DE1007622B - Verfahren zur Herstellung eines subtraktiven Farbfilms mit einer neutralgrauen Registrierung und drei farbigen Registrierungen, insbesondere Bildern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die bisher bekanntgewordenen subtraktiven Farbfilme bauen das Bild aus den subtraktiven Farbkomponenten Blaugrün, Purpur und Gelb auf. Diese subtraktiven Grundfarben absorbieren je Rot, Grün und Blau. Sie können also sinngemäß als minus Rot, minus Grün und minus Blau bezeichnet werden. Diese Art Farbregistrierung ergibt nur dann eine korrekte Farbwiedergabe, wenn die spektralen Absorptionskurven der subtraktiven Grundfarben sich nicht überlappen.

Die praktisch verwendeten subtraktiven Grundfarben sind weit davon entfernt, diese fundamentale Bedingung zu erfüllen. Als Folge davon entsteht eine starke Abhängigkeit des Farbtons und der Sättigung der Reproduktion von der Beleuchtungsstärke der betrachteten Farbe im Rahmen des aufzunehmenden Objektes. Diese helligkeitsabhängige Farbverfälschung wird als nichtlineare Farbverzerrung bezeichnet. Sie verursacht den unnatürlichen, ja öfters sogar kitschigen Eindruck subtraktiver Farbbilder, welche große Beleuchtungskontraste enthalten.

Es ist daher eine Grundregel der Beleuchtungstechnik bei Aufnahme subtraktiver Filme, daß die Beleuchtungsstärke möglichst gleichmäßig über das aufzunehmende Objekt verteilt werden soll. Werden alle Gegenstände gleich stark beleuchtet, so ergibt sich die bestmögliche subtraktive Farbwiedergabe. Damit verliert man aber die plastische Wirkung des Filmbildes, welche ja gerade durch Anwendung einer kontrastreichen Beleuchtung mit Seiten und Rückenlicht entsteht.

Es ist bereits bekannt, bei der Farbwiedergabe zur Verbesserung oder Farbqualität sogenannte Masken, darunter auch neutralgraue Masken, zu verwenden. Diese Masken werden auf ganz flach arbeitendem Material hergestellt und dann bei der Herstellung der Farbauszüge oder sonstiger Kopien bei der Belichtung vorgeschaltet. Auch sind dabei bereits Verfahren zur elektronischen^ Umformung in der Druck- und Fernsehtechnik bekanntgeworden, bei denen die Erzeugung solcher Masken elektrisch-optisch anstatt photographisch erfolgt. Solche neutralgraue Masken ermöglichen es nun, bis zu einem gewissen Umfang die Farbwiedergabe zu verbessern. So kann man beispielsweise gewisse Härten der Farbwiedergabe ohne Schädigung der Farbsättigung vermindern. Stets aber haben diese bekanntgewordenen Verfahren mit neutralgrauen Masken eine Farbverfälschung zur Folge.

Es ist auch bereits ein Farbwiedergabeverfahren bekanntgeworden, bei welchem neben drei farbigen Teilbildern ein viertes, achromatisches Teilbild verwendet wird. Dieses achromatische Teilbild wird hergestellt durch eine getrennte Aufnahme unter Ver-Verfahren zur Herstellung

eines subtraktiven Farbfilms

mit einer neutralgrauen Registrierung

und drei farbigen Registrierungen,

insbesondere Bildern

Anmelder:
Dr.-Ing. Edgar Gretener, Zürich (Schweiz)

Vertreter: Dr. M. Eule, Patentanwalt,
München 13, Kurfürstenplatz 2

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom ,16. August 1954

Dr.-Ing. Edgar Gretener, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

wendung eines Infrarotfilters. Das Verfahren erfordert somit zusätzlich die Aufnahme eines vierten Farbauszuges. Darüber hinaus ist die Helligkeitsverteilung eines durch ein solches Infrarotfilter aufgenommenen Bildes von Ursachen abhängig, die mit der Farbwiedergabe zum Teil überhaupt nicht in Verbindung stehen-, so daß eine wirklich korrekte Farbwiedergabe durch dieses Verfahren nicht erreicht wird.

