DE2146669B2

DE2146669B2 - Glasfarbfilter fuer die farbphotographie bei verwendung von weissem bzw. warmem weissen fluoreszenzlicht

Info

Publication number: DE2146669B2
Application number: DE19712146669
Authority: DE
Inventors: Takashi Fussa Chikano Mitsuo Akishima Tokio Matsuura (Japan)
Original assignee: Hoya Glass Works, Ltd , Tokio
Priority date: 1970-09-18
Filing date: 1971-09-17
Publication date: 1973-08-23
Also published as: DE2146669A1; JPS4939162B1; DE2146669C3; US3714055A

Description

Die Erfindung betrifft Glasfarbfilter für die Farbphotographien bei Verwendung von weißem bzw. warmem weißem Fluoreszenzlicht.

Es ist bekannt, daß farbphotographische Filme vom Tageslicht-Typ korrekte Farben wiedergeben, wenn sie natürlichem Licht (Sonnenlicht) ausgesetzt sind, daß sich jedoch unter unterschiedlichen Beleuchtungsbedingungen die Eigenschaften des Lichtes ändern und die Filme keine korrekte Farbwiedergabe zeigen. Wenn die Farbtemperatur eines gegebenen Lichtes nicht derjenigen des farbphotographischen Filmes entspricht, ist es allgemeine Praxis, die Farbrepoduktion der Farbphotographie zu korrigieren, indem ein Filter zur Erhöhung oder Senkung der Farbtemperatur in der Kamera eingebaut wird. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein Diagramm, das die spektralen Energieverteilungskurven von Sonnenlicht, elektrischem Licht und weißem bzw. warmem weißem Fluoreszenzlicht zeigt, und die

F i g. 2 ist ein Diagramm, das die spektralen Durchlässigkeitskurven des Glasfarbfilters gemäß der Erfindung und eines Gelatinefilters zeigt.

Wie durch die Kurven 1 und 2 der F i g. 1 gezeigt, unterscheidet sich die spektrale Energieverteilungskurve des weißen und warmen weißen Fluoreszenzlichtes erheblich von der spektralen Energieverteilungskurve 3 des Sonnenlichtes, und es ist bekannt, daß, falls eine Farbphotographie unter Anwendung eines Farbfilters aufgenommen wird, die erhaltene Photographic bläulich-grünlich wird. Es ergibt sich daraus, daß Farbkorrekturfilter zur Aufnahme von Farbphotographien bei der Beleuchtung mit weißen und warmen weißen Fluoreszenzlampen notwendig sind. Weiterhin zeigt es sich aus der F i g. 1, daß im Gegensatz zu der spektralen Energieverteilungskurve 4 des elektrischen Lichtes die spektrale Energieverteilungskurve des Fluoreszenzlichtes scharfe leuchtende Linienspektren in der Gegend von 400, 450, 550 und 580 nm hat. Dies belegt, daß ein einfaches Farbtemperaturumwandlungsfilter keine korrekte Farbreproduktion bewirkt.

Gelatinefilter, die eine ziemlich gute Farbkorrektur entsprechend den jeweiligen Fluoreszenzlampen ausführen, sind bereits bekannt, wozu auf F i g. 2 verwiesen wird. Jedoch ist die Farbkorrektur mit Gelatinefiltern nicht ausreichend, und es treten dabei Nachteile auf, wie schlechte Flachheit auf Grund der Schichtung einer Mehrzahl von Filterelementen oder eine markante Farbverblassung auf Grund der organischen Natur. Andererseits wird es als unmöglich betrachtet,

ίο Glasfilter mit derartigen spektralen Durchlässigkeitskurven herzustellen.

Der Fachmann weiß ganz allgemein, daß Färbungsmittel bei abweichenden Glassorten völlig unterschiedliche Lichtdurchlässigkeiten ergeben. So ergibt sich beispielsweise bei einem Glas gemäß der USA.-Patentschrift 2 378 769 bei Zusatz von MnO₂ als Färbungsmittel eine grundlegend abweichende spektrale Durchlässigkeitskurve gegenüber den im vorliegenden Fall eingesetzten basischen Grundgläsern.

Es wurden im Rahmen der Erfindung ausgedehnte Untersuchungen hinsichtlich von idealen Farbfiltern auf der Basis der spektralen Energieverteilungskurve der Fluoreszenzlampen und der spektralen Empfindlichkeitskurven von photographischen Farbfilmen und hinsichtlich der Zusammensetzung der Gläser vorgenommen. Schließlich wurde dabei die erfolgreiche Herstellung eines stabilen Glasfarbfilters erreicht, welches frei von Farbverblassung ist und eine überlegene Farbreproduzierung im Vergleich zu Gelatinefiltern zeigt, wenn es zur Aufnahme von Farbphotographien unter Beleuchtung mit weißem bzw. warmem weißem Fluoreszenzlicht unter Anwendung von farbphotographischen Filmen vom Tageslicht-Typ verwendet wird.

