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Beginnen wir mit einem klassischen Versuch, den wir schon von der Schulzeit her kennen: Wenn wir ein schmales Bündel Sonnenlicht auf einen prismatischen Glaskörper fallen lassen, so wird das bisher farblose Licht in ein Band leuchtend reiner Farben verwandelt (Abb. 1).

Die Farben dieses sogenannten Spektrums sind immer in der Reihenfolge geordnet, die auch von dem Regenbogen her bekannt ist. Die Zahl der Farblichter ist keineswegs unendlich groß; unter günstigsten Bedingungen können wir bis zu 160 verschiedene Farbtöne festlegen. Im allgemeinen begnügen wir uns mit der Einteilung des Spektrums in sieben oder vier Farbbereiche (Abb. 2).

Wiederholen wir den Versuch statt mit Sonnenlicht mit dem Licht einer andern Lichtquelle, 2. B. Nitralicht, Bogenlicht, Quecksilberdampflicht, so erhalten wir in jedem Fall ein anders aussehendes Spektrum. Bei manchen Lichtquellen gehen die Farben nicht kontinuierlich ineinander über, sondern sie treten nur in ganz schmalen, zum Teil weit voneinander getrennten Linien auf (Abb. 3). Wir werden noch sehen, daß solche Lichtquellen für Farbfilmzwecke nur bedingt geeignet sind.

Man hat festgestellt, daß von den Lichtquellen - insbesondere der Sonne - auch Strahlen ausgesendet werden, die wir mit unserm Auge nicht wahrnehmen können.

An das rote Ende des (Licht-) Spektrums schließt sich so der unsichtbare Ultrarot-Bereich an, und am andern Ende des Spektrums geht die Strahlung in jenen Bereich über, den wir als Ultraviolett bezeichnen. Wir sehen also vom Spektrum nur einen kleinen Teil, dagegen ist der unsichtbare Teil unter bestimmten Bedingungen von großer photographischer Wirksamkeit.

Die physikalische Forschung hat mit der spektralen Zerlegung des Lichtes den Zugang zu wichtigen wissenschaftlichen Erkenntnissen gefunden. Man hat auf komplizierten Umwegen daraus erkannt, daß das Licht eine elektromagnetische Strahlung ist, die von den Atomen in den Lichtquellen ausgeht.

• Anmerkung : Diese Aussage wurde von Albert Einstein relativiert, indem er sagte, das mit dem Licht haber er bislang nie verstanden - sein einziges Grübel sein Leben lang.

Die Strahlung erfolgt in Form von Schwingungen, die in einem mehr oder minder schnellen Wechsel von elektrischen und magnetischen Feldern bestehen. Will man zur Veranschaulichung dieser Schwingungen einen Vergleich anstellen, so kann man an die Wellen auf einer Wasseroberfläche denken, bei denen der Abstand von Wellenberg zu Wellenberg die Wellenlänge darstellt, während die Höhe der Welle, Amplitude genannt, ein Maß für die Heftigkeit der Wasserbewegung oder - mehr physikalisch ausgedrückt - für die Intensität ist.
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Die Wellenlängen des Lichtes sind, verglichen mit den Wasserwellen, ungeheuer klein; während sie bei Wasserwellen von mehreren Zentimetern bis zu vielen Metern betragen, bewegen sich bei sichtbarem Licht die Wellenlängen zwischen 0,0004 und 0,0008 mm (1 milliontel Millimeter wird als mü, gesprochen Millimikron, bezeichnet; die Wellenlängen des sichtbaren Lichtes sind also 400 bis 800 mü).

Auf 1 mm Lichtweg kommen demnach 2.500, Schwingungen (blaues Licht) bis 1.250 Schwingungen (rotes Licht).

Das sichtbare Spektrum stellt übrigens nur einen außerordentlich kleinen Ausschnitt aus dem gesamten Gebiet der elektromagnetischen Schwingungen dar, wie Abb. 4 zeigt. Die längsten elektrischen Wellen finden wir bei den Wechselströmen mit 10.000 km, die kürzesten bei der Höhenstrahlung mit weniger als einem Zehnmilliardelstel Millimeter. (Wissens-Stand aus 1943)
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Das Spektrum einer Lichtquelle gibt nicht nur über die qualitative Zusammensetzung, also über die insgesamt im Wellenlängengemisch vorhandenen einzelnen Wellenlängen Auskunft, sondern auch über die quantitativen Verhältnisse.

Man verwendet zur Ermittlung besondere Geräte, die Spektralapparate heißen. Das Ergebnis der Messung wird in Form von Kurven nach Art der Abb. 5 aufgezeichnet. Je höher sich die Kurve über der Grundlinie erhebt, desto größer ist der Energiebetrag, mit dem die senkrecht darunter an der Grundlinie angezeigte Wellenlänge im Lichtgemisch vorhanden ist. Man bezeichnet diese Kurven daher als spektrale Energieverteilungskurven.