Die Erfindung soll hier Abhilfe schaffen. Sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines subtraktiven Farbfilms mit einer neutralgrauen und drei farbigen Registrierungen, insbesondere Bildern, und ist dadurch gekennzeichnet, daß durch an sich bekanntes elektrisches Abtasten einer Vorlage für jeden Bildpunkt derselben einerseits die jeweils kleinste Teilfarbdichte ausgewählt und in der neutralgrauen¹ Schicht einkopiert und andererseits die Differenz jeder Teilfarbdichte mit der ausgewählten Teilfarbdichte getrennt in der zugehörigen Farbschicht aufgezeichnet wird.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen nun in folgendem an Hand der Zeichnung besprochen werden, wobei die

Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zeigen, während die

Fig. 3 und 4 zur Erläuterung des Prinzips des Verfahrens dienen.

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Wie aus den folgenden: Erläuterungen hervorgeht, findungsgemäßen Verfahren unterworfen und mit den beseitigt ein solches erfindungsgemäßes Verfahren die so erhaltenen nunmehr vier Signalspannungen Zwieingangs erwähnten Mängel der nichtlinearen Färb- schenfilme oder unmittelbar die vorführfertige Kopie verzerrung, da die Dosierung der Intensität, also der erzeugt. Im allgemeinen wird man aber diese vier Helligkeit, mit der ein bestimmter Farbton im Bild 5 Signale — von denen definitionsgemäß stets eines wiedergegeben wird, lediglich von der Dichte der gleich Null ist — als Schwarzweißdichte und Farbneutralgrauen Registrierung abhängig ist. Diese restdichten auf einem Zwischenfilm registrieren, von neutralgraue Bildaufzeichnung, die also· die Helligkeit denen man dann in bekannter Weise durch ein geder Farbe dosiert, nicht aber die Farbe selbst nach- wohnliches photographisches Verfahren die gewünschte bildet, wird im folgenden der Kürze halber als io Anzahl positiver Kopien herstellen kann. »Schwarzweißdichte« bezeichnet. Sie ist an jedem Für die Aufnahme können in bekannter Art drei

Bildpunkt jeweils gleich der kleinsten der drei Teil- getrennte Farbauszüge (Technicolor), Strippingfilm farbdichten, eines gewöhnlichen, mit nur drei farbigen oder ein spezieller Dreischichtfilm mit weit ausein-Registrierungen, insbesondere Bildern, arbeitenden anderliegenden Absorptionsmaximen der drei Schichtsubtraktiven Verfahrens. Die Synthese der Farbe eines 15 "farben verwendet werden. Für unsere Betrachtung jeden Punktes erfolgt ausschließlich durch die farbigen legen wir der Einfachheit halber drei getrennte Teil-Bilder, welche an jedem Bildpunkt jeweils gleich der farbauszüge als Original zugrunde. Differenz der Teilfarbdichte eines gewöhnlichen, mit Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, wird der

