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Verfahren zum Färben einer mechanisch eingeschnittenen Tonspur Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben einer mechanisch eingeschnittenen Tonspur
mittels eines durch chemische Reaktion zwischen einer eindiffundierenden Komponente
und einem in dem Träger in molekularer oder kolloidaler Verteilung anwesenden Stoff
entstehenden Farbstoffes. Bei diesem bekannten Verfahren ist man bestrebt gewesen,
die Diffusiondes Farbstoffes an den Rändern der Tonspur zu begrenzen, weil die bisher
geltende Auffassung war, daß für eine möglichst naturgetreue Kopie einer Tonspur
die Trem-ilinien zwischen lichtdurchlässigen und licht-undurchlässigenTeilen der
ursprünglichen Aufzeichnung möglichst genau mit der Begrenzung der eingeschnittenen
Tonspur übereinstimmen sollten.
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Beim Kopieren eines Bildes auf eine photog,raphische Emulsion tritt
aber bekanntlich die sogenannte überstrahlung auf, d. h. die Schwärzung erstreckt
sich in der Emulsion weiter, als es den lichtdurchlässigen Teilen des Originals
entspricht, und zwar um so weiter, je größer die Schwärzung der Kopie ist.
Auch beim Kopieren von Tonspuren, wo eine Mindestschwärzung von 1,5 üblich ist,
ist also damit zu rechnen, daß sich auf der Kopie längs der Begrenzung der Tonspur
ein Rand gleichmäßiger Breite und geringerer Lichtdurchlässigkeit erstrecken wird.
Diese Überstrahlung verursacht neben einer durch Auffüllen der Täler bewirkten Verringerung
der Amplitu-de der lichtdurchlässigen. Teile auf der Kopie, also einem Schallstärkeverlust,
noch eine nichtlineare Verzerrung, welche bei der Wiedergabe besonders hinderlich
ist.
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Zur Behebung der Folgen dieser Überstrahlung bei mechanisch hergestellten
positiven Tonspuren (lichtdurchlässigen Spuren in schwarzer Umgebung) ist in einem
älteren
| flat,#iit schun vorg,#schlagen worden, durch |
| Anfertigun'- einer photographischen Zwi- |
| schenkopie die auf die endgültige positive Ko- |
| pie zu erwartende Überstrahlung durch die |
| entgegengerichtete Überstrahlung der nega- |
| tiven Zwischenkopie kompensieren zu lassen. |
| Eine solche Lösung dieser Aufgabe ist aber |
| nu r möglich, wenn von einer positiven, meella- |
| nisch hergestellten Originalaufzeichnung aus- |
| gegangen wird, weil das endgültige Ziel beini |
| 11 z41 ZD |
| Herstellen einerTonaufzeichnung doch immer |
| viiie wi edergabefähige, d. h. positive Kopie ist. |
| Wird clagegen als Originalaufzeichnung von |
| einer negativen, mechanisch hergestellten Ton- |
| aufzeichnung ausgegangen, -so fehlt diese |
| Zwischenkopie und deshall) auch die Möglich- |
| keit, die Cberstrahlung nach den bekannten |
| Maßnahmen zu beheben. |
| Zweck der Erfindung ist, beim Kopieren |
| einer negativen Tonspur, die mittels eines |
| nach dem erwähnten Verfahren eingebrachten |
| Farbstoffes lichtundurchlässig gemacht ist, |
| diese Aufgabe zu lösen. |
| Erfindungsgemäß wird durch Diffusion ein |
| die Tonspur umgebender Farbsaum von sol- |
| cher Stärke erzeugt, daß die zu erwartende |
| Vberstrahlung in 'der Emulsion beim photo- |
| graphischen Kopieren vollständig oder nahe- |
| zu vollständig ausgeglichen wird. |
| Zufolge der Diffusion verbreiten sich die |
| löslichen Farbstoffkomponenten nicht nur in |
| der Tiefe, sondern auch neben den Rändern |
| der Tonspur. Wenn die chemische Reaktion |
| beendigt ist, sind die Ionen von wenigstens |
| einer dieser Komponenten gebunden, so daß |
