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Verfahren zur Herstellung von photographischen Bildern In der
schweizerischen Patentschrift 165 523 ist ein Verfahren zur Herstellung von photpgraphischen
Emulsionen beschrieben, deren Gradationen sich auf einfache Weise in weitesten Grenzen
beeinflussen lassen. Es wird dort darauf hingewiesen, daß Emulsionen hergestellt
werden können, deren Gradationskurven in den Schatten steiler als in den Lichtern
ansteigen, d. h. deren Gamma (Tangens des Steigungswinkels der Gradationskurve)
im Bereiche geringerer Schwärzungen größer als im Bereiche größerer Schwärzungen
ist, und daß es bei Verwendung solcher Emulsionen als Negativschichten besonders
vorteilhaft sei, als Positivschicht Emulsionen mit analogen Gradationskurven zu
verwenden.
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Es wurde nun gefunden, daß photographische Bilder von verbessertem
Bildcharakter aus solchen Negativ- und Positivschichten, von denen eine oder beide
in dem zum Bildaufbau verwendbaren Teil Gradationskurven aufweisen, die in den Bereichen.
geringer Schwärzungen steiler als in den Bereichen größerer Schwärzungen, im ganzen
vorzugsweise ähnlich dem Ast feiner Parabel verlaufen, unter gegenseitiger Abstimmung
von Negativ- und Positivsthichteu ierhalten werden können, wenn der Abstimmung der
auszunutzende Schwärzungsumfang des Negativs und der auszunutzende Intensitätsumfang
des Positivmaterials zugrunde gelegt wird.
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Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem aus der genannten schweizerischen
Patentschrift zu entnehmenden Verfahren durch die Regel, der Abstimmung von Negativ-
und Positivmaterial den Schwärzungsumfang des Negativs und den Intensitätsumfang
des Positivmaterials zugrunde zu legen. Diese Regel ist in der genannten Patentschrift
nicht angegeben und im übrigen auch durch die bisherigen Erkenntnisse in der photographischen
Praxis nicht naheliegend. Es wurde bisher der Standpunkt vertreten, daß eine Abstimmung
von Negativ- und Positivmaterial unter Berücksichtigung ihrer Gradationskurven derart
zu erfolgen habe, daß das Gammaprodukt größer oder gleich i sei (Goldbergsche Forderung).
Das Arbeiten nach der neuen Abstimmungsregel mit den bisher in der Praxis ausschließlich
verwendeten Materialien, deren Gradationskurve in den Bereichen geringer Schwärzung
flacher verläuft als in den Bereichen größerer Schwärzung, würde jedoch zu Mißerfolgen
führen. Bei Verwendung von photographischen Materialien mit solchen Gradationskurven,
die im Bereiche geringer Schwärzung steiler verlaufen als im Bereiche größerer Schwärzungen,
ermöglicht dagegen in überraschender Weise die vorliegende Ab-
Stimmungsregel
eine verbesserte Helligkeitswiedergabe, wie die folgenden Ausführungen zeigen: Die
beiliegenden Fig. i bis 4 zeigen die nach der Methode von J o n e s konstruierten
Bildkurven von je fünf Objekten mit dem Helligkeitsumfang von 1,5 bzw. 2 bzw. 2,5
bzw. 3 bzw. d. (in logarithmischer Skala). Hierbei werden einmal Emulsionen, deren
Gradationskurven im Bereiche geringer Schwärzungen flacher verlaufen als im Bereiche
größerer Schwärzungen, hier kurz Durchgangssvstembezeichnet, das andere Mal Emulsionen,
deren Gradationskurven im Bereiche geringer Schwärzungen steiler verlaufen als im
Bereiche größerer Schwärzungen, d. h. pirabelähnlich, hier kurz mit Parabelsystem
bezeichnet, verwendet. In beiden Fällen wird einmal nach der Golgbergschen Forderung
(Gammaprodukt=i), das andere Mal nach der vorliegenden Regel abgestimmt. Dies ergibt
folgendes Schema: Durchgangsystem Abstimmung nach G o 1 d b e r g Fig. r, desgl.
