Farbstoffe in die Emulsion kann die Empfindlichkeit auf grünes und rotes Licht erweitert werden

UnsensibilisiertSW-Papier, nur möglich für die Reproduktion schwarzweißer Vorlagen, empfindlich bis 500 nm

OrthochromatischEmpfindlich auch für grün (bis 600 nm), aber rotblind

PanchromatischEmpfindlich für alle sichtbaren Lichtfarben

InfrarotempfindlichBesonders auf rot & Infrarot sensibel, aber häufig Grün-Lücke

SchichtaufbauDünne Schichten mit kleinen Kristallen sind niedrigempfindlichDicke Schichten mit großen Kristallen sind hochempfindlichDiese haben daher ein geringeres Auflösungsvermögen. Häufig werden 2 unterschiedlich dicke Schichten übereinander gegossen, um die Empfindlichkeit zu erhöhen, und die Schärfe zu erhalten

ReflexionslichthofHelle Lichter können den ganzen Film durchdringen und anschließend reflektiert werden. Es entsteht eine versetzte Zweitbelichtung. Daher werden Rollfilme mit einer gefärbten Gelatineschicht auf der Rückseite des Schichtträgers versehen, die bei der Entwicklung entfärbt wird. Kleinbildfilme werden mit einer grauen Tönung versehen, die erhalten bleibt, aber nicht stört. Lichthofschutzschicht

DiffusionslichthofSilberhalos absorbieren nicht nur, sie reflektieren auch. Dadurch werden angrenzende Kristalle mitbelichtet. Dies tritt vor allem bei niedrig-empfindlichem Material auf

Auflösungsvermögen

Anzahl der abgebildeten paralellen Linien pro mm.Bis 60 geringBis 70 mittelBis 135 hochBeeinträchtigt von Belichtung, Entwicklung, Vorlagenkontrast, Objektiv, Blende, Schichtdicke

Filmkontrast•Niedrigempfindliche Filme, dünne Schicht, arbeiten härter•Hochempfindliche Filme, dicke Schicht, arbeiten weicher, weil mehr Kristalle übereinander vorhanden sind

Schichten eines SW-Negativfilmes

•Schutzschicht-> gegen mechanische Beschädigungen•Emulsion-> lichtempfindlich, Silberhalo & Gelatine•Haftschicht•Trägermaterial•Lichthofschutzschicht-> gegen Reflexionslichthof, Reststrahlen werden verschluckt

Schichten eines SW-PapiersBarytpapier (längere Haltbarkeit, besser zu retouchieren, aber längere Verarbeitungszeiten)

•Schutzschicht•Emulsion•Barytschicht (Weißschicht = optische Aufhellung)•Papierträger

PE-Papier (kurze Verarbeitungszeit, kürzere Haltbarkeit, Maschinen-verarbeitung möglich, Kunststoff-Papier)

•Schutzschicht•Emulsion•PE-Schicht•Papierträger•PE-Schicht•Antistatikschicht-> um statische Aufladung zu verhindern

Multikontrastpapierbesteht aus einem Mehrschichten-Aufbau. Eine Schicht arbeitet weich, die andere hart. Zusätzlich sind diese Schichten Farbsensibilisiert, sodaß sie über Farb-Filter gesteuert werden können.

Gradationswandlung durch unterschwellige VorbelichtungMan arbeitet mit hartem Papier, daß durch diffuse Vorbelichtung weicher gemacht wird. Dabei wird die Schwelle der Belichtungszeit, die zur Schwärzung führt verschoben, Die Schwärzungskurve flacher. Zusätzlich wird die Empfindlichkeit gesteigert.

Panchromatisches SW-Papierdient zur Vergrößerung von Farbnegativen.

Materialeigenschaften SW

•Lichtempfindlichkeit/Farbempfindlichkeit (Sensibilisierung)•Körnigkeit (RMS-Wert = Anzahl der Körner pro qcm)•Gradationsverhalten (Dichtekurve/Gradationskurve)•Auflösungsvermögen (Linienpaare/mm)•Schärfeleistung (Lichthofeigenschaften: siehe Diffusionslichthof)•Belichtungshinweise•Lagerung & Verarbeitung

GradationAbhängig vom Winkel der Schwärzungskurven. Je steiler der Winkel, desto härter die Gradation des Materials. Gradationskurve: Schleier, Schwelle, gradliniger Teil, Schulter, max. Dichte

TransparenzVerhältnis des durchscheinenden zum auffallenden Licht. Durchsichtig = Transparenz 1, undurchsichtig = Transparenz 0 (Bei Aufsichtsvorlagen Remission)

OpazitätVerhältnis des auffallenden zum durchscheinenden Licht. Durchsichtig = Opazität 1, undurchsichtig = Opazität unendlich

DichteLogarithmus der Opazität (Dichte 1 = Opazität 10, Dichte 2 = Opazität 100, Dichte 3 = Opazität 1000)

