SCHWARZWEIß-FILMTYPEN PF-2, PF-21, DN-2 · PDF filegutachten Über die...

GUTACHTEN

ÜBER DIE BESTÄNDIGKEIT DER SENSITOMETRISCHEN PARAMETER DER VON

DER FIRMA FILMOTEC GMBH PRODUZIERTEN

SCHWARZWEIß-FILMTYPEN PF-2, PF-21, DN-2 UND DN-21

DURCH FORCIERTE ALTERUNG

für die Filmotec GmbH, Bitterfeld-Wolfen, Bundesrepublik Deutschland,

erstellt im Januar/Februar 2008

in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich 5

der Fachhochschule für Technik und Wirtschaft (FHTW), Berlin

von

Dr. rer. nat. habil. Goetz Pollakowski

Dr. rer. nat. habil. Goetz Pollakowski Königsheideweg 236 12487 Berlin

Tel.: +49 (30) 63 68 63 8 e-Mail: [email protected]

G. Pollakowski: Bestimmung der Beständigkeit der sensitometrischen Parameter der Schwarzweiß-Filmtypen PF-2, PF-21, DN-2 und DN-21 (Fa. Filmotec GmbH) durch forcierte Alterung

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Inhaltsverzeichnis 1 Einführung...................................................................................................................... 2

2 Aufgabenstellung ........................................................................................................... 3

3 Praktische Durchführung................................................................................................ 3

3.1 Untersuchungsbedingungen.................................................................................... 3

3.2 Materialproben ........................................................................................................ 4

3.3 Geräte / Apparaturen............................................................................................... 4

3.3.1 Klimakammer ................................................................................................... 4

3.3.2 Densitometer.................................................................................................... 4

3.4 Untersuchungsregime ............................................................................................. 4

4 Meßergebnisse .............................................................................................................. 4

4.1 Positivfilm PF-2 (TAC) (Proben A 1-9)................................................................ 5

4.2 Positivfilm PF-21 (PET) (Proben B 1-9) .............................................................. 7

4.3 Dupnegativfilm DN-2 (TAC) (Proben C 1-9)........................................................ 9

4.4 Dupnegativfilm DN-21 (PET) (Proben D 1-9).....................................................11

5 Zusammenfassung........................................................................................................13

6 Literatur.........................................................................................................................13

7 Anlage...........................................................................................................................14

1 Einführung Die bei einer Lagerung über längere Zeiträume eintretenden Veränderungen am fotografi-schen Material können zur völligen Zerstörung der gespeicherten Information führen. Die Beständigkeit des Archivfilms während der Lagerung ist von einer ganzen Reihe von Fakto-ren abhängig. Das sind einmal Eigenschaften, die dem Film selbst innewohnen, zum ande-ren spielen die Sorgfalt seiner Bearbeitung (z.B. der Gehalt an Restchemikalien) und die Bedingungen seiner Lagerung (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Behältnisse) für die Beurteilung der Dauerhaftigkeit des Films eine große Rolle [1]. Um Aussagen über die möglichen Verän-derungen des fotografischen Materials bei der Langzeitlagerung zu erlangen, werden die Materialien einer künstlichen Alterung ausgesetzt, die die Angriffe schädigender Noxen si-muliert [2].

Besondere Aufmerksamkeit wurde Alterungsversuchen an Colormaterial geschenkt, das durch seinen Aufbau relativ unbeständig ist [3-5].

Weniger bekannt sind Alterungsuntersuchungen von modernen SW-Materialien. Es beste-hen keine international anerkannten oder empfohlene Normen, um die zu erwartende nutz-bare Lebensdauer der modernen Schwarzweiß-Materialien mit Triacetatcellulose-Unterlagen (TAC) oder Polyethlylenterephthalat-Unterlagen (PET) zu ermitteln.