Viele Lichtquellen sind sogenannte Temperaturstrahler, das heißt, die Energieverteilung ihrer Lichtstrahlung hängt vorwiegend von der Temperatur des leuchtenden Körpers ab. Bei Temperaturstrahlern gehen die Farbgebiete ohne Lücken, wenn auch mit relativ verschiedener Stärke, ineinander über. Die Sonne mit einer Temperatur von etwa 6000 Grad sendet ein an kurzwelligen (blauen) Strahlen reicheres Gemisch aus als z. B. eine Nitralarnpe mit etwa 2.000 Grad (Abb. 6).

Bei Bogenlampen (Kohlebogenlampen), wie sie im Farbfilm (bei der Studiobeleuchtung) bedeutende Anwendung im Atelier finden, wird außer durch die Temperatur des Lichtbogens die Energieverteilung des Lichtgemisches durch Zusatz bestimmter Salze zur Bogenkohle beeinflußt (vgl. S. 96). Sie zu kennen, ist gerade farbenphotographisch von besonderer Bedeutung.

Es gibt ferner, wie bereits erwähnt, Lichtquellen, die, wie z. B. die Quecksilberdampflampe, ihre Strahlungsenergie gewissermaßen nur in einzelnen ganz eng begrenzten und weit auseinanderliegenden Wellenlängenkanälen abgeben. Das Energieverteilungsbild einer solchen Gasentladungslampe zeigt Abb. 5.
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Wir nehmen uns noch einmal die Entstehung des Spektrums vor, und zwar mit dem Ziel, uns eine erste Unterrichtung darüber zu verschaffen, welche Rolle das Auge beim Zustandekommen der Spektralfarben spielt *1). In dem schmalen Lichtbüschel (veser = Bündel) links vom Prisma (Abb. 1) sind alle Schwingungen des Sonnenlichts enthalten; diese Schwingungen zusammen erzeugen in unserm Auge die Empfindung „weiß".

Das Prisma hat die seltsame Fähigkeit, dieses Bündel ungeordneter Schwingungen säuberlich zu ordnen, gewissermaßen in einzelne Kanäle, in denen nun die verschiedenen Lichtschwingungen verlaufen. (Die Kanäle muß man sich selbstverständlich beliebig fein unterteilt denken.)

Gelangt nun die Lichtschwingung z. B. aus dem Kanal 450mü in unser Auge, so erzeugt sie im Gehirn die Empfindung „blau"; die Lichtschwingung 500mü erzeugt die Empfindung „grün", während z. B. die Schwingung 680mü die Empfindung „rot" hervorruft.

Es gibt demnach objektiv kein „rotes" oder „grünes" Licht. Erst unser Sehapparat und unsere Gehirn- und unsere Seelenfunktionen machen die Lichtschwingungen bestimmter Wellenlängen zu Farbempfindungen **2). Trotzdem dürfen wir, um nicht in unerträgliche Umständlichkeit zu verfallen, bei der kurzen Bezeichnung „grünes Licht" usw. bleiben, wenn wir uns nur des physikalischen und psychologischen Zusammenhanges bewußt sind.

Auge und Gehirn haben nicht die Fähigkeit, die einzelnen Wellenlängen des Lichts gesondert zu erkennen, sobald sie erst einmal im Gemisch vorliegen. Darum ist die analysierende Eigenschaft der Prismen, die das Licht zerlegen, so überaus wichtig.

Umgekehrt müssen wir uns aber auch fragen, welche Farbempfindung wohl entsteht, wenn wir Licht verschiedener bekannter Wellenlängen absichtlich zusammenmischen. Wir können uns dazu vorstellen, daß wir in einem Spektralfarben-Mischapparat ***3) einzelne Kanäle des Spektrums, die wir aus dem ganzen Band ausblenden, gleichzeitig in unser Auge fallen lassen.

• *1 Wir werden auf die Eigenschaften des Auges und die Bedingungen für das Farbsehen später noch ausführlich eingehen (s. S. 36).
• **2 Nicht alle Lebewesen empfinden gleichartig gegenüber den Lichtschwingungen. Durch Dressurversuche wurde festgestellt, daß viele Tiere, z. B. Fische und Insekten, auf die verschiedenen Wellenlängen des Lichts anders ansprechen als der Mensch.
• ***3 Wie solche Gerate aussehen, zeigt Abb. 7. Auf eine eingehende Erklärung kann wohl verzichtet werden - es genügt zu wissen, daß man damit zwei und mehr beliebige Spektralfarben zu einer Mischfarbe vereinigen kann, wobei auch die Intensität jeder Spektralfarbe stufenlos geregelt werden kann.

Vereinigen wir z. B. das Licht 545mü (grün) und 671 mü (rot) (Abb. 8), so haben wir die Empfindung Gelb; unser Auge kann dieses gelbe Mischlicht nicht unterscheiden von dem gelben Licht der Wellenlänge 589mü. Das menschliche Auge hat demnach zwar die Fähigkeit, mehrere Wellenlängenbereiche sichtbaren Lichtes zu einheitlichen Farbempfindungen zu synthetisieren, nicht aber die Fähigkeit, aus einer Farbempfindung heraus die verursachenden Lichtfarben (d. h. Wellenlängenbereiche) zu analysieren.