Gamma-WertTangens des gradlinigen Teils der Schärzungskurve. Gamma 1 = Gleiche Gradation, Gamma kleiner = weicher, Gamma größer = härter

Kontrastindex CITangens einer Geraden zw. 0,2 über Schleier und 2 lg-Einheiten weiter auf der Schwärzungskurve. Mittlerer Gradient. Kodak-Einheit

Beta-WertTangens zweier Punkte auf der Schwärzungskurve (0,1 und 1,5 lg-Einheiten weiter.Mittlere Gradation. Agfa-Einheit, weitgehend mit CI übereinstimmend

VorbelichtungWird lichtempfindliches Material vorbelichtet, tritt eine Beugung der Gradation ein, sie wird weicher. Außerdem wird die Allgemein-empfindlichkeit erhöht. Bei einer geringen, diffusen Vorbelichtung tritt keine Erhöhung des Schleiers ein (unterschwellige Vorbelichtung)

Effekte, die bei der Belichtung oder Entwicklung einer Silberhalogenidschicht auftreten

Callier-Effektausgefressene Lichter durch Kondensor im Vergrößerer (geschwärzte Stellen des Negativs reflektieren Licht fast vollständig)

Eberhard-EffektKanteneffekt: Entwickler verbraucht sich an größeren Negativpartien schneller, während er sich an kleineren Stellen häufiger erneuert, tritt unterschiedliche Schwärzung von gleichstarkbelichteten Stellen im Negativ auf. Dieser Effekt macht sich besonders an Kanten bemerkbar, ersteigert den Schärfeeindruck

Sabattier-EffektPseudo-Solarisation: anentwickeltes Material wird umgekehrt, wenn es während des Entwicklungsvorganges von Licht getroffen wird.

Schwarzschildeffektkorrekte Schwärzung nur bei Zeiten von 1/10 bis 1/1000 sec. Bei längeren Zeiten muß die Belichtungszeit zusätzlich verlängert werden(1 sec = + 1 Bl), außerdem steilt die Gradation auf. Bei kurzen Zeiten (1/10000 sec = + 1/2 Bl.) tritt Effekt ebenfalls auf. Ultrakurzzeiteffekt, flachere Gradation. Bei Farbmaterial zusätzlich Farbstich, weil die Schichten unterschiedlich reagieren

Intermittenz-EffektEine Belichtung, die aus mehreren Teilbelichtungen zusammengesetzt ist, erbringt nicht die gleiche Schwärzung, wie eine zusammenhängende Belichtung

Entwicklung eines SW-Films

•SW-Entwicklung•Stopbad•Fixierbad (mind. doppelte Klärzeit)•WässerungKlärzeit = Zeit vom Eintauchen in den Fixierer bis zur vollkommenen Transparenz der nichtbelichteten Stellen)

Entwicklung eines SW-Dias (Agfa Scala)

•Erstentwicklung•Wässerung•Bleichbad•Wässerung•Klärbad•Zweitbelichtung (chemisch)•Zweitentwicklung•Fixierbad•Wässerung

Verarbeitungsfehler im NegativprozeßNadelstiche durch Staub, Verblitzungen durch elektrostatische Entladungen, Friktionen (Telegraphendrähte) durch Druckbelichtung, Fremdlichteinfall

Fehler bei der VerarbeitungSilberniederschlag durch alten Entwickler, Schleier (Rückstände) durch verunreinigte Chemie, Schwärzungsfahnen durch zu starke Entwicklungs-bewegung, Abläufe durch zu schwache (oder keine) Entwicklungsbewegung, Luftblasen, Kontaktstellen durch verklebte Filmstellen, Pseudosolarisation durch Lichteinfall während Entwicklung, Runzelkorn durch hohe Entw.Temperatur und anschließendes sehr kaltes Bad

KorrekturmethodenAbschwächer, Quecksilberchlorid-Verstärker, Abschwächen durch Um-entwickeln (Rehalogenisierung, diffuse Belichtung & erneute Entwicklung), Reproduktion im Dunkelfeld

Chromogene NegativfilmeIn jeder Emulsionsschicht sind Farbkuppler (DIR-Kuppler) eingebaut, die zunächst farblos sind, mit dem Oxidationsprodukt des Entwicklers aber sichtbare Farbstoffe bilden. SW-Film XP2 arbeitet nach gleichem Prinzip (gemischte Farbkuppler). Prozeß C-41. Silberfreie Negative!

