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Lexikon der Optik: photographische Effekte

photographische Effekte, eine Reihe von Besonderheiten, die an photographischen Schichten auftreten. Sie lassen sich in zwei Hauptgruppen unterteilen: die Belichtungseffekte, die mit dem photographischen Elementarprozeß in Verbindung stehen, und die Entwicklungseffekte, die ihre Ursache in der chemischen Behandlung der Schicht haben. Einige Effekte lassen sich keiner der beiden Gruppen eindeutig zuordnen. In welcher Größe die einzelnen Effekte auftreten, hängt von dem photographischen Material ab.

1) Als Belichtungseffekte bezeichnet man zusammenfassend alle Abweichungen vom Reziprozitätsgesetz, die unter komplexen Belichtungsbedingungen auftreten. a) Schwarzschild-Effekt: Für extreme Belichtungsverhältnisse, d.h. sehr kurze Belichtungszeiten bei hoher Lichtintensität oder sehr lange Zeiten bei geringer Lichtintensität, ist der zur Erreichung einer bestimmten Schwärzung erforderliche Wert des Produktes aus Lichtintensität I und Belichtungszeit t keine Konstante mehr. Nach Schwarzschild ist die Schwärzung eine Funktion von I·tp. Der Schwarzschild-Exponent p kann für begrenzte Bereiche von t durch eine Konstante angenähert werden, die Werte zwischen 0,7 (für sehr geringe Belichtungsintensitäten und damit lange Belichtungszeiten) und 1,4 (für sehr kurze Belichtungszeiten) annimmt. Erklärt wird das Versagen des Reziprozitätsgesetzes durch die nur begrenzte Lebensdauer der Vorstufen der Zentren des latenten Bildes (photographischer Elementarprozeß, Langzeit-Schwarzschild-Effekt) bzw. bei hoher Intensität durch die erhöhte Rekombination der Photoladungsträger sowie durch die gestiegene Wahrscheinlichkeit für den Ladungsträgereinfang an ineffektiven Stellen. Da bei Colorfilmen die einzelnen farbempfindlichen Schichten unterschiedliches Schwarzschild-Verhalten aufweisen, kann es zu einem Farbstich kommen. b) Intermittenzeffekt: Er tritt auf, wenn die Belichtung intermittierend erfolgt, d.h. von Dunkelpausen unterbrochen wird. Ähnlich wie beim Langzeit-Schwarzschild-Effekt ist die entwickelte Schwärzung geringer als sie sich bei gleicher Gesamtbelichtung ohne Dunkelpausen ergeben würde. c) Sensibilisierungseffekte: Sie führen zu einer Erhöhung der Empfindlichkeit der photographischen Schicht (charakteristische Kurve) durch Doppelbelichtungen. Beim Weinland-Effekt folgt einer sehr kurzen, intensiven Erstbelichtung eine sehr lange, wenig intensive Zweitbelichtung. Aus den zuerst erzeugten Subkeimen bilden sich im zweiten Schritt entwicklungsfähige Keime (photographischer Elementarprozeß), ohne daß eine ins Gewicht fallende Anzahl neuer Keime entsteht. Der Effekt kann zu einer Hypersensibilisierung photographischen Materials genutzt werden, indem man der eigentlichen Aufnahme eine sehr kurze, intensive diffuse Vorbelichtung vorausgehen läßt. Bei der Latensifikation wird die Empfindlichkeitssteigerung durch eine langzeitige, diffuse Nachbelichtung erreicht. Unter dem Becquerel-Effekt versteht man die Tatsache, daß unsensibilisierte Silberhalogenidschichten durch eine Vorbelichtung mit photographisch wirksamem Licht auch für den anschließenden längerwelligen Spektralbereich, für den sonst keine Empfindlichkeit besteht, sensibilisiert werden. d) Desensibilisierungseffekte. Sie führen zu einer Verminderung der Empfindlichkeit der photographischen Schicht, die entweder durch eine Verschiebung der Schwärzungskurve zu größeren Belichtungen oder durch einen Abbau des latenten Bildes beschrieben werden kann. Die Desensibilisierung kann bis zur Bildumkehr führen, bei der aus einem Positiv ein Negativ entsteht. Ein Beispiel dafür ist der Clayden-Effekt: Wird eine kurzzeitige Aufnahme (Blitz, Funken) diffus nachbelichtet, so hebt sich das Bild hell von dem durch die Nachbelichtung bewirkten grauen Untergrund ab. Statt einer mit kurzzeitiger Belichtung vorgenommenen Aufnahme kann auch eine Aufnahme mit Röntgenstrahlen durch diffuse Nachbelichtung mit sichtbarem Licht umgekehrt werden (Villard-Effekt). Beim Herschel-Effekt führt eine Rot- oder Infrarotbestrahlung einer zuvor belichteten photographischen Schicht bei der nachfolgenden Entwicklung zu einer Verminderung der Schwärzung. Durch die Rotlichtnachbestrahlung werden bereits bestehende Entwicklungszentren abgebaut. Der Effekt kann genutzt werden, indem photographische Aufnahmen, von denen bekannt ist, daß sie überbelichtet sind, einer Herschel-Behandlung unterzogen werden.