nach vorliegender Regel Fig. 2. Parabelsystein Abstimmung nach G o 1 d b @e r g
Fig. 3, desgl. nach vorliegender Regel Fig. d.. Bei der Beurteilung der Bildkurven
ergibt sich folgendes: Die Abstimmung nach Goldberg gibt sowohl im Durchhangsystem
(Fig. i) als auch im Parabelsystem (Fig. 3) nur dann gute Resultate, wenn der Umfang
des aufzunehmenden Objektes 1,5 nicht überschreitet. Andernfalls werden gewisse
Intervalle überhaupt nicht wiedergegeben.
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Die Abstimmung nach vorliegender Regel gibt im Durchhangsystem (Fig.2)
schlechte Resultate, sobald der Umfang des aufgenommenen Objektes 2 oder mehr beträgt.
Die Steigung der Bildkurve in den Schatten ist so gering, daß voll :einer richtigen
Wiedergabe der Schattenpartien nicht gesprochen werden kann. Das Bild -neigt u.
a. mangelnde Detailwiedergabe der Schatten. Außerdem wirken solche Bilder infolge
der ungenügenden Steilheit der Kopierkurve in den Lichtern und z. T. auch in den
Mitteltönen flau und kraftlos.
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Die Abstimmung nach vorliegender Regel führt dagegen im Parabelsvstem
(Fig. d.) auch bei Objekten mit großem Ton-,vertumfang zu guten Bildern; denn der
relativ steile Anstieg der Kopierkurve in den Schatten verbürgt eine klare Wiedergabe
der Schattenpartien im Bild. Außerdem bewirkt die gegen die Lichter hin zunehmende
Steigung der Kopierkurve eine ebenfalls klare Wiedergabe der Lichter. Die Kopierkurve
zeigt die Gestalt der sogenannten physiologischen Helligkeitskurve, eine Gestalt,
die bisher nur in mühsamer und umständlicher Weise mit Hilfe von sog. Tontrennungsverfahren
erhalten «erden konnte.
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Der Vergleich der Kopierkurven der Fig. i und ? -neigt eine Überlegenheit
der Kurven nach Fig. i. Sie enthalten zwar nur einen Teil der im aufgenommenen Objekt
vorhandenen Kontraste, geben diese aber in befriedigender Weise wieder, während
die Kurven nach Fig. 2 in den bildwichtigsten Teilen, nämlich in den Schatten und
Lichtern, nur ungenügende Detailwiedergabe zeigen und unbefriedigend wirken. Di°e
Anwendung der vorliegenden Abstimmungsregel lag somit keineswegs nahe.
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Der Vergleich der Kopierkurven nach Fig. 3 und ,I -neigt, daß das
Arbeiten im Parabelsystem unter Zugrundelegung der A1)-stimmung nach Goldberg (Fig.3)
gerade den wesentlichen Vorteil nicht besitzt, der ini Parabelsystein bei Anwendung
der vorliegenden Abstirnmungsregel erzielt wird, nämlich die Wiedergabe eines großen
Ton-,vertumfangs mittels einer Kopierkurve von der Art der physiologischen Helligkeitskurve.
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Es ist noch zu bemerken, daß die Fig. 3 und d. unter Zugrundelegung
eines Verfahrens gezeichnet sind, bei welchem sowohl Negativals auch Positivmaterial
parabelähnliche Gradationskurven besitzen. Grundsätzlich liegen dieselben Verhältnisse
auch dann vor, wenn nur eine der beiden verwendeten Schichten eine parabelähnliche
Gradationskurve besitzt; die erzielte Verbesserung beschränkt sich dann entweder
auf die Wiedergabe der Schatten oder Lichter.