Verfremdungstechniken

Chemische Verfremdung•Tonung: Farbiger Bildton auf weißem Bildgrund. Bildsilber wird in andere chemische Substanz umgewandelt. Optische Effekte & höhere Haltbarkeit. Z.B. Schwefeltonung (nur Barytpapier): Natriumtiosulfat & Salzsäure ergibt Brauntonung oder indirekte Tonung in Bleichbad (Ammoniak, Kaliumferricyanid & Wasser) und Tonbad (Ammoniumeisen-III-Citrat, 30%ige Salzsäure, Wasser), anschließende Kurzwässerung•Crossentwicklung: Vertauschen von Colorprozeßen•Solarisation: Umkehrung von Bildtonen bei extrem langer Belichtung, absteigender Teil der Schwärzungskurve wird erreicht (Beispiel: Sonne wird auf Abzug schwarz)•Pseudosolarisation: Lichteinfall während der Entwicklung eines SW-Papiers•Isohelie: Tontrennung in wenige Abstufungen

Optische VerfremdungVerwendung von Filtern, defekten Objektiven, Benutzung unüblicher Brennweiten (perspektivische Verzerrung), Zoomeffekt, Strumpfmaske bei Belichtung oder im Labor etc.

Elektronische VerfremdungVerfremdung am Computer, z.B. mit Photoshop

Sofortbildverfremdung•Imagelifting: Bildschicht wird in heißem Wasser abgelöst und auf neuen Träger aufgebracht•Transfer: Negativ und Empfangspapier werden kurz nach der Belichtung getrennt und das Negativ auf ein neues Empfangsmaterial aufgepresst

Labor

LaborgeräteVergrößerer, Filter, Objektive, Belichtungsmeßgerät, Zeitschaltuhr, Lupe, Grundbrett, Entwicklungsmaschinen (Rotation, Hänger, Durchlauf), Trockner (Schränke, Pressen), Meßgeräte (Thermometer, Densitometer, ph-Meter)

SW-VergrößererLichtmischkopf mit Lichtquelle, Kondensor oder Diffusor, Negativbühne, Objektiv, Grundbrett

Kondensor bündelt das Licht (härtere Kontraste)Diffusor streut das Licht (weichere Kontraste)

UmweltschutzPhotochemie ist immer Sondermüll. Möglichkeiten: Regenerierung, Verdunsten, Entsorgung durch Fachunternehmen. Aus dem alten Fixierer läßt sich Silber zurückgewinnen (elektrolytische Trennung, chemische Ausfällung oder Metallaustausch)Beispiel elektrolytisches Verfahren: zwei Elekroden werden in den Chemietank installiert und mit niedriger Gleichspannung beschickt. Silber lagert sich an der Kathode ab. Aufwendiger Prozeß bedarf strenger Kontrolle, aber sehr hoher Reinheitsgrad des Silbers und Fixierer kann wiederverwendet werden

ArbeitsschutzPhotochemie besteht aus Salzlösungen, Säuren und Laugen. Sie greifen die natürliche Fettschicht der Haut an, Reizungen treten auf, Bakterien können eindringen. Säuren und Laugen greifen direkt das Gewebe an. Schleimhäute und Bindehaut sind besonders gefährdet. Darum: Handschuhe und Schutzbrille tragen, Hände waschen

Gefahren im StudioSturz (Stative, Kabel), elektr. Geräte (Generatoren), Quetschungen (Stative, Leitern), Luftverunreinugung (Ozonbelastung durch große Generatoren), PC (Röntgenstrahlung)

Gefahren im Labor/SicherheitsvorschriftenHell-Dunkel-Effekt (Überanstrengung der Augen), Luftverunreinigung, Chemiekalien, Sturz (im Dunkel), elektr. Geräte, Schnitte durch Fotopapier, Vorratsflaschen beschriften, Gummihandschuhe & Schutzbrille tragen, Lagerung: Filme & Chemikalien getrennt, kühl und trocken, leicht-verdampfende Lösungen in gasdichten Flaschen

Prüfmittel•Indikatorpapier (ph-Wert-Messung)•Teststreifen (Kontrolle des Entwicklungsprozeßes)•Referenzstreifen (vorgegebene Farb- oder Grauskala dient dem Vergleich mit einem Teststreifen)

Color-Material & Verarbeitung

Aufbau eines CN-Films

•Schutzschicht•Blauempfindliche Emulsion (yellow - Kuppler)•Yellow-Maske•Grünempfindliche Emulsion (magenta - Kuppler)

•Magenta-Maske•Rotempfindliche Emulsion (cyan - Kuppler)•Lichthofschutzschicht•Trägermaterial•Antistatikschicht

Color-Negativ-Prozeß C-41

•Farbentwicklung•Stop-Bad•Bleichbad•Wässerung•Fixierer•Schlußwässerung

Aufbau eines Color-Papiers

•Schutzschicht•Rotempfindliche Emulsion (cyan - Kuppler)•Grünempfindliche Emulsion (magenta - Kuppler)•Blauempfindliche Emulsion (yellow - Kuppler)•PE-Schicht•Papierträger•PE-Schicht

Color-Papier-Prozeß RA-4

•Farbentwicklung•Bleichfix•Schlußwässerung

Aufbau eines Color-Dias

•Schutzschicht•Blauempfindliche Emulsion (Yellow - Kuppler)•Yellow-Maske (wird bei Entwicklung entfärbt)•Grünempfindliche Emulsion (magenta - Kuppler)•Rotempfindliche Emulsion (cyan - Kuppler)•Haftschicht•Trägermaterial

Color-Umkehr-Prozeß E-6

•Erstentwicklung (SW)•Umkehrbad•Farbentwicklung

•Stop-Bad•Bleichbad•Wässerung•Fixerer•Schlußwässerung

Chromolytischer ProzeßCibachrome/Ilfochrome - Verfahren für Vergrößerungen von Dias(Farbstoffabbauend) Farbstoffe sind schon in die Emulsion eingelagert, werden an belichteten Stellen herausgeblichen.