In F i g. 2 zeigen die Kurven 5 und 6 die spektralen Durchlässigkeitskurven von Gelatinefiltern, welche nach allgemeiner Ansicht eine gute Farbwiedergabe zeigen, wenn sie zur Aufnahme von Farbphotographien vom Tageslicht-Typ bei Beleuchtung mit weißem bzw. warmem weißem Fluoreszenzlicht verwendet werden. Auf Grund der vorliegenden Forschungen wurde nun erreicht, daß die Farbreproduktion bei der Farbphotographie bei Beleuchtung mit weißen und warmen weißen Fluoreszenzlampen unter Anwendung von farbphotographischen Filmen vom Tageslicht-Typ stark verbessert wird, wenn stufenweise die spektrale Durchlässigkeit des Farbfilters im Grünbereich (500 bis 600 nm) und im Rotbereich (600 bis 700 nm) entsprechend der Art der Lichtquelle für die Farbphotographie verringert wird und die Durchlässigkeit des Blaubereiches (400 bis 500 nm) sowenig wie möglich verringert wird und selektiv das leuchtende Linienspektrum in der Gegend von 580 nm der Fluoreszenzlampen verringert wird, wie in F i g. 1 gezeigt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Schaffung eines Glasfarbfilters, dessen spektrale Durchlässigkeitskurve diese Anfordernisse erfüllt.

Auf Grund der Erfindung ergibt sich ein Glasfarbfilter für die Farbphotographie bei Verwendung von weißem bzw. warmem weißem Fluoreszenzlicht aus einem an sich bekannten Blei- bzw. Barium-Silikat, bestehend aus 47,0 bis 60,0 Gewichtsprozent Kieselsäureanhydrid (SiO₂), 0 bis 5,0 Gewichtsprozent Borsäureanhydrid (B₂O₃), 10,0 bis 24,0 Gewichtsprozent Natriumoxid (Na₂O) und/oder Kaliumoxid (K₂O), 3,0 bis 7,0 Gewichtsprozent Calciumoxid (CaO), 18,0 bis 35,0 Gewichtsprozent (BaO) und/oder Bleioxid (PbO) und 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent Arsenoxid

(As₂O₃), dem ein Färbungsmittel zugesetzt ist, das ■— auf das Gewicht des Grundglases bezogen — aus 0,5 bis 1,8 Gewichtsprozent Mangandioxid (MnO₂), O bis 0,8 Gewichtsprozent Kupferoxid (CuO) und 0,3 bis 2,5 Gewichtsprozent Neodymoxid (Nd₂O₃) besteht.

Das Glasfilter wird durch Schmelzen eines Glasansatzes aus den vorstehenden Bestandteilen bei etwa 1400° C in Luft in üblicher Weise erhalten und hat die durch Kurve 7 in F i g. 2 dargestellte spektrale Durchlässigkeitskurve bei Verwendung unter weißem Fluoreszenzlicht und die durch Kurve 8 dargestellte Durchlässigkeitskurve bei Verwendung unter warmem weißem Fluoreszenzlicht.

Kieselsäureanhydrid ist ein Hauptbestandteil des Glasfilters gemäß der Erfindung. Falls er in einer Menge von mehr als 60 Gewichtsprozent verwendet wird, ist der Glasansatz schwierig zu schmelzen, und das erhaltene Glas ist für optische Verwendung auf Grund von Fehlern, wie Blasen oder Streifen, ungeeignet. Falls die Menge jedoch unterhalb 47 Gewichtsprozent liegt, hat das erhaltene Glas eine schlechte Witterungsbeständigkeit.

Durch Borsäureanhydrid wird die Schmelzbarkeit des Glasansatzes und die Witterungsbeständigkeit des erhaltenen Glases verbessert. Diese Effekte werden jedoch nicht mehr erhalten, wenn mehr als 5,0 Gewichtsprozent B₂O₃ vorliegen. Im Fall des Zusatzes von Kupferoxid als färbendes Mittel verursacht eine derartige übermäßige Menge eine äußerst große Absorption im Blaubereich.

Natrium und/oder Kaliumoxid sind wesentliche Bestandteile für die Glasbildung und sind wichtig zur Erhöhung der Durchlässigkeit des als Färbungsmittel dienenden Mangandioxids im Blaubereich. Mengen unterhalb 10 Gewichtsprozent ergeben keinen signifikanten Effekt, und Mengen von mehr als 24 Gewichtsprozent verursachen äußerst unerwünschte Erscheinungen.

Calciumoxid dient der Erhöhung der Witterungsbeständigkeit des erhaltenen Glases. Mengen unterhalb 3 Gewichtsprozent ergeben den Effekt nicht, und Mengen oberhalb 7 Gewichtsprozent verursachen eine Erhöhung der Viskosität des Glasansatzes und infolgedessen Schwierigkeiten beim Schmelzen.