Wir werden auf diesen auch für den Farbfilm grundlegend wichtigen Umstand noch mehrfach ausführlich zurückkommen.

Die Erfahrung zeigt, daß es vielen Menschen schwer fällt, zu begreifen, wie aus der Mischung mehrerer Farblichter Mischfarben resultieren, die nichts mit den Ausgangslichtern zu tun haben. Daß grünes und rotes Licht gemischt die Empfindung Gelb liefern soll, wird meist ungläubig aufgenommen, weil doch die Erfahrung lehrt, daß grüne und rote Farbe im Tuschkasten oder auf der Palette gemischt ein schmutziges Grau ergibt. Die Lösung des scheinbaren Widerspruchs liegt darin, daß wir im ersten Fall von der im Auge vollzogenen Mischung farbiger Lichter sprechen, im zweiten Fall von der Mischung farbiger Substanzen.

Die nächsten Abschnitte werden diese Unterschiede klarer machen.
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Wir wollen in Gedanken mit unserm Spektralfarben- Mischapparat weiter experimentieren, und zwar werden wir von zwei Lichtfarben die eine unverändert lassen und die zweite stetig ändern. Als unveränderliche Lichtfarbe stellen wir zunächst Rot ein, als veränderliche nehmen wir alle Spektralfarben der Reihe nach von Rot bis Violett und beobachten unsere Farbempfindungen, wenn beide Lichtarten gemeinsam unser Auge treffen. Tabelle I gibt das Resultat.
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Mit wachsendem Wellenlängen- Unterschied der zu mischenden Spektrallinien wird die resultierende Farbempfindung also farbschwächer oder - wie der Fachausdruck heißt - weniger gesättigt, bis schließlich bei einer bestimmten Mischung die Farbempfindung überhaupt aufgehoben ist und Weiß resultiert.

Die beiden Farblichter, die sich zur Farblosigkeit ergänzen, nennt man Gegenfarben *). Außer Rot-Blaugrün gibt es beliebig viel weitere Paare, z. B. Gelb-Blau, Gelbgrün-Violett und andere. Zu Grün allerdings gibt es keine einzelne spektrale Gegenfarbe; man erhält erst Farblosigkeit, wenn man in einem bestimmten Verhältnis zwei Spektralfarben, nämlich Rotlicht und Blaulicht, zumischt. Da wir die Mischung von Rot- und Blaulicht Purpur nennen, ist die Gegenfarbe zu Grün also Purpur.

* Häufig werden sie auch als Komplement ärfärben bezeichnet.
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Wie man schon seit Newton weiß, können durch Mischung der Lichtfarben Rot, Grün und Blau neue Farbempfindungen ausgelöst werden (Abb. 9). Nun stellen wir uns die Aufgabe, mit dieser Gruppe von Farblichtern allein durch Änderung ihrer Mischungsverhältnisse alle zwischen diesen Grundfarben liegenden Farbtöne zu erzeugen. Da sich die Wirkungen der drei voneinander unabhängigen Lichter erst im Auge addieren, nennt man dies additive Farblichtmischung. Tabelle II gibt einige Beispiele:
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Auf dem Phänomen der additiven Farblichtmischung beruht, wie wir später sehen werden, die Wiedergabe bei verschiedenen Farbfilmverfahren.
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Bis jetzt dachten wir uns farbiges Licht nur durch spektrale Zerlegung weißen Lichtes erzeugt. Diese Methode ist indessen in der Praxis zu unbequem, und deshalb stellt man farbiges Licht meistens mittels Lichtfiltern her. Das sind gefärbte Gläser oder Gelatinefolien, die man in den Weg des Lichtes stellt.

Man spricht z. B. von Gelbfiltern oder Blaufiltern, wenn hinter dem Filter das durchfallende Licht gelb- bzw. blaugefärbt erscheint. Man muß sich die physikalische Wirkung des Lichtfilters so vorstellen, daß von dem weißen Licht, das auf das Filter auftrifft, bestimmte Wellenlängen verschluckt oder absorbiert werden, während andere unbehindert oder nur um ein gewisses Maß geschwächt das Filter durchdringen.

Welche Wellenlängen zurückgehalten werden, hängt von den chemischen Eigenschaften des Filterfarbstoffes ab. So bleiben z. B. in den Molekülen eines in eine Gelatinefolie eingebetteten blauen Farbstoffes die roten, gelben und grünen Anteile des weißen Lichtes wie in den Maschen eines Netzes hängen, wobei sich diese absorbierten Lichtanteile in Wärme umsetzen. Nur die blauen Lichtanteile vermögen das Filter zu verlassen.