•Entwicklung (SW)•Bleichbad•Fixierer•Schlußwässerung

Sofortbild-Prozeß Polaroid/FujiKontrollierte Silbersalz-Diffusion im Einblatt/Zweiblatt-Verfahren. Farbstoffe diffundieren an belichteten Stellen vom Negativ auf das Empfangsmaterial

Definitionen

FarbstichTreten bei der Aufnahme auf, können durch komplementärfarbige Filter vermieden werden. Man erkennt Farbstiche am Übergang eines Farbton von hellen Stellen in dunkle Stellen.

Kipperscheinungkomplementärer Farbstich in Lichtern und Schatten (Überlagerter Film)

Überfilterungzu starke Korrektur eines Farbstiches, der in komplementären Farbstich mündet

Gelbfilterschicht (DIA)Schicht vor der Grün- & Rotschicht des Filmes, wird bei der Entwicklung entfärbt

Farbkupplerfarblose Verbindungen, die mit dem Oxidationsprodukt des Entwicklers zu sichtbaren Farbstoffen reagieren

Chromogener ProzeßFarbstoffe werden durch Entwickeln aufgebaut

Chromolytischer ProzeßFarbstoffe werden durch Bleichen abgebaut (Ciba)

Licht & Farbe

FilterFilter lassen ihre Eigenfarbe passieren, komplementäre Farbe wird gesperrt. •LB-Filter - light balancing, Farbkorrekturfilter•dichroitische Interferenzfilter - durch Wellenverlagerung werden Farben erzeugt (Printer), diese Filter bleichen nicht aus!•UV-Sperrfilter - UV-Strahlung wird herausgefiltert, Vermeidung von blauen Farbstichen bei starker UV-Einstrahlung (Sommer, Berge, See)•Kontrastfilter - Verwendung von Farbfiltern in der SW-Fotografie erhöht die Kontraste (Grün: helleres Laub, Gelb: dunkler Himmel, schwächste Wirkung, Orange: dunkler Himmel, Rot: dunkler Himmel, stärkste Wirkung)•Polarisationsfilter: Reflexe auf nicht-metallischen Oberflächen werden vermindert•Effektfilter/Tricklinsen: Sternbildung an Lichquellen, Farbverlaufsfilter etc.

Sutraktive Filterungmit Körperfarben (Filter) werden Teilfarben aus dem weißen Licht herausgefiltert

Additive Filterungmit Lichtfarben (3 Lichtquellen RGB, werden nacheinander aufbelichtet)

Qualifizierung der Farben•Farbton = empfundene Farbe•Farbhelligkeit = Indikator für Verweißlichung/Verschwärzlichung•Farbsättigung = Maß für Reinheit. Vollgesättigt = ohne Beimischung

Lichtstärke in CandelaEnergie, die ein schwarzer Strahler mit 1/60qcm Oberfläche bei 1770° während einer Sekunde ausstrahlt. Praxiswert: 2 cd = 1 Watt

Lichtstromeine punktförmige Lichtquelle von 1 cd sendet rundherum einen Gesamtlichtstrom von 12,57 lm aus. Zweidimensional gesehen: 1 cd = 1 lm

BeleuchtungsstärkeIst die auf einen Körper auftreffende Lichtenergie. 1 lx = 1 lm das senkrecht auf eine Fläche von 1 qm trifft. Wenn das innerhalb von einer Sekunde passiert, spricht man von 1 lxs. Einfach: Punktförmige Lichtquelle von 1 cd sendet 1 lm

Lichtstrom aus, das in 1 m Distanz eine Beleuchtungs-stärke von 1 lx hatFormen des LichtsStrahlend (Dunst), Direkt (Reflektion ohne Verlust), Diffus, Schattenlos (Lichtzelt), Reflektiert (Verluste, versch. Richtungen), Polarisiert (nur eine Schwingungsebene), Gefiltert (Farbe).Divergent: Licht breitet sich gleichmäßig von einer punktförmigen Quelle ausKonvergent: Licht wird gebündelt & trifft auf einem Punkt zusammenParallel: Lichtstrahlen verlaufen parallel zueinander

