Aufbau und Verarbeitung von Kinofilm: Von der Basis zur Emulsion

Die Struktur des Kinofilms: Basis und Trägermaterial

Der Kinofilm ist im Wesentlichen ein Streifen aus transparentem Material, der mit einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtet ist (tatsächlich besteht er jedoch aus mehreren Schichten, die beidseitig des Films angeordnet sind, wie in der Abbildung dargestellt).

Die Trägerschicht dient als Basis und muss chemisch stabil, fotografisch unempfindlich sowie resistent gegen Feuchtigkeit und Chemikalien sein. Sie muss außerdem mechanisch stark, reißfest und dimensionsstabil bleiben.

Drei Kunststoffmaterialien werden als Träger für Kinofilme verwendet:

1. Cellulosenitrat: Das erste verwendete Material. Es wurde ab 1950 aufgrund seiner hohen Entzündlichkeit eingestellt.
2. Cellulose-Acetat: Entwickelt, um Cellulosenitrat zu ersetzen. Die am häufigsten verwendeten Folien sind auf Cellulosetriacetat-Trägern beschichtet.
3. Polyester-Unterstützung: (Stärker und widerstandsfähiger im Allgemeinen) Wird für alle Positivfilme, die meisten Vervielfältigungsfilme und einige Spezialfolien verwendet.

Die lichtempfindliche Emulsionsschicht

Die wichtigste Schicht ist die Emulsion, die mittels eines Bindemittels auf dem Träger haftet und in der Regel wiederum aus mehreren Unterschichten besteht.

Sie wird hergestellt, indem Silber in Salpetersäure gelöst wird, um Silbernitrat-Kristalle zu bilden, die dann mit einem Halogen gemischt werden, um Silberhalogenid-Körner oder -Salze zu formen. Diese lichtempfindlichen Kristalle (die bei Lichteinfall schnell schwärzen und so die Aufnahme von Bildern ermöglichen) werden in eine Gelatine-Emulsion eingebettet.

Ihre Größe und ihr Grad der Lichtempfindlichkeit bestimmen die Lichtmenge, die zur Speicherung eines Bildes erforderlich ist: Je empfindlicher ein Film ist, desto größer sind die Körner und desto höher ist die scheinbare Körnigkeit des Bildes.

Von Schwarz-Weiß zu Farbfilm: Empfindlichkeit und Synthese

Der erste Schwarz-Weiß-Film war nur für kürzere Wellenlängen im sichtbaren Spektrum empfindlich, im Grunde nur für blaue Strahlung. Später wurden Farbstoffe zur Emulsion hinzugefügt, um die Silberhalogenide auch für Licht anderer Wellenlängen empfindlich zu machen. Daraus entstanden die S/W-Filme:

• Orthochromatische Filme: Empfindlich für alle Farben außer Rot.
• Panchromatische Filme: Empfindlich für alle Farben.

Farbfilm und subtraktive Synthese

Der Farbfilm ist in der Lage, die gesamte Farbpalette zu reproduzieren. Die ersten Farbfilme basierten auf der additiven Synthese, heute wird jedoch nach dem Prinzip der subtraktiven Synthese gearbeitet, bei der die Farben Gelb, Magenta und Cyan kombiniert werden, um den gesamten Farbbereich darzustellen.

Der Farbfilm besteht aus drei übereinanderliegenden Silberhalogenid-Emulsionen. Diese drei Farbschichten (wobei jede Farbe wiederum aus bis zu drei Schichten – hoch-, mittel- und langsamempfindlich – bestehen kann) dienen dazu, das gesamte Helligkeitsspektrum der Szene einzufangen, von tiefen Schatten bis zu besonders hellen Lichtern. Dies optimiert den Belichtungsspielraum sowie die Farb-, Kontrast- und Tonwiedergabe des Films.

Der Prozess läuft im Wesentlichen wie folgt ab:

1. Das Licht dringt durch die Schutzschicht in die Emulsion ein und erreicht zuerst die erste Schicht (Gelb), die nur auf blaues Licht reagiert.
2. Darunter befindet sich ein Gelbfilter, der das blaue Licht blockiert, aber Grün- und Rottöne zur zweiten Emulsion (Magenta) durchlässt. Diese Schicht ist empfindlich für Grün, aber nicht für Rot.
3. Schließlich erreicht das Licht die dritte Schicht (Cyan), die nur für Rot empfindlich ist.