Ein Lichtfilter bedeutet daher immer eine Lichtschwächung, da nur ein Teil der auffallenden Strahlen das Filter wieder verläßt.
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Allerdings sind die Bezeichnungen „rotes" oder „gelbes" Filter zu ungenau, als daß sie uns genügen könnten. Ebenso wie wir die Energieverteilung der Strahlen von Lichtquellen quantitativ in Kurven dargestellt haben, können wir auch die Verteilung des Lichtes hinter Filtern darstellen (Abb. 10).

Das Maß für die Durchlässigkeit eines Lichtfilters ist die Transparenz T, ausgedrückt in Prozent des auf das Filter auffallenden Lichtes. Ein echtes Graufilter mit der Transparenz T = 25% z. B. verschluckt 75% des auftreffenden Lichtes, gleichviel wie groß immer die Intensität des Lichtes gerade ist, und läßt 25% hindurch; da es sich um ein Graufilter handelt, werden alle Wellenlängenbereiche des auffallenden Lichtes gleichmäßig geschwächt, die Farbe des Lichtes wird in diesem Fall vom Filter nicht verändert.

Ein anderes Filter möge im Wellenlängenbereich 650 bis 700 mü 70% Transparenz haben, in allen andern Bereichen nur wenige Prozente Transparenz. Trifft weißes Sonnenlicht auf dieses Filter, so verschluckt es annähernd alle Wellenlängenbereiche bis auf den des Kanals 650 bis 700mü, der mit einer Schwächung um 30% seiner Intensität das Filter verläßt.

Da somit nur rotes Licht übrigbleibt, heißen wir dieses Filter ein Rotfilter. Lassen wir indessen auf das gleiche Filter das Licht einer Quecksilberdampflampe auffallen, so halten wir jetzt auf einmal das Filter für ein Schwarzfilter, denn es läßt überhaupt kein Licht mehr durchtreten.

Am Filter hat sich dennoch nichts geändert; da jedoch das Quecksilberdampflicht in dem Wellenlängenbereich 650 bis 700 mü keine Strahlung aufweist, wird die dem Filter eigentümliche Durchlässigkeit in diesem Bereich nicht ausgenutzt und es erscheint als Schwarzfilter, d. h. überhaupt lichtundurchlässig. Die Wirkung eines Lichtfilters ist also außer von den spezifischen Filtereigenschaften auch abhängig von der Zusammensetzung der Strahlung, die auf das Filter auffällt.
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Das richtige Lesen von Filterkurven ist für diejenigen, die praktisch auf dem Farbfilmgebiet arbeiten, sehr nützlich. Um den Zusammenhang zwischen der spektralen Durchlässigkeit eines Filters und der graphischen Darstellung der Filterkurve zu veranschaulichen, bedienen wir uns der Abb. 11.

Abb. 10 und 12 geben einige Beispiele für typische Filterkurven und dafür, was aus ihnen entnommen werden kann. Das physikalische Gerät zur Ermittlung der Kurven von Lichtfiltern heißt Spektral-Photometer. Eine viel benutzte Ausführungsform zeigt Abb. 13.

Häufig erhebt sich auch die Frage, was beim Hintereinanderschalten mehrerer verschiedenfarbiger Filter herauskommt; Abb. 14 zeigt, wie man graphisch aus den Einzelkurven die resultierende Kurve ermittelt. Die praktische Bedeutung dieser Aufgabe wird uns im nächsten Abschnitt beschäftigen.
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Ein gelbgrün gefärbtes Lichtfilter subtrahiert gewissermaßen von dem weißen Licht, das darauf fällt, alle Lichtwellenlängen mit Ausnahme des gelben und grünen Empfindungsbereichs. Stellt man dem Lichtstrahl, nachdem er das erste Filter passiert hat, ein zweites Filter von blaugrüner Farbe in den Weg, so subtrahiert dieses zweite Filter die gelben Anteile des Lichtes und läßt die grünen passieren.

Von dem weißen Licht bleiben also nur die grünen Anteile übrig; das haben wir erreicht mit zwei Filtern, von denen indessen keines grün gefärbt war. Man kann also mit zwei geeignet gewählten unveränderlichen Lichtfiltern aus weißem Licht drei verschiedene Lichtfarben herausfiltern:

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Dazu kommt als triviale vierte Möglichkeit:
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Die additive Mischung aller überhaupt möglichen Farblichter ist - wie wir unter Ziffer 5 sahen - mit nur drei Grundlichtern möglich. Läßt sich das gleiche auch mit einer beschränkten Zahl von Lichtfiltern, die in subtraktiver Anordnung dem weißen Licht in den Weg gestellt werden, erreichen?

Es zeigt sich, daß diese Aufgabe allein mit den drei Filterfarben Gelb, Purpur und Blaugrün gelöst wird (Abb. 15). Aus Gelb und Purpur entsteht durch Hintereinanderschalten Rot. Gelb weniger Blaugrün ergibt Grün; durch Subtraktion von Purpur und Blaugrün entsteht Blau. Alle drei Filter hintereinandergeschaltet lassen kein Licht durch. So entsteht Schwarz.