Lichtquellen•Fluoreszenz-Strahler: Mitleuchter, Leuchtstoffröhren, leuchtet nur, solange Energie zugeführt wird (Quecksilberdampf in Glaskolben wird durch Elektroden ionisiert. Diskontinuierliches Spektrum)•Phosphoreszenz-Strahler: Nachleuchter, Z.B. Zeiger einer Armbanduhr, Zeitschaltuhr•Wärmestrahler: Glühlampen, die meiste Energie wird in Wärme umgesetzt, z.B. Halogen-Einstellicht (Leuchtwendel, Füllgas und Halogenelement, sorgt für gleichbleibende Stärke des Wendels. Kontinuierliches Spektrum bei 3000 - 3400 K)•Quecksilberdampflampen: Gasentladungslampe vorwiegend Flutlicht, Schwarzlicht in Discos•Natriumdampflampe: Gasentladungslampe, die fast ausschließlich 590nm abstrahlt (Straßenbeleuchtung, SW-Labor)•Xenon-Hochdrucklampe: Gasentladungslampe mit fast kontinuierlichem Spektrum bei Tageslichtcharakter. Sehr hohe Lichtausbeute•Metalldampflampen: Gasentladungslampe mit fast kontinuierlichem Spektrum bei Tageslichtcharakter, HMI-Lampe, optimal für digitale Bildaufzeichnung (Video, Zeilenscanner)

Optik

Glaszusammensetzung:•Glasbildner (Siliziumdioxyd, Borsäure, Phosphorsäure)•Flussmittel (Calziumcarbonat, Natriumcarbonat)•Stabilisatoren (Verbindungen von Erdalkalien, Blei, Zink, Cadmium)•Schwermetalloxyde zum färben

HerstellungZermahlen & Mischen der Bestandteile, schmelzen der Bestandteile bei ca 1400° C, Zugabe von Läuterungsmitteln gegen Luftblasenbildung, in Form gießen, sehr langsames Kühlen (Tempern), aus Block werden Achtecke geschnitten, anschließend in runde Linsenform geschliffen. Feinschleifen & Polieren (Vergütung & Zusammensetzung zu optischen Gruppen)

Optische Gläser•Flintglas (starkbrechend, hohe Dispersion)•Kronglas (schwachbrechend, mittlere Dispersion)Linsenformen(Sphärische/kugelige Linsentypen)

bikonvexplankonvexkonkavkonvex

bikonkavplankonkavkonvexkonkav

Konvexlinsen = SammellinsenKonkavlinsen = Zerstreuungslinsen

Asphärische Linsenwerden gebaut, um sphärische Abbildungsfehler zu vermeiden und Objektive mit hoher Lichtstärke zu bauen.

VorsatzlinsenLinsen, die vor ein Objektiv geschraubt werden, um dessen Brennweite zu verändern.Nahvorsatzlinse verkürzt Brennweite.Konverter verlängert Brennweite

DispersionFarbzerstreuung (kurzwellige Strahlen werden stärker bebrochen)

Hyperfokale DistanzAbstand des Objektives zum vorderen Schärfentiefepunkt (bei Einstellung auf Unendlich). Faustregel: Schärfentiefe dehnt sich 1/3 nach vorne, 2/3 nach hinten. Optimale Einstellung bei Landschaftsaufnahmen ist demnach nicht Unendlich, sondern etwas kürzer.

ScheimpflugOptimale Schärfe, wenn Objekt-, Objektiv- & FIlmebene eine gemeinsame

Schnittkante haben

Teilreflektionen bei ObjektivenAn jeder Grenzfläche (Glas-Luft) treten Teilreflektionen auf, es treten Lichtverlust und Nebenbilder auf, die zu eingeschränkter Brillanz führen.

VergütungAufgedampfte Leichtmetallfluoride mit unterschiedlichen Brechungsindizes vermindern die Teilreflektionen. Werden die Schichten in unterschiedlichen Dicken hergestellt, läßt sich durch Interferenzen die Teilreflektion weiter verringern. Lichtstärke wird erhöht, weil keine Lichtverluste auftreten, außerdem Erhöhung von Kontrastwiedergabe & Farbbrillanz. Mehr-fachvergütung (z.B. HMC) steigert die Verbesserungen

Modulationsübertragungsfunktion MTFBeschreibt die Schärfeleistung eines Objektivs

Abbildungsfehler

Chromatische AberrationWeil die einzelnen Spektralfarben durch einfaches Glas unterschiedlich stark gebrochen werden, bewirkt weißes Licht nicht einen, sondern mehrere Brennpunkte für die einzelnen Spektralfarben.Farblängsfehler: Brennpunkte liegen hintereinander auf der optischen Achse. Nur bei parallel einfallendem Licht. Auswirkung: Motiv läßt sich nicht scharfstellen. Vermeidung: spezielle Objektivkonstruktionen, benutzt man mehrere Linsen verschiedener Glassorten (untersch. Brechungs-eigenschaften) kann dieser Farbfehler gemildert werden. Achromat!Farbquerfehler: Brennpunkte liegen hintereinander, zusätzlich auf optischer Achse verschoben. Auswirkung: Zusätzliche Trennung von RGB sichtbar, weil Brennpunkte nebeneinander liegen