| keine weitere lichtundurchlässige Verbindung |
| inehr entstellt und die Verbreiterung der ge- |
| schwärzten Teile aufhört. Durch Abstimmen |
| der Konzentration der eindiffundierenden |
| 1,7.oniponente kann die Tiefe, bis auf welche |
| die chemisch hervorgerufene Sch-,värzung sich |
| fortsetzt, beeinflußt -werden. je größer die |
| Konzentration der in den Träger zu bringen- |
| den Lösung ist im Vergleich mit der Konzen- |
| tration der schon in dein Träger befindlichen |
| Komponente, um so län ' -er kann die Diffusion |
| fortschreiten, bevor alle eindiffundierten |
| Ionen gebunden sind. |
| Der Abstand, über welchen die Ionen dif- |
| fundieren, ist ferner auch von der für Dif- |
| fusion zur Verfügun- stehenden Zeit ab- |
| hän-i-. Wenn nach einer bestimmten Zeit- |
| Z, L, |
| da uer die Lösung aus dem Trägertnaterial |
| ausgespült wird, so wird die die Schwärzung |
| hervorrufende chemische Reaktion beendet. |
| ')tirch Regelung der Konzentration der Lö- |
| t ZD |
| sung und der Diffusionszeit in diesem Sinne |
| kann die gewünschte Verbreiterung der ge- |
| schwärzten Teile derart, daß diese Verbrei- |
| terung die zu erwartende Überstrahlung kom- |
| pensiert. erhalten werden. |
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen näher
urläutert werden.
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In Fig. i ist ein Träger dargestellt, der ans umer zum Einschneiden
Schicht i z. B. als Gelatine und einer darüberlieigenden Schutzschicht 2, z. B.
einer durchsichtigeil Lackschicht besteht. Gegebenenfalls nen unter der Schneidschicht
i noch einigu Schichten vorhanden sein, z. B. eine Stützschicht. Solche sind für
die Erfindung aber nicht wesentlich.
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Mittels des Meißels 3 mit V-f' ' jrniiger Schneide4
wird eine Tonspur8 mit Breiten-und Tiefenänderungen durch die Stützschicht 2 hindurch
in die Schneidschicht i .eingeschilitten. Sowohl die Tonspur8 als auch ihre Umgebung
sind aber noch lichtdurchlässig, so daß die Aufzeichnung in diuser Form noch nicht
zur Wiedergabe gt:-eignet ist.
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";ach dein Einschneiden passiert die Tonspur 8 an einer Stelle
5, an der eine Lösung eines chemischen Stoffes in den beim Einschneiden der
Tonspur 8 freigelegten Teil der Schneidschicht i eingebracht wird. Die Schutzschicht2
ist wenigstens während der Zeit, in der die die Schwärzung hervorruiende chemische
Reaktion stattfindet '. für diese Lösung undurchdringlich, so daß unmittelbar
nur die freigelegte Oberfläche 8 mit dieser Lösung getränkt wird. Hinter
dieser ,ersten Tränkstelle 5 befindet sieh noch eine zweite Tränkstelle
6, an der eine Lösung eines zweiten chemischen Stoffes in die Spur
8 gebracht wird. Durch chemische Reaktion zwischen diesen zwei chemischen
Stoffen entsteht eine lichtundurchlässige Verbindung 7, welche die Tonspur
8 lichtundurchlässig und daher für die optisch elektrische Wicdergabe geeignet
macht. Bei dieser cheiiiischen Reaktion werden die Ionen in der LG-sung praktisch
alle gebunden zu einer tinlöslichen, lichtundurchlässigen #_erbindung. Ein -solches
Verfahren ist ausführlicher in dein Patent 683 498 beschrieben worden. Die
Tiefe der Schicht, in der die lichtundurchlät sige Verbindung entsteht, wird von
dem #'erhältnis der Konzentration der in dem Träger schon vorhandenen Komponente
zu derjenigen der an der zweiten Tränkstelle 6 aufgebrachten Komponente in
den Werkstoff der Schicht i bestimmt sowie von der Dauer des Einflusses der zweiten
Komponente.
