Filmempfindlichkeit

Als Filmempfindlichkeit (engl. film speed) bezeichnet man die Lichtempfindlichkeit von fotografischen Platten und Filmen. Die Filmempfindlichkeit wird heute in DIN, ASA, ISO oder GOST angegeben; früher waren die Angaben in General Electric (GE), Weston sowie in amerikanischen oder europäischen Scheiner üblich.

thumb|DX-Codierung auf einer Filmpatrone Die Angabe der Filmempfindlichkeit findet sich auf der Filmverpackung sowie auf der Filmpatrone; Filme sind dort seit 1983 mit der automatisch auslesbaren DX-Codierung versehen, die neben anderen Angaben auch die Nennempfindlichkeit des Films enthält.

Inhaltsverzeichnis

Filmempfindlichkeitsangabe

Alle Filmempfindlichkeitsangaben basieren auf Schritten im Abstand von 1/3 Blende, die numerischen Maßzahlen sind jedoch unterschiedlich, das heißt logarithmisch (DIN) beziehungsweise linear (alle anderen) skaliert.

DIN

DIN bezeichnet eine Angabe der Filmempfindlichkeit nach einem alten Standard des Deutschen Instituts für Normung e. V., die mit einem numerischen Wert und einer Gradzahl angegeben wird, zum Beispiel 15° DIN für einen Film 25 ASA. Angaben in DIN sind logarithmisch skaliert; drei DIN entsprechen dabei einer Verdoppelung der Empfindlichkeit, ein Film mit 21° DIN ist also halb so empfindlich wie einer mit 24° DIN.

Die DIN-Norm geht auf das System der Scheinergrade von Julius Scheiner aus dem Jahr 1894 zurück:

"Die Empfindlichkeitsmessung im DIN-System beruht auf der Belichtung der Materialien durch einen Stufengraukeil mit einer Konstante, die so beschaffen ist, dass ihr Dreifaches dem Zehnerlogarithmus von 2 gleich ist 1. Diese Konstante ist also eine gute Annäherung an 0,1. Die erste Zone unter dem Graukeil, dessen Dichte sich nach dem Entwickeln des Materials um mindestens 0,1 vom unbelichteten Material unterscheidet, bestimmt dessen Empfindlichkeit. Die Belichtung erfolgt mit einem genormten Licht, das sich durch eine gewisse Annäherung an die spektrale Zusammensetzung des Tageslichts auszeichnet, was beim Scheiner-System nicht der Fall war. Die Belichtungszeit wird durch einen Schwerkraftverschluss bestimmt" (Quelle (http://www.riat-serra.org/graph-2.pdf)).

ASA

ASA steht für eine amerikanische Norm der American Standards Association (ASA) aus den 40er Jahren, die ebenfalls mit einem numerischen Wert angegeben wird; die formalen ASA-Spezifikationen werden heute vom ANSI bereitgestellt. ASA ist linear (arithmetisch), das heißt ein Film mit 200 ASA ist doppelt so empfindlich wie ein Film mit 100 ASA, er ergibt somit ein gleich belichtetes Bild bei der halben Verschlusszeit oder bei einer Blendenstufe weniger.

Die ASA-Norm wurde in den 60er Jahren überarbeitet; dabei ergaben sich teilweise gravierende Abweichungen. Ältere ASA-Angaben können daher nur eingeschränkt mit den heutigen Werten vergleichen werden.

ISO

Der internationale Standard ISO der der International Standards Organization (ISO) kombiniert die Zahlenwerte von ASA und DIN, daraus ergibt sich also beispielsweise die Filmempfindlichkeitsangabe ISO 100/21°. Die Spezifikation findet sich in dem Standard ISO 5800:1987 ([1] (http://www.iso.org/iso/en/CatalogueDetailPage.CatalogueDetail?CSNUMBER=11948)).

GOST

Bei älteren russischen Kameras wird die Filmempfindlichkeit in GOST nach dem Gost-Standard angegeben. GOST entspricht in etwa ASA:

Siehe auch [2] (http://www.gost.ru/) (nur in russischer Sprache).