Sphärische AberrationStrahlen, die am Rand der Linse auftreffen, werden stärker gebrochen als solche, die in der Mitte der Linse auftreffen. Es entsteht kein Brennpunkt, sondern ein Brennkörper mit einer ungenauen Einschnürung. Die Hülle dieses Brennkörpers nennt man Kaustik. Abhilfe durch Abblenden/besser: asphärische Linsen

KomaTreten Strahlen nicht parallel der optischen Achse auf die Linse, wirktsich die sphärische Aberration noch viel stärker aus. Punkte werden oval verzerrt

(Kometenform)

AstigmatismusNicht Achsparallele Strahlen werden in senkrechter und waagerechter Ebene verschieden stark gebrochen. Ein Punkt wird daher als Unschärfegebilde abgebildet. Korrektur durch Kombination versch. Glassorten mit versch. Brechungsindizes und Dispersion. Anastigmat.

BildfeldwölbungAchsferne Strahlen haben kürzere Brennweite. Bedingt durch Astigmatismus gibt es sogar 2 (senk- & waagerechte) Bildschalen.

DistorsionTonnenförmige Verzeichnung - Blende vor der LinseKissenförmige Verzeichnung - Blende hinter der LinseKorrektur: Mittelblende bei symmetrischem Linsenaufbau

VignettierungNatürlich: Schief auffallende Strahlenbündel haben geringeren Durchmesser als achsparallele, also weniger Intensität. Korrektur: Konzentrischer VerlaufsfilterKünstlich: Durch den Objektivtubus werden die Randstrahlen weiter beschnitten. Korrektur: Abblenden/größere Vorder- & Hinterlinsen als nötig wäre

Objektive

Objektivtypen•Astigmat - mit Astigmatismus behaftet•Meniskus - einfache Sammellinse mit allen optischen Fehlern•Triplet: 3 Linsen(gruppen)•Achromat: Sammellinse & Zerstreuungslinse uns Kron und Flintglas•Apochromat: wie Achromat, aber 3 oder mehr Linsen•Aplanat: symmetrische Bauweise, gute Fehlerbeseitigung•Symmar: Doppelobjektiv, teilbar, dann doppelte Brennweite (Fachkamera)•Retrofokusobjektiv: Schnittweite länger als Brennweite•PC-Objektiv (Shift/Tilt) kann zur Perspektivkorrektur eingesetzt werden•Fisheye: Bildwinkel 180°, keine perspektivische Korrektur = rundes Bild•Digital-Objektiv: normales Objektiv, speziell für digitale Fotografie korrigiert, meißt kürzere Brennweite wg. Verlängerungswirkung durch kleinen Chip (CCD)•Weichzeichner-Objektive: entweder mit Siebblende, oder mit spärischer Abberation behaftet

Brennweiten

•Formatdiagonale = Normalbrennweite, Bildwinkel 50°•kurze Formatseite = kurze Brennweite, Bildwinkel 60° - 130°•doppelte lange Formatseite = Lange Brennweite, 20° - 40°

Weitwinkelhäufig Retrofokus-Konstruktion wg. geringer Schnittweite (Hinterlinse liegt zu nah am Spiegel)

Lange Brennweite•Teleobjektiv = kürzere Baulänge (-1/3) trotz gleicher Brennweite•Spiegelobjektiv (ca 1/5 Baulänge)

Kameratechnik

ZentralverschlußEchtzeitverhalten, Synchro bei jeder Zeit, Bildmitte & -Rand werden unterschiedlich lange belichtet (Quasi Vignetierung), keine extrem kurzen Zeiten, jedes Objektiv hat einen eigenen Verschluß (Toleranzen, Preis)

Schlitzverschlußgleichmäßige Belichtung des gesamten Bildfeldes, extrem kurze Zeiten, Wechselobjektive billiger, keine kurzen Synchro-Zeiten (1/250 o. länger), kein Echtzeitverhalten, schnell bewegte Objekte werden verzerrt (Cartier-Bresson!)

Belichtungsmeßsysteme•Integral: gleichmäßig über das ganze Bildfeld•Mittenbetont integral: über das gesamte Bildfeld verteilt, aber mit einer Betonung der Bildmitte•Mehrfeldmessung: Bildfeld wird in mehrere Zonen unterteilt, diese werden einzeln gemessen & ein Mittelwert ermittelt. Bei AF-Kameras kann zusätzlich das Feld, in dem die Schärfe liegt besonders betont werden•Selektivmessung: Es wird ein kleiner, zentraler Bildteil gemessen (ca 5 - 10% der Bildfläche)•Spotmessung: Es wird ein sehr kleiner, zentraler Bildteil gemessen (ca 1 - 3% der Bildfläche)•Multispotmessung: mehrere sehr kleine Bildteile werden hintereinander angemessen & gespeichert, es wird schließlich ein Mittelwert gebildet•Belichtungsmesser: Selenzelle, Cadmiumsulfidzelle CdS, Silicium-Blue-Cell SBC (auch für Blitzlicht geeignet)