Würden wir dagegen versuchen, die Filter Rot, Grün und Blau für das subtraktive Verfahren zu verwenden, so resultierte beim Durchgang durch die Filter Rot und Grün Schwarz, die beiden Filter Rot und Blau ergeben hintereinandergeschaltet ebenfalls Schwarz, aus Grün abzüglich Blau wird wiederum Schwarz, vorausgesetzt, daß die Filter keine Durchlässigkeiten in fremden Farbbereichen besitzen.

Die ganze Skala der Farben können wir im subtraktiven Verfahren dadurch erzeugen, daß wir die Filter in einstellbar veränderlicher Schichtdicke in den Strahlengang einschalten. Einige Beispiele der subtraktiven Farblichterzeugung enthält Tabelle III.
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Weißes Licht liefert durch

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Innerhalb der Grenzen, die durch die Farben der Ausgangsfilter gesetzt sind, läßt sich durch wechselnde Zusammenstellungen der Filter die ganze praktisch benötigte Skala der Farbtöne herstellen.

Da die wichtigsten gegenwärtig angewandten Farbfilmverfahren sich für die Wiedergabe der subtraktiven Farblichterzeugung bedienen, ist es notwendig, sich dieses Prinzip ganz klar zu machen. Das folgende Kapitel soll dies durch einen Vergleich der additiven und der subtraktiven Methode der Farblichterzeugung unterstützen.
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Das Ziel des Farbfilms ist, auf der Bildwand des Filmtheaters farbige Lichtbilder erscheinen zu lassen. Hierfür stehen die Methoden der additiven Farblichtmischung und der subtraktiven Farblichterzeugung zur Verfügung.

Ohne daß wir jetzt schon über sonstige Einzelheiten der Farbfilmtechnik unterrichtet zu sein brauchen, können wir doch bereits an dieser Stelle untersuchen, welche besonderen Eigenschaften diese beiden Arbeitsweisen für die Projektion von farbigen Bildern aufweisen.

Dabei wollen wir vor allem auch den technischen Aufwand kennenlernen, der notwendig ist, um nach beiden Methoden zu gleichwertigen Resultaten zu kommen. Wir stellen in Abb. 16 noch einmal beide Verfahren vergleichsweise einander gegenüber. Als Lichtquelle wählen wir für beide Fälle Nitralicht.
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Das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht wird aufgespalten in drei Lichtkanäle. Durch Farbfilter und Graukeile können verschiedene Farbwerte und Helligkeiten additiv eingestellt werden. Weißes Licht entsteht, wenn die Graufilter aus dem Strahlengang entfernt sind. Infolge der Lichtabsorption durch die Farbfilter ist das durch Farblichtmischung entstandene Weiß stets von verminderter Helligkeit gegenüber dem ungefilterten Licht.

Das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht durchsetzt drei hintereinander angeordnete Farbkeile. Je nach der Stellung der Keile zueinander werden verschiedene Farbwerte und Helligkeiten subtraktiv durch Filterung erzeugt. Weißes Licht erscheint dann, wenn die Farbkeile aus dem Strahlengang entfernt sind. Es wird jeglicher Lichtverlust in diesem Falle durch Filterabsorption vermieden

Um subtraktiv die Farblichter zu erzeugen, bringen wir die drei Farbkeile in den Lichtweg. Für die additive Lichtmischung müssen wir dagegen folgende Annahme machen: Das Licht der Glühlampe fällt durch drei Einzelkanäle auf die Projektionsfläche; wir setzen voraus, daß durch die drei Kanäle (ohne Filter) gemeinsam die Fläche genau so hell beleuchtet erscheint wie die Fläche, die durch die Lampe für die subtraktive Wiedergabe beleuchtet wird, wenn alle Filter zurückgezogen sind.

Nunmehr setzen wir in die Kanäle die Filter Rot, Grün und Blau ein. Wir erzeugen also die Farblichter, die additiv alle Farbmischungen ergeben sollen, nicht mehr durch spektrale Zerlegung, sondern durch Farbfilterung.

An jedem Lichtweg ist eine Einrichtung angebracht, z. B. ein Graukeil, um die Lichtmenge willkürlich zu verändern, wohlgemerkt ohne spektrale Veränderung der Lichtfarbe. Wir stellen zur besseren Übersicht einige Vergleichspunkte in Tabelle IV noch einmal zusammen:
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Wir erkennen, daß unter sonst vergleichbaren Verhältnissen die additive Farblichtmischung erheblich lichtschwächer sein muß als die subtraktive Methode. Während diese nämlich Weißlicht liefert, wenn kein Filter im Lichtweg steht, bewirkt dies die additive Methode durch Einschaltung von drei Filtern.

Es läßt sich leicht übersehen, daß die Helligkeit des additiven Verfahrens theoretisch nur den etwa dritten Teil von der des subtraktiven Verfahrens betragen kann. Praktisch ist sie jedoch noch wesentlich geringer, da die Lichtfilter in den drei Lichtkanälen der additiven Projektionseinrichtung ziemlich streng, d. h. praktisch lichtschwach gemacht werden müssen.