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In einer 192-. erschienenen Veröffentlichung ist zwar die Regel angegeben,
bei der Herstellung photographischer -1#,ufsichtsbilder das Kopierpapier so auszuwählen,
daß dessen ausnutzbarer Belichtungsumfang dein Schwärzungsumfang des zu kopierenden
Negativs entspricht. Diese Regel bezieht sich naturgemäß auf die damals zur Verfügung
stehenden Schichten, die ausnahmslos eine durchhängende Gradationskurve mit sehr
begrenztemSchwärzungs-und Intensitätsumfang aufwiesen. Bei Verwendung dieser Schichten
war es notwendig, den vollen verfügbaren Schwärzungsumfang der Negativschicht auszunutzen,
um überhaupt Bilder mit befriedigenden Kontrasten zu erhalten. Erst die weitere
Entwicklung der photographischen Technik brachte Negativmaterialien hervor, die
sich durch einen ganz bedeutenden Intensitäts- sowie Schwärzungsumfang auszeichneten
und es damit ermöglichten, auch von kontrastreichen Objekten ein bezüglich der
Helligkeitsabstufungen
korrektes negatives Durchsichtsbild herzustellen. Dadurch entstand aber ein der
früheren photographischen Technik unbekanntes neues Problem. Weil nämlich ein in
der Aufsicht betrachtetes Bild naturgemäß nur eine beschränkte Skala von Kontrasten
enthalten kann, ist es nicht möglich, das kontrastreiche Negativ unter Erhaltung
der Kontraste zu kopieren. Der Ausweg, ein Kopierpapier mit sehr flacher Gradationskurve
(ein sehr weiches Papier) zu verwenden, verbietet sich deshalb, weil hierbei sämtliche
Kontraste im Bild zu stark verflacht und dabei die Detailwiedergabe in den Schatten
und in den Lichtern doch nicht gewährleistet würde (s. Fig. z).
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Diese Verhältnisse führten den Praktiker dazu, aus der zu langen Kontrastskala
des Negativs einen bestimmten Teil für die Wiedergabe in der Kopie auszuwählen und
auf die Wiedergabe des Restes zu verzichten. Im Gegensatze dazu soll beim vorliegenden
Verfahren der gesamte überhaupt ausnutzbare Schwärzungsumfang des Negativs auf dem
Positivbild wiedergegeben werden.
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Das vorliegende Verfahren ist unter Verwendung irgendwelcher photographischer
Schichten, deren Gradationskurven in den Bereichen geringer Schwärzungen steiler
verlaufen als in den Bereichen größerer Schwärzungen, durchführbar. Zweckmäßig ist
die Verwendung von Materialien mit solchen Gradationskurv en, die ähnlich dein Ast
einer Parabel verlaufen. In diesem Falle, bei Ver-. Wendung solcher Schichten als
Negativ- und Positivmaterial, können Kopierkurven erhalten werden, deren Gamma in
den Schatten und den Lichtern größer ist als in den Mitteltönen. Werden bei Verwendung
von Negativschichten mit parabelähnlicher Gradationskurve überbelichtete Aufnahmen
hergestellt, so wird das Bild in den flachen Teil der Gradationskurve des Negativs
verlegt, und der steilere Anstieg der Gradationskurve im Bereiche geringer Schwärzung
ist nicht mehr ausnutzbar. Wünscht man in diesem Falle, daß das Gamma der Kopierkurve
in den Schatten und Lichtern größer als in den Mitteltönen sei, so kann man ein
Positivmaterial verwenden, dessen Gradationskurve in den Schatten und Lichtern steiler
als in den Mitteltönen verläuft.
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Beispiel i (Entsprechend schematischer Fig. 5) Eine Negativschicht
mit einem Schwärzungsumfang von etwa 2,o (logarithmische Skala) mit parabelähnlicher
Gradationskurve, deren Gamma max. in den Schatten etwa 3,0 und Gamma min. in den
Lichtern etwa 0,36
beträgt, wird in Verbindung finit dem photographischen
Positivinateriral vom Intensitätsumfang 2,o und, Schwärzungsumfang 1,8 (logarithmische
Skala), deren Gamma max. = 3,0 und Gamma min. = o,8 ist, verwendet. Es werden, je
nach dem kopierten Intensitätsumfang, die Kopierkurven .41-01. Bi O., C1-03 bzw.