BetrachtungshilfenMattscheibe, Feldlinse, Fresnellinse, Meßlupe

manuelle Scharfstellung•Fresnellinse (grobkörniges Bild auf Mattscheibe bei falscher Fokussierung)•Schnittbild (versetzte Bildteile bei falscher Fokussierung)•Triangulation (Doppelbilder bei falscher Fokussierung, bei Sucherkameras)

Autofokussysteme•Triangulation: (AF-Sucherkameras) Bilder von zwei Meßpunkten innerhalb der Kamera werden verglichen, aufgrund des konstanten Abstands der Meßpunkte wird die Entfernung errechnet•Ultraschall: (Aktiv, Polaroid) Kamera sendet ein Ultraschallsignal aus und mißt die verstrichene Zeit bis zum Empfand des “Echos”•TTL-Autofokus: (SLR-Kameras) Sensor mißt den Bildkontrast, Kontrast-Maximum bedeutet Scharfeinstellung

Zonensystem (A. Adams)•Der kopierbare Dichteumfang eines Negativs (gradliniger Teil der Schwärzungskurve) wird in Zonen von I bis IX eingeteilt, die sich jeweils um eine Blende Belichtungsunterschied in den Grautönen unterscheiden. Bezugspunkt ist Zone V, die mittlerem Grau entspricht. •Definitionen der einzelnen Zonen:I: Schwärzung ohne ZeichnungII: angedeutete DurchzeichnungIII: durchgezeichnete Schatten (Wald im Sonnenlicht)IV: dunkelgrau, Schattenzone bei PortraitsV: neutralgrau, Graukarte mit 18% Reflexion, dunkel HauttöneVI: hellgrau, helle Hautparien, hellblauer HimmelVII: sehr helle Hauttöne, helle Textilien, Schnee mit SeitenlichtVIII: durchgezeichnetes WeißIX: ungezeichnetes Weiß

Begriffe aus der Kameratechnik•Lichtschacht: dient der besseren Betrachtung der Mattscheibe bei Kameras ohne optischen Sucher (Pentaprisma). Streulicht wird vermieden.•Kompendium: eine Art Sonnenblende bei Fachkameras, die sich in Länge und Richtung verändern läßt und Streulicht auf der Linse vermeidet.•Paramender: eine Hebebühne für Zweiäugige SLRs, um nach dem Festlegen des Bildausschnitts den Unterschied zwischen Sucher- & Aufnahmeobjektiv (Parallaxe) auszugleichen.•Weitwinkelbalgen: ein sehr großer, aber kurzer Balgen für die Fachkamera bei Verwendung von Weitwinkeln. Erlaubt stärkere Shift-/Tilt-Verstellungen.•Optische Bank: das Grundrohr einer Fachkamera oder der Boden einer Laufbodenkamera, auf dem die Standarten befestigt sind.

Begriffe aus der Videotechnik•8mm: Videosystem mit 8mm Magnetband, max 90 min Aufnahme•Assemble: nahtloses Schneiden ohne Verluste oder störende Streifen

•Digitalfilter: Prozessor steuert die Einfärbung von Videos•Digitaler Scan-Filter: störendes Zittern des Fernsehbildes wird verhindert•Edit: Nachbearbeitung•Flachbildröhre: flachere Geräte, optimale Schärfe bis in die Ecken•Gain up: Möglichkeit zur Steigerung der Lichtempfindlichkeit eines Camcorders•HI-8: Weiterentwicklung vom 8mm-System, bessere Auflösung und höhere Brillanz•Longplay: Halbe Bandlaufgeschwindigkeit, doppelte Aufnahmekapazität•Motorzoom: die Brennweite des Objektivs wird ruckelfrei und gleichmäßig durch einen Motor gesteuert•S-VHS: Weiterentwicklung von VHS-Video, Signale für Helligkeit und Farben werden getrennt aufgezeichnet•Time Code: bestimmte Stellen auf bespielten Bändern werden elektronisch gekennzeichnet und nummeriert•Titelgenerator: Zum einblenden von Text in Videos•VPS: Programmiersystem, das Zeitverschiebungen kompensiert•Weißabgleich: automatische Anpassung an die vorhandene Farbtempertatur

Digitale Bildverarbeitung

•DPI / LPI: Auflösungsvermögen von Scanner oder Drucker

•Farbraum: Modell zur zweifelsfreien Beschreibung von Farbtönen und Dichten. Üblich sind CMYK, RGB, Pantone oder YCC (Photo CD)

•Farbtrennung (Separation): Zerlegung einer Datei in die für den Druck benötigten Farbauszüge (CMYK)

•Hardcopy: Ausdruck oder Ausbelichtung, etwas zum “in die Hand nehmen”

•Kalibrierung: Eichung von Ein- und Ausgabegeräten sowie Monitor, damit in allen Verarbeitungsstufen naturgetreue Farben und Dichten erreicht werden

