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Photographie ist die Herstellung von Abbildungen auf lichtempfindlichen Schichten auf photochemischem Weg.
In der Schwarzweißphotographie müssen die Farben des Motivs in Grautöne übersetzt werden. Im wesentlichen besteht das Aufnahmematerial aus einer lichtempfindlichen Schicht ("Emulsion" von Silberhalogeniden, v.a. Silberbromid in Gelatine), die auf den eigentlichen "Träger" (Film, Glas Papier) aufgetragen ist. Dieser Emulsion sind bestimmte organische Farbstoffe, sogenannte Sensibilisatoren, zur Erweiterung der Spektralempfindlichkeit beigefügt. Von der Art der Herstellung und seiner weiteren Behandlung hängen die Eigenschaften des speziellen Aufnahmematerials ab: Empfindlichkeit, Auflösungsvermögen und Körnigkeit, die den Anwendungsbereich des Aufnahmematerials bestimmen. Die Empfindlichkeit des verwendeten Aufnahmematerials (auch als Filmgeschwindigkeit bezeichnet) wird nach Normverfahren angegeben, die die Lichtmenge messen, die eine bestimmte Schwärzung hervorruft. Je höher die Lichtempfindlichkeitsangabe, desto geringer wird die erforderliche Belichtungsmenge, aber je empfindlicher der Film ist, desto grobkörniger ist gegebenenfalls die Schicht und um so weicher wird die Tonabstufung.
Belichtet man die Emulsion, so ist zunächst keine Veränderung wahrzunehmen; es ist ein sogenanntes latentes Bild entstanden. Erst durch die Entwicklung, Fixierung und Wässerung dieses latente Bild sichtbar und haltbar gemacht. Das sichtbar und haltbar gemachte Bild ist ein Negativ, das die Lichtwerte des Motivs in umgekehrter Intensität wiedergibt. Das Positiv erhält man einen Kopier- bzw. Vergrößerungsprozeß, bei dem man durch das Negativ hindurch eine meist auf Papier aufgebrachte lichtempfindliche Schicht belichtet.
Aufbau eines Filmes
Auf einem Kunststoffträger befindet sich, eingebettet in einer Gelatineschicht, das lichtempfindliche Silberbromid (AgBr).
Belichten
Trifft Licht die silberbromidhältige Schicht, so wird das Silberbromid innerhalb seiner Kristalle in Silber und in Brom zerlegt. Dieser Vorgang wird auch Photolyse bezeichnet:
|------------Red-------|
Ag+Br- Ago + Br
Die Bildung von metallischem Silber ("Silberkeimen") ist also eine Reduktion. Da die silberkeime aber unsichtbar bleiben, sieht der belichtete Film unverändert aus, enthält aber ein verborgenes ("latentes") Bild.
Entwickeln
Der belichtete Film wird in einem Entwickler gelegt. Dieser ist ein Reduktionsmittel und reduziert jene Silberbromid-Kristalle, die infolge der Belichtung Silberkeime enthalten, vollständig zu Silber.
Fixieren
Der entwickelte Film kommt nun in eine Natriumthiosulfatlösung (Na2S2O3).
Dieses Salz löst das unverbrauchte Silberbromid und das schwarze Silber bleibt über. Es ist damit ein Negativ entstanden.
Erzeugung eines Positivs
Das Negativ wird nun auf ein lichtempfindliches Papier projiziert. Dabei werden die hellen Stellen dunkel und umgekehrt. Dieses Papier wird anschließend entwickelt und fixiert.
Bei der Photographie durchläuft das Licht drei für verschiedene Wellenlängenbereiche empfindlich gemachte Schichten. Diese sind "Farbbildner" beigegeben, die sich beim Entwickeln parallel zur Entstehung des Schwarz - Weiß - Bildes in entsprechende Farbstoffe umwandeln.
Photochemische Reaktionen
Bestimmte Reaktionen werden erst durch den Einfall von Licht eingeleitet. Die Lichtenergie wirkt dabei als Aktivierungsenergie und erhöht die Energie der Ausgangsstoffe, wodurch gleichzeitig die chemische Reaktion gestartet wird. Bei solchen photochemischen Reaktionen wird von den Ausgangsstoffen Licht absorbiert.
Photochemische Reaktionen werden durch Leichteinwirkung ausgelöst.
Die wichtigste photochemische Reaktion in der Natur ist die Photosynthese der Pflanzen. Durch Schwärzung von Photoplatten oder -filmen beruht gleichfalls auf einer solchen Reaktionsart. Auch der Sehvorgang bei Tieren und Menschen ist durch photochemische Reaktionen, die in der Netzhaut und anderen lichtempfindlichen Organen vor sich gehen, erklärbar.
Silberbromid oder andere Silberhalogenide sind der lichtempfindliche Anteil der Filmemulsionen bei der Photographie. In einer photochemischen Reaktion wird das Silberbromid durch das einfallende Licht in schwarzes, metallisches Silber und Brom umgewandelt:
Licht
2AgBr -------- 2Ag + Br2
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