Film in der Fotografie

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In der Fotografie versteht man unter einem Film (abgeleitet von der ursprünglichen Bedeutung des Begriffs Film als einer dünnen Schicht auf einem anderen Material) das lichtempfindliche Aufnahmemedium eines Fotoapparates oder einer Filmkamera.

Ursprünglich meinte man mit Film nur die dünne Schicht einer Fotoemulsion, mit der die Oberfläche einer Fotoplatte überzogen wurde. Mit der Erfindung des Zelluloids fand ein Bedeutungswandel statt. Heute versteht man unter Film auch eine, mit einer Fotoemulsion beschichtete, transparente Folie aus Tri-Acetat oder Polyester.

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Entwicklung des Films

Nach der Belichtung des Films in der Kamera muss der Film entwickelt werden. Dafür kommen standardisierte, automatisierte Prozesse oder die Bearbeitung von Hand nach verschiedenen Rezepten in Frage.

Beim Entwickeln wird das latente (verborgene) Bild sichtbar gemacht. Durch Licht entstandene Keime in der lichtempfindlichen Emulsion werden durch den Entwicklungsprozess katalytisch verstärkt. An belichteten Stellen wächst umso mehr elementares Silber, je stärker die Belichtung war. Es entsteht ein Negativ.

Beim Umkehrfilm, der z. B. für Diapositive genommen wird, erfolgt im Rahmen der sog. Umkehrentwicklung zunächst ebenfalls eine Negativentwicklung. Anschließend wird das entwickelte Bild, beim Schwarz-Weiß-Film das Silber, gebleicht und aufgelöst. Dann erfolgt diffuse Belichtung. Da jetzt nur noch Farbstoff vorhanden ist, der vorher nicht belichtet war, entsteht ein Positivbild.

Nach dem Entwickeln muss der Film fixiert werden. Das geschieht in einem Fixierbad. Das Fixieren entfernt die restlichen lichtempfindlichen Substanzen und verhindert dadurch eine Nachdunklung des Bildes unter Lichteinfluss.

Durch anschließendes Wässern werden die Reste der chemischen Substanzen des Fixierbades entfernt (Schlusswässerung).

Zum Wasser der Schlusswässerung setzt man oft Netzmittel zu, um schlierenfreie Trocknung zu erreichen. Zuletzt wird der Film in einer Trockenanlage oder durch Aufhängen getrocknet.

Positiv und Negativ

Nach dem Aufbau

    * Schwarz-Weiß-Film
    * Mehrschichten-Farbfilm, davon die Typen für Tageslicht und für Kunstlicht (Farbgleichgewicht)
    * Spezialfilme: z. B. für Infrarot-Aufnahmen

Nach der Art der Verarbeitung des Lichtes

    * Negativfilm

    Bei einem Negativfilm sind alle Farben umgekehrt, beispielsweise ist bei Schwarz-Weiß-Negativfilmen weiß schwarz und schwarz weiß, die entsprechenden Grauwerte werden entsprechend umgesetzt.
    Bei Farbfilmen werden Komplementärfarben dargestellt.
    Die Umkehrung wird erst durch Kopieren des Films auf das lichtempfindliche Fotopapier, einen anderen Film oder ein elektronisches Medium rückgängig gemacht.

    * Umkehrfilm (Diapositivfilm)

    Beim Diapositivfilm werden die Farben nach dem Entwicklungsprozess so wie in der Natur dargestellt.

    Schwarz-Weiß-Negativfilme können durch ein spezielles Entwicklungsverfahren zu einem Diapositiv umgekehrt werden. Filme, für die dies kommerziell angeboten wird, sind der Agfa-Dia-Direkt (eingestellt), der Agfa-Scala und der Fomapan R(eversal).

    Es existieren diverse Verfahren, u.a. ein von Klaus Wehner, Paderborn, entwickelter Ansatz, um aus nahezu jedem "normalen" S/W-Film S/W-Dias herzustellen. Dabei kommen bisweilen reizende und gfs. hochgiftige Chemikalien wie z.B. Cadmium- oder Kaliumbichromat und (verdünnte) Schwefelsäure zum Einsatz (etwa im Bleichbad), so dass höchste Vorsicht anzuraten ist - insbesondere auch bei der Entsorgung der Bäder. Die Ergebnisse dieser so genannten physikalischen Entwicklung sind teilweise überaus erstaunlich - so erzielte ein in den 70-er Jahren erhältlicher konfektionierter Ansatz von Tetenal selbst bei eher unterdurchschnittlichen Materialien wie z.B. einem Kleinbild-Revuepan-SW-Negativfilm (Foto-Quelle), Nennempfindlichkeit 20 DIN/80 ASA, eine ungeahnte Bildqualität hinsichtlich Tonwertabstufung, Kornfreiheit, Kontrast und Schwärzung bei gleichzeitiger Empfindlichkeitssteigerung auf bis zu 36 bis 39 DIN (ISO 3200/6400), was selbst bei Available-Light-Fotografie ausgezeichnete Ergebnisse ermöglichte.