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Ob vielleicht nach Beendigung der cheinischen Reaktion entweder
von der ersten oder der zweiten Komponente noch ein Überschuf') an Ionen vorhanden
ist, ist aus dem Gesichtspunkt des Entstehens der lichtundurchlässigen Verbindung
unwichtig, weil nämlich. nachdem die Ionen einer der Komponenten
gebunden
sind, die Färbung sich nicht weiter erstreckt als die am -wenigsten diffundierte
Komponente.
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Weil nun die Diffusion auch von der Zeit abhängig ist, wird es einleuchten,
daß die Breite der Teile außerhalb der Tonspur 8, in welche Ionen der in
der Tränkstelle 5 aufgebrachten Komponenten diffundiert sind, von der Zeitspanne
zwischen der Berührung der Tränkstellen 5 und 6 sowie von der Konzentration
der bei 5 aufgebrachten Komponente abhängig ist. Durch geeignete Wahl des
Abstandes zwischen den Stellen 5 und 6
und der Filmlaufgeschwindigkeit
ist also die Breite des Diffusionsr andes auch zu regeln.
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Wenn man *nicht auf diese Weise imstande ist, die Diffusionslänge
sinngemäß zu regeln, so kann die nach dem Aufbringen der zweiten Komponente eintretende
chemische Reaktion durch Entfernen des Überschusses einer der Komponenten, üblicherweise
der -später aufgebrachten Komponente, an dem gewünschten Zeitpunkt abgebrochen werden.
Dazu kann man den Träger durch ein Wasserbad hindurchlaufen lassen, um den auf der
Oberfläche des Trägers befindlichen Überschuß einer der Komponenten abzuwaschen,
oder dieser Überschuß kann durch geeignete mechanische Wischmittel entfernt werden.
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Es ist auch möglich, einen Träger zu benutzen, in dessen Schneidschicht
eine der Komponenten schon von vornherein vorhanden ist. In diesem Falle ist die
erste Tränkstelle 5 überflüssig. Die erste Komponente erstreckt sich dann
über die ganze Breite des Aufzeichnungsträgers oder jedenfalls über eine größere
Breite als die Tonspur8. Das Maß der Diffusion ist dann ebenfalls von dem Konzentrationsverhältnis
und von der zur Verfügung stehenden Zeit abhängig. Durch ,eeignete Dosierung der
aufzubringenden Komponente läßt sich die Reaktionszeit be-
messen. Will man
aber nicht zur Dosierung übergehen, so kann in oben beschriebener Weise die Reaktion
durch Abwaschen oder Abwischen des Cberschusses beendet werden.
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Von dieser letzten Ausführungsform des Verfahrens werden an Hand der
Fig. 2 einige Beispiele mehr im einzelnen beschrieben.
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Bei allen diesen Beispielen besteht die Schneidschicht i aus angesäuerter
Gelatine, vermischt mit Kobaltnitrat als Komponente für die farbige Verbindung,
und zwar 14,55 9
Kobaltnitrat auf ioo g Gelatine. Die Schutzschicht
2 wird von einer dünnen Zaponlackschicht gebildet. Die Frequenz der Tonaufzeichnung
ist 2 5oo Hertz bei einer Filmlauf-SC hwindigkeit von 33 cm/Sek. Der Abstand
zwischen zwei benachbarten Amplitudenspit-7en ist also 0, 13 mm. Die zweite
Komponente, die zusammen mit dem in der Aufzeichnungsschicht vorhandenen Kobaltnitrat
eine lichtundurchlässige Verbindung geben soll, ist saures Ammoniumsulfid, welches
in einer wässeribgen Lösung an der Tränkstelle 6 auf den Träger aufgebracht
wird.
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Die auftretende chemische Realktion verläuft wie folgt: Co++
+ S-- = Cos, Das gebildete Kobaltsulfid ist lichtundurchlässig.
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I. Eine Lösung saures Ami-nolliumsulfid von 0,35 IN wirkt auf
die Schneidschicht des Trägers und wird nach 6 Selz. abgewaschen. Die Schwärzung
erstreckt sich gerade bis an die Begrenzung der eingeschnittenen Amplitude. Es kann
keine photographische Überstrahlung kompensiert werden, so daß diese Ausführungsform
nicht zu der Erfindung gehört,-diese mechanisch eingeschnittene und chemisch lichtundurchlässig
gemachte Tonspur ist aber zu unmittelbarer photoelektrischer Wiedergabe geeignet.
