Ergebnisse der Film-Entwickler-Studie
Auflösungsvermögen, Kantenschärfe und Halo
Das Vermögen, Strukturen im Bild aufzulösen hat als Funktion der Feinheit der Strukturen keine scharfe Grenze. Vielmehr nimmt die Signifikanz, d.h. die Erkennbarkeit von Strukturen mit zunehmender Feinheit kontinuierlich ab. Es ist daher notwendig hierfür ein objektives Kriterium zu definieren. Diese Definition ist bis zu einem gewissen Grad willkürlich, sie erlaubt aber die objektive Vergleichbarkeit verschiedener Ergebnisse. Wie das Auflösungsvermögen in dieser Studie definiert wurde ist hier (-> Details) ausführlich beschrieben und begründet. Hier das Verfahren in Stichworten:
ein hochwertiger Siemensstern (Metall auf Glas) wird im Kontaktverfahren auf den Film belichtet.
vom entwickelten Filmbild wird eine Mikroskopaufnahme mit 100facher Vergrößerung digitalisiert
die digitale Information des Bildes wir entlang Linien fester Liniendichte in den Raum der Ortsfrequenzen Fouriertransformiert.
aus der Abnahme der Signalstärke der Grundharmonischen des Musters mit wachsender Liniendichte wird die Grenze der Signifikanz, die maximale Auflösung, bestimmt.
die relative Stärke der 3. Harmonischen bei 8 LP/mm charaktersiert die Kantenschärfe
die Präsenz, respektive das Fehlen, der 2. Harmonischen charakterisiert die Anfälligkeit dunkler Strukturen für Überstrahlung (Entwicklungs-Halo).
Wichtig ist: es kommt kein subjektiver Eindruck zu Anwendung, es wird ausschliesslich mit einem für alle Film-Entwickler-Kombinationen gleichen Algorithmus gearbeitet. Das gewährleistet die objektive Vergleichbarkeit der Ergebnisse.
Abbildung 1 zeigt die Ergebnisse für das Auflösungsvermögen aller getesteten Film-Entwickler-Kombinationen. Die Auflösung wird als Line-pairs per Millimeter (LP/mm) angegeben. Wie bei der Beschreibung der Messmethode dargestellt wurde als “Referenzfilm” der Spur Ultra R800 in gleicher Weise vermessen. Es handelt sich um einen extrem niedrigempfindlichen “Dokumentenfilm” hoher Steilheit der in seinem speziellen Entwickler (Spur Nanotec UR) entwickelt wurde. Sein Auflösungsvermögen kann hier nur geschätzt werden, es liegt auf jeden Fall weit jenseits von 250 LP/mm. Näheres dazu hier (—> Details).
Abb.1: Gemessenes Auflösungsvermögen in line pairs per Millimeter (LP/mm) für 6 verschiedene Filme in 6 verschiedenen Entwicklern
Interpretation:
der Einfluss des Entwicklers auf das Auflösungsvermögen ist erheblich und übertrifft den Einfluss der Filmsorte.
TMX (Tmax100) und Delta100 erreichen Auflösungswerte die denen des PanF vergleichbar sind obwohl sie eine 2-4 mal höhere Empfindlichkeit haben
TMY (Tmax400) übertrifft in der Auflösung mit allen Entwicklern (ausser FX39) den vergleichbaren Ilford Film Delta 400 sehr deutlich und erreicht mit den richtigen Entwicklern, vor allem Wehner/Alpha, Werte die denen der ISO 100 Filme entsprechen und im Bereich 80 LP/mm und darüber liegen.
der Klassiker TriX zeigt vergleichbare Auflösungswerte wie der Flachkristall Delta 400
bei den Entwicklern fällt auf, dass Wehner/Alpha bei allen Filmen ausser PanF mit die Spitzengruppe markiert
FX39 harmoniert offenbar ausschliesslich mit Delta100 sehr gut, insbesondere bei den ISO 400 Filmen fällt er deutlich ab.
Abbildung 2 zeigt den Parameter der Kantenschärfe der ebenfalls aus den Mikroskopaufnahmen der Siemenssterne gewonnen wurde. Er variiert von 0 bis 1 wobei 1 optimale Kantenschärfe darstellt. Wie dieser bestimmt wird ist hier nachzulesen (—> Details).
Abb.2: Parameter der Kantenschärfe der 36 Film-Entwickler-Kombinationen. Ein Wert von 1 bedeutet die maximal mögliche Kantenschärfe.
