Die Erfindung der Silberhalogenidfotografie

Ein Märchen von Klaus B. Hendriks Ý

Es gab einmal eine Zeit, da wurden Bilder technisch nur auf elektronischem Wege hergestellt. Wir sprechen hier nicht von künstlerischer Tätigkeit, wie Zeichnen, Malen oder Drucken, sondern von einer solchen, die die Fähigkeit der Photonen des Lichts ausnutzt, Elektronen aus gewissen Stoffen loszulösen und diese zur Aufzeichnung von Bildern zu verwenden. Die eine solche Tätigkeit Ausübenden wurden „Elektrobildner" genannt. Die Fotografie auf der Basis der Lichtempfindlichkeit von Silberhalogeniden war zu diesem Zeitpunkt noch nicht erfunden. Die Verfahren zur elektronischen Bildaufzeichnung bedienen sich eines Abtastgeräts („scanner"), das das Original -- z.B. eine Landschaftsszene oder eine Druckvorlage -- in einzelne Bildelemente unterschiedlicher Helligkeit zerlegt. Je mehr Bildpunkte erzeugt werden, umso größer die Detailgenauigkeit und Schärfe des Bildes. Diese Bildpunkte werden Pixels genannt, vom englischen Ausdruck picture element. Ein Pixel ist definiert als die kleinste getrennte Bildeinheit, welche in einem elektronischen Bildsystem individuell bearbeitet werden kann. Seine Größe ist etwa 25 x 25 µ, jedoch sind auch schon kleinere Pixels in der Literatur erwähnt worden. Deren Herstellung bereitet technisch große Schwierigkeiten, so können z.B. Wechselwirkungen zwischen einzelnen Bildeinheiten auftreten, ferner Wärmeentwicklung u.a.

Elektronische Aufzeichnungen können entweder mit einer digitalen Kamera oder einer elektronischen Videokamera vorgenommen werden. Sie alle haben ein lichtempfindliches Element („sensor"), dessen elektrische Eigenschaften sich bei Lichteinfall ändern: Es wird eine elektrische Spannung erzeugt. Zu diesen Sensoren gehören die Fernsehröhre, das „charge-injection device" (CID) und das „charge-coupled device" (CCD), von denen das letztere das am weitesten verbreitete ist. Ein CCD hat zwei auffallende Eigenschaften: Seine Reaktion gegenüber einfallendem Licht ist linear, und es hat eine regelmäßige Anordnung der lichtempfindlichen Mikroelemente. Um 1988 gab es CCDs mit 1,4 Millionen Pixels; heute ist es schon möglich, ein CCD mit 4 Millionen Bildelementen herzustellen.

Ein auf elektronischem Wege aufgezeichnetes Bild kann nun in der Regel nicht gleich gesehen werden, da die von den Pixels erzeugten Helligkeitswerte zunächst auf elektronischem Wege gespeichert werden. Das kann auf Magnetband oder Festplatte oder auf optischen Speichern geschehen. Von dort kann das Bild auf einen Videoschirm abgerufen und betrachtet werden. Diese Bilder sind also maschinenlesbare Dokumente, die komplizierte Geräte benötigen, um den Zugang zu ihnen zu gewährleisten.

Eine der herausragenden Eigenschaften dieser Art der Bilderzeugung ist die Möglichkeit, die Werte (Helligkeit, Lage, Kontrast, Farbwiedergabe) mit Hilfe eines Computers nach Belieben zu manipulieren. Das kann von Nutzen sein für grafische Arbeiten aller Art, wie in der Werbung oder Illustration, was natürlich überall praktiziert wird. Solche Bildbearbeitung birgt aber, wenn es um historische Dokumentation geht, Gefahren, gerade weil sie so einfach ist und keine Spuren auf dem Endprodukt hinterläßt. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, die Bildinformation, z.B. über eine Telefonleitung, unmittelbar über weite Entfernungen hinweg an jeden beliebigen Ort zu übertragen. Schließlich ist der sekundenschnelle Zugriff auf das gespeicherte Bild eine der attraktivsten Eigenschaften elektronischer Systeme.

Bisher hatten wir elektronische Bilder auf einem Videoschirm betrachtet. Es gibt jedoch auch eine Reihe von Verfahren, um positive Ausdrucke auf Papier herzustellen. Dazu gehören Tintenstrahldrucker, Thermodrucker und andere Systeme. Sie liefern Bilder, die, mit dem bloßen Auge besehen, von hinreichender Qualität sind. Ihnen allen ist aber gemeinsam, daß schon bei Betrachtung durch eine einfache Lupe die Rasterlinien sichtbar werden, aus denen das ausgedruckte Bild aufgebaut ist. Mit bloßem Auge sichtbare Einzelheiten zerfallen beim Studium mit einer Lupe in unscharf verwaschene Zonen wechselnder Helligkeit.