nur drei Teilfarben arbeitenden subtraktiven Systems Lichtpunkt eines »Flying-spot«-Abtasters 1 mittels mit der als »Schwarzweißdichte« ausgewählten klein- 20 einer Linse 2 und der — teilweise halbdurchlässisten der drei Teilfarbdichten ist. Da diese nach dem gen ■— Spiegel 3 auf einander zugeordnete, d. h. zuerfindungsgemäßen Verfahren aufgenommenen Dichten sammengehörige Punkte der drei schwarzweißen somit den Restbeträgen entsprechen, welche nach der Farbauszüge 4, 5 und 6 eines farbigen Originals ge-Einkopierung der »Schwarzweißdichte« in der neutral- richtet. Das durchfallende Licht trifft auf drei Photograuen Schicht noch zur Aufnahme in den farbigen 25 zellen 7, 8 und 9, so daß an deren Ausgangsklemmen Schichten verbleiben, werden sie in folgendem der Ein- immer die zu dem jeweils abgetasteten Bildpunkt gefachheit halber als »Farbrestdichten« bezeichnet wer- hörigen Farbkomponentensignale erhalten werdem den. Wie weiter unten ausgeführt wird, sind zur Färb- Zur Vereinfachung der Erklärung sei angenommen, wiedergabe an jedem Bildpunkt bei exakter Durch- daß die drei Farbauszüge einen Gammawert von Eins führung des Verfahrens immer nur höchstens zwei 30 aufweisen, d. h. also, daß ihre Transparenz linear pro-Farbrestdichten erforderlich. Die Synthese der Farbe portional der Helligkeit der einzelnen Teilfarben ist. erfolgt also nur durch die beiden Farbrestdichten, Ihre Größe ist also gleich der Dichte der Teilfarbem, welche für jede Farbe stets unveränderliche und von bezogen auf die drei Grundfarben, üblicherweise auf der Helligkeit unabhängige Absolutgrößen haben, so Rot, Grün und Blau. In der Apparatur wird nun in daß eine Rückwirkung der Helligkeit auf die Färb- 35 jedem Augenblick das größte der drei Signale ausgewiedergabe, d.h. nichtlineare Farbfehler, vermieden wählt und dem Ausgang 11 die Differenz dieses Signals werden. Farbton und Sättigung bleiben von den hoch- mit dem »Weißwert« zugeleitet. Die Umrechnung ersten Lichtern bis zu den tiefsten Schatten unver- folgt vorteilhafterweise nach einer vorhergehenden ändert, da die Helligkeitsabstufung durch die neutral- Logarithmierung der Farbsignale unter Verwendung an graue Schwarzweißdichte erfolgt. Die so erreichte 40 sich bekannter Logarithmierschaltungen. Gleichzeitig lineare Farbwiedergabe ist für den künstlerischen mit der Auswahl dieses größten Signals wird dessen Eindruck eines Farbbildes von größter Bedeutung. Differenz mit den drei Farbkomponentensignalen ge-

Vorzugsweise wird die Größe der Schwarzweiß- bildet — also auch die Differenz mit sich selbst. Die dichte und der Farbrestdichten bestimmt durch an Differenzbeträge werden den drei Ausgängen 12, 13 sich bekanntes punktweißes elektrisches Abtasten 45 und 14 zugeleitet, so daß immer an einem Ausgang einer Vorlage nach den drei Wiedergabefarben, dar- die Signalspannung »Null« herrscht. Diese Signale auf folgende Umwandlung der so erhaltenen elektri- werden nun darstellungsgemäß nacheinander einer sehen Farbkomponentensignale in das Schwarzweiß- Kathodenstrahlröhre 15 zugeführt, welche über eine signal und die beiden Farbrestsignale, durch elek- Linse 16 einen Film 17 belichtet. Beispielsweise wertrische Auswahl und Differenzbildung und ent- 50 den nacheinander das Schwarzweißbild und die drei sprechende Belichtung und nachfolgende Entwicklung Farbrestbilder erzeugt, zu welchem Zweck jedes eineines eine neutralgraue und drei farbige Registrierung zelne Bild der Vorlagen 4, 5 und 6 viermal nacheingen aufweisenden Films. Wie bereits erwähnt, ist ander abgetastet wird. In diesem Fall müßte der diese »Schwarzweißdichte« an jedem Bildpunkt jeweils Film 17 nach dem darauffolgenden Entwickeln eine gleich der kleinsten der drei einem normalen subtrak- 55 schwarzweiße und drei farbige Registrierungen auftiven Dreifarbsystem entsprechenden Teilfarbdichten, weisen. Selbstverständlich kann man aber auch von und die Farbrestdichten sind jeweils gleich der Dif- einem Original zunächst nun einen Schwarzweißferenz dieser Teilfarbdichten mit der jeweils ausge- zwischenfilm und die Farbrestzwischenfilme getrennt wählten kleinsten Teilfarbdichte. erzeugen und diese dann, wie bereits erwähnt,

