Charakterisierung von Film-Entwickler-Kombinationen

Die Kornstruktur analoger Aufnahmen (hier speziell Schwarz-Weiß-Aufnahmen) ist ein wichtiges Charakteristikum in dem sich analoge und digitale Bilder wesentlich unterscheiden. Die Kornstruktur ist keinesfalls nur eine Begrenzung analoger Technik sondern ein Gestaltungsmittel.

Die charakteristische Kornstruktur analoger Aufnahmen resultiert daraus, dass die Bildschwärzung aus unregelmäßig verteilten und auch in ihrer Größe und Struktur unterschiedlichen Silberkristallen besteht. Diese entstehen bei der Belichtung und nachfolgender Entwicklung aus den in einer Gelatineschicht eingelagerten Silberbromid-Kristallen (der Emulsion) durch Reduktion des Silbebromids zu metallischem Silber. Die wichtigsten Eigenschaften zusammengefasst:

• Die einzelnen Silberkristalle (das Silberkorn) haben eine typische Größe im Bereich $0.2 - 1 \mu m$ und sind bei einer “normalen” optischen Abbildung des Negativs nicht direkt sichtbar. Beispiel: ein sehr gutes Vergrößerungsobjektiv wie das Apo-Rodagon 2.8/50mm hat bei optimaler Blende 5.6 für 20 LP/mm eine MTF von 0.88 (Herstellerangabe) was einer point spread function mit $\sigma = 4 \mu m$ entspricht.

• Die im Bild sichtbare subjektive Körnigkeit (engl. graininess) einer gleichmässig beleuchteten Fläche ist das Ergebnis der durch die begrenzte Auflösung unscharfen Abbildung der unregelmässigen Kornstruktur (engl. granularity).

• Eine von KODAK entwickelte quantitative Maßzahl ist die RMS Granularität (1) , nach Studien wie z.B. (2) charakterisiert diese die visuell empfundene Körnigkeit des Bildes.
  Wie die RMS Granularität definiert ist und wie sie hier gemessen wurde findet man hier —-> Details.

• Gegenüber der klassischen von KODAK entwickelten Methode erlaubt meine Methodik zusätzlich die Bestimmung der sichtbaren Strukturgröße des Korns, d.h. der typischen Skala der Hell-Dunkel Schwankungen die sich aus der darunterliegenden Korngröße zusammen mit Kornzusammenballungen und der optischen Auflösung ergibt.

  1) eg. KODAK Technical Publication E-58
  2) Smith, Jack C., "The measurement of RMS granularity of black and white photographic materials using a visual comparison technique" (1980). Thesis. Rochester Institute of Technology.

RMS Granularität

Abb 1: RMS Granularität für verschiedene Filme und Entwickler.

Abbildung 1 zeigt die gemessene RMS Granularität für die 36 im Detail untersuchten Film-Entwickler-Kombinationen. Als Referenz ist zusätzlich der Dokumentenfilm SPUR Ultra R 800 hinzugefügt. Nach KODAK sollte der RMS Werte für normale Filme zwischen 5 und 50 liegen.

Wie nicht anders zu erwarten ist zunächst der Filmtyp für die Granularität entscheidend. Hochempfindliche Filme weisen typischerweise eine höhere Granularität auf als niedrigempfindliche.

Bei den niedrigempfindlichen Filmen fällt auf, dass TMX (KODAK Tmax100) im Mittel eine geringere Granularität aufweist als der vergleichbare Ilford Flim Delta100 und auch feinkörniger ist als der wesentlich unempfindlichere (klassische) Ilford PanF.

Ein ähnliches Bild bei den Filmen der ISO 400 Klasse: TMY (KODAK Tmax400) ist im Mittel etwas feinkörniger als Delta400 der, obwohl Flachkristallfilm, eine ähnliche Granularität aufweist wie der Klassiker TriX.

Entwickler: Geraden bei den Filmen den ISO 400 Klasse ist der Einfluß des Entwicklers deutlich größer als der Unterschied zwischen den Filmtypen. Je nach Entwickler kann die Granularität um ca. einen Faktor 1.5 - 2 verändert werden, ähnlich auch beim Delta100.
Wie erwartet zeigt sich, dass Rodinal bei allen Filmen eine ausgeprägte Granularität erzeugt während XTOL durchgehend feinkörnig arbeitet. Auffallend ist, dass SPUR SD2525 mit Ilford Delta100 eine sehr geringe Granularität liefert während es mit allen anderen Filmen eher am oberen Ende zu finden ist. Der klassiche Metol-Hydrochinon-Entwickler KODAK D76 liefert bei allen Filmen eine sehr akzeptable bis gute Granularität.

Kornstruktur: Übersicht