Kinematographischer Farbenfilm für die additive Nehrfarbenprojektion. Die Erfindung betrifft einen neuartigen Farbenfilm zur mehrfarbigen Wiedergabe von lebenden Bildern nach der sogenannten "additiven Methode". Des weiteren betrifft die Erfindung ein. Verfahren zur vereinfach ten Herstellung von derartigen Filmen.
Um den Inhalt eines Bildfeldes farben photographisch wiedergeben zu. können, pflegt man in der Praxis zunächst drei "Farbauszüge" aufzunehmen. Diese drei Farbauszüge, welche entweder hinter drei verschieden (rot, grün, blau) gefärbten Fil tern oder mit ausschliesslich für die entspre chenden Farben empfindlichen Schichten auf genommen werden, enthalten den ,;Rotanteil", den "Grünanteil" und den "Blauviolettanteil" der einzelnen Farbfelder des aufgenommenen Bildfeldes: .
Für die farbige Wiedergabe der auf die sem Wege gewonnenen Bilder stehen grund- sätzlich zwei Wege offen: Ersten die soge- nannte "subtraktive Methode" und zweitens die sogenannte "additive Methode".
Nach der subtraktiven Methode werden von den be schriebenen "Farbauszügen" farbgraduierte., das heisst einfarbig getönte Positive entnom men, welche jeweils in der Komplementär farbe desjenigen Filters -eingefärbt sind, mit ,dem das -zugehörige Negativ aufgenommen wurde. Diese einfarbigen Tönungspositive (sog. "11Tonochrome") weiden dann in genauer Deckung übereinandergelegt.
Bei diesem Verfahren erscheinen weisse Flächen in den drei übereinandergedeckten Tönungsbildern farblos, das heisst klar trans parent. Sie werden daher mit der gleichen Helligkeit auf der Projektionswand abgebil det, wie bei einem normalen Schwarz-Weiss- film. Schwarze Flächen erscheinen in den verschiedenfarbigen Tönungsbildern je in der höchsten Farbtiefe.
Die übereinandergedeck- ten Tönungsbilder löschen daher von dem hindurchfallenden Licht an diesen Stellen des-Bildfeldes nacheinander im Idealfalle je ein Drittel des sichtbaren Spektrums aus.
Dunkle Flächen erscheinen infolgedessen mit nahezu der gleichen Schwärze auf der Pro jektionswand, wie beim normalen Schwarz- Weissfilm. Die "subtraktive" Methode" er gibt also für die Projektion annähernd den gleichen Gradationsbereich wie ein Schwarz- Weissfilm. Diesem Vorteil der subtraktiven Methode stehen allerdings bekanntlich auch eine Reihe von Nachteilen gegenüber.
Im Gegensatz hierzu werden nach der "additiven Methode" von den Farbauszug- negativen normale Schwarz-Weisspositive her gestellt und diese Schwarz-Weisspositive auf dem zur Projektion dienenden Film neben einandergestellt. Die Projektion erfolgt dann mit Hilfe von drei getrennten Strahlengän gen, welche je über einen gesättigten Farb filter führen, dessen Farbe der Farbe des bei der Aufnahme benutzten Filters entspricht, und welche die Bilder der drei Farbauszug- positive auf der Projektionswand zur Pek- kung bringen.
Dieses Verfahren ergibt zwar ungewöhnlich reine und eindrucksvolle Far ben, führt jedoch zu einem starken Licht mangel. Auch hier erscheint zwar eine weisse Fläche in allen drei Farbauszugpositiven transparent. Da das Licht jedoch in allen drei Strahlengängen über gesättigte Farbfil ter geführt wird, entsteht durch die Über deckung der drei farbigen Projektionsstrah len auf der Projektionswand kein "Weiss". sondern ein "Grau", das nur ein Siebentel bis ein Zehntel der Helligkeit desjenigen "Weiss" besitzt, welches man bei der Projek tion eines Schwarz-Weissfil.mes oder eines subtraktiven Farbfilmes erhält.
Da der ver fügbare Gradationsbereich also nur von die sem "Grau" als höchstem Helligkeitswert bis "Schwarz" reicht, benötigt man etwa zehn mal stärkere Lichtquellen, um einen Film nach der "additiven Methode" mit der glei chen Helligkeit zu projizieren, wie nach der eingangs beschriebenen "subtraktiven Me thode".