    * Nach Sensibilisierung

    Silbersalze sind prinzipiell nur blauempfindlich. Die fotografische Schicht kann aber für weitere Farbenanteile des Lichts sensibilisiert werden. Davon - sowie vomEinsatz entsprechender Filter - hängt die Umsetzung der Farben in Grauwerte ab. Orthochromatische Filme sind relativ unempfindlich für rotes Licht, panchromatische Filme sind auch für rotes Licht empfindlich und geben die Helligkeitsstufen natürlicher wieder. Einzelne Filme weisen oft eine erhöhte Rotempfindlichkeit auf (hyperpanchromatisch).

Konfektionierung
Kleinbildfilm AGFA
Kleinbildfilm AGFA

Filme gibt es für unterschiedliche Größen des Aufnahmeformats und in unterschiedlichen Längen; dabei wird eine Reihe von Konfektionierungstypen unterschieden. Gängige Formate sind der 35-mm-Film (Kleinbildfilm) mit einem Negativ/Diaformat von 24 X 36 mm für 12, 24 oder 36 Aufnahmen, im Mittelformat die Typen 120, 220 (doppelte Länge) mit Bildformaten von 4,5 X 6 cm, 6 X 6 oder 6 X 9, daneben Typ 127 für 4 X 4 (1½ X 1½") und der APS-Film. Über dem Mittelformat liegen Großformatkameras, die aber nicht mit Rollfilm, sondern mit Planfilm beschickt werden.

Verbreitete Filmformate sind:

    * 70-mm-Film (Kinofilm; in der Fotografie: Mittelformat-Rollfilm),
    * 35-mm-Film (Kinofilm; in der Fotografie: Kleinbild- und Halbformat-Rollfilm),
    * 16-mm-Film (Kinofilm: Schmalfilm; in der Fotografie: Halbformat- und Kleinstbildfilm),
    * 9,5-mm-Film (Kinofilm: Kleinfilm); in der Fotografie: Miniaturfilm und
    * 8-mm-Film (Kinofilm: Kleinfilm)

Empfindlichkeit

Die Filme sind in verschiedenen Lichtempfindlichkeiten (sog. Filmempfindlichkeit) erhältlich. Mit steigender Empfindlichkeit geht dabei die Auflösung des Films zurück, da die lichtempfindlichen Kristalle immer größer werden und als so genanntes Korn auch auf dem Foto sichtbar werden können.

Höher empfindliche Filme haben eine schlechtere Farbtreue und Einbußen beim Kontrastumfang. Außerdem steigt mit der Empfindlichkeit auch der Preis. Die Empfindlichkeit wird in DIN- (Deutsches Institut für Normung) und ASA-Graden (American Standards Association) angegeben. Den DIN-Angaben wird eine logarithmische Skala zu Grunde gelegt. Eine um 3 höhere Zahl bedeutet eine Verdopplung der Empfindlichkeit. Den ASA-Werten liegt eine lineare Reihe zu Grunde. Als Standard gilt seit Ende der 1990er Jahre bei Farbnegativfilmen eine Empfindlichkeit von 24 DIN / 200 ASA. Diafilme liegen üblicherweise bei 21 DIN / 100 ASA. Die meisten 200-ASA-Diafilme sind überschichtete 400-ASA-Filme, so dass sich ihr Kauf optisch und finanziell nicht lohnt.

Seit einigen Jahren ist die Angabe der Filmempfindlichkeit international in der Norm ISO 5800 standardisiert.

Auflösungsvermögen

Das Auflösungsvermögen fotografischer Filme wird nicht wie bei Digitalkameras in Pixelzahlen angegeben, sondern in noch auflösbaren Linien pro Millimeter. Qualitativ spricht man auch von grobkörnigen und feinkörnigen Filmen. Es hängt von vielen Eigenschaften des Films ab, insbesondere von der Empfindlichkeit des Filmmaterials, aber auch von den Entwicklungsbedingungen. Dabei gilt im allgemeinen, dass ein hochempfindlicher Film gröber körnig ist. Handelsübliche Kleinbildfilme haben ein Auflösungsvermögen von 40 bis maximal 150 Linien pro mm. Beispielsweise gibt die Firma Agfa für den Farbfilm "Agfa Vista 800" mit 800 ASA ein Auflösungsvermögen von 40 Linien pro mm bei einem Kontrast von 1,6:1 an und 115 Linien pro mm bei einem hohen Kontrast von 1000:1. Dagegen werden bei dem für professionelle Fotografie entwickelten Farbfilm "Agfacolor Optima 100" mit 100 ASA 50 bzw. 140 Linien pro mm angegeben. Bei Schwarzweißfilmen können deutlich höhere Auflösungen erreicht werden, die bis zu 800 Linien pro mm reichen können (Gigabitfilm, Adox CMS 20).

