Zwei Schwarzweißfilme, die dieselbe Szene belichtet wurden, können für dieselbe Farbe unterschiedliche Grautöne liefern – denn eine Schwarzweißemulsion erfasst keine Farbe, sondern nur die Helligkeit, die sie bei jeder Wellenlänge wahrnimmt. Diese Wahrnehmung wird durch die spektrale Empfindlichkeit des Films bestimmt, und die Kurve ist kein flaches Band, sondern hat einen definierten Grenzwert am langwelligen Ende. Wo dieser Grenzwert liegt, entscheidet darüber, wie Haut, Laub, Lippen und Himmel in Grau übersetzt werden.

Das Wellenlängengerüst

Eine Silberhalogenid-Emulsion ist, ohne Sensibilisierung, nicht neutral gegenüber dem Spektrum. Die Kristalle absorbieren Energie nur am kurzwelligen Ende: Die Empfindlichkeit ist im Ultraviolett- und Blaubereich hoch und fällt oberhalb von etwa 500 nm ab, sodass unsensibilisiertes Material für Grün, Orange und Rot praktisch blind ist. Deshalb gaben die frühesten Platten blaue Himmel als strukturloses Weiß und rote Objekte als nahezu Schwarz wieder.

Sensibilisierungsfarbstoffe verschieben den Grenzwert nach außen, und jede Filmklasse ist dadurch definiert, wie weit. Eine orthochromatische Emulsion erstreckt sich durch Grün und Gelb, bricht aber bei etwa 590–600 nm ab und bleibt dadurch unempfindlich für Orange und Rot; die von Ilford veröffentlichte Spektralkurve für ORTHO Plus zeigt genau das: eine Empfindlichkeit, die durch Blau und Grün ansteigt und vor dem Orange einbricht. Ein gewöhnlicher panchromatischer Film führt die Kurve über das gesamte sichtbare Spektrum bis etwa 650–700 nm. Roterweiterte Emulsionen wie Ilford SFX 200 reichen noch weiter, bis etwa 720–740 nm, und der eingestellte Kodak High Speed Infrared (HIE) erstreckte sich bis etwa 900 nm, weit in den Infrarotbereich hinein. „Bis ins Grüne” und „das gesamte Spektrum” sind daher messbare Aussagen, die sich um hundert Nanometer oder mehr voneinander unterscheiden.

Der Mechanismus, den Vogel aufdeckte, ist photophysikalischer Natur, kein Zauberwerk. Ein an das Silberhalogenidkorn adsorbiertes Farbstoffmolekül absorbiert ein langwelliges Photon und injiziert ein Elektron in das Leitungsband des Kristalls, wodurch der latente Bildsilberfleck entsteht, den das Halogenid allein bei dieser Wellenlänge nie hätte bilden können. Der Farbstoff fängt Licht ein, das der Kristall nicht empfangen kann; der Kristall registriert die Folge. Mees und James beschreiben diese Elektroneninjektionstheorie in The Theory of the Photographic Process, und sie ist der Grund dafür, dass die Reichweite eines Films vollständig davon abhängt, welche Farbstoffe vorhanden sind.

Vogel, die Farbstoffe und der Weg zum Pan

Hermann Wilhelm Vogel (1834–1898) entdeckte die optische Sensibilisierung im Herbst 1873 in einem am 25. August datierten Versuch, nachdem er festgestellt hatte, dass englische Kollodium-Bromid-Trockenplatten wegen eines gelben Farbstoffs im Überzug unerwarteterweise grünempfindlich waren. Frühe orthochromatische Platten wurden mit Eosin- und Erythrosinsensibilisatoren hergestellt, die die Empfindlichkeit ins Grüne trugen. 1884 produzierte Vogel selbst nahezu panchromatische „Azaline”-Platten mit einem Sensibilisator aus der Cyaninfamilie (sein „Azalin”, eine Mischung aus Cyanin und Chinolinrot), die bis ins Rötlich-Orange reichten – der erste echte Schritt hin zu einem Film mit vollem Spektrum.

Die kommerzielle Chronologie folgt daraus. Wratten und Wainwright aus Croydon brachten 1906 die ersten kommerziellen panchromatischen Platten auf den Markt; Kenneth Mees arbeitete von 1906 bis 1912 in der Firma an deren Entwicklung, bevor Eastman Kodak sie 1912 übernahm. Kodak bot 1913 panchromatisches Kinonegativmaterial auf Sonderbestellung an und brachte 1922 Kodak Panchromatic Cine Film als regulären Film auf den Markt. The Headless Horseman (1922) war der erste Spielfilm, der vollständig auf panchromatischem Material gedreht wurde; es verdrängte Orthochrom im Laufe der 1920er Jahre aus dem Kino.

Orthochromatisch in der Praxis: ORTHO Plus

Ilford ORTHO Plus ist der moderne Referenzpunkt, und sein Datenblatt ist präzise in der Beschreibung, was der Film ist. Er „wurde ursprünglich als hochauflösender Kopierfilm konzipiert”, nicht als Porträtfilm, kann jedoch mit Blick auf Bildkontrast als Kamerafilm entwickelt werden; der normale Kamerakontrastumfang liegt bei einem Gbar von 0,62–0,70. Er ist nur für Blau und Grün empfindlich, sodass Rot- und Orangetöne deutlich dunkler als normal erscheinen. Diese Blindheit erklärt seinen zweigeteilten ISO-Wert: DX-kodiert mit ISO 80 bei Tageslicht, aber mit ISO 40 unter Kunstlicht bewertet, weil Kunstlicht reich an Rotwellenlängen ist, die die Emulsion nicht verwerten kann, und dadurch bei gleicher Belichtung weniger Dichte liefert.