Dieser Nachteil kann dadurch nicht be seitigt werden, dass man bei der Projektion die farbigen Filter fortlässt und die Schwarz- Weisspositive durch einfarbige Tönungsposi tive ersetzt, die in, der Farbe des zur Auf- nähme benutzten Filters eingefärbt sind. In diesem Falle würden zwar die in allen drei Bildern transparenten weissen Flächen auf der Projektionswand in ungeschwächtem "Weiss" erscheinen.
Dagegen würden schwarze Flächen nicht schwarz, sondern durch die Übereinanderdeckung der drei gesättigt ein gefärbten Strahlen in einem "Grau" erschei nen, das etwa ein Zehntel der Helligkeit des ungeschwächten "Weiss" besässe. Der gesamte Gradationsbereich würde also nur das völlig unzureichende Verhältnis 10 : 1 umfassen. In der Tat erhält man auf diesem Wege matte Bilder ohne ausreichende Kontraste.
Ebenso kann man den störenden Licht mangel bei der mehrfarbigen Projektion nach der "a,dditiven Methode" nicht dadurch besei- tigen, dass man einen Film mit zwei über einanderliegenden Schichten benutzt und auf . die untere Schicht das übliche Schwarz- Weisspositiv, auf die obere Schicht ein in der zugehörigen Filterfarbe gefärbtes Tönungs negativ dieses Schwarz-Weisspositives ko piert. In diesem Falle werden zwar die schwarzen Flächen durch die Wirkung der Schwarz-Weisspositive tatsächlich schwarz.
Dagegen werden die weissen Flächen nur in den Schwarz-Weisspositiven transparent, wäh rend sie in den darüberliegenden farbgra- duierten Negativen mit dem gesättigten Farbton der betreffenden Filterfarbe er scheinen. Bei der Projektion ergibt sich also an Stelle von .,Weiss" wieder nur das oben beschriebene "Grau" der normalen additiven Methode.
Die Erfindung betrifft einen Film für die additive Mehrfarbenwiedergabe, der die An wendung der "additiven Methode" unter Ver meidung des bisher dieser Methode anhaften den Lichtverlustes ermöglicht. Nach der Er findung werden die einzelnen Teilbilder, wel che im Projektionsapparat nebeneinander zu stehen und erst auf dem Schirm durch Pro jektion zur Deckung kommen, je aus zwei unmittelbar in Deckung liegenden Bildern zusammengesetzt, von denen jeweils das erste ein normales Schwarz-Weisspositiv eines Farbauszuges, das zweite ein in der Farbe des zur Herstellung dieses.
Schwarz-Weiss- positives benützten Filters gefärbtes Tönungs positiv des mit der komplementären -Filter farbe aufgenommenen Farbauszuges - also ein echtes "Monochrom" - darstellt. Da hier nach nur Positive kombiniert werden, in denen das Bild einer weissen Fläche durch wegs transparent erscheint, wird das "Weiss" mit der gleichen, ungeschwächten Helligkeit wiedergegeben, wie bei einem Schwarz- Weissfilm oder wie bei einem nach der sub- traktiven Methode hergestellten Farbfilm.
Schwarze Flächen erscheinen in allen drei Schwarz-Weisspositiven voll gedeckt und werden daher auch auf der Projektionswand tiefschwarz wiedergegeben. Bei der Projek tion - eines erfindungsgemässen Filmes steht also der volle Gradationsbereich von der un geschwächten Transparenz bis zum restlos gedeckten Schwarz zur Verfügung.
In den farbigen Teilen erhält das Bild jeweils von den farbig getönten Monochro men seinen Farbgehalt und von den in Dek- kung mit diesen Monochromen liegenden Schwarz-Weissbildern den Graugehalt.
Bei spielsweise erscheint ein tiefrotes Feld in den Schwarz-Weisspositiven des mit dem blauen und des mit dem grünen Filter auf genommenen "Farbauszuges" voll gedeckt, während es in dem Schwarz-Weisspositiv des mit dem roten Filter aufgenommenen Farb- auszuges voll transparent wiedergegeben wird.