Dies bedeutet, daß die Helligkeit der additiven Lichtmischung auf den fünften bis zehnten Teil der subtraktiven Farblichterzeugung zurückgeht; um zu gleich hellen Farbprojektionen zu gelangen, muß versucht werden, diesen unvermeidlichen Lichtverlust des additiven Systems durch einen wesentlich größeren technischen Aufwand wettzumachen.

Dazu gehören z. B. stärkere Projektionslampen, besonders konstruierte Kinobildwände, die eine höhere Ausnutzung des Projektionslichtes erreichen und andere technische Einrichtungen. Würde man die Lichtfilter in den drei Kanälen der additiven Farblichtprojektions- Einrichtung weniger streng, also lichtdurchlässiger, machen, so könnte man wiederum keine genügend gesättigten Farblichter erhalten.

Besonders deutlich zeigt sich dies beim Gelb. Für das Auge ist Gelb eine sehr wichtige Farbe, weil es in der Natur eine außerordentliche Verbreitung aufweist; eine befriedigende Farbprojektion muß ein möglichst helles und dabei reines, leuchtendes Gelb bringen können, d. h. also ein Gelb, das wenig verweißlicht ist.

Das subtraktive Verfahren liefert Gelblicht mit einem einzigen Filter; das additive Verfahren dagegen liefert Gelblicht im Zusammenwirken von Rot- und Grünlicht; es muß also bei gleichen Ansprüchen an die Reinheit des Farbeindrucks und unter sonst vergleichbaren technischen Voraussetzungen wesentlich lichtschwächer sein. Die geringe Helligkeit im Gelb ist bei allen additiven Farbprojektionen ein besonders zu beachtender Umstand.
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In den vorhergehenden Abschnitten beschäftigten wir uns mit farbigem Licht, das wir uns entweder durch spektrale Zerlegung weißen Lichtes oder mittels farbiger Lichtfilter hergestellt dachten. Im folgenden wollen wir uns mit den Körperfarben befassen, d. h. also mit den Farben der Gegenstände unserer Umwelt.

Jegliches Objekt, ob Hauswand, Baum, menschliches Angesicht, Kirchenfenster, Meer oder Wolke, hat eine spezifische Oberflächen- oder Durchsichtsfärbung, durch die es überhaupt erst in seiner Begrenzung gegenüber den andern uns umgebenden Objekten von uns wahrgenommen werden kann. Da es sich um die Färbung der Objekte, der Körper handelt, sprechen wir von Körperfarben.

Auf das Licht wirken auch die Oberflächen der Körper ähnlich wie Lichtfilter, allerdings mit dem Unterschied, daß beim Lichtfilter die Lichtfarbe, die nicht verschluckt wird, auf der der Einfallsrichtung des Lichtes entgegengesetzten Seite das Filter wieder verläßt, während bei der Körperfarbe das nicht verschluckte Licht in den gleichen Raum, aus dem es kam, zurückgeworfen oder reflektiert (remittiert) wird.
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Verschluckt irgendeine Körperoberfläche, z. B. ein Stück Samt, alle Lichtwellenlängen außer dem Gebiet von 400 bis 460 mü, also dem blauen Licht, so sagt man, der Körper habe blaue Farbe.

Man schreibt also der Oberfläche eines Körpers die Farbe zu, deren Lichtwellenlängen sie nicht behalten kann. Genau wie bei den Lichtfiltern kann diese im chemischen Aufbau der Moleküle des betreffenden Stoffes begründete Eigenschaft sich nur dann auswirken, wenn das Licht, mit dem das Objekt beleuchtet wird, diejenigen Wellenlängen in genügendem Betrag aufweist, die die Körperoberfläche zu reflektieren vermag.

Betrachten wir daher den bei Tageslicht blauen Samt abends bei dem gelblichen, an blauen Strahlen armen Nitralicht, so erscheint er fast schwarz. Der Samt hat sich zwar nicht geändert, aber er ist im Farbeindruck - genau wie jedes Lichtfilter - abhängig von der Beleuchtung.

Nur Weiß, Grau und Schwarz sind von der Beleuchtungsfarbe weitgehend unabhängig; sie werden auch bei farbiger Beleuchtung gleichmäßig als "unbunt" empfunden. Man muß sich einmal klar machen, daß die ganze Umwelt mit allen ihren farbigen Oberflächen gewissermaßen Prüfobjekte für das auf treffende Licht darstellt; eine leuchtend rote Blume, ein tiefblauer See, das saftige Grün des Rasens, alle diese Farbreize können wir nur empfangen, weil die entsprechenden Lichtfarben im weißen Sonnenlicht enthalten sind.

