Fotoemulsion

Als Fotoemulsion wird eine dünne lichtempfindliche Schicht bezeichnet, mit der verschiedene Trägermaterialien, wie Glas und Folien aus Zellulose oder Polyestern, beschichtet werden. Die lichtempfindliche Fotoemulsion bildet die Grundlage für alle fotografischen Filme und Platten.

Aufbau und Zusammensetzung

Bei der "Fotoemulsion" handelt es sich eigentlich um keine Emulsion. Die lichtempfindliche Schicht ist vielmehr eine Suspension, denn es handelt sich um eine Aufschlämmung fein verteilter Kristalle in Gelatine. Trotzdem hat sich der Begriff Fotoemulsion eingebürgert.

Fotoemulsionen bestehen aus Gelatine mit den eingebetteten Halogeniden Silberchlorid, Silberbromid oder Silberjodid. Die Halogenide entstehen aus Umsetzungen mit Kochsalz (Natriumchlorid (NaCl), Kaliumbromid (KBr) und Kaliumjodid (KJ).

Silberhalogenide bilden Kristallgitter, in denen die Elemente geladen vorliegen (Ag+, Cl-) = Ionengitter. Theoretisch ist dabei jedes Silberatom von sechs Chloratomen (analog zu Brom- und Jod-) umgeben und jedes Chloratom von sechs Silberatomen. In der Praxis ist es jedoch so, dass zumindest einige der Silberionen, so genannte Zwischengitter-Silberionen, ihren Platz verlassen und sich im Kristall bewegen. Diese Ionen spielen eine wichtige Rolle bei der weiteren Entstehungsgeschichte eines Bildes.

Silberhalogenide sind lichtempfindlich, wobei die Empfindlichkeit vom Jodid über das Bromid zum Chlorid abnimmt. Sie sind jedoch nur für blaues und UV-Licht empfindlich. Auf andere Wellenlängen reagieren sie nicht. Daher müssen sie spektral sensibilisiert werden. Dabei werden sie mit Farbstoffmolekülen ummantelt welche die Lichtquanten einfangen und Elektronen in Richtung Kristall liefern.

Beim Auftreffen eines solchen Elektrons (Fotoelektron) auf ein Zwischengitter-Silberion vereinigen sich beide zum Silberatom, trennen sich aber sofort wieder. Bei der chemischen Reifung der Emulsion entstehen jedoch Ag2-Reifungskeime. Trifft das Elektron in der Nähe eines solchen Reifungskeimes auf ein Zwischengitter-Silberion findet die Trennung nicht statt. Das entstandene Silberatom lagert sich an den Ag2-Keim an, wodurch ein Ag3-Cluster entsteht. Wiederholt sich dieser Vorgang ein weiteres mal entsteht ein langzeitstabiler und entwickelbarer Ag4-Cluster. Somit ist ein Latentbild entstanden.

Alle ausreichend belichteten Kristalle werden somit zu metallischem Silber. Die nicht belichteten Kristalle werden später beim Fixieren aus der Schicht herausgewaschen, welche dann stabilisiert wird. Dadurch entsteht das Negativ.

Bei Farb- und Umkehrfilmen sorgt eine kompliziertere Schichtenfolge für die gewünschten Effekte.

Siehe auch



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