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Il. Eine saure Animoniumsulfidlösun- von i,o N wirkt ebenfalls
während 6 Sek.7 ein. Die Schwärzung erstreckt sich auch außerhalb der eingeschnittenen
Amplituden, und zwar so weit, daß die lichtdurchlässige Oberfläche zwischen den
Amplitudenspitzen um 10 % verringert ist. Hierdurch wird eine spätere photographische
Überstrahlung, die io % Amplitudenverlust geben würde, kompensiert.
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III. Eine saure Ammoniumsulfidlösung von 3,65 N wirkt während
6 Sek. ein. Ein Amplitudenverlust von 25 11/o wird kompensiert.
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IV. Eine gleiche Lösung von i,oN wirkt während 3 Sek. ein.
Ein Amplitudenverlust von 5 01, wird kompensiert.
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V. Eine gleiche Lösung von i,o IN wirkt während 9 Sek. ein.
Ein Amplitudenverlust von 18 % wird kompensiert.
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In Fig. 3 ist 2 ein Querschnitt durch einen Träger mit einer
mechanisch eiligeschnittenen geschwärzten Tonspur 7, die bei 8 scharf
begrenzt ist. Wird diese Tonspur auf einen üblichen photographischen Film io kopiert,
so entsteht in geschwärzter Umgebung 12 eine lichtdurchlässige Spur ii mit der durch
Überstrahlung verursachten Randzone 13.
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Diese Randzone bedeutet eine Verringerung der lichtdurchlässigen Oberfläche,
in obenstehenden Ausführungsbeispielen ist diese Verringerung durch den Amplitudenverlust
ausgedrückt. Dies bedeutet, daß soundso viel Prozent der ursprünglichen Tonspuroberfläche
zwischen den Grenzen 8 von dieser lichtundurchläss;igenRandzone eingenommen
wird.
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Die Schwärzung der Randzone verläuft allinählich bis auf Null, so
daß eine scharfe Grenze zwischen geschwärzten und hellen
Teilen
dGr Spur i i nicht anzugeben ist. Bei photoelektrischer Wiedergabe mit der
üb-
lichen Photozelle ist aber diejenige Schwärzung grenze maßgebend, oberhalb
welcher Pl# die durchgelassene Intensität des Abtastlichtes die photoaktive Schicht
der Photozelle nicht mehr beeinflußt. Üblicherweise wird als diese Grenze eine Transparenz
von 5'/, festgestellt. Diese Grenze ist in Fi-. 3 mittels der strichpunktierten
Linien 1.4 angedeutet. In diesem Falle liegt zwischen 8 und 14 der AmplitudenverlustS.
Dieses Ausführungsbeispiel entspricht dem im vorstehenden beschriebenen Beispiel
1.
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Zur Erzielung einer für die photoelektrische Wiedergabe richtigen
Tonspur, die in der Wirkung mit der ursprünglich mechanisch eingeschnittenen Tonspur
7 mit Begrenzungskurve 8 genau übereinstimmt, muß die chemisch geschwärzte
Oberfläche der Tonspur 7 durch Diffusion so weit über die Tonkurve
8 ausgedehnt werden, daß die dadurch entstandene künstliche Randzone
9 gemäß Fig. -t gerade so breit ist wie die zu erwartende Überstrahlungsrandzone
S. Die Breite dieser Zone 9 ist abhängig von der zu erwar-.
tende#n überstrahlung S infolge des Kopierlichtes. Für verschiedene Kpi..prozesse
und verschiedene Filmmaterialien ist das Ein#dringen der chemischen Schwärzung also
verschiedenart4, zu leiten.
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Es ist selbstverständlich, daß die nichtlineare Verzerrung, welche
nach diesem Verfahren in der Kopie beseitigt ist, jetzt in der Originaltonspur enthalten
ist. Diese Tonspuren 7 nach Fig. 4 sind daher für unmittelbare photoelektrische
Wiedergabe kaum geeignet.