D,-04 erhalten, die sämtlich den gleichen Schwellenwert von etwa 0,25 aufweisen
und deren Gainma ferner in den Schatten und in den Lichtern. größer als in den Mitteltönen
ist.
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Beispiel 2 (Vgl. Fig.6) Eine nach dem Verfahren der schweizerischen
Patentschrift 165 523 hergestellte Negativschicht mit einer Gradationskurve »Negativ«
(ausgezogen) der Fig. 6 Wird in Verbindung mit einem photographischen Positivmaterial
verwendet, das eine Gradationskurve aufweist, die wie die Kurve »Positiv« (punktiert)
der Fig. 6 verläuft. Es werden folgende Kopierkurven erhalten (strichpunktiert)
Bei kopiertem Intensitätsumfang ' o bis 3 (logarithmische Skala) : Kopierkurve .4,-0,
unter Weglassung der leeren Gradation (Schwärzung o bis o, i)
| bei kopiertem Intensitätsumfang o bis 3: Kopierkurve Bi-0., |
| 0 - 2: - Ci-O3 |
| o - 1,5: - Di-Ol. |
Das Kurvenbild der Fig. 6 stellt nur eine der vielen Verwendungsmöglichkeiten dar.
Intensitäts- und Schwärzungsumfang von Negativ- und Positivmaterial sowie die Form
der Gradationskurv e können gemäß der schweizerischen Patentschrift 165 523 oder
anderer Verfahren, die zu analogen Gradationskurven führen, in weiten Grenzen den
Bedürfnissen der Praxis angepaßt werden. Je nach den zur Verwendung gelangenden
Formen der Gradationskurven, "Wie z. B. von solchen, die sich in ihrer Gesamtform
einer Geraden nähern, oder Kurven mit typisch paraboloidenFormen oder auch solchen,
deren nach oben konvexe Form übertrieben ist, können die verschiedensten Bildwirkungen
erzielt werden.
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Werden je nach dem gewünschten Effekt oder dem Verwendungszweck die
Kurven von Negativ- bzw. Positivmaterial, sei es durch die Art der Emulsionszubereitung
oder eine beliebige, die Gradation in dem gewollten Sinne beeinflussende Behandlung,
dein schematischen Beispiel i angenähert, so können
Kopierkurven
mit ausgesprochener Tonwertsteigerung in den Schatten und Lichtern auf Kosten der
Mitteltöne (Tontrennung) erhalten werden. Sind dagegen die Kurven der Negativ- und
Positivmaterialien weniger stark abgebogen, d. h. geradliniger gehalten, so resultieren
Kopierkurven, deren Tonwertsteigerungen in den Schatten und Lichtern entsprechend
geringer sind.
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Beispiel 3 (Vgl. Fig.7) Man verwendet zur Herstellung von photographischen
Aufnahmen ein Negativmaterial, das nach der Entwicklung folgende Gammawerte aufweist
(Zeichnung, Kurve »Negativmaterial«)
| log. Intensität etwa o>5 y = etwa 1,8 |
| 0,5 bis I y = - 1,4 |
| I - 1,5 y = - 1,0 |
| 1,5 - 2 y = - 0,7 |
| _ _ _ 2 - 2,5 @_ - o,6 |
| _ _ - 2,5 - 3 y = - 0,5 |
| - - - 3 - 3,5y= - 0,4 |
| Intensitätsumfang o bis 3 ein Papier mit Kopier- bzw. Intensitätsumfang
2,6 |
| _ O _ 2 2,1 |
| _ 0 _ _ 1,3 |
mit den entsprechenden Gradationskurven P., P, und P4. Dies führt zu den Kopierkurven
B., Bs, B4.