Merkwürdigerweise wurde die Haltbarkeit elektronisch erzeugter Bilder und der dazugehörigen Systeme nur wenig erforscht. Wir erinnern uns, daß es drei Bestandteile gibt, die erhalten werden müßten. Da sind zunächst die Maschinen zur Aufnahme und Wiedergabe; dann die Speicher elektronischer Daten; und schließlich die Ausdrucke selbst. Was die Maschinen betrifft, so ist deren Entwicklung so rasant, daß man sich einfach damit abgefunden hat, auf jedes neue System umzuwechseln sobald es auf dem Markt erscheint. Ähnliches trifft auf die Speichermedien zu: Ein neues Gerätesystem erfordert in der Regel neue Speicher, die in dem Sinne verbessert sind, daß der Zugriff schneller und die Informationsdichte höher geworden sind.

Das ist kein Problem für Anwendungen, wie sie oben erwähnt wurden, d.h. für kommerzielle Unternehmen, kann aber zu großen Schwierigkeiten führen bei der Erhaltung von historischem Kulturgut. Zwar wird die Haltbarkeit magnetischer Aufzeichnungen von industrieller Seite auf drei bis fünf Jahrzehnte geschätzt, doch hält dieser Zeitraum keinen Vergleich aus mit gutem Papier. Zusätzlich müssen die dazugehörigen Lese- oder Abspielgeräte ebenfalls erhalten werden. Die Haltbarkeit der Ausdrucke von elektronisch gespeicherten Daten ist ebenfalls nur wenig untersucht. Sie scheinen recht empfindlich gegenüber Lichteinfluß zu sein und werden daher am besten im Dunkeln aufbewahrt.

Eines Tages tauchten Gerüchte auf, daß eine Handvoll großer Firmen an der Entwicklung neuer Verfahren zur Aufzeichnung von Bildern, oder allgemein gesagt: von Information arbeitete. Diese beruhten auf chemischen Änderungen gewisser Substanzen durch Lichteinfall. Die wichtigsten dieser Substanzen waren Silberhalogenide, also Salze des Silbers mit Chlor, Brom oder Jod oder einer Mischung derselben. Sie wurden in eine Schicht von Gelatine eingebetttet, die wiederum auf eine feste Unterlage wie Papier, Glas oder Kunststoffilm aufgetragen war. Wenn Licht auf eine derart präparierte Schicht fällt, werden einige wenige Silberhalogenidkristalle zu elementarem Silber reduziert. Nun gab es zwei Möglichkeiten vorzugehen: Entweder konnte die Schicht mit einem chemischen Reduktionsmittel in Lösung, Entwickler genannt, behandelt werden -- ein Vorgang, der nur auf die belichteten Silberhalogenidkörner einwirkte und diese in Silber überführte; oder die Belichtung konnte fortgesetzt werden, bis alles Silberhalogenid je nach den Helligkeitswerten der Orignalszene reduziert war. Von diesen Möglichkeiten wurde der erste Weg beschritten und technisch ausgebildet. Das so entstandene Bild war ein Negativ, d.h., die Helligkeitswerte des aufgezeichneten Objekts waren vertauscht.

Die Ankündigung und Demonstration der neuen Erfindung, schon voll ausgearbeitet, verursachte eine kleine Sensation. Die Abbildungen waren von nie zuvor gesehener Schönheit, einer Reinheit des Tons und einer Schärfe, wie es sie bisher noch nicht gegeben hatte. Dies ist besonders schön ersichtlich bei großformatigen Negativen. Dies war aber nur ein Teil der Vorzüge der neuen Technologie, die alsbald „Photographie", also „Schreiben mit Licht", und deren Anhänger „Photographen" oder „Lichtbildner" genannt wurden:

-- Im Gegensatz zu elektronischen Bildsystemen ist die lichtempfindliche Silberhalogenidschicht Empfänger und Speicher der Information zugleich. Das fertige Bild ist also nach kurzer Zeit (Belichtung und chemische Verarbeitung) sichtbar und kann dann gleich zur Aufbewahrung gelagert werden.