Interpretation:
ähnlich wie bei der Auflösung sind die Unterschiede erheblich wobei hier der PanF eher von seiner geringen Empfindlichkeit profitieren kann und fast an den Wert des “Referenzfilms” heran kommt.
auch bei der Kantenschärfe schneidet TMY (Tmax400) im richtigen Entwickler hervorragend ab und erreicht vergleichbare und sogar bessere Werte als die Filme der ISO 100 Klasse.
wie bei der Auflösung erweist sich Delta400 weniger kantenscharf als Tmax400, übertrifft aber leicht den Klassiker TriX.
die “Rangfolge” der Entwickler ist ähnlich wie beim Auflösungsvermögen, das schlechte Abschneiden von FX39 mit ISO 400 Filmen noch auffälliger
Die Abbildung 3 zeigt als Beispiel die Mikroskopbilder von 3 Film-Entwickler-Kombinationen mit geringer, mittlerer und guter Kantenschärfe.
Abb.3: Mikroskopbilder des Siemenssterns im Bereich von 8 LP/mm (graue Linie) für 3 verschiedenen Film-Entwickler-Kombinationen. Die jeweiligen analytisch ermittelten Schärfeparameter sind in den Bildüberschriften angegeben.
Als dritten an den Siemenssternen bestimmten Parametern jetzt noch die Überstrahlung (Entwicklungs-Halo) dunkler Streifen in den Bereich der nichtbelichteten Streifen. Wie dies bestimmt wird steht wieder hier (—> Details). Im Gegensatz zu Auflösung und Kantenschärfe ist hier eine möglichst geringe Überstrahlung wünschenswert.
Abb.4: Breite der Übertrahlungszone (Halo) dunkler (belichteter Streifen) gemessen bei 8 LP/mm.
Interpretation:
von den bildmässigen Filmen zeit PanF mit allen Entwicklern eine sehr geringe Überstrahlung im Bereich von unter 2 μm. Beim “Referenzfilm” ist die Übertrahlung nicht nachweisbar.
TMX (Tmax100) , Delta100 und TMY (Tmax400) zeigen je nach Entwickler typische Halobreiten im Bereich 2-4 μm
TriX weist von allen Filmen die größte Abhängigkeit der Halobreite vom Entwickler auf, sie variiert von 2,5 μm in Wehner/Alpha bis 8 μm in FX39.
FX39 produziert vor allem in den Filmen der ISO 400 Klasse einen sehr deutlichen Halo wodurch auch die schlechen Auflösungserte (siehe Abb. 1) bedingt sind.
Wehner/Alpha liefert in mit allen Filmen ein geringes Maß an Halo, ausser mit Delta400 im Bereich 2-2,5 μm
Der Halo ist einer der begrenzenden Faktoren für die Auflösung. Da er beiderseits der dunklen Strukturen auftritt, begrenzt eine Halobreite von $b [\mu m]$ die Auflösung auf $\frac{1000}{4 b}$ LP/mm. Bespiel: TriX in FX39 mit $b=8\mu m$ kann nicht mehr als ca. 30 LP/mm auflösen da bei dieser Linienbreite die hellen Struktruren komplett überdeckt sind. Halobreiten von $b=2.5 \mu m$ erreichen diese Grenze erst bei 100 LP/mm, hier begrenzen zumeist andere Faktoren (Kornstruktur) das Auflösungsvermögen.
Die Abbildung 5 zeigt als Beispiel die Mikroskopbilder von 3 Film-Entwickler-Kombinationen mit schwacher, mittlerer und starker Halobildung. Die grauen Kreislinien markieren 8 LP/mm. Nochmals der Hinweis: alles Siemenssterne sind so belichtet, dass die belichteten (dunklen) Strukturen im Aussenbereich des Sterns (2 LP/mm) eine optische Dichte von D=1 aufweisen. Bei TriX in FX39 ist bereits im Bereich 8 LP/mm die Übertrahlung der hellen Streifen sehr deutlich sichbar.
Abb.5: Mikroskopbilder des Siemenssterns im Bereich von 8 LP/mm (graue Linie) für 3 verschiedenen Film-Entwickler-Kombinationen. Die jeweiligen analytisch ermittelten Breiten der Übertrahlungszone (Halo) sind in den Bildüberschriften angegeben.
Neben den Daten für Auflösung, Kantenschärfe und Halo wurde zusätzlich die Körnigkeit (RMS Granularität) aller Kombinationen bestimmt, Ergebnisse werden hier vorgestellt: (-> Kornstruktur).
Mögliche Zusammenhänge zwischen den Parametern werden auf diesen Seiten vorgestellt : (-> Korrelationen).
Die Schwärzungskurven, die Entwicklunsparameter sowie aller Mikroskopaufnahmen des Zentralbereichs (80 LP/mm) und des Bereichs 8 LP/mm der Siemenssterne sowie die Kornbilder bei 250facher Vergrößerung findet man auf den Einzelseiten der Filme: (-> Einzelseiten Filme).