Zur technischen Durchführung des neuen Ver- 60 zusammenkopieren.

fahrens bedient man sich also der an sich bekannten Anordnungen zur Auswahl des größten Farbsignals

elektrischen Umformung der Farbkomponenteni der können beispielsweise aufgebaut sein, wie in Fig. 2 einzelnen Punkte des Bildes in elektrische Signale, gezeigt. Die drei Eingänge 51, 52 und 53 sind mit den wie diese aus der Druck- und Fernsehtechnik bereits drei Photozellen verbunden, so daß die Spannungen bekanntgeworden sind. Bei solchen Verfahren wird 65 den drei Farbsignalen entsprechen, deren Größe zwieine Bildvorlage, beispielsweise ein Farbpositiv oder sehen Null und einem positiven Maximum schwanken drei positive schwarzweiße Farbauszüge, punktweise kann. Die drei Eingangsklemmen sind über die drei abgetastet und so die zusammengehörigen, d. h. zu Gleichrichter 54, 55 und 56 mit dem gemeinsamen einem Bildpunkt gehörigen Farbsignale erzeugt. Widerstand 57 verbunden. Es ist leicht einzusehen, Diese werden der Umwandlung entsprechend dem er- 70 daß die Spannung am Widerstand 57 stets gleich dem

größten der drei Farbsignale ist. Der Gleichrichter zwischen dieser Klemme mit dem größten Signal und dem Widerstand wird infolge der obenerwähnten Polarität der Signalspannungen geöffnet — besitzt also nur einen sehr geringen Durchlaßwiderstand —, während an den beiden anderen Gleichrichtern die Differenzspannung zwischen der größten und den beiden anderen Signalspannungen — also eine negative Spannung — liegt. Diese Gleichrichter sind also gesperrt, d. h. sie weisen ihren sehr hohen Sperrwiderstand auf. Mit dieser so an der Ausgangsklemme 58 erhaltenen, jeweils im Augenblick größten Spannung wird nun die Differenz mit dem Weißwert und den drei Farbsignalen gebildet und die Differenzspannungen den Ausgangsklemmen der Apparatur 10 (Fig. 1) zugeführt.

Das Prinzip dieses Verfahrens ergibt sich aus Fig. 3 und 4. Diese zeigen schraffiert die erforderlichen Dichten der drei Rot, Grün und Blau absorbierenden Schichten, die, wie eingangs erwähnt, als »minus-Rot«- (—R), »minus-Grün«- (—G) und »minus-Blau«- (—B) Schichten bezeichnet werden. Bei einer vorzugsweise roten Farbe, wie diese schematisch dargestellt ist, muß die als Abszisse aufgetragene Dichte von —R am kleinsten sein, während die Dichten von —G und ·—B größer, die aus dem weißen Licht durch diese Dichten absorbierten Anteile um so größer und die Farbkomponentenanteile demgemäß um so geringer sind. Die bei der Abtastung der positiven Farbauszüge erhaltenen Färbkomponentensignale R, G und B verhalten, sich umgekehrt wie die Dichte, so daß also das rote Farbsignal das größte der drei ist. Der einer Dichte »Null« entsprechende Weißwert W entspricht der maximalen Transparenz des Farbauszugs, ist also gleich der maximal möglichen Größe der Farbkomponentensignale. Die Differenz von größter Komponente R und Weißwert W entspricht aber, wie die Fig. 4 zeigt, genau derjenigen Dichte —R oder »Grau«, die allen drei Farbdichten gemeinsam ist, also der sogenannten »Schwarzweißdichte«, welche gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine neutralgraue Schwarz weiß dichte dargestellt wird. Dies muß also gleich sein der Dichte (—R) der maximalen Farbkomponente (R), während die jetzt zur Färbwiedergabe erforderlichen Farbrestdichten (—A G) und (—AB) sich als Differenz zwischen dem größten ausgewählten Farbsignal R und den beiden anderen Farbsignalen G und B ergeben. Definitionsgemäß ist die Farbrestdichte (—AR) der größten Farbkomponente R gleich Null, so daß stets immer nur zwei Farbrestdichten von Null verschieden sind.

