SITUATION #141

Daguerreotypie, Fotogrammetrie und C-Print: Die fotografische Produktion war immer schon vielfältig und befindet sich seit jeher im Wandel. Zu Beginn der Fotogeschichte waren oft problematische Aspekte Auslöser für weitere technische Entwicklungen des Mediums. So wurden giftige oder überteuerte Stoffe durch billigere und verträglichere ersetzt, Kameras und Bildträger wurden kleiner und mobiler, die Bedienung der Apparate und der Umgang mit den lichtempfindlichen Materialien vereinfachte sich. Was eine Demokratisierung der Fotografie in Gang setzte und Konsument_innen in Produzent_innen verwandelte, hat sich spätestens mit dem Aufkommen von Digitalkameras und Social Media rasant weiterentwickelt.

Das Glossar startet im Rahmen von SITUATIONS/Lab mit der Erklärung von zehn Begriffen aus der Fototechnik und wird mit der Zeit erweitert werden. Im Rahmen des Ausbaus der Vermittlung des Fotomuseums soll es eine Grundlage bilden für ein Verständnis fotografischer Techniken und Verfahren, mit denen wir über die ausgestellten Arbeiten immer wieder in Kontakt kommen.


AUTOCHROMVERFAHREN
Die Brüder Louis und Auguste Lumière arbeiteten ab 1893 an einem Verfahren mit Farbrasterplatten und konnten dieses 1907 serienreif der Öffentlichkeit vorstellen. Beim Autochromverfahren wird eine Glasplatte mit transparentem Kleber beschichtet, worauf eine einkörnige Schicht feinster rot, grün und blau eingefärbter Kartoffelstärkekörnchen aufgestäubt wird. Die Körnchen werden mit lichtechter Teerfarbe in den additiven Grundfarben gefärbt und gut vermischt, sodass eine einheitliche graue Farbe entsteht. Die Zwischenräume auf der Glasplatte werden mit Russ geschwärzt, damit kein Licht durchscheinen kann. Im Anschluss wird die Platte unter starkem Druck gepresst. Auf diese Weise werden die Farbkörnchen platter und somit durchsichtiger. Eine Lackschicht trennt die Stärkekörnchen von der panchromatischen Emulsion. Dieser aus Silberbromid und Gelatine bestehende Belag reagiert auf alle Wellenlängen des Lichts. Die Platten werden jeweils mit der Farbseite gegen das Motiv in der Kamera belichtet. Das Licht tritt nur durch die Stärkekörnchen in der Eigenfarbe auf die lichtempfindliche Emulsion und belichtet diese Punkte. Stellt man sich beispielsweise eine rote Tasse vor blauem Hintergrund vor, so treten an der Stelle, an der die Tasse abgebildet wird, durch die roten Körnchen viel Licht, durch die grünen und blauen wenig bis keines. Beim Hintergrund hingegen kann der blaue Lichtanteil durch die blauen Körnchen auf die Emulsion durchdringen.

Im Autochromverfahren wird meist mit der Umkehrentwicklung gearbeitet. Das bedeutet, dass die belichteten Stellen ausgespült werden und als Zwischenstufe kein Negativ produziert wird. Während des Entwicklungsprozesses entsteht zwar vorübergehend ein Negativ. Dieses verschwindet aber, sobald die entwickelten Silberstellen gebleicht und die übrigen Silbersalze entwickelt werden. Das Positiv auf der Fotoemulsion ist immer noch schwarzweiss, erscheint aber bei Betrachtung in weissem Licht durch seine Transparenz als farbiges Bild, da man die gefärbten Körnchen sieht. Die Punkte des Kornrasters dieses Diapositivs vermischen sich dabei nach dem additiven Prinzip, ähnlich wie bei Farbbildschirmen oder bei pointillistischen Gemälden, zu allen möglichen Farben.


CGI – COMPUTER GENERATED IMAGERY
Durch Computergrafik erstellte Bilder werden als CGI – computer generated imagery – bezeichnet. Diese Bilder können zwei- oder dreidimensional sein und werden oft in Filmen, Videogames, der Kunst und der Werbung eingesetzt. Um ein Objekt oder eine Figur herzustellen, dienen oft Bilder wie Zeichnungen oder Fotografien, Knetfiguren oder 3D-Scans als Vorlage. Diese werden auf dem Computer in ein dreidimensionales Drahtgittermodell übersetzt, welches animiert und mit passenden Oberflächenstrukturen versehen werden kann. 3D-Modelle werden entweder durch Computerbefehle oder mit Daten von Bewegungsmustern von realen Objekten und Personen animiert. So lassen sich durch Motion Capture Körperbewegungen von Schauspieler_innen aufzeichnen, beispielsweise das Rennen oder einen Sprung, und diese Bewegungsabläufe auf das 3D-Modell übertragen. Performance Capture geht noch mehr ins Detail und erfasst Gesichtsausdrücke, wodurch eine Animation beispielsweise zum Sprechen gebracht wird.