•Pixel: Picture element, kleinster Bildpunkt

•Postscript: Seitenbeschreibungssprache, die es erlaubt eine Vielzahl von Informationen über Stand und Ausführung von grafischen Elementen in eine Grafikdatei zu packen

•Moire: Interferenzmuster beim scannen bereits gerasterter Vorlagen

•Rasterung: Halbtonbild wird in ein Raster aus unterschiedlich großen Druckpunkten umgesetzt

•SCSI: Schnittstelle zum Anschluß von Zusatzgeräten und Massenspeichern

•Vectorgrafik: Liniengrafik, bei der alle Bildbestandteile durch Koordinaten, Winkel und Länge beschrieben werden. Hat erheblich geringeneren Speicherbedarf und läßt sich beliebig scalieren, ohne daß Qualitätsverluste auftreten. Eignet sich jedoch nicht für Halbtonbilder

•CCD: charge coupled device, lichtempfindlicher Chip zur Digitalisierung (Verschiedene Varianten: One-Shot, 3-Shot, Zeilenscanner)

Vorläufer der EBV

•Abakus (China), Rechenschieber, Addiermaschinen, Rechenmaschinen

•1830 erste Lochstreifenmaschine

•1930 - 1940 erster Computer von K. Zuse

•1946 1. Computergeneration (Röhren)

•1955 2. Computergeneration (Transistor)

•1965 3. Computergeneration (Chip)

•1975 4. Computergeneration (Microchips, Microprozessoren)

•1980 5. Generation: Transputer (verkettete Rechner)

Sondertechniken

InfrarotIR-Licht 700 - 1200 nm, SW-Film oder Falschfarbenfilm, Einsatz von dunkelrot oder Infrarot(Schwarz)- Filter. Die Infrarot-Fotografie wird für Landschaftsaufnahmen benutzt (Kein Dunst, helles Laub, mystische Stimmung) oder im wissenschaftlichen Bereich (Waldschäden, Strukturen, Wärmebilder). Probleme: ISO-Werte sind auf sichtbares Licht ausgelegt, hohe Kontraste, Fokus-Differenz, hohe Materialkosten

FotogrammetrieLuftbildfotografie mit schwingungsfrei aufgehängten Kameras, dient der Vermessung (teilweise auch in Architektur/Industrie)

StereofotografieEs werden 2 seitlich versetzte Bilder aufgenommen (Als Maß dient der Augenabstand von 6,5 cm). Die beiden Bilder werden in einer Stereoprojektion unter Verwendung von Polfiltern vor den Projektionsobjektiven und speziellen Polfilterbrillen betrachtet

MikrofotografieGrößte Maßstäbe ab 25 : 1 bis 1000 : 1 mittels Kameras, die an ein Mikroskop angebracht sind. Durch REMs (Raster-Elektronen-Mikroskop) sind Maßstäbe bis 200.000 : 1 möglich

MakrofotografieVerwendung von Vorsatzlinsen, Zwischenringe oder Makro- bzw Lupenobjektive, Vergrößerungsmaßstäbe 1 : 1 bis 25 : 1

HolographieObjekt wird mittels polarisiertem Licht (Laser) beleuchtet. Das Interferenzmuster von Objektstrahl und Referenzstrahl wird auf Film gespeichert. Die Betrachtung erfolgt erneut unter polarisiertem Licht

Drucktechnik

•Offsetdruck (Flachdruck)wird benutzt für große Auflagen. Aluplatten mit lichtempfindlicher Schicht werden im Kontakt belichtet, Schicht wird gehärtet oder zerstört. Es entsteht ein Positiv. Druck ist ein Gegenspiel von Wasser und Farbe. Farbe wird zunächst auf eine Gummiwalze übertragen, von der sie dann auf dem Papier landet. Rasterweite ca 85 lpi (40er Raster). Rollen (Zeitungen) oder Bogenrotation (Bildbände).

•TiefdruckRadierung, Kupferstich, Magazine (120er Raster). Kupferzylinder, Rollen-rotation.

•SiebdruckAnwendungsgebiete: Plakate, Kunstdrucke, jede Form und Art ist bedruckbar, jede Größe möglich. Farbe wird durch ein Sieb aufgetragen. Das Sieb wird fotochemisch hergestellt. Serigrafie!

•Hochdruck/BuchdruckGleichmäßig erhabene Druckvorlage

•Rasterung

Halbtonvorlage wird in ein Gitter von unterschiedlich großen Druckpunkten umgesetzt. Zerlegung von Halbtönen in Rasterpunkte.

•SeparationBild wird in Farbauszüge zerlegt. CMYK! Jeder Auszug erhält eine andere Raster-Winkelung. Ausgangsmaterial für Farbdruck.

•GüteklassenReprofähig (leichte Mängel), Reprounfähig (nicht reproduzierbar), Reproreif (ohne Nachbearbeitung reproduzierbar)