Diese so erhaltenen neuen vier Farbsignale, von denen jeweils in jedem Augenblick das der größten der drei Farbkomponenten entsprechende Farbrestsignal gleich Null ist, werden nun beispielsweise, wie bereits erwähnt, auf eine Kineskopröhre 15 (Fig. 1) geschaltet, welche elektrisch linearisiert ist, so daß die erzeugten Bilder auf dem Schirm wiederum einen Gammawert von Eins aufweisen.

In die Bildebene 17 werden nacheinander vier Halogensilberfilme gebracht, welche die Schwarzweißdichte und die Farbrestdichten als Silberbilder registrieren. So gewinnt man vier Filme, welche die neuen Komponenten des erfindungsgemäßen Verfahrens enthalten und von denen nun durch einen gewöhnlichen Kopierprozeß die Vorführkopien erzeugt werden können.

Vorteilhafterweise verwendet man bei einem solchen Verfahren einen Film, der auf einer Seite des Filmträgers die Schwarzweißregistrierung und auf der anderen Seite die Farbstoffregistrierung enthält. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, einen Film zu verwenden, der alle vier Registrierungen auf einer Seite enthält. Letzteres kann mit Vorteil bei dem weiter unten angegebenen Imbibitionsverfahren angewendet werden, wenn man die zum Aufsaugen der Imbibitionfarben verwendete Gelatineschicht gleichzeitig als Träger für die Schwarzweiß registrierung verwendet.

Zur Herstellung einer subtraktiven Kopie unter Benutzung der vier Komponentenfilme haben zwei Möglichkeiten eine besondere Bedeutung:

1. Unter Verwendung der bekannten Dreischichtfarbfilmtechnik wird ein Filmträger einseitig be¹-schic'htet mit einer Halogensilberschicht, während auf die andere Seite eine normale Dreischichtanordniung aufgebracht wird.

Der Grauauszug des Bildes wird auf die Halogensilberschicht kopiert, wobei durch Anwendung einer Lichthofschutzschicht zwischen der Halogensilberschicht und dem Filmträger dafür gesorgt ist, daß die beidseitigen Photoschichten sauber getrennt exponiert werden können. Es kann ferner aus Entwicklungsgründen angezeigt erscheinen, die Dreischichtgruppe auf Bromsilberbasis, die Grauschicht auf Chlor- oder Jodsilberbasis aufzubauen. Ferner besteht die Möglichkeit, einseitige Entwicklungsprozesse durchzuführen.

2. Unter Verwendung des Imbibinitionsverfahrens (Technicolor) für die Farbrestregistrierung wird ein Film verwendet, welcher auf der einen Seite eine Halogensilberschicht und auf der anderen Seite eine Gelatineschicht enthält. Das Graubild wird in der Halogensilberschicht registriert, während die Farbreste mittels dreier Druckmatrizenfilme in die Gelatineschicht eingebracht werden. Die Halogensilberschicht kann beispielsweise zuerst exponiert und entwickelt werden, womit anschließend das normale Imbibitionsverfahren für die Übertragung der Farbrestbilder auf die Gelatineschicht verwendet werden kann.

Die beidseitige Beschichtung des Kopierfilms ist besonders vorteilhaft, da damit alle photographischen Prozesse auf bekannte und bewährte Verfahren gestützt werden, Halogensilberschichten, Dreischichtgruppe, Imbibitionsverfahren.

Es ist natürlich denkbar, alle Registrierungen auf der einen Filmseite zu vereinigen, doch ergeben sich damit Schwierigkeiten, indem die Grauregistrierung und die Farbstoffbilder in Konflikt geraten können. Diese Schwierigkeit besteht nicht bei dem obenerwähnten Imbibitionsverfahren, bei dem die Tränkfarbstoffe in die die Schwarzweißregistrierung enthaltende Gelatineschicht aufgesaugt werden.

