Mit einem Klick im Bild - Fotografie

Quelle: AdobeStock

„Du hast den Farbfilm vergessen, mein Michael. Nun glaubt uns kein Mensch, wie schön's hier war haha, haha“ sang Nina Hagen 1974. Sicher habt ihr alle schon einmal in einem alten Fotoalbum geblättert. Die Bilder, auf denen eure Eltern als Kinder zu sehen sind, sind meist solche farbigen Fotos. Es gibt aber auch andere Fotos, die noch viel älter sind, von euren Urgroßeltern, Großeltern oder anderen Verwandten, die ihr nie kennengelernt habt. Diese sind schwarzweiß. Solche Familienfotos waren früher kleine Kostbarkeiten. Nur die wenigsten Leute besaßen damals eine Kamera und ein Foto beim Fotografen war sehr teuer.

Frage (Klassenstufen 7-10, E und Q)

Welches war die wichtigste chemische Entdeckung, die als Grundlage für die Fotografie gilt?

a) Erfindung der Camera obscura
b) Erfindung des Rollfilms
c) Entdeckung der lichtempfindlichen Eigenschaften von Silbersalzen
d) Entwicklung der Linse

Lösung:

Richtig ist c.

von wem?

Lösung:

von dem deutschen Arzt J. H. Schulze

und wann?

Lösung:

1727

Im Ganzen:
Richtig ist c. Die wichtigste Entdeckung, um fotografieren zu können, wurde von dem deutschen Arzt J. H. Schulze, im Jahr 1727 gemacht. Er stellte fest, dass sich Niederschläge aus Silberchlorid unter Einwirkung von Licht geschwärzt haben.
Man findet z.T. auch 1717 als Jahr der Entdeckung. Wir lassen das ebenso gelten. (Wichtig ist, dass ihr die Geschehnisse ungefähr zeitlich einordnen könnt.)

Frage (Klassenstufen 8-10, E und Q)

Das erste Foto

Das erste überlieferte „Foto“ machte der Franzose J. N. Nièpce 1826. Er belichtete eine Kupferplatte, die er vorher mit flüssigem Asphalt bestrichen hatte, in einer Art Lochkamera. Die Belichtungszeit betrug 8 Stunden. Unter der Sonneneinstrahlung wurde der Asphalt hart und somit lösungsmittelbeständig. Danach wusch er den noch nicht ausgehärteten Asphalt mit einer Mischung aus Terpentin und Lavendelöl aus und machte somit das Bild sichtbar. Allerdings war seine Aufnahme unscharf.

Schuld war die lange Belichtungszeit.
Warum?

Lösung:

Durch die Erdumdrehung/Wanderung der Sonne während der langen Belichtungszeit fielen die Sonnenstrahlen immer in einem anderen Winkel auf das Objekt. Dadurch wurden die Ränder unscharf, der Asphalt an mehreren Stellen ausgehärtet.

Frage (Klassenstufen 9-10, E und Q)

Vom Schlachthof zum Film

Im Jahre 1871 entwickelte Richard Leach Maddox die Bromsilber-Gelatine-Trockenplatte, deren Auflösung genauso gut war wie die des Nassplattenverfahrens, welches damals am gebräuchlichsten war. Im Gegensatz zu den Nassplatten konnte man die Gelatine-Trockenplatte lagern und daher auf Vorrat herstellen, auch mussten die Platten nicht mehr vor Ort entwickelt werden.
Eine Erleichterung für den Fotografen: Er musste kein Dunkelkammer-Zelt mehr mitnehmen. Und auch, wenn die Platten und die Kamera immer noch sehr schwer waren, erlebte die Reisefotografie damit ihren ersten Aufschwung.

Was ist Gelatine chemisch gesehen?

Lösung:

ein Protein (Eiweiß). Wie jedes andere Protein besteht auch Gelatine aus unterschiedlichen Aminosäuren, die durch eine sogenannte Peptidbindung zu einer Kette verknüpft sind.

Welche Eigenschaft der Gelatine ist für die Fotografie besonders wichtig?

a) dass sie hydrophob ist
b) ihre Fähigkeit zur Gelbildung
c) ihre Transparenz

Lösung:

Eine der wichtigsten Eigenschaften für die Fotografie ist die Fähigkeit zur Gelbildung - aus einer wässrigen Lösung beim Abkühlen zu erstarren und sich beim Erwärmen wieder zu verflüssigen. Diese reversible Gelierfähigkeit ist deshalb wichtig, weil die Emulsion während der Herstellung mehrmals verflüssigt wird und wieder erstarrt.

Frage (Klassenstufen 10, E und Q)

„You press the button - we do the rest“

Das war der Werbeslogan, mit dem die handliche Kamera „Kodak Nr. 1 Kamera“ von George Eastman im Jahre 1888 auf den Markt gebracht wurde. Die Kamera wurde für 25 Dollar verkauft und machte das Fotografieren für jedermann möglich. Sie war einfach zu bedienen, es gibt keine Einstellungsmöglichkeit für die Belichtungszeit oder Blende, das Motiv wurde einfach angepeilt und dann abgedrückt. Wenn der Film mit 100 Aufnahmen belichtet war, musste die ganze Kamera zu KODAK zurückgeschickt werden und man bekam die Kamera mit fertigen runden Bildern und einem neuen Film zurück.