Ältere Systeme

Angaben nach General Electric (GE), Weston oder in amerikanischen beziehungsweise europäischen Scheinergraden sind ältere Filmempfindlichkeitsangaben, die heute nicht mehr gebräuchlich sind.

Scheinergrade

Das älteste bekannte System zu Angabe der Empfindlichkeit von fotografischen Materialien stammt von dem Astronom Julius Scheiner (1858-1913), der seine Angaben im Jahr 1894 erstmals spezifizierte.

"Scheiner liess mit einer bestimmten Geschwindigkeit eine lichtundurchlässige Scheibe rotieren, aus der eine Öffnung herausgesägt war in der Gestalt von 20 konzentrischen Sektor-Ringen, deren Sektorwinkel von aussen nach innen eine zunehmende geometrische Folge bildeten. Die Konstante der geometrischen Folge war so gewählt, dass der letzte Winkel 100 mal grösser als der erste war. Die Konstante entsprach somit der neunzehnten Wurzel aus 100, also ungefähr 1,274... Eine genormte Lichtquelle beleuchtete die Scheibe aus einer ganz bestimmten Distanz. Hinter der Scheibe war eine Kassette angebracht [...], die das zu prüfende Material aufnahm. Diese Kassette wurde genau eine Minute lang geöffnet, während der die Scheibe rotierte. Die Nummer des ersten Ringes, von innen nach aussen gezählt, hinter dem das Material nach der Entwicklung eine minimale, genau festgelegte Schwärzung aufwies, bestimmte den Empfindlichkeitsgrad in Scheinergraden des zu prüfenden Materials. Der letzte Grad dieser Skala (die später auf höhere Empfindlichkeitsgrade erweitert werden sollte), der Grad 20, entsprach einer 100 mal höheren Empfindlichkeit als der erste. Ein Unterschied von 3º Scheiner entspricht annähernd einer doppelten Empfindlichkeit, da die dritte Potenz der neunzehnten Wurzel von 100, nämlich 2,069..., eine Annäherung an die Zahl 2 bildet" (Quelle (http://www.riat-serra.org/graph-2.pdf)).

Weston Film Speed Ratings

Die Weston Film Speed Ratings stammen aus den 30er Jahren, also aus einer Zeit, also es die ASA-Norm noch nicht gab; sie wurden von dem gleichnamigen Hersteller von Belichtungsmessern eingeführt. Als Faustregel kann man Angaben nach Weston in ASA umrechnen, indem man von dem ASA-Wert 1/3 Blende abzieht; aus 125 ASA werden dann also 100 Weston.

General Electric (GE)

Die Angaben nach General Electric (GE) waren in den 40er und 50er Jahren gebräuchlich.

Differenzierungsbereiche

Fotografische Aufnahmematerialien sind in unterschiedlichen Filmempfindlichkeiten erhältlich. Heutzutage bekommt man fotografische Filme mit Empfindlichkeiten zwischen etwa ISO 50/18° (sog. niedrigempfindlicher Film) und ISO 1600/33° (sog. höchstempfindlicher Film).

Ein empfindlicherer Film ermöglicht freihändiges Fotografieren bei schlechten Lichtverhältnissen, höheren Blitzreichweiten und kürzeren Belichtungszeiten. Die Körnigkeit steigt mit der Empfindlichkeit an, daher wird bei Vergrößerungen von Negativen "schneller" (= empfindlicher) Filme die Struktur des Korns sichtbar. Auch die Schärfe und die Auflösung sind bei "langsamen" Filmen besser. Als Faustregel sollte man daher den Film so "langsam" wie möglich und so "schnell" wie nötig wählen.

Diese Zuordnungen sind zeitabhängig und damit relativ; Filmemfindlichkeitsangaben über einen "hochempfindlichen" Film sind keine absoluten Einstufungen. Als "normalempfindlich" wurde Anfang des 20. Jahrhunderts beispielsweise ein Material bezeichnet, das über eine Filmempfindlichkeit von etwa 5° DIN (2,5 ASA) verfügte wie beispielsweise der Agfacolor-Farbfilm von 1936; der Kodachrome aus demselben Jahr wies bereits 10 ASA auf und war damit – für einen Farbfilm – hochempfindlich. Das Kodacolor-Verfahren von 1942 wies mit 20 ASA eine sensationelle Empfindlichkeit auf. Die folgenden Zuordnungen beziehen sich daher auf die heutige Einteilung (Stand 2004).