In dem rotgefärbten Tönungsbild, das nach den Regeln des subtraktiven Farbfilmes hergestellt ist und demnach ein rotgetöntes Positiv des mit dem grünen Filter aufgenom menen "Farbauszuges" darstellt, erscheint dieses rote Feld aber als tiefrote Fläche. Auf der Projektionswand wird der betreffende .feil des Bildes daher in tiefroter Farbe wie dergegeben. Denn es kommt ja nur das rote Tönungsbild zur.
Wirkung, weil die andern Tönungsbilder durch die in Deckung mit ihnen liegenden Schwarz-Weissbildern an der betreffenden Bildstelle voll abgedeckt sind.
In den Halbtönen. erhält man beider Pro jektion erfindungsgemässer Filme ebenfalls-- überraschend naturwahre Farben. Diese Far ben können besonders leuchtend gemacht wer den, wenn man die einfarbigen Tönungsbil der in den schwachgedeckten Farbtönen kräf tig übergraduiert. Es lässt sich mathematisch nachweisen, dass man eine völlig exakte Farb wiedergabe erhalten muss, wenn man die Tö nungsbilder unter Benutzung einer Gra- dationskurve herstellt, welche die Form einer reziproken Exponentialfunktion besitzt.
Der artige Gradationskurven kann man mit gro sser Annäherung erhalten, wenn man die far bigen Tönungsbilder zum Beispiel nach dem bekannten Chromgelatineverfahren von einem Hilfspositiv kopiert; zu dessen Herstellung ein Zwischenklischee mit starkdurchhängen der @Gradationskurve verwendet wurde.
Die beispielsweise Herstellung eines er findungsgemässen Filmes sei im folgenden anhand der Abbildungen näher erläutert. Abb. 1 stellt einen schematischen Querschnitt durch einen Film F dar, der die beiden Schichten S, und SZ trägt.
Auf die Schicht 8, sind nach den üblichen Regeln des addi tiven Verfahrens nebeneinander die drei Schwarz-Weissbilder bg, b, und b, aufkopiert, welche normale Positive des mit dem grünen, dem roten und dem blauvioletten Farbfilter aufgenommenen Farbauszuges darstellen.
Auf der andern Schicht S, liegen in genauer Deckung mit den genannten drei Schwarz- Weissbildern drei einfarbige Tönungsbilder e9, Cr und co, die in den zugehörigen Farben der additiven Methode, das heisst also in den Farben Grün, Rot und Blauviolett eingefärbt sind.
Diese Monochrome sind nach den Re geln der subtraktiven Methode hergestellt, das heisst das rote .Tönungsbild er stellt ein rotgetöntes Positiv ,des mit dem grünen Farb filter aufgenommenen Farbauszuges; das blaue - Tönungsbild e, ein blaugetöntes Posi tiv des mit dem roten Farbfilter aufgenom menen Farbauszuges usw. dar.
Für das Ruf kopieren- der Monochrome muss also notwen dig eine Vertauschung in der Stellung der Farbauszüge auf dem oben erwähnten Hilfs positiv vorgenommen werden, für die sich bei eine. Dreifarbenfilm in sinngemässer An- Wendung der Regeln des Subtraktivfilmes das Schema:
EMI0004.0002
ergibt. In diesem Schema deuten die Buch staben g,<I>r, v</I> die Stellung des mit dem grü nen, dem roten und dem blauvioletten Farb filter aufgenommenen Farbauszuges an.
Bei der Projektion eines Filmes nach Abb. 1 ergeben sich natürlich Unschärfen, wenn die beiden Schichten S, und S'.. in der dargestellten Weise auf gegenüberliegenden Seiten des Filmes F liegen. Es empfiehlt sich daher, die Schichten S, und S..,, welche in möglichst genauer Deckung zueinander lie gen sollen, auf derselben Seite des Filmes anzuordnen, und zwar am besten so, dass sie sich gegenseitig durchdringen.
Werden die farbigen Tönungsbilder c zum Beispiel nach dem Imbibitionsverfahren unmittelbar der Gelatine einverleibt, welche bereits das fertig entwickelte Silberbild b enthält, so gewinnt man einen Film nach Art des in Abb. 2 dargestellten Schemas. Die Emulsion E die ses Filmes F besteht aus einer mit wechseln der Intensität eingefärbten Gelatineschicht. welche die Körner K des Silberbildes um schliesst. Die von Bildpunkt zu Bildpunkt wechselnde Intensität der Einfärbung ist in Abb. 2 durch wechselnde Schraffur wieder gegeben.