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Hierbei ist zu beachten, daß für den letzten Fall Intensitätsumfang
o bis i ein Bild entsteht, dessen Gradationskurve steiler verläuft als die Helligkeiten
des ursprünglichen Objektes, so daß also die Kontraste im Bild gesteigert. wiedergegeben
werden. Wird -dies nicht gewünscht, so genügt es, dasselbe Papier zu verwenden,
das zur Herstellung einer Kopie unter Benutzung des vollen Intensitätsumfanges o
his .l verwendet wird (Gradationskurve PI", gleich P1, aber an die betreffende Stelle
verschoben), was zur Bildkurve Bl' führt. Der Intensitätsumfang o bis i des Objektes
wird dann durch eine annähernd geradlinige Kurve B1 mit dem Schwärzungsumfang 0
bis 0,95 in der Zeichnung zwischen 0,85 bis i,8, wiedergegeben. Es
gelingt also, sowohl das kontrastreiche Negativ der Aufnahme eines Objektes mit
dem Intensitätsumfang ö bis 4 als auch die flaue Aufnahme eines Objektes mit dem
Intensitätsumfang b bis i mittels desselben Papiers gut zu kopieren.
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Verwendet man zum Kopieren des Intensitätsumfanges o bis 2,25 ein
handelsübliches Papier von der Gradationskurve P6, so erhält man die Kopierkurve
B,. Durch dieses Negativ werden die verschiedenen Intensitäten durch folgende Schwärzungen
wiedergegeben:
| log. Intensität 0,5 log. Schwärzung etwa o,6 |
| _ _ 1,0 _ _ - 1,3 |
| _ - 1,5 - _ - 1,75 |
| _ _ 2,0 _ _ _ 2,I |
| _ - 2,5 - - - 2,4 |
| _ _ 3,0 _ _ _ 2,6 |
| _ - 3,5 - _ - :2,8 |
| _ _ 4,0 _ _ _ 3,0 |
Wünscht man nun ein Bild unter Ausnutzung des vollen Schwärzungsumfanges des Negativmaterials
herzustellen, so verwendet man ein Papier mit dem Kopierumfang (Intensitätsumfang)
von 3 mit einer Gradationskurve P, Dies führt zu der Bildkurve D, Hat man jedoch
eine Aufnahme von einem Objekt mit einem kleinern Intensitätsumfang als o bis 4
gemacht, oder wünscht man nur einen Teil des vollen Schwärzungsumfanges des Negativs
zu kopieren, so verwendet man für den ` Die Abstimmung zwischen Negativ- und Positivmaterial
unter Zugrundelegung des negativen Schwärzungsumfanges und des positiven Intensitätsumfanges
kann entsprechend den. Beispielen so vorgenommen werden, daß zu einem gegebenen
Negativ eine passende Papiergradation ausgesucht wird; zweckmäßig ist es aber, bei
der Herstellung bzw. Emulsionierung das Negativmaterial und ein dazugehöriges Positivmaterial
unter Berücksichtigung der Entwicklungsvorschrift aufeinander abzustimmen.
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Hierbei erhält das Negativmaterial eine solche Gradationskurve, daß
bei der Aufnahme eines Objektes von praktisch maximalem Tonwertumfang, etwa o bis
3 oder 4, im Negativ derjenige Schwärzungsumfang entsteht, der dem Intensitätsumfang
des Positivtnaterials entspricht. Diese Art der Abstimmung bringt den Vorteil mit
sich, daß nur eine bzw. eine sehr geringe Anzahl von Positivgradationen zur Herstellung
von Positiven von Objekten von stark verschiedenem Tonwertumfang ausreichen.
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In der Kinoindustrie, wo allgemein nur ein einziges Positivmaterial
verwendet wird, ist dies von besonderer Bedeutung, während in der Kopiertechnik
mit photographischen Papieren nicht mehr die im Gebrauch befindliche große Zahl
von Härtegraden erforderlich ist.