Filmkorn

 

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Moderne Filme müssen schon um den Faktor 1000 vergrößert werden, um noch Filmkorn sichtbar zu machen.

Die jüngere Generation, welche in einer digitalisierten Welt aufwächst, kennt das Wort kaum mehr, jenes kleinste chemische Partikel in einer Filmemulsion (das ist die lichtempfindliche Schicht auf Filmmaterial). Wird ein Film stark vergrößert, also von einem kleinen Filmformat wie Super 8 oder Super 16 auf eine große Leinwand projiziert, wird das Filmkorn als optisches Rauschen sichtbar.

 

Zufallsprinzip

Die Silberhalogenide werden bei der Herstellung von Filmen als feine Partikel in einer Emulsion auf das Trägermaterial (Acetat oder Polyesterfolie) gegossen. Die in der Kamera belichteten Silberhalogenide ballen sich bei Schwarzweißfilmen in der Entwicklung zu mehr oder weniger großen Kornhaufen zusammen. In der Filmkopie dann werden vor allem die Lücken zwischen diesen Anhäufungen als  Körnigkeit wahrgenommen. In Farbmaterialien sind es Farbstoffe, die sich an den Stellen der belichteten Silberkristalle ablagern. In der Anfangszeit verwendete man als Träger eine dünne Schicht Nitrozellulose, man nannte sie "Häutchen" oder englisch: "Film". Dabei verteilen sich die winzigen Teilchen in unterschiedlichster Formung und Ausrichtung auf dem Film. Im Gegensatz zu den quadratischen Pixeln digitaler Aufnahmen, wandert das Filmkorn nach dem Zufallsprinzip jeweils leicht von Bild zu Bild, wodurch die Aufnahmen lebendiger, atmender, natürlicher wirken.

 

Am Anfang war das Korn

Auch, wenn wir dem Filmkorn etwas Lebendiges zusprechen, so haben die Filmschaffenden sich stets eine Reduzierung des Filmkorns gewünscht. Und tatsächlich sind inzwischen etwa mit dem Kodak Vision zwei Materialien auf dem Markt, mit denen die Sichtbarkeit des Korns extrem reduziert wurde.

 

Die ersten Schwarzweißfilme entstanden Ende des 19. Jahrhunderts, die ersten echten Farbfilme in den dreißiger Jahren (Technicolor) waren eigentlich drei Schwarzweißfilme, die gleichzeitig durch unterschiedliche Filter belichtet wurden. Der erste Dreischicht-Farbfilm, bei dem also auf einem Filmstreifen alle drei Farbauszüge gleichzeitig aufgenommen wurden, entstand 1938 bei der deutschen Firma Agfa. 1939 wurde darauf der erste farbige Dreischicht-Negativ Spielfilm gedreht, "Frauen sind doch bessere Diplomaten". Das Material war interessanterweise für Tageslicht-Farbtemperatur sensibilisiert und hatte eine Empfindlichkeit von lediglich 11 ASA.

 

Empfindlichkeit = Körnigkeit

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Je geringer die Vergrößerung, je weiter der Abstand zur Leinwand, desto weniger sieht man das Korn.

Kodak brachte erst 1950 ein Dreischichtmaterial heraus, dies hatte bereits eine Empfindlichkeit von 16 ASA. Diese Empfindlichkeit war für Studioaufnahmen, die man mühsam ausleuchten muss, noch sehr gering. Das Bestreben der Filmhersteller war es, die Empfindlichkeit zu steigern. Unangenehmerweise geht dies aber einher mit der Vergrößerung des Korns, denn die Lichtempfindlichkeit von Filmmaterial hängt von der Fläche des Silberhalogenidkorns ab. Niedrig empfindliche Filme bekommen einfach mehr Zeit oder eine offenere Blende, um richtig zu belichten, das müssen die empfindlicheren Filme durch größere Kristalle in der Schicht kompensieren.