Für die Herstellung des erfindungsgemä ssen Filmes ist es offenbar notwendig, die den farbigen Tönungsbildern zugeordneten einzelnen Felder des Positives mit verschie denen Farben anzufärben. Die Erzeugung dieser Einfärbung ist mit verhältnismässig grossen Schwierigkeiten verbunden, wenn man die einzelnen Teilbilder in der bisher für die additive Methode üblichen Weise im Verhält nis 1 :
2 verkleinert und derartig im Dreieck innerhalb eines Bildfeldes anordnet, dass die obern beiden Bilder die volle Breite der obern Hälfte eines normalen Bildfeldes ausfüllen, während das darunter angeordnete dritte Bild in der Mitte der untern Hälfte des gleichen Bildfeldes steht, Diese Schwierigkeiten der Einfärbung lassen sich jedoch restlos besei tigen, wenn man keine normale Verkleine rung benutzt, sondern die Bilder nur einer einseitigen, sogenannten "anamorphotischen" Verzerrung unterwirft, die dabei so gewählt wird, dass die Bilder nebeneinander gestellt werden können.
Eine anamorphotische Ver zerrung im Verhältnis 1 : 3,2 genügt hierbei zur Erhaltung des Formates und gewährlei stet sogar zwischen den Bildern noch ausrei chende Abstände, um Farbmischungen an den Bildrändern unmöglich zu machen.
Das einfachste Mittel zur Erzeugung ana- morphotisch verzerrter Bilder bildet bekannt lich das "Anamorphot" nach Abbe, welches gemäss Abb. 3 aus einem normalen, in übli cher Weise aus mehreren Linsen zusammen gesetzten Objektiv 1 besteht, das zwischen gekreuzten Zylinderlinsen 2, 3 liegt.
Fügt man in den Tubus eines solchen Objektives - etwa in der Ebene der Objektivblende ein Bildteilungsprisma 4 bekannter Art ein, so wird beispielsweise ein Ring, den ein nor males Objektiv entsprechend Abb. 4 auf dem Film als Kreis abbilden würde, dreimal ne beneinander als Ellipse abgebildet, wie dies Abb. 5 zeigt.
In der Praxis lassen sich allerdings Ana- morphote oder ähnlich wirkende optische Sy steme (wie zum Beispiel das "Hypergonar" nach Chretien) nur sehr schwierig mit in nerer Bildteilung herstellen. Sie ergeben überdies meist zu lichtschwache Teilbilder. Man bedient sich daher besser eines Systemes nach Abb. 6, das aus drei im Dreieck ange ordneten Einzelobjektiven besteht, von denen jedes ein anamorphotisch verzerrtes Bild auf dem Film entwirft.
Jedem dieser Objektive ist ein Farbfilter vorgeschaltet, nach dessen Farbe (Rot, Grün, Blauviolett) die drei Ob jektive in Abb. 1 mit R, G und Y bezeichnet sind. Die Objektive G und Y stehen dicht nebeneinander mit einem Achsenabstand, der zwei Drittel der Breite eines normalen Film bildfeldes entspricht. Das Objektiv R ist in der Mitte unter den Objektiven G, Y so an geordnet, dass seine Achse von der Verbin dungslinie zwischen den Achsen dieser bei- den Objektive G, Tr einen Abstand besitzt.
welcher der Höhe eines normalen Filmbild feldes entspricht. Über die drei Objektive werden demnach drei Felder g, v, r, belich tet, welche sich gemäss Fig. 7 auf zwei nor male Bildfilmfelder verteilen und im Drei eck zueinander stehen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass man mit denk bar kleinstem Pupillenabstand zu sehr licht starken Objektiven gelangt.
Geht man vom Bildformat des Normalfilmes aus und legt man eine Brennweite von 50 mm zugrunde, so vermag man ohne weiteres bis zu einem Öffnungsverhältnis von 1 : 3,2 zu gelangen; ohne dass der Pupillenabstand 24 mm über schreitet, das heisst ohne dass man bei den üblichen Aufnahmeentfernungen eine für die Praxis unzulässige räumliche Parallaxe er hält.