Farbkuppler und zusätzliche Schichten

Zur weiteren Erklärung: In jeder Emulsionsschicht sind Farbkuppler in winzigen Öltröpfchen um die Silberhalogenid-Kristalle verteilt. Es gibt drei Arten von Farbkupplern, einen für jede Farbschicht der Emulsion. Jeder Farbkuppler bildet einen Farbstoff in einer der drei Sekundärfarben (Gelb, Magenta und Cyan) und befindet sich in der Schicht, die für die jeweilige Komplementärfarbe empfindlich ist (Blau, Grün und Rot).

• Ein Gelb-Farbstoff-bildender Kuppler befindet sich in der blau-empfindlichen Emulsionsschicht.
• Ein Magenta-Farbstoff-bildender Kuppler befindet sich in der grün-empfindlichen Schicht.
• Ein Cyan-Farbstoff-bildender Kuppler befindet sich in der rot-empfindlichen Schicht.

Zusätzlich enthält der Film weitere wichtige Schichten:

• Bindemittel: Um die Emulsion auf dem Träger zu befestigen.
• UV-Absorptionsschicht: Zum Schutz der Emulsion vor UV-Strahlung.
• Schutzschicht: Härtet die Gelatine und schützt das Bild vor Beschädigungen während des Transports in der Kamera.
• Anti-Halo-Schicht: Verhindert sekundäre Belichtung (Halos) um Bilder von hellen Objekten.

Der Negativ-Positiv- und der Umkehrprozess

Wenn der Film in der Kamera belichtet wird, entstehen latente Bilder (die zunächst nicht sichtbar sind) in den drei übereinanderliegenden Schichten der lichtempfindlichen Emulsionen. Diese drei Emulsionen sind so konzipiert, dass sie individuell auf Rot, Grün und Blau reagieren. Die gebildeten latenten Bilder werden somit durch die Mengen an rotem, grünem und blauem Licht bestimmt, die den entsprechenden Bereich einer Szene erreichen.

Wenn der Film mit den entsprechenden Chemikalien behandelt wird, werden die Körner des latenten Bildes in schwarze, metallische Silberpartikel umgewandelt und sichtbar gemacht, während die nicht dem Licht ausgesetzten Körner unverändert bleiben. Dieser Prozess, bekannt als Entwicklung, führt dazu, dass die Bilder in den Komplementärfarben Cyan, Magenta und Gelb transparent werden und das Foto in Komplementärfarben reproduzieren.

Der Farb-Negativ-Prozess

Bei der Verarbeitung von Farbnegativen werden die belichteten Körner zunächst zu schwarzem, metallischem Silber entwickelt, während die Emulsionskomponenten (die sogenannten Farbkuppler) ein farbiges Bild um das exponierte Korn herum bilden. Die unbelichteten Körner werden durch eine Fixierlösung entfernt, während das verbleibende schwarze Silber chemisch gebleicht und in einer zweiten Reihe von Lösungen aufgelöst wird. Nach diesem Prozess verbleibt nur das farbige Bild in den drei Schichten, das das Farbnegativ bildet.

Die entsprechenden Farbdrucke für die Projektion werden durch Kopieren auf einen ähnlichen positiven Mehrschichtfilm hergestellt. Durch die Farbbildverarbeitung in den drei Schichten entsteht ein Farbbild, dessen Tonwertverteilung der ursprünglichen Szene entspricht und die korrekte Ausrichtung aufweist.

Der Umkehrfilm (Reversal Film)

Bestimmte Arten von Mehrschichtfilmen, bekannt als Farb-Umkehrfilme (Reversal Film), können so entwickelt werden, dass das resultierende Bild die gleiche Tonwertverteilung wie das Originalbild aufweist. Dadurch kann das in der Kamera belichtete Material direkt projiziert werden, ohne dass ein Positivdruck erforderlich ist. Hierbei wird die sogenannte Inversionsentwicklung verwendet, die durch eine zweite Entwicklung ein positives Bild direkt auf dem Film erzeugt.