Beseitigt man bei einer belichteten photographischen Schicht die oberflächlichen Entwicklungskeime durch Chromsäureeinwirkung und bestrahlt anschließend mit Infrarot-Licht, so wird durch eine nachfolgende Entwicklung dennoch ein Bild erzeugt (Debot-Effekt). Durch die Rotlichteinwirkung werden Innenkeime abgebaut und an der Oberfläche neu gebildet. Wird nicht mit Infrarotlicht sondern mit sichtbarem Licht nachbelichtet, so kann eine Bildumkehr eintreten (Albert-Effekt). Während sich bei den zunächst nicht belichteten Kristallen Oberflächenkeime ausbilden, wachsen bei den belichteten Kristallen bevorzugt die Innenkeime (photographischer Elementarprozeß). Letztere führen zu einer geringeren Schwärzung als erstere.

Erfolgt eine bildmäßige Belichtung mit polarisiertem Licht, so weist das entwickelte Silber eine Vorzugsrichtung entsprechend der Schwingungsrichtung des polarisierten Lichtes auf: die Schwärzung ist doppelbrechend und dichroitisch (Weigert-Effekt). Bei tiefen Temperaturen nimmt die Empfindlichkeit (speziell die unsensibilisierter Emulsionen) ab, da die zur Bildung des latenten Bildes erforderliche Beweglichkeit der Silberionen verlorengeht (Temperatureffekt). e) Ein Belichtungseffekt anderer Art ist die Solarisation. Bei sehr intensiver Belichtung wird das Maximum der Schwärzungskurve (charakteristische Kurve) überschritten und die optische Dichte verringert sich mit zunehmender Belichtung; man erhält damit statt eines Negativs ein Positiv. Der Effekt erhielt seinen Namen nach der weißen Sonne, die in einem Negativ bei der Überbelichtung entstehen kann. Zur Erklärung gibt es zwei Theorien. Die eine nimmt an, daß die bei der Belichtung frei werdenden Bromatome zur Oberfläche der Silberhalogenidkörper wandern und dort mit den Latentbildkeimen (Silber) reagieren, so daß diese photographisch unwirksam werden. Diese Regressionstheorie wird gestützt durch die Tatsache, daß die Solarisation aufgehoben wird, wenn man der photographischen Schicht Bromakzeptoren zusetzt. Nach der Koagulationstheorie verlieren große Bildkeime, wie sie durch starke Belichtung gebildet werden, ihre katalytische Wirksamkeit für die photographische Entwicklung.