Das neue Verfahren gestattet die Ausnutzung der beidseitigen Beschichtung des Filmträgers ohne Einbuße an Bildschärfe, da das Schwarzweißbild als Träger der Schärfe auftritt, während die Farbrestbilder lediglich die Kolorierung des Bildes bringen. Im Hinblick auf die Deckungsanforderungen der Farbrestbilder mit dem Schwarzweißbild ist eine gewisse Unscharfe derselben sogar wünschenswert. Das Auge ist für Unscharfe der Kolorierung sehr unempfindlich, wenn der Schwarzweißgehalt des Bildes wirklich scharf wiedergegeben wird.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können beim Vierschichtfilm die Toleranzen für die Konstanz der Farbschichtdicken erheblich reduziert werden, da die sehr scharfe Bedingung für die farbliche Konstanz einer Weißfläche, welche bei der nor-

malen Subtraktivtechnik große Schwierigkeiten bietet, dahinfällt. Ferner kann die Schichtdicke der Farbträger erhöht werden, da die Bildschärfe durch das schwarzweiße Silberbild gewährleistet ist.

Das neue Verfahren gewährt auch bedeutende Erleichterungen beim Imbibitionsfilm, indem die Schärfe der Farbstoffbilder unkritisch wird. Die Anforderungen an die Deckungsgenauigkeit der Farbrestbilder untereinander und der Farbrestbilder mit dem Silberfilm können gegenüber dem normalen Imbibitionsverfahren mit nur drei Farbkomponenten beträchtlich reduziert werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche.-

   1, Verfahren zur Herstellung eines subtraktiven Farbfilms mit einer neutralgrauen Registrierung und drei farbigen, Registrierungen, insbesondere Bildern,, dadurch gekennzeichnet, daß durch an sich bekanntes elektrisches Abtasten einer Vorlage ao für jeden Bildpunkt derselben einerseits die jeweils kleinste Teilfarbdichte ausgewählt und in der neutralgrauen Schicht einkopiert und andererseits die Differenz jeder Teilfarbdichte mit der ausgewählten Teilfarbdichte getrennt in der zugehörigen Farbschicht aufgezeichnet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der neutralgrauen Schicht einkopierte Teilfarbdichte (Schwarz weiß dichte) und die in der jeweiligen Farbschicht aufgezeichneten Teilfarbdichtedifferenzen (Farbrestschichten) bestimmt werden durch an sich bekanntes elektrisches Abtasten einer Vorlage, Umwandlung der so erhaltenen Farbkomponentensignale durch Auswahl der größten Komponente und Differenzbildung in das Schwarzweißsignal und die beiden von Null verschiedenen Farbrestsignale und Einkopierung dieser Signale auf einem gemeinsamen oder getrennten Film.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einkopieren der Schwarzweiß- und Farbrestsignale ein Kopierfilm verwendet wird, der eine Halogensilberschicht, eine Dreischichtanordnung bekannter Art enthält, wobei die Halogensilberschicht für die Aufnahme des Schwarzweißbildes, die Dreischichtanordnung für die Aufnahme des subtraktiven Farbstoffbildes verwendet wird.
4. 4. Verfahren· nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Schwarzweiß- und Farbrestsignale ein Kopierfilm verwendet wird, der eine Halogensilberschicht und eine Gelatineschicht enthält, wobei die Halogensilberschicht für die Aufnahme des Schwarzweißbildes, die Gelatineschicht für die Aufnahme des Farbstoffbildes nach dem Imbibitionsverfahren verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Halogensilberbild und Farbstoffbilder in die gleiche Gelatineschicht aufgezeichnet werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 253 086;
   »Photographische Korrespondenz«, 1954, Nr. 2, . 19 bis 22, und Nr. 3, S. 35 bis 39.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   7O9i 5W/374 4.57