Dadurch, daß durch die Körperoberflächen vom weißen Licht bestimmte Anteile subtrahiert werden, haben wir dann die den übrigbleibenden Lichtanteilen entsprechenden Farbempfindungen. Die Färbung der Objekte richtet sich somit nach den Prinzipien der subtraktiven Farblichterzeugung.
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Entsprechend den Transparenzkurven (Abb. 14), die wir von den Lichtfiltern durch Untersuchung im Spektral-Photometer erhielten, lassen sich im gleichen Gerät auch Kurven über die spektrale Lichtremission an Körperoberflächen aufstellen.

Für den Eindruck von der Körperfarbe eines Objektes ist nicht nur die Auswahl von spektralen Wellenlängenbereichen maßgebend, die die Moleküle der Objektoberfläche absorbieren, sondern es spieltauch die physikaiische Beschaffenheit der Oberfläche eine große Rolle.

Man unterscheidet z. B. matte und glänzende Oberflächen; bei den glänzenden Oberflächen gibt es wiederum solche mit Seidenglanz, Metallglanz, irisierendem Glanz usw. Bei den Farbanstrichen unterscheiden wir Deckfarben und Lack- oder Lasurfarben (Abb. 17).

Die Eindringtiefe des Lichtes in die Körperoberfläche und die diffuse oder gerichtete Zurückwerfung des Lichtes entscheidet also darüber, welche Oberflächenbeschaffenheit wir einem Körper zuerkennen.
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Alles was wir sehen, nehmen wir als Farbflächen wahr. Wir können die Gegenstände unserer Umwelt überhaupt nur durch ihre Farbtöne erkennen. Größe, kleine, scharfbegrenzte und randverwischte Farbflächen der verschiedensten Tönungen stoßen für unser Auge lückenlos aneinander, und so baut sich unser visuelles Weltbild auf.

Es sind viele Versuche gemacht worden, in die unendlich groß erscheinende Zahl der Farbtöne und ihrer vielfältigen Abwandlungen System zu bringen. Für viele Industriezweige, z. B. Textil- und Papierindustrie, Druckereien, Kunstgewerbe u. a., ist es praktisch notwendig, bestimmte Farbtöne zu bezeichnen und jederzeit wiedererhalten zu können. Außerdem widerspricht es dem menschlichen Sinnen und Trachten, eine riesige Zahl von Farbtönen ungeordnet und darum unübersehbar zu lassen.

Zwei Ordnungssysteme konnten sich bisher durchsetzen: Das eine, nach Helmholtz und Young, ist bevorzugt physikalisch und mathematisch gerichtet und als solches auf dem Farbengebiet unentbehrlich (Farbdreieck). In dieser elementaren Einführung in die Farbenlehre können wir darauf verzichten, es zu behandeln.

Das andere System, das mehr auf die unmittelbaren praktischen Bedürfnisse der Industrie gerichtet ist, wurde von dem berühmten Leipziger Physiker Wilhelm Ostwald ausgebaut und heißt deshalb Ostwaldsche Farblehre.

Die Kenntnis dieses Systems ist für jeden Filmschaffenden erwünscht. Hier kann nur ein kurzer Abriß über die Grundzüge der Farblehre von Ostwald gegeben werden, durch den ein eingehendes Studium der Ostwaldschen Schriften nicht ersetzt werden soll. *1)
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Die Farblehre unterscheidet zwischen "unbunten" und "bunten" Farben. Die unbunten, die von dem Auge als Weiß, Grau oder Schwarz empfunden werden, lassen sich in einer einfachen Grauskala darstellen. Es ist für jedermann möglich, eine unbunte Farbe so in diese Skala einzuordnen, daß auf der einen Seite zunehmend hellere, auf der andern Seite dementsprechend dunklere Werte stehen.

Diese Arbeit wird erleichtert, wenn der Übergang von Weiß zu Schwarz in der Skala nicht kontinuierlich, sondern stufenweise erfolgt. Die praktische Erfahrung hat gezeigt, daß zwischen dem Weiß und dem Schwarz normaler Deckfarben sechs Stufen von Grautönen genügen.

Nach einem psychologischen Gesetz empfindet das Auge die Grauwerte dann als gleichabständig, wenn die Helligkeiten eine geometrische Reihe bilden. Ostwald kennzeichnet die Stufen durch Buchstaben, so daß mit den Zeichen a, c, e, g, i, 1, n, p ganz bestimmte Helligkeiten unbunter Farben gemeint sind.

Mit p wird der "schwärzeste" praktisch erzielbare Anstrich bezeichnet, der allerdings immer noch etwa 2% des auffallenden Lichtes unverändert remittiert. Dieser schwarze Farbton p erscheint neben dem Schwarz, das ein Loch in einem schwarzen Kasten bei Betrachtung aus einigem Abstand zeigt, deutlich als Grau.
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Die bunten Farben können nicht auf die gleiche einfache Weise geordnet werden. Wir müssen bei ihnen unterscheiden:
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• 1. den Farbton, der in unserm Auge den Eindruck Rot, Gelb, Grün usw. hervorruft,
• 2. den Weißanteil und
• 3. den Schwarzanteil

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Ostwald bezeichnet 24 verschiedene Farbtöne als Vollfarben und ordnet sie in einem Farbkreis an (Abb. 18). Jeder Farbton kann durch hälftige Mischung **2) der im Farbkreis unmittelbar vorhergehenden und nachfolgenden Farbe erhalten werden; er ist also beiden Nachbarfarben ähnlich.