2) Als Entwicklungseffekte bezeichnet man zusammenfassend alle Abweichungen vom Reziprozitätsgesetz, die im Zusammenhang mit der photographischen Entwicklung stehen. a) Nachbareffekte: Sie treten auf, wenn benachbarte Felder unterschiedlich belichtet werden. Damit entsteht bei der photographischen Entwicklung ein unterschiedlicher Entwicklerverbrauch an eng benachbarten Stellen. Es bildet sich so ein Konzentrationsgefälle des Entwicklers und seiner Oxidationsprodukte aus, das zu einer Querdiffusion führt. So gelangt zusätzlich frischer Entwickler an die Stellen großen Verbrauchs und beschleunigt dort die Entwicklung, während die Nachbarzone an frischem Entwickler verarmt. Auf der stark belichteten Seite entsteht eine Schwärzungsüberhöhung, auf der weniger belichteten Seite eine Schwärzungsverminderung (Eberhard-Effekt). Tritt der Effekt an Hell-Dunkel-Kanten auf, spricht man vom Kanteneffekt; er kann noch in den Randeffekt (die Schwärzungsüberhöhung) und den Saumeffekt (die Schwärzungsverminderung) unterteilt werden. Der Eberhard-Effekt steigert einerseits den Schärfeeindruck des Bildes, kann aber andererseits auch zu unerwünschten hellen Säumen um die stark geschwärzten Bildteile führen. Wird der Entwickler nur sporadisch umgewälzt, so können helle Fahnen (Entwicklerfahnen) entstehen. Durch kräftiges Bewegen des photographischen Materials im Entwickler werden sie vermieden.

Auf die gleichen Ursachen wie der Eberhard-Effekt ist der Kostinsky-Effekt zurückzuführen. Zwei dicht benachbarte Schwärzungen, z.B. zwei Spektrallinien oder zwei Sternbilder, erhalten einen größeren, scheinbaren Abstand, als ihnen eigentlich zukommt, weil die einander zugewandten Flanken der beiden Schwärzungen geringer entwickelt werden als die einander abgewandten. b) Gelatine-Effekt oder Ross-Effekt: Bei der Trocknung photographischer Schichten zeigen die geschwärzten Flächen eine Tendenz zur Schrumpfung. Sie bewirkt z.B. eine Verschiebung der Grenzlinie zwischen einem stark und einem schwach geschwärzten Bezirk in Richtung der höheren Schwärzung. Der Effekt kann durch Alkoholtrocknung herabgesetzt werden. c) Lainer-Effekt: Wird Kaliumiodid zum Entwickler zugesetzt, verkürzt sich die Induktionsperiode, da das Kaliumiodid silberbromidlösende Eigenschaften besitzt. Es besteht eine Verwandtschaft zur physikalischen Entwicklung. d) Sterry-Effekt: Wird das photographische Material vor der Entwicklung in einer schwachen (z.B. 0,5%igen) Kaliumbichromat- oder Ammoniumpersulfatlösung gebadet, so tritt eine starke Gradationsverminderung auf. e) Russel-Effekt und Wasser-Effekt: Sie zeigen sich, wenn die photographische Schicht vor der Entwicklung unter dem Einfluß von Dämpfen bzw. von Wasser stand. Im allgemeinen tritt eine Verschleierung auf.

3) Sabattier-Effekt. Setzt man ein belichtetes Negativ während der photographischen Entwicklung kurzzeitig einer diffusen Zweitbelichtung aus, so tritt bei der weitergeführten Entwicklung eine partielle Bildumkehr ein, d.h., auf ein und derselben Photoschicht entsteht ein Negativ und ein Positiv. Der Effekt kommt durch das Zusammenwirken mehrerer Teileffekte zustande, so daß er weder zu den Belichtungs- noch zu den Entwicklungseffekten gerechnet werden kann. Der Sabattier-Effekt wird für die Anfertigung von Äquidensiten (Kurven gleicher Schwärzung) genutzt.

4) Callier-Effekt. Damit ist die Tatsache gemeint, daß man bei der Messung der photographischen Schwärzung S einen höheren Schwärzungswert erhält, wenn man die Messung mit parallelem statt mit diffusem Licht durchführt. Im letzteren Fall wird nämlich das an den Emulsionskörnern gestreute Licht mitgemessen. Der Quotient

heißt Callier-Quotient. Er ist ein Maß für die Größe der Körner und damit für die Körnigkeit (photographische Körner).

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