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Lexikon der Optik: photographische Schicht

photographische Schicht, der lichtempfindliche Teil eines photographischen Materials. Hier werden nur solche p. S. besprochen, die als lichtempfindliche Substanz Silberhalogenide enthalten. Über andere p. S. photographische Verfahren.

Die p. S. wird durch Aufgießen der photographischen Emulsion auf einen Träger (Glas, Film, Papier u.a.) gewonnen. Da es sich dabei um eine Suspension kleiner Silberhalogenidkriställchen, den photographischen Körnern, in einem Dispergierungsmittel handelt, ist die Bezeichnung Emulsion nicht korrekt, ist aber in der photographischen Fachsprache allgemein gebräuchlich. Als Dispergierungsmittel dient Gelatine (photographische Bindemittel).

Das verwendete Silberhalogenid ist in der Hauptsache Silberbromid (AgBr), teilweise mit Zusätzen von Silberchlorid (AgCl) und Silberiodid (AgI). Entsprechend den photographischen Anforderungen sind die Zusätze entweder homogen oder zonenförmig (Hülle-Kern-Verteilung) oder mit einem bestimmten Konzentrationsgradienten in den Silberhalogenidkriställchen verteilt. Auskopierpapiere (Auskopierprozeß) besitzen eine reine AgCl-Emulsion.

Zur Herstellung photographischer Emulsionen wird ein in Wasser leicht lösliches Silbersalz (meist AgNO3) mit einem löslichen Alkalihalogenid (z.B. KBr) gefällt. Durch die Anwesenheit von Gelatine wird ein Zusammenballen der entstehenden, sehr kleinen Silberhalogenidkriställchen sowie deren Absetzen verhindert. Je nachdem, ob beide Reagenzien unter Rühren zugleich einer Lösung der Ansatzgelatine zugegeben werden, oder ob die Silbersalzlösung der vorgelegten Alkalihalogenidlösung hinzugefügt wird, unterscheidet man Doppeleinlauf- und Einzeleinlaufemulsionen. Erstere weisen eine besonders gleichmäßige Korngrößenverteilung auf. Bei der am häufigsten angewendeten Einzeleinlaufmethode lassen sich die Korngröße und die Korngrößenverteilung durch die Konzentration und die Wahl der Gelatine, durch die Geschwindigkeit der Fällung und die Veränderung der Löslichkeit der Silberhalogenide regeln. Letzteres ist durch eine Veränderung der Fällungstemperatur oder durch die Fällung in einem Lösungsmittel möglich. Davon ausgehend kommen zwei verschiedene Verfahren zum Einsatz. Beim Siedeverfahren erfolgt die Fällung bei der relativ hohen Temperatur von 60 bis 90°C in neutraler Lösung, beim Ammoniakverfahren wird eine mit Ammoniak versetzte Silbernitratlösung bei einer Temperatur von 40 bis 50°C in die Vorlage eingeleitet. Nach der Fällung wird die Emulsion der ersten oder physikalischen Reifung unterzogen, indem sie eine bestimmte Zeit bei erhöhter Temperatur gehalten wird. Dabei lösen sich die kleinen Kristalle auf Kosten der größeren auf (Ostwald-Reifung). Mit der Kornvergrößerung wächst die photographische Empfindlichkeit. Die Umkristallisation ist von der Art und Konzentration der Gelatine, von der Temperatur, der Dauer der Reifung und vom Gehalt an Silberhalogenid-Lösungsmittel abhängig. Die Emulsion wird anschließend auf 8 bis 12°C abgekühlt, dabei erstarrt sie und kann dann nudelförmig zerschnitten werden. Beim folgenden Auswaschen werden lösliche Salze entfernt. Anschließend wird die Emulsion erneut aufgeschmolzen und einer zweiten, der chemischen Reifung unterzogen. Dazu wird die Emulsion bei erhöhter Temperatur gehalten, und es werden ihr chemische Sensibilisatoren (Sensibilisierung) und Stabilisatoren zugesetzt. Zusammen mit den aus der Gelatine stammenden sensibilisierenden Stoffen (speziell Schwefel), die jetzt zur Wirkung kommen, bewirken die Sensibilisatoren eine sehr starke Erhöhung der Allgemeinempfindlichkeit. Die Stabilisatoren verhindern eine Fortsetzung der Reifung bei der späteren Lagerung der p. S. Vor dem letzten Schritt bei der Herstellung der p. S. werden häufig noch weitere Substanzen hinzugefügt: Netzmittel, Härtungsmittel, Klarhalter u.a.

Mit dem Vergießen der Emulsion auf einen Schichtträger wird die p. S. endgültig hergestellt. Beim Schwarzweißfilm beträgt die Schichtdicke etwa 15 μm. Beim Farbfilm, wo mehrere Schichten nacheinander aufgetragen werden müssen, ist die Einzelschicht nur etwa 5 bis 7 μm dick; Dickenabweichungen führen hier zu Farbstichen.

Die Eigenschaften der p. S. werden entscheidend durch die Größe, Art und Form der Silberhalogenidkörner in der Emulsion beeinflußt. Mit zunehmender Korngröße wird die Emulsion empfindlicher (T-Kristalle), da dann bei gegebener Belichtung die Zahl der auf jedes Korn auftreffenden Photonen und damit die Wahrscheinlichkeit für die Ausbildung eines Latentbildzentrums wächst. Unerwünschterweise steigt damit aber auch die Körnigkeit an (photographische Körner), so daß sich die Wiedergabe kleiner Details vor allem dann verschlechtert, wenn vergrößerte Kopien von der p. S. angefertigt werden. Bei der Herstellung der p. S. wird daher stets versucht, die geforderte Empfindlichkeit mit kleinstmöglicher Korngröße zu erreichen. Die Korngröße beeinflußt außerdem die Schärfe einer photographischen Abbildung.

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