 

Diese Gesetzmäßigkeit gibt es übrigens auch bei CCD-Chips in Videokameras, da sind die kleinen Chips weniger lichtempfindlich als die Großen. An dem Umstand, dass man eine gewisse Fläche benötigt, um die Empfindlichkeit zu erhöhen, konnten die Entwickler nichts ändern, wohl aber an der Form der einzelnen Körner. Ein erster Schritt der Entwicklung ging dahin, keine runden, sondern flache Körner zu entwickeln, denn nur die Fläche zählt. Und flache Kristalle verhalten sich günstiger hinsichtlich der Lichtstreuung in den verschiedenen Schichten (für jede subtraktive Farbe eine Schicht, also Yellow, Magenta und Cyan) des Materials. Später beeinflusste man auch die Form dieser Flächen, um sie möglichst dicht nebeneinander packen zu können. Kleine, gleichmäßige, flache Kristalle, die sich von der Form her leichter aneinanderfügen lassen, wurden als sogenannte T-Kristalle eingeführt, T stand dabei für "tablet", also tafelförmig.

 

Korngröße und Auflösung

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Wenn zwei dünne Linien abgebildet werden sollen, bedarf es feiner Silberkristalle, um sie noch trennen zu können.

Wir kennen das aus der Bildbearbeitung am Computer. Je feiner die Auflösung, desto mehr Details können wir abbilden. Ähnlich verhält es sich beim Filmmaterial, nur ist hier die Auflösung sowohl durch die Größe der Abbildung (Fernsehbildschirm, Kinoleinwand), als auch durch die Feinheit der Silberteilchen definiert. Sind die Silberteilchen in der Projektion als Rauschen zu sehen, war das gewählte Filmmaterial möglicherweise zu grobauflösend, vermutlich also zu hochempfindlich.

 

Wie beim Fernsehen kann man auch für Filmmaterialien mit Testtafeln die Auflösung erfassen. Parallele Linien unterschiedlicher Feinheit geben Aufschluss darüber, wie fein die Auflösung eines Materialtyps ist. Es zeigt sich, dass die hochempfindlichen Materialien feine Strukturen schlechter oder gar nicht abbilden können, die bei normalempfindlichem Material klar getrennt aufgelöst werden.

 

Niedrigempfindliche Filme haben feinere Silberteilchen und bieten uns damit eine höhere Auflösung. 50-ASA-Materialien sind im Kinobereich seltener anzutreffen, weil sie den Lichtaufwand speziell an Innenmotiven erhöhen. Dafür belohnen sie durch eine sehr feine, detailreiche Auflösung. Und dies interessanterweise obwohl die Filmmaterialhersteller all ihre Forschungsarbeit stets auf höhere Empfindlichkeiten (diese Materialien erfordern weniger Lichtaufwand und werden von der Herstellern teurer verkauft) gerichtet haben. Wer heute ein 50-ASA-Material verwendet, arbeitet in der Regel mit einem Forschungsstand aus den 80er Jahren, während die normal- und hochempfindlichen Materialien dem aktuellen Stand der Forschung entsprechen.

 

Vergrößertes Korn

  • Niedrige Empfindlichkeit: 180-200 Linien pro Millimeter,
  • Mittlere Empfindlichkeit:
    130-150 Linien pro Millimeter
  • Hohe Empfindlichkeit:  
    80-110 Linien pro Millimeter

 

Diverse Einflüsse können das Filmkorn auch über das eigentliche Maß hinaus erhöhen. Negativ wirken sich Abweichungen von der vorgesehenen Verwendung wie Überbelichtungen, Lange Belichtungszeiten (>1 Sekunde), forcierte Entwicklungen (zur nachträglichen Erhöhung der Filmempfindlichkeit), Temperatursprünge (Material aus Kühlschrank genommen und in warmer Umgebung sofort gedreht) oder überlagertes Material aus.

 

Künstliches Korn

Der Umstand, dass stets die gleichen Pixel an der gleichen Position bei digitaler Projektion oder Darstellung auf Großbildschirmen einen kalten, sterilen Eindruck hinterlassen, führt dazu, dass spezielle Programme entwickelt wurden, um auch in der digitalen Welt den natürlicheren Eindruck "bewegten" Filmkorns zu simulieren. Selbst Stehende Bilder können durch simuliertes Filmkorn eine Verbesserung erfahren. Deshalb bieten die einschlägigen Bildbearbeitungsprogramme, oft in Form einer überlagerten, grauen Ebene, derartige Filter an.

 

Stand der Technik

Inzwischen sind die fotoempfindlichen Schichten so fein, dass man, selbst wenn man Super 16 für HDTV abtastet, kein Korn sieht. Will man das Korn noch weiter reduzieren, kann man durch niedrigempfindliche Filme, durch Spezialentwickler und durch größere Aufnahmeformate diesen Effekt erzielen.