Rechnet man diese Angaben in Bildpunkte (Pixel) um, dann hat 35-mm-Kleinbildfilm eine Auflösung von rund 13 bis 200 Mega-Pixeln. Die besten Objektive erreichen aber nur etwa 20 Millionen Pixel. Gute Zooms haben ca. 13 Millionen Pixel und Dias werden mit ca. 10 Millionen Pixeln (2700dpi) gescannt. (siehe: Auflösung (Fotografie)).


Vergleich mit Digitalkameras

Da sich digitale und analoge Aufnahmeverfahren grundsätzlich unterscheiden, fällt ein Vergleich nicht leicht. Film hat einen wesentlich höheren Kontrastumfang. Es können also mehr hellere und dunklere Bildinformationen abgebildet werden.

Handelsübliche Kleinbildfilme haben ein Auflösungsvermögen von 40 bis maximal 150 Linien pro mm. Setzt man "Linien pro mm" mit "Pixel pro mm" gleich, dann erhält man bei dem Kleinbildformat von 24 X 36 mm eine Gesamtauflösung von 1,3 Megapixel bis ca. 20 Megapixel. Zum Auflösen einer Linie benötigt man aber in horizontaler und vertikaler Richtung je 2 Pixel. Somit erreicht ein Kleinbildfilm immerhin das vierfache Pixeläquivalent von 5,2 bis 80 Megapixel.

Bei Digitalsystemen können mit 100 Pixel horizontaler Auflösung aber nur 77 unterscheidbare schwarze und weiße Linien dargestellt werden. Die errechnete Zahl muss daher um 23% pro Achse erhöht werden. Kleinbildfilm hat daher eine reale Auflösung von 8,8 bis 135 Millionen Bildpunkten.

In der Praxis wird man kaum einen Kontrast von 1000:1 erreichen, so dass die Auflösung eher bei 8,8 Megapixel als bei 135 Megapixel liegt. Sehr gute Objektive sollen in der Kleinbildfotografie eine Auflösung von ca. 20 Millionen Bildpunkten erlauben. Dias und Negative werden mit 9,9 Millionen Bildpunkten genannt.

Um nun mit den Angaben für mit Bayer-Sensoren ausgestatte Ein-Chip-Kameras zu vergleichen, muss man die Zahlen durch 2 teilen und mit 3 multiplizieren, da bei der Digitalfotografie die Farbpixel des Bayer-Sensors und nicht die Bildpunkte angegeben werden. Kleinbildfilm hat also äquivalent 13 bis 203 Mega-Pixel.

Darüber hinaus gibt es Filme auch in deutlich größeren Formaten: So erreicht eine Großformataufnahme mit 18 x 24 cm (die 50-fache Fläche eines Kleinbildfilms!) auch die 50-fache Pixelzahl. Dies liegt jenseits der 100 Megapixel und jeder kommerziell erhältlichen Digitalkamera.

Aus Sicht der Physik besteht zwischen digitaler und "analoger" Fotografie kein grundsätzlicher Unterschied. Ein Film hat Pixel, auch wenn es sich dabei um chemische Pixel handelt, die man Elementarkriställchen nennen könnte. Ein Kriställchen wird von einem Lichtquant (Photon) getroffen und chemisch verändert oder es wird eben nicht getroffen. Einen Zustand dazwischen gibt es nicht. Etwas plakativ ausgedrückt ist unsere Welt immer körnig und nicht kontinuierlich, wenn man sie auf einer hinreichend kleinen Skala beobachtet.

Der Streit, ob eine Kleinbildkamera oder eine Digitalkamera über mehr Bildpunkte verfügt, wird sich in naher Zukunft zugunsten der Digitalfotografie entscheiden. Die Umsatzzahlen bei Filmen gehen stetig zurück und drosseln stark die weitere technologische Entwicklung auf dem Filmmarkt. Der Chipmarkt hingegen bewegt sich dynamisch im Vorwärtsgang. So ist zu erwarten, dass die Querschittsfläche der Sensor-Pixel die Querschnittsfläche der Fotokristalle unterbieten wird - bei wachsender Lichtempfindlichkeit und wachsendem Kontrastumfang.