-- Die Fähigkeit der neuen Verfahren, feine Einzelheiten abzubilden, war bis dahin ganz unerreicht und bleibt bis jetzt unerreicht. Ein typisches Beispiel: Inschriften auf Gebäuden, die mit bloßem Auge auf der Fotografie überhaupt nicht wahrgenommen werden können, werden bei ausreichender Vergrößerung sicht- und lesbar, ohne daß irgendwelche Rasterlinien oder andere regelmäßige Punktmuster das Bild zerlegen (s. J. of Imaging Technology 12 (4), 185--199 [1984]).

-- Die neuen Verfahren der Aufzeichnung nach dem Silberhalogenidverfahren haben noch eine weitere ganz neue und außerordentlich wesentliche Eigenschaft: Ihr Tonumfang steigt kontinuierlich an, von den hellsten Werten (Lichtern) zu den tiefsten Schwärzen. Es gibt kein anderes Bildmaterial, ob von Künstlerhand geschaffen oder durch irgendein technisches Aufzeichnungsverfahren, das diese Eigenschaft des kontinuierlichen Tonanstiegs (continuous tone) besitzt.

-- Die ausgezeichnete Stabilität der neu entwickelten Fotografien ist bemerkenswert. Bald wurden nämlich die Ergebnisse zahlreicher wissenschaftlicher Untersuchungen zu ihrer Haltbarkeit veröffentlicht, und diese Ergebnisse können nur als überraschend gut bezeichnet werden. Es wurde herausgefunden, daß Schwarzweißfotografien auf stabilen Trägermaterialien (Papier, Polyesterfilm) gegenüber chemisch aggressiven Stoffen anfällig sind, die mit dem Bildsilber zu reagieren vermögen, dagegen aber von Wärme, Licht (Ausnahme: direkte Sonneneinstrahlung) und relativer Luftfeuchtigkeit kaum beeinflußt werden, solange letztere unterhalb 60% beibt. Diese Einflüsse dienen lediglich als Katalysatoren für chemische Reaktionen. Sind keine Reagenzien anwesend, ist auch keine Bildverfärbung oder -zerstörung zu erwarten. Für die Bestandserhaltung sind also die Aufzeichnungen von Bildern nach den Silberhalogenidverfahren hervorragend geeignet.

-- Schließlich sind Fotografien in Schwarzweiß und Farbe direkt lesbare Dokumente, die keiner Maschine oder elektronischen Apparatur bedürfen, um gelesen und verstanden zu werden. Folglich müssen auch keine komplizierten Maschinen erhalten oder erneuert werden.

Die bemerkenswerten Unterschiede zwischen elektronischen und chemischen Methoden der Bildaufzeichnung und die daraus resultierenden Vorteile eines jeden Systems sind also klar erkennbar. Was lag folglich näher, als die beiden Verfahren zu kombinieren? Die neuen Silberbilder können natürlich mit einem CCD-Scanner abgetastet werden, was übrigens von den oben erwähnten Möglichkeiten, elektronische Bilder herzustellen, die höchste Bildqualität liefert. Die so gewonnenen Daten („bit stream") können, wie wir gesehen haben, sofort aus ihren Speichern auf einen Bildschirm abgerufen werden. Hierin liegt der unschätzbare Wert einer Kombination der beiden so unterschiedlichen Verfahren: Zusammen lösen sie das oft unvereinbar scheinende Problem der Bestandserhaltung und des schnellen Zugriffs. Diese beiden Anforderungen an eine Bildersammlung (oder irgendeine andere Kollektion von Dokumenten) sollten säuberlich auseinandergehalten werden. Zugang und Gebrauch sind ja der Erhaltung nicht unbedingt förderlich. Die Nutzung von elektronischen Kopien für die Suche und Auswahl der gewünschten Objekte vermeidet die Handhabung der Originale. Dies ist in der Tat der einzige Beitrag, den das Anfertigen elektronischer Kopien zur Erhaltung von Originaldokumenten leistet. Ganz zu verwerfen ist die Idee, den Inhalt der Originale in Form elektronischer Daten zu speichern, um dann die Originale auszurangieren.

Auf diese sollten, angesichts der Schwierigkeiten, elektronisch gespeicherte Information langfristig intakt zu halten, alle Anstrengungen der Bestandserhaltung aufgewendet werden. Sie stellen die ursprüngliche historische Urkunde dar, deren ideeller Wert über lange Zeit hinweg erhalten bleibt und deren materieller Zustand über denselben Zeitraum bewahrt werden kann.

Aus: Rundbrief Fotografie N.F. 10 (1996), S. 4/5