Niedrigempfindliche Filme

Niedrigempfindliche Filme bieten die höchste Schärfeleistung und die geringste Körnigkeit. Sie sind daher besonders geeignet für die Diaprojektion, die Anfertigung von Abzügen in Postergrößen sowie die Fotografie bei starker Helligkeit mit Offenblende und lichtstarkem Objektiv.

Zu den niedrigempfindlichen Spezialfilmen gehören unter anderem die ortho- und panchromatischen Dokumentenfilme, niedrigempfindliche Halbtonfilme und Luftbildfilme sowie SW-Umkehrfilme und Infrarotfilme.

Normalempfindliche Filme

Am häufigsten verkauft werden heute Filme mittlerer Empfindlichkeit (100/21° und zunehmend ISO 200/24°). Dazu zählen auch normalempfindliche Halbtonfilme sowie chromogene Filme.

Hochempfindliche Filme

Hochempfindliche Filme eignen sich besonders für die Sportfotografie sowie das Fotografieren mit Tele- und Superteleobjektiven. Den ersten hoch- beziehungsweise nach damaligen Maßstäben höchstempfindlichen Film stellte 1967 Anso mit dem Ansochrome-Diafilm und einer Filmempfindlichkeit von 500 ASA vor.

Höchstempfindliche Filme

Höchstempfindliche Filme eignen sich besonders für die Available Light- und Theaterfotografie. Höchstempfindliche Consumer-Diafilme werden nicht mehr angeboten, in diesem Segment gibt es ausschließlich Negativfilme mit bis zu ISO 1600/33° und 3200/36°

Geschichte und Entwicklung

Die ersten fotografischen Emulsionen aus den 1850er Jahren (Nasses Kollodiumverfahren) wiesen eine noch recht geringe Lichtempfindlichkeit auf; die Belichtungszeiten lagen meist im Bereich von einigen Minuten bis Sekunden (zum Vergleich: die ersten Fotografien überhaupt benötigten noch acht Stunden). Dies wurde mit der Gelatine-Trockenplatte von 1871 etwa um den Faktor 100 verbessert; der Trockenplattenprozess erreiche eine Empfindlichkeit von etwa 5 ASA.

Die Lichtempfindlichkeit wurde ab Ende des 19. Jahrhunderts standardisiert, die erste Meßgröße waren die Scheinergrade; danach wurden noch verschiedene weitere Verfahren von General Electric (GE), Weston und GOST entwickelt, heute sind jedoch nur noch Angaben ASA und DIN sowie seit 1979 ISO gebräuchlich.

Die schwarzweißen Rollfilme der 20er Jahre hatten – umgerechnet aus den alten Scheinergraden – eine Empfindlichkeit von etwa ISO 16/13°. Eine Verbesserung brache der Agfa Isochrom, der 1932 ISO 32/16° und 1934 ISO 50/18° erreichte. Noch empfindlicher waren der Kodak Panatomic von 1939 mit ISO 64/19° sowie der Voigtländer Bessapan mit ISO 100/21° sowie schließlich der Gevaert Gevapan von 1952 mit ISO 160/23°.

Die ersten Farbfilme wie der Agfacolor-Farbfilm von 1936 wiesen eine Empfindlichkeit von 5° DIN (2,5 ASA) auf; der Kodachrome aus demselben Jahr hatte bereits 10 ASA und war damit – für einen Farbfilm damaliger Verhältnisse – hochempfindlich. Das Kodacolor-Verfahren von 1942 wies mit 20 ASA eine sensationelle Empfindlichkeit auf. In den 50er Jahren hatte das typische schwarzweiße Aufnahmematerial für Boxkameras eine Empfindlichkeit von 17° DIN (also weniger als 50 ASA).