Die bisher bekannt gewordenen Alterungsversuche für Fotomaterialien – fast ausschließlich Colormaterialien – benutzen die ARRHENIUS’schen Gleichungen, nach denen die Ge-schwindigkeit einer chemischen Reaktion als Funktion der Temperatur dargestellt werden kann. Durch Extrapolation der bei unterschiedlichen Temperaturen erhaltenen Geschwindig-keitswerte für eine definierte Reaktion soll die Reaktionsgeschwindigkeit für eine bestimmte Temperatur vorausgesagt werden. Nach dieser Methode sind Voraussagen über das zu er-wartende Verhalten von Fotomaterialien bei der Langzeitlagerung in Archiven erarbeitet wor-


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den, obgleich die ARRHENIUS’sche Methode allein den Einfluß der Temperatur bei der Ein-schätzung möglicher Veränderungen berücksichtigt. Für die komplexen Prozesse, die sich bei der Lagerung von Fotomaterialien abspielen, sind auf diese Weise gewonnene Aussagen mit Vorsicht zu betrachten.

2 Aufgabenstellung Zu einem ganz erheblichen Teil bestimmt die Luftfeuchtigkeit, der der Film bei seiner Lage-rung ausgesetzt ist, seine Lagerfähigkeit. Ihr Einfluß wird aber bei der Anwendung der ARRHENIUS’schen Gleichung zur Gewinnung von Aussagen über die zu erwartende La-gerfähigkeit nicht berücksichtigt. Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich auch durch die verschiedenen Reaktionen, die bei der Lagerung von Fotomaterialien ablaufen und die kei-neswegs eindeutig erfaßt werden können.

Die im Folgenden beschriebene Untersuchung hat das Ziel, den Einfluß der Kombination von Temperatur und Luftfeuchte auf die densitometrischen Eigenschaften von bearbeitetem Schwarzweiß-Filmmaterial zu ermitteln. Dazu werden die densitometrischen Werte des Aus-gangsmaterials nach der typgemäßen Verarbeitung (Belichtung, Entwicklung) durch den Auftraggeber und die nach der forcierten Alterung sich ergebenden Werte verglichen, um Aussagen zu erhalten, wie sich das Material bei Dauerlagerung unter Normalbedingungen verhalten würde.

Eine genaue Korrelation der im Test erhaltenen Werte mit solchen der natürlichen Lagerung ist dabei nicht möglich und ist - wie aus den vorliegenden Untersuchungen anderer Autoren ersichtlich ist - eher spekulativ. Die für diese Untersuchung gewählten Lagerungsparameter sind sehr aggressiv. Übersteht das zu testende Material diese Bedingungen, ist nicht damit zu rechnen, daß es sich unter den milden natürlichen Bedingungen instabil zeigt.

Untersucht wurden:

� Schwarzweiß-Positivfilm PF-2 (TAC), Probenreihe A � Schwarzweiß-Positivfilm PF-21 (PET), Probenreihe B � Schwarzweiß-Dup-Negativfilm DN-2 (TAC), Probenreihe C

� Schwarzweiß-Dup-Negativfilm DN-21 (PET), Probenreihe D der Firma FILMOTEC GmbH, Wolfen-Bitterfeld, um Aussagen über das zu erwartende Ver-halten der Materialien bei der Dauerlagerung in Archiven ableiten zu können.

3 Praktische Durchführung

3.1 Untersuchungsbedingungen Für die Untersuchung wurden Bedingungen gewählt, die weit von den empfohlenen Norm-bedingungen (21°C und 50% relativer Luftfeuchte) für eine Archivlagerung abwichen.

Wenn Material unter extremen Bedingungen seine Eigenschaften behält und sich in den re-levanten fotografisch-optischen Eigenschaften nicht wesentlich verändert, kann erwartet werden, daß es diese Eigenschaften auch bei Langzeitlagerung unter den weit milderen Be-dingungen der professionellen Archivierung beibehält.