Für die Entwicklung listet das Datenblatt ID-11, Microphen, PQ Universal 1+9 und Phenisol 1+4 auf. Die Rotblindheit, die den Film einschränkt, entspannt gleichzeitig die Dunkelkammerarbeit: ORTHO Plus darf unter einem Ilford 906 dunkelroten Sicherheitslicht mit einer 15-Watt-Lampe gehandhabt werden, das mindestens 1,2 m (4 Fuß) vom Arbeitsbereich entfernt aufgestellt ist, um Schleierbildung und Kontrastminderung zu vermeiden – oder in totaler Dunkelheit. Panchromatischer Film lässt keinen solchen Spielraum. Da er auf Rot reagiert, muss er im Dunkeln geladen, entwickelt und geprüft werden, ohne jede Nuance eines grünen Sicherheitslichts.

Ein Beispiel mit Hauttönen

Man belichte ein frontal beleuchtetes kaukasisches Gesicht auf panchromatischem Film und messe so, dass es auf Zone VI fällt, wo Ansel Adams in The Negative die durchschnittlich beleuchtete Haut ansiedelte. Dieses Gesicht reflektiert stark oberhalb von 600 nm, genau in dem Bereich, für den orthochromatischer Film blind ist. Belichtet man dieselbe Szene auf ORTHO Plus, schlägt sich die rote und nahe-rote Reflexion, die das Belichtungsmesser mitgezählt hat, einfach nicht als Dichte nieder: Die Haut fällt um zwei bis drei Zonen, in Richtung Zone III–IV, während blaue Augen und blaue Stoffe in Richtung Weiß aufhellen. Lippen, Röte und Sommersprossen vertiefen sich ins Schwarz.

Genau das war das Problem, mit dem das frühe Kino vor 1922 zu kämpfen hatte. Orthochromatisches Material übertrieb Lippen- und Hauttöne, und die Einschränkungen „konnten durch Schminke, Linsenfilter und Beleuchtung korrigiert werden, aber nie vollständig zufriedenstellend”, bis Panchromatfilm in den 1920er Jahren den Orthochrom ablöste. Die Schminke war ein Wellenlängen-Pflaster, keine stilistische Entscheidung.

Panchromatisch ist keine einheitliche Kategorie

Kodak selbst unterteilte panchromatische Emulsionen in Typ A (orthopanchromatisch: mehr Blau, weniger Rot), Typ B (annähernd gleichmäßige Tageslichtempfindlichkeit) und Typ C (erhöhte Rotempfindlichkeit), und das moderne Sortiment lässt sich darauf abbilden. Gewöhnliche Pan-Filme als Typ-B-Arbeitspferde umfassen Ilford HP5 Plus, FP4 Plus und Kodak Tri-X und T-Max. Orthopanchromatisch ausgerichtete Filme wie Fuji Acros II sowie Adox CHS 100 II und CMS 20 haben eine Blaulastigkeit und ein leicht gekaptes Rot, was Haut etwas weicher wiedergibt. Roterweiterte und superpanchromatische Materialien – Ilford SFX 200, Rollei Retro 80s und Superpan 200 sowie der eingestellte Kodak HIE – dringen am stärksten ins Rot vor, und der glättende Effekt auf Gesichter wird dabei ausgeprägt: Eine hohe Rotempfindlichkeit hebt gerötete Unreinheiten und Linien in Richtung des umliegenden Hauttons an, sodass sie heller aufgezeichnet werden und weniger auffallen. „Panchromatisch” ist also eine Familie, keine flache Kategorie – sie reicht von nahezu ortho bis nahezu infrarot.

Filterwirkung lebt von der vollen Spektralempfindlichkeit

Ein farbiger Filter hellt seine eigene Farbe auf und dunkelt ihre Komplementärfarbe ab – aber nur, weil die zugrundeliegende Emulsion von vornherein das gesamte Spektrum erfasst. Die standardmäßigen Tageslicht-Filterfaktoren sind alle für panchromatischen Film abgeleitet: Ein Wratten 8 (K2, mittleres Gelb) kostet den Faktor 2× (1 Blendenstufe), ein Wratten 15 (tiefes Gelb) 2,5× (etwa 1⅓ Blendenstufen), ein Wratten 11 (Gelbgrün) 4× (2 Blendenstufen), ein Wratten 25 (Rot) 8× (3 Blendenstufen) und ein Wratten 47 (Blau) 6× (etwa 2⅔ Blendenstufen). Diese Faktoren beziehen sich auf eine mittlere Zone-V-Graukarte unter einem 5500-K-Tageslicht-Himmelslicht-Gemisch.

Das Anwendungsbeispiel: Bei panchromatischem Film dunkelt ein Wratten-25-Rotfilter nach der Kompensation von 3 Blendenstufen einen klaren blauen Himmel um etwa zwei bis drei Zonen ab, während frontal beleuchtete Haut gehalten oder sogar aufgehellt wird, weil der Film das vom Filter durchgelassene Rot weiterhin registriert. Ein Rotfilter erhöht den Gesamtkontrastindex, ein Blaufilter senkt ihn, und ein Grünfilter hält den Kontrast annähernd normal. Nichts davon lässt sich auf orthochromatischen Film übertragen. Da Orthochrom das Rot, das ein Tiefrotfilter durchlässt, nicht registrieren kann, sind die veröffentlichten Faktoren darauf wertlos: Ein Wratten 25 auf ORTHO Plus würde den größten Teil des Lichts, das der Film verwerten kann, blockieren und kaum ein Bild ergeben, und jede Filterung auf Orthochrom muss separat erprobt werden. Volle Spektralempfindlichkeit ist nicht nur eine Frage der natürlichen Wiedergabe; sie ist die Voraussetzung für das gesamte System der Kontrastfilterung in der Schwarzweißfotografie.