Verbinde die Aussagen so, dass sie einen sinnvollen Text ergeben:
(beachtet: Nicht alle Buchstaben können einer Nummer zugeordnet werden.)

Silberhalogenide …
Die Fotoplatte …
Photonen …
Die Entwicklung …
Die Silberkeime …
Alles, was auf dem Film belichtet wird, …

mögliche Antworten:

...können als Audioverstärker verwendet werden.
...werden für die Schwarz-Weiß-Fotografie verwendet.
... färbt sich schwarz.
… ist mit Pech beschichtet.
… werden im Laufe der Entwicklung vollkommen zu metallischem Silber reduziert.
... ist mit Silberbromid beschichtet.
… ist völlig transparent.
… macht das erkennbare Bild sichtbar.
… erzeugen beim Belichtungsvorgang in den Bromsilberkristallen entwicklungsfähige Silberkeime.
… macht das latente Bild sichtbar.

1. Silberhalogenide …

Lösung:

Silberhalogenide werden für die Schwarz-Weiß-Fotografie verwendet. (b)

2. Die Fotoplatte …

Lösung:

Die Fotoplatte ist mit Silberbromid beschichtet. (f)

3. Photonen …

Lösung:

Photonen erzeugen beim Belichtungsvorgang in den Bromsilberkristallen entwicklungsfähige Silberkeime. (i)

4. Die Entwicklung …

Lösung:

Die Entwicklung macht das latente Bild sichtbar. (j)

5. Die Silberkeime …

Lösung:

Die Silberkeime werden im Laufe der Entwicklung vollkommen zu metallischem Silber reduziert.(e)

6. Alles, was auf dem Film belichtet wird, …

Lösung:

Alles, was auf dem Film belichtet wird, färbt sich schwarz. (c) (Das Silber bewirkt dann die schwarze Färbung).

Frage (Klassenstufen E-Q)

Vom Silber zum Film

Ergänze die Reaktionsgleichungen:

Bitte in die Antwortfelder immer nur schreiben, was in der Reaktionsgleichung fehlt.

Silber kommt in der Natur sowohl gediegen als auch in Erzen wie z.B. Argentiten (Ag₂S) vor. Bei der Aufarbeitung wird das sulfidische Silbererz mit Natriumcyanidlösung versetzt, dabei geht das Silber als Dicyanoargentat in Lösung:

Ag₂S + __________ --> 2 Na[Ag(CN)₂] + Na₂S

Lösung:

4 NaCN
Ag₂S + 4 NaCN --> 2 Na[Ag(CN)₂] + Na₂S

Die entstandene klare Lösung wird mit Zink- oder Aluminiumstaub vermischt, sodass das metallische Silber ausfällt:
2 Na[Ag(CN)₂] + Zn --> Na₂[Zn(CN)₄] + __________

Lösung:

2 Na[Ag(CN)₂] + Zn --> Na₂[Zn(CN)₄] + 2 Ag

Als fotografischer Grundstoff wird fast ausschließlich Silbernitrat verwendet. Silbernitrat entsteht, wenn man metallisches Silber in Salpetersäure auflöst:
3 Ag + __________ --> 3 AgNO₃+ NO + 2 H₂O

Lösung:

4 HNO₃
3 Ag + 4 HNO₃ --> 3 AgNO₃+ NO + 2 H₂O

Silbernitrat wird zu Silberhalogenid (Silberbromid) umgesetzt:
AgNO₃+ NH₄Br --> __________ + NH₄NO₃

Lösung:

AgBr
AgNO₃+ NH₄Br --> AgBr + NH₄NO₃

Dieses Silberbromid reift zu einem lichtempfindlichen Kristall heran, das entweder:

durch Belichtung und Entwicklung wieder zu metallischem Silber reduziert wird und auf dem Foto als Bildsilber bleibt.

oder es wird nicht belichtet und daher auch nicht entwickelt. Das schwer lösliche Silberbromid wird im Fixierer in einen leicht löslichen Komplex aus Silber, Thiosulfat und dem entsprechenden Natriumhalogenid (Natriumbromid) umgewandelt und ausgewaschen:

AgBr + __________ --> [Ag(S₂O₃)₂] ^3- + Br^-+ 4 Na⁺

In diesem Komplexsalz liegt Silber als Kation Ag⁺ vor. Legt man an eine solche Komplexsalzlösung elektrische Spannung an, dann scheidet sich an der Kathode Silber ab. Dieses Silber kann wieder zur Herstellung von Silbernitrat genutzt werden.

Lösung:

2Na₂S₂O₃
AgBr + 2Na₂S₂O₃ --> [Ag(S₂O₃)[Ag(S₂O₃)₂] ^3- + Br^-+ 4 Na⁺

Frage (Klassenstufe Q)

Soweit so gut, nach der Entwicklung und Fixierung haben wir ein Negativ. Zum Anschauen ist so ein Negativ allerdings weniger geeignet, da hier die Helligkeitswerte genau umgekehrt wie im realen Bild wiedergegeben werden. Belichtet man das Negativ wiederum auf Fotopapier (Silbergelatinepapier) und entwickelt das Fotopapier nach einem ähnlichen Verfahren wie schon den Film, dreht sich die Helligkeitsverteilung erneut um.

Man erhält ein?

Lösung:

Positiv oder Abzug