Die Farben, die im Farbkreis auf dem gleichen Durchmesser einander genau gegenüberliegen, heißen Gegenfarben. Ihre additive Mischung liefert, wie wir bereits wissen, Weiß. Jede Vollfarbe trägt eine Nummer; Farbe 1 z. B. ist ein genau bestimmtes genormtes Gelb, Farbton 18 ein genormtes Blaugrün (drittes Eisblau).

Analog dem Graukeil (Abb. 19) können wir nun auch von jeder Vollfarbe einen Farbkeil herstellen, wobei an die Stelle des Schwarz nunmehr die betreffende Farbe tritt. Zwischen Vollfarbe und Weiß tritt dann eine Reihe von verweißlichten Farbtönen auf. Ostwald bezeichnet diese Farbkeile als hellklare Reihen, da sie aus Vollfarbe und Weiß aufgebaut sind.
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• *1) Auch der Deutsche Industrie-Normen-Ausschuß hat Normen für die Farbmessung aufgestellt. Das Normblatt DIN 5033 befindet sich gegenwärtig in Neubearbeitung.
• **2) Die Mischung muß additiv erfolgen, 2. B. mittels des Farbkreisels Abb. 34

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Man kann aber auch eine zweite Art von Farbkeilen herstellen, indem man sie aus Vollfarbe und Schwarz zusammenmischt. So erhält man dunkelklare Reihen (Abb. 19). Zwischen Vollfarbe und Schwarz treten in diesem Fall verschwärzlichte Farbtöne auf. Drucktechnisch sowie durch Anstriche sind dunkelklare Farbtöne nur unvollkommen darzustellen; den besten Eindruck davon geben alte farbige Glasfenster in Kirchen.

Zeigt ein Farbton außer der Vollfarbe gleichzeitig Weiß und Schwarz, so wird er als trübe Farbe bezeichnet. Von dieser Art sind die meisten der praktisch vorkommenden Farben. Ostwald ordnet nun alle Abwandlungen eines Farbtones im farbtongleichen Dreieck an, dessen Eckpunkte die betreffende Vollfarbe sowie Weiß und Schwarz sind (Abb. 20).

Jeder Abkömmling einer Vollfarbe ist durch ein Farbzeichen charakterisiert, das z. B. die Form 8ec hat. Darin bedeutet 8 den Farbton (zweites Rot), der erste Buchstabe e den Weißanteil, der zweite Buchstabe c den Schwarzanteil. In Hundertteilen (%) bedeuten die Buchstaben:

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Da Vollfarbe + Weißanteil + Schwarzanteil aufsummiert immer gleich 100 ist (sein muß !!), läßt sich also der Anteil jeder Farbe an der Vollfarbe leicht errechnen. Im Fall der Farbe 8ec beträgt der Weißanteil 36 Teile, der Schwarzanteil 44 Teile, der Anteil an Vollfarbe also 20 Teile (20 + 36 + 44 = 100).

Durch diese Kennzeichnung ist es somit möglich, jeden Farbton exakt mit Hilfe von genormten Farbpulvern bzw. Farbpapieren jederzeit wieder herstellen zu können. Für jede der 24 Vollfarben kann man ein derartiges farbtongleiches Dreieck aufstellen (Abb. 21). Alle Dreiecke haben als eine Seite die neutrale Grauleiter; es liegt daher nahe, die 24 Dreiecke zu einem räumlichen Gebilde zu vereinen, wobei die Dreiecke an der allen gemeinsamen Grauleiterseite aneinanderstoßen (Abb. 22). Die Vollfarben liegen dann rings um die Kante des so entstehenden Doppelkegels. Dieser Farbkörper weist 672 genormte Farbtöne auf und stellt eine systematische Ordnung aller praktisch vorkommenden und herstellbaren Farben dar.

Der Wert dieser Systematik liegt nicht allein in der Möglichkeit, jede Farbe zu kennzeichnen und jederzeit wieder erhalten zu können, sondern auch darin, daß diese Ordnung der Farben gleichzeitig die Grundlage für die Lehre von der Harmonie der Farben abgibt.

Indem man in bestimmter Weise Schnitte durch den Farbkörper legt, erhält man Zusammenstellungen von Farben, die von besonders guter geschmacklicher Wirkung sind. Dies ist im Kunstgewerbe von Bedeutung; auch bei der Ausstattung von Farbfilmen wird man die Ostwaldsche Harmonie der Farben vorteilhaft einsetzen können. Von der Erörterung dieses Themas, das in erster Linie auf ästhetischem Gebiet liegt, wollen wir im Rahmen dieser technischen Einführung in das Farbfilmgebiet absehen.
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