Als Prüfbedingungen für die vier verschiedenen Filmmaterialien der FILMOTEC GmbH wur-den eine Temperatur von 70°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 75% gewählt, die eine, zwei und drei Wochen auf den Film einwirkten. Nach Ablauf der ersten, zweiten und dritten Woche wurden die gealterten Keilkopien ausgemessen, die charakteristischen Kurven kon-struiert und mit den zu Beginn der Untersuchung ermittelten Daten der frischen, ungealterten Keilkopien verglichen.


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3.2 Materialproben Für die forcierte Alterung wurden für jeden unter Punkt 2. genannten Filmtyp von FILMOTEC belichtete und entwickelte Keilkopien verwendet mit folgenden Belichtungsdaten:

Lichtart: sensitometrisches Kunstlicht, 3200K

Beleuchtungsstärke: 9250 lx

Belichtungszeit: 0,1 s

Belichtungskeil: Faktor √2 (Dichteanstieg pro Stufe 0,15)

3.3 Geräte / Apparaturen

3.3.1 Klimakammer Die forcierte Alterung wurde in einer Klimaprüfkammer der FHTW, Typ KPK 3623/15 der Feutron GmbH (Geräte-Nr. 065/97) durchgeführt. Ein in der Anlage befindlicher Überwa-chungsausdruck mit den stündlich gemessenen Werten von Luftfeuchtigkeit und Temperatur für den Zeitraum vom 21.01.2008, 9.22 Uhr bis 24.01.2008, 15.22 Uhr illustriert die genaue Einhaltung der für die Alterung vom Autor dieses Gutachten vorgegebenen Bedingungen.

3.3.2 Densitometer Für die Messung der Dichtewerte vor der forcierten Alterung und nach der erste, zweiten und dritten Woche wurde ein Densitometer der Fa. HEILAND electronic GmbH, D-35579 Wetzlar, Typ TRD 2 verwendet.

3.4 Untersuchungsregime Vor der forcierten Alterung wurden die von FILMOTEC angelieferten Filmstreifen unter den im Labor vorliegenden Bedingungen ausgemessen, um sie mit den auf die gleiche Weise erhaltenen Meßwerten der gealterten Proben vergleichen zu können. Dazu wurden je neun Keilkopien von jedem zu testenden Filmtyp verwendet (Ausgangsmessung).

Zu Beginn des Tests wurden diese neun Proben jedes der vier Filmtypen in die Klimaprüf-kammer eingehängt und der Versuch gestartet. Nach der ersten, der zweiten und der dritten Woche wurden je drei Teststreifen entnommen und ausgemessen.

4 Meßergebnisse Aus den Meßdaten wurden für die vier Filmtypen die charakteristischen Kurven erstellt mit folgender Legende:

ROT Ausgangsmessung GELB nach einer Woche

BLAU nach zwei Wochen GRÜN nach drei Wochen.

Die zu jedem Filmtyp zusätzlich angeführte Tabelle enthält ausgewählte Meßwerte, und zwar

� die Minimaldichte Dmin � die Maximaldichte Dmax und

� die Dichtewerte der 15., 20. und 25. Keilstufe auf dem ungealterten Ausgangskeil und den Proben nach der dritten Woche als Mittel von je drei Proben.


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4.1 Positivfilm PF-2 (TAC) (Proben A 1-9) Charakteristische Kurven Reihe A

Abb. 1 Teststreifen 1, 4, 7



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Tabelle 1: Dichtewerte vor und nach der Alterung, Reihe A (PF-2)

Ausgang nach der 3. Woche

Dmin 0,02 0,02

Dmax 3,35 3,31

D15 0,60 0,57

D20 2,41 2,41

D25 3,14 3,19

Positivfilm PF-2 (Reihe A)

Die Kurven liegen eng beieinander, der Schleier nimmt nicht zu. Die Abweichungen einzelner Meßwerte können als Meßfehler bei der Auswertung erklärt werden. Das Material hat die außerordentlichen Belastungen gut vertragen.