Den ersten hoch- beziehungsweise nach damaligen Maßstäben höchstempfindlichen Film stellte 1967 Anso mit dem Ansochrome-Diafilm und einer Filmempfindlichkeit von 500 ASA vor. Weitere hochempfindliche Farbnegativfilme mit ISO 400/27° erschienen 1977 am Markt (Fujicolor II 400, Kodacolor 400). Entsprechendes Umkehrmaterial folgte ein Jahr später mit dem Ektachrome 400.

1982 führte Kodak die T-Grain-Technologie auf Basis von Silberhalogenkristallen ein und brachte mit dem Kodacolor VR-1000 den ersten höchstempfindlichen Film nach heutigen Maßtäben auf den Markt. Ende der 80er Jahre erschienen Diafilme von Agfa mit 1000 ASA, 1993 konfektionierte Fuji den ersten Farbnegativfilm mit ISO 800/20° (Fujicolor Super G.

Seit 1983 sind Filme DX-codiert, das heißt auf der Filmpatrone befindet sich ein automatisch auslesbarer Code, der neben anderen Angaben auch die Nennempfindlichkeit des Films enthält.

Eigenschaften

Mit steigender Empfindlichkeit geht das Auflösungsvermögen des Films zurück, da die lichtempfindlichen Kristalle immer größer werden und am Ende als so genanntes Korn auch auf dem Foto sichtbar werden können. Höher empfindliche Filme haben eine schlechtere Farbtreue und Einbußen beim Kontrastumfang (vergleiche Gradationsverhalten). Außerdem steigt mit der Empfindlichkeit in der Regel auch der Verkaufspreis.

Die Empfindlichkeit eines Films hängt nicht nur von der Herstellung des Films ab, sondern auch von seiner Entwicklung. Die auf die Filme aufgedruckten Angaben sind Nennempfindlichkeiten, die sich auf die standardisierten Entwicklungen beziehen. Falsch belichtete Filme können mit einer Sonderentwicklung (Pushen beziehungsweise Pullen) entwickelt und so meist gerettet werden.

Bei älteren Kameras muss die Filmempfindlichkeit manuell eingestellt werden; moderne elektronische Kameras werten dafür die DX-Codierung auf der Filmpatrone aus, welche Informationen über die Filmempfindlichkeit und -länge enthält.

Als Filmempfindlichkeit (engl. film speed) bezeichnet man die Lichtempfindlichkeit von fotografischen Platten und Filmen. Die Filmempfindlichkeit wird heute in DIN, ASA, ISO oder GOST angegeben; früher waren die Angaben in General Electric (GE), Weston sowie in amerikanischen oder europäischen Scheiner üblich.

thumb|DX-Codierung auf einer Filmpatrone Die Angabe der Filmempfindlichkeit findet sich auf der Filmverpackung sowie auf der Filmpatrone; Filme sind dort seit 1983 mit der automatisch auslesbaren DX-Codierung versehen, die neben anderen Angaben auch die Nennempfindlichkeit des Films enthält.

Push- und Pull-Entwicklung

Die Empfindlichkeit eines Films hängt nicht nur von der Herstellung des Films ab, sondern auch von seiner Entwicklung. Die auf die Filme aufgedruckten Angaben sind Nennempfindlichkeiten, die sich auf die standardisierten Entwicklungen C-41 für Farbnegativfilme und E-6 für Diafilme beziehen.

Versehentlich oder absichtlich falsch belichtete Filme können mit einer Sonderentwicklung entwickelt und so mit teilweise deutlich höherer oder auch niedrigerer Empfindlichkeit genutzt werden; dies bezeichnet man als Pushen (Überentwickeln) beziehungsweise Pullen (Unterentwickeln). Das Gradationsverhalten ändert sich dabei allerdings auch.

Die Push- und Pullbarkeit von Filmen unterscheidet sich je nach Filmsorte und – insbesondere bei Consumer-Filmen – auch von der jeweiligen Marge. Bei professionellem Aufnahmematerial wird das Push- und Pullverhalten des jeweiligen Films in den Datenblättern der Hersteller dokumentiert, ebenso die dazugehörige Gradationskurve bei modifizierten Entwicklungsparametern.