Bariumoxid und/oder Bleioxid dienen zur Verbesserung der Absorptionseigenschaften von Mangandioxid, und dazu, es in einem stabilen Zustand im Glas zu halten. Die Absorption von Manganoxid in einem Glas auf Kalkbasis liegt bei etwa 500 nm, und die Absorption im Blaubereich und Rotbereich ist ebenfalls relativ groß. Deshalb tritt ein Fehler im Ausgleich zwischen den Absorptionen im Blauen, Grünen und Roten auf. Durch Zusatz von Bariumoxid und/oder Bleioxid verschiebt sich jedoch die Absorptionsstelle in die Gegend von 520 nm, und die Durchlässigkeit von Mangandioxid im Blaubereich wird verbessert. Der Zusatz von Bariumoxid und/oder Bleioxid verhindert auch übermäßige Absorption des Kupferoxids im Rotbereich. Wenn die Menge an Bariumoxid und/ oder Bleioxid unterhalb von 18 Gewichtsprozent liegt, wird die vorstehende Wirkung kaum erhalten, und Mengen oberhalb 35 Gewichtsprozent bringen keine signifikante Verbesserung des Effekts.

Arsenoxid wird als Läutermittel zugesetzt. Dessen Menge wird entsprechend dem Gehalt der anderen Bestandteile im Bereich von 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent eingestellt.

Die spektralen Eigenschaften des Glasfilters gemäß der Erfindung, obwohl sie sich entsprechend der Art des verwendeten Fluoreszenzlichtes unterscheiden, sind so, daß die Durchlässigkeit im Blaubereich maximal ist, ein Teil des Lichtes im Grünbereich und Rotbereich absorbiert und das Licht in der Gegend von 580 nm selektiv absorbiert wird (visuell ist die Farbe

ίο Blauviolett). Um diese Eigenschaften in den Gläsern zu erhalten, wird Mangandioxid zur Absorption des Lichtes im Grünbereich und eines Teiles des Rotbereiches verwendet. Kupferoxid wird zur Ergänzung der Absorption im Rotbereich von Mangandioxid zugesetzt, wenn es notwendig ist, das Absorptionsverhältnis zwischen dem Grünbereich und dem Rotbereich zu ändern, beispielsweise im Fall von Farbfiltern für die Verwendung unter warmem weißem Fluoreszenzlicht. Neodymoxid hat eine scharfe Absorption in der Gegend von 580 nm und erweist sich als sehr wirksam zur Absorption lediglich des leuchtenden Linienspektrums in der Gegend von 580 nm des Fluoreszenzlichtes. Die Mengen der Färbungsbestandteile müssen so geändert werden, daß die spek- trale Durchlässigkeitskurve konstant bei variierenden Stärken des Glases gehalten wird.

Einige Beispiele für Glasfilter gemäß der Erfindung werden nachfolgend gegeben. In jedem Beispiel wurden die folgenden Bestandteile in einem Schmelztiegel geschmolzen und zu Glas in an sich bekannter Weise gefertigt.

Bestandteile

Kieselsäureanhyd rid

Borsäureanhydrid ..

Natriumoxid

Kaliumoxid

Calciumoxid

Bariumoxid

Bleioxid

Arsenoxid

Mangandioxid

Kupferoxid

Neodymoxid

Beis	1	piele (Ge\	vichtsproz
49,9	2	3
3,0	56,8	54,8
3,0	0	0
12,9	4,0	5,0
4,0	13,9	15,9
0	5,0	4,0
26,9	19,9	14,9
0,3	0	5,0
1,5	0,4	0,4
0	1,7	1,1
1,6	0,02	0,3
1,4	1,8

48,9
0

30,9
0,3
0,9
0,2
1,8

Die in diesen Beispielen enthaltenen Gläser wurden optisch zu einer Stärke von 2,5 mm poliert und die spektrale Durchlässigkeit bestimmt. In den Beispielen 1 und 2 wurden Gläser mit einer spektralen Durchlässigkeit entsprechend der Kurve 7 von F i g. 2 erhalten, die am geeignetsten als Farbfilter zur Verwendung bei weißem Fluoreszenzlicht sind. In den Beispielen 3 und 4 wurden Gläser mit einer spektralen Durchlässigkeit entsprechend der Kurve 8 von F i g. 2 erhalten, die am geeignetsten als Farbfilter zur Verwendung bei warmem weißem Fluoreszenzlicht sind.

Die in diesen Beispielen erhaltenen Glasfarbfilter zeigen eine bessere Farbreproduzierung als Gelatinefarbfilter und haben auch den Vorteil, daß die Flachheit leicht erhalten werden kann und daß sie keine Schädigung oder Verschlechterung beim Gebrauch während langer Zeiträume zeigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Glasfarbfilter für die Farbphotographie bei Verwendung von weißem bzw. warmem weißem Fluoreszenzlicht, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem an sich bekannten Bleibzw. Barium-Silikat-Grundglas besteht mit folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozent:

Grundglas:

47,0 bis 60,0 SiO₂,

0 bis 5,0 B₂O₃,
10,0 bis 24,0 Na₂O und/oder K₂O,

3,0 bis 7,0 CaO,
18,0 bis 35,0 BaO und/oder PbO,

0,2 bis 0,5 % As₂O₃,

Färbungsmittel als Zusatz zum Grundglas, auf dessen Gewicht bezogen:

0,5 bis 1,8 MnO₂,
0 bis 0,8 CuO,
0,3 bis 2,5 Nd₂O₃.