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4.2 Positivfilm PF-21 (PET) (Proben B 1-9) Charakteristische Kurven Reihe B




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Tabelle 2: Dichtewerte vor und nach der Alterung, Reihe B (PF-21)


Dmin 0,02 0,02

Dmax 3,16 3,02

D15 0,66 0,63

D20 2,25 2,37

D25 3,01 2,96

Positivfilm PF-21 (Reihe B)

Die Kurven liegen eng beieinander, der Schleier ändert sich nicht nach der Belastung, die ausgewählten Meßwerte zeigen keine auffälligen Unterschiede. Das Material weist nach der Alterung keine wesentlichen Abweichungen auf.


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4.3 Dupnegativfilm DN-2 (TAC) (Proben C 1-9) Charakteristische Kurven Reihe C




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Tabelle 3: Dichtewerte vor und nach der Alterung, Reihe C (DN-2)


Dmin 0,20 0,19

Dmax 2,17 2,28

D15 0,86 0,85

D20 1,21 1,24

D25 1,65 1,75

Duplikatnegativfilm DN-2 (Reihe C)

Der Schleier ändert sich bei dem Negativmaterial nicht, aber die maximale Dichte nimmt et-was zu, und zwar um 0,1 Dichteeinheiten, was aber nicht für die Lagerungsfähigkeit beein-trächtigend gehalten wird.


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4.4 Dupnegativfilm DN-21 (PET) (Proben D 1-9) Charakteristische Kurven Reihe D




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Tabelle 4: Dichtewerte vor und nach der Alterung, Reihe D (DN-21)


Dmin 0,19 0,20

Dmax 1,68 1,79

D15 0,66 0,69

D20 1,00 1,03

D25 1,36 1,42

Duplikatnegativfilm DN-21 (Reihe D)

Während sich der Schleier nicht verändert, steigt die Maximaldichte um etwa 0,1 Dichteeinheiten an. Die Langzeitlagerungsfähigkeit dürfte aber dadurch nicht beeinflußt wer-den.


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5 Zusammenfassung Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß alle vier Materialien die extreme Be-lastung durch hohe Temperatur und hohe Luftfeuchtigkeit gut überstanden haben. Bei archivgemäßer Lagerung unter den empfohlenen Bedingungen von 21°C (70°F) und 15-50% relativer Luftfeuchtigkeit für TAC-Material bzw. 30-55% relativer Luftfeuchtigkeit für PET-Material [6-8] ist eine über lange Zeit gleichbleibende Beibehaltung der Eigenschaften zu erwarten.

Berlin, 15. Februar 2008 Dr. rer. nat. habil. Goetz Pollakowski

6 Literatur [1] Pollakowski, G.: Filmbearbeitung und Filmarchivierung, Drei-R-Verlag, Berlin, 1990

ISBN 3-925786-07-4

[2] Wilhelm, H.: Permanence and Care of Color Photographs, Preservation Publishing Company, Grinell, Iowa, 1993, ISBN 0-911515-00-3

[3] Reilly, J. M.: Accelerated Aging Tests. In: Research Techniques in Photographic Conservation (Proc. of the Conf. In Copenhagen, 14-19 May 1995 – The Royal Danish Academy of Fine Arts, The School of Conservation, Copenhagen; ISBN 87-89730-18-6, Edited by Mogens Koch et al., S. 77-84

[4] Adelstein, P. Z.: ebenda, S. 51-57

[5] Bard, C. C., G. E. Larson et al.,:Predicting Long-Term Dark Storage Dye Stability.Characteristics ..., J. Appl. Phot. Eng., 6 (1980), 2, S. 42-45

[6] ISO 2803 oder ANSI PH 1.43 – 1981

[7] Eastman Cine News 1/1993

[8] Hendriks, K. B.:The Preservation and Restoration of Photographic Materials in Archives and Libraries – RAMP Study, UNESCO, Paris, Jan. 1984


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7 Anlage Überwachungsausdruck der Bedingungen in der Klimakammer

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