Farbnegativfilme weisen ohnehin einen recht hohen Belichtungsspielraum von bis zu +/- drei Blendenstufen auf, daher ist eine Push- oder Pullentwicklung hier in der Regel nicht erforderlich. Bei Schwarzweißfilmen kann ein Film mit ISO 400/27° in der Regel problemlos um zwei Blendenstufen auf ISO 1600/33° gepullt werden; bei einer weiteren Steigerung auf ISO 3200/36° ist dann jedoch mit einer überproportionalen Zunahme der Körnung zu rechnen. Diafilme verlangen dagegen grundsätzlich eine präzise Belichtung beziehungsweise eine gezielte Über- oder Unterentwicklung, die Toleranzen sind allerdings auch hier geringer (i.d.R. +/- eine Blendenstufe).

Digitalkameras

Die CCD- und CMOS-Sensoren digitaler Kameras weisen ein Äquivalent zur Filmempfindlichkeit des chemischen Films auf; auch sie können auf eine niedrigere beziehungsweise höhere Empfindlichkeit eingestellt werden; ähnlich wie beim chemischen Film kann die Schärfeleistung bei Einstellung einer niedrigen Empfindlichkeit gesteigert werden; die Einstellung einer höheren Empfindlichkeit führt dagegen in der Regel zu einer Zunahme des Bildrauschens.

Referenztabellen

DIN, ASA, ISO und GOST

Die Tabelle zeigt wichtige Filmempfindlichkeiten nach der deutschen Industrienorm (DIN), der American Standards Association (ASA) und der International Standards Organization (ISO) sowie Werte nach GOST (Stand 1986, teilweise geschätzt).

DIN ASA ISO GOST
1 1/1°  ?
1,2 1,2/2°  ?
1,6 1,6/3°  ?
2 2/4°  ?
2,5 2,5/5°  ?
3 3/6°  ?
4 4/7°  ?
5 5/8°  ?
6 6/9°  ?
10° 8 8/10°  ?
11° 10 10/11° 9
12° 12 12/12° 11
13° 16 16/13° 16
14° 20 20/14° 16
15° 25 25/15° 22-25
16° 32 32/16° 28-32
17° 40 40/17° etwa 32
18° 50 50/18° 44-50
19° 64 64/19° 56-64
20° 80 80/20° etwa 65
21° 100 100/21° 88-100
22° 125 125/22° 109-125
23° 160 160/23° 140-144
24° 200 200/24° 175-200
25° 250 250/25° etwa 250
26° 320 320/26° etwa 250
27° 400 400/27° 350-400
28° 500 500/28° etwa 500
29° 640 640/29° etwa 500
30° 800 800/30° 500-800
31° 1000

1000/31°

 ?
32° 1250

1250/32°

 ?
33° 1600

1600/33°

1400-1440
34° 2000

2000/34°

 ?
35° 2500

2500/35°

 ?
36° 3200

3200/36°

2800-2880
37°  

/37°

 ?
38°  

/38°

 ?
39° 6400

6400/29°

 ?


Ältere Empfindlichkeitsangaben

Vergleichende historische Filmempfindlichkeitsangaben (Stand: 1965):

DIN

ASA

General Electric

Weston Scheinergrad
(amerikanisch)
Scheinergrad
(europäisch)
10° 6 8 5 14 20
11°  ?  ?  ?  ?  ?
12° 10 12 8 16 22
13°  ?  ?  ?  ?  ?
14° 16 20 12 18 24
15°  ?  ?  ?  ?  ?
16°  ?  ?  ?  ?  ?
17° 32 40 24 21 27
18° 40 48 32 22 28
19° 50 64 40 23 29
20° 64 80 50 24 30
21° 80 100 64 25 31
22° 100 125 80 26 32
23° 125 150 100 27 33
24° 160 200 125 28 34
25°  ?  ?  ?  ?  ?
26° 250 300 200 30 36
27° 320 400 250 31 37


Siehe auch

Literatur

Allgemein:

Zur Umrechnung zwischen GOST/ASA/DIN:

Weblinks



en:Film speed fr:Détermination de la sensibilité ISO nl:ISO/ASA


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