Obwohl die einzelnen Farbauszüge g1, vI, r,_ sich auf zwei normale Bildfelder eines Fil mes verteilen, wird bei Benutzung des in Abb. 6 dargestellten "Tripel-Anamorphotes" # der Film (mit Ausnahme des ersten und des letzten Bildfeldes einer jeden Bildserie) voll ausgenutzt.
Wird nämlich der Film nach jeder Aufnahme in der üblichen Weise um ein Bildfeld weitergeschaltet, so setzen sich die drei Farbauszüge g1, v,, r, mit den vor angehenden drei Farbauszügen go, v., ro und den nachfolgenden drei Farbauszügen g2, v2, r2 schachbrettartig zusammen, wie dies in Abb. 7 dargestellt ist.
Wie oben bereits erwähnt wurde, wird durch die Benutzung des beschriebenen ana- morphotischen Aufnahmeverfahrens die An färbung des erfindungsgemässen Filmes in entscheidender Weise vereinfacht. Es wird nämlich auf diesem Wege erreicht, dass die gleichartig anzufärbenden Bilder auf dem Positiv in fortlaufenden Längsreihen (vergl. beispielsweise die Längsreihe ro, r1, r2) unter einanderliegen.
Den verschieden anzufärben den Zonen sind- daher nebeneinanderliegende Längsstreifen des gleichen Filmbandes zuge ordnet, die man nach- dem Druck-, Imbibi- tious- oder Aufstreichverfahren ohne weiteres in einem einzigen Arbeitsgang anzufärben vermag.
Zusammengefasst stellt sich das beschrie bene Verfahren wie folgt dar: Es werden zunächst unter Benutzung eines Objektives nach Abb. 6 auf einem ge meinsamen Film kinematographisch aneinan- dergereihte Farbauszugnegative aufgenom men, von denen jeder einzelne senkrecht zur Ablaufrichtung des Filmes anamorphotisch etwa auf ein Drittel seiner normalen Breite zusammengezogen ist. Die gleichartigen Farbauszüge stehen dann gemäss Fig. 7 in fortlaufenden Längsbahnen des Filmes unter einander.
Von diesem Ausgangsklischee wird zunächst durch Kontaktkopie oder derglei chen ein Schwarz-Weisspositiv entnommen (Schicht SZ in Abb. 1). Anschliessend wird der Positivfilm F mit einer zweiten Schicht (Af,) versehen, die zur Aufnahme der far bigen Tönungsbilder bestimmt ist.
Die Herstellung der farbigen Tönungsbil der erfolgt nach den Regeln, welche die sub- traktive Methode hierfür vorschreibt. Um die hieraus folgende Zuordnung der einzelnen Tönungsbilder zu den einzelnen Schwarz- Weisspositiven zu ermöglichen, stellt man ein Hilfsklischee her, in dem die Plätze, auf wel chen die Bilder komplementärer Farbauszüge stehen, gegenüber ihrer Stellung im Aus gangsklischee miteinander vertauscht sind.
Von diesem Hilfsklischee können dann un mittelbar oder auf dem Umwege über das oben ,genannte Zwischenklischee nach dem Imbibitionsverfahren oder nach irgend einer äquivalenten Methode die verschiedenen ein farbigen Tönungsbilder in genauer Deckung mit den vorher in die Schicht S\, einkopierten Schwarz-Weissbildern mittels eines einzigen Arbeitsganges auf die vorbereitete Schicht S2 des Positivfilmes aufkopiert werden.
Der nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Positivfilm enthält dann neben einander drei Bildreihen, die in den Farben ,Grün, Rot und Blauviolett angefärbt sind. Jede dieser Bildreihen trägt ihren Farbgehalt im Tönungsbilde, ihren Graugehalt im Sil berbilde. Der Positivfilm wird über ein Tri- pelanomorphat nach Art von Abb. 6 proji ziert, das die zusammengehörigen Bilder ent zerrt und nach den Regeln der additiven Methode auf dem Projektionschirm zur Dek- kung bringt.
Man erhält dann farbige Bilder von aussergewöhnlicher Leuchtkraft und Far benreinheit.