CGI als Spezialeffekte in Filmen ist besonders aufwändig, da diese meist den Anspruch an eine möglichst fotorealistische Darstellung haben. Hierfür werden nach der Animation des 3D-Modells die Lichtsituation und die Standpunkte der Kamera hinzugefügt. Der Computer berechnet im Anschluss die einzelnen Bilder, was pro Frame mehrere Stunden dauern kann. Dieser Vorgang wird mehrfach wiederholt, da Korrekturen und kleine Details nachträglich noch hinzugefügt werden. Interaktive Situationen wie beispielsweise in Videogames verlangen nach einem Echtzeit-Rendering, also einer unmittelbaren Wiedergabe. Da solche animierte Aktionen in Echtzeit erstellt werden, erreichen sie nicht die gleiche Qualität wie vorproduzierte Filmszenen. Dank immer schnelleren und leistungsstärkeren Rechnern werden aber auch diese immer fotorealistischer.


COMPUTERGESTÜTZTE FOTOGRAFIE
In der computergestützten Fotografie, englisch auch computational photography genannt, werden Kameras in der Bilderfassung und -verarbeitung durch Programme ergänzt, in denen ein Computer und eben nicht mechanische oder optische Instrumente zur Bildgestaltung beitragen. Dadurch kann die Leistung der Kamera verbessert oder es können Funktionen hinzugefügt werden, die mit mechanischen oder optischen Elementen gar nicht möglich wären. Ausserdem können Kameras dadurch kompakter und günstiger gebaut werden. Weit verbreitete Funktionen der computergestützten Fotografie sind die Panoramafotografie, HDRI (High Dynamic Range Imaging) oder das Entfernen von roten Augen. So werden beispielsweise im HDRI mehrere Aufnahmen des gleichen Motivs mit unterschiedlichen Belichtungen erstellt und daraus ein Bild mit einem höheren Dynamikumfang berechnet. Das bedeutet, dass in einem solchen Bild Stellen, die ansonsten eher über- oder unterbelichtet wären, besser ausgeleuchtet erscheinen und mehr Details auf dem Bild zu erkennen sind.

Auch Lichtfeldkameras gehören zu diesem Bereich. Da bei diesen auch die Richtung der einfallenden Lichtstrahlen erfasst wird, kann aus diesen Informationen die Bildtiefe ermittelt werden. So wird es möglich, auch nachträglich Bilder zu fokussieren oder die Schärfeebenen zu verschieben.


C-PRINT
Hinter dem Kürzel C-Print steckt das chromogene (farbstoffbildende) Druckverfahren. Fälschlicherweise wird der Begriff oft im Sinne von Color-Print verwendet. In Wahrheit bezieht er sich aber auf ein 1955 von Kodak eingeführtes Fotopapier namens Type C (später in Kodak Ektacolor umbenannt). Dieses war das erste chromogene Papier, das auch an andere Labore und Fotograf_innen verkauft wurde. Auch der Begriff Lambda-Print taucht stellvertretend für den C-Print öfters auf. Dieser geht zurück auf die Bezeichnung eines Laserbelichters der Firma Durst.

Beim analogen C-Print wird das farbstoffbildende Fotopapier ab einem Negativ belichtet, beim digitalen C-Print dient eine digitale Datei als Vorlage. Chromogenes Papier ist in drei Schichten aufgebaut. In jeder sind neben der Gelatine und dem lichtempfindlichen Silberhalogenid Farbkuppler in den subtraktiven Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan verarbeitet. Nach der Belichtung wird das latente Bild mit Farbentwickler behandelt, der an den belichteten Stellen mit dem Farbkuppler in der Emulsion reagiert. Dabei entstehen drei einfarbige Bilder auf den drei Schichten des Papiers. Anders als beim Autochromverfahren, bei dem Farbstoffe schon auf dem Träger sind, entstehen sie beim chromogenen Verfahren erst während dem Entwickeln.

Heutzutage werden fast alle Negative als digitales Bild durch Laser auf das Papier übertragen, was den C-Print zu einem vielverbreiteten Druckverfahren für Farbfotografie macht. Die Haltbarkeit von C-Prints ist stark abhängig vom Papier und – wenn aufgezogen – dem Material, auf dem diese montiert sind, da Klebstoffe oder Bestandteile des zweiten Trägers mit dem Material reagieren können.


DAGUERREOTYPIE
Die Daguerreotypie wurde 1839 in Paris der Öffentlichkeit vorgestellt. Hierbei handelt es sich um ein fotografisches Positiv-Verfahren, bei dem ein Unikat entsteht. Für diese Technik wurden polierte versilberte Kupfer-, selten auch reine, viel teurere Silberplatten verwendet. In einem Kasten mit Joddampf behandelt, entstand auf der Platte Silberhalogenid, was diese lichtempfindlich machte. Im Laufe der Zeit fand man aber heraus, dass zusätzliche Brom- oder Chlordämpfe die Platten sensibler machen, wodurch die Belichtungszeiten markant verkürzt werden konnten. Sobald die Behandlung der Platten abgeschlossen war, mussten sie im Dunkeln aufbewahrt und innerhalb von kurzer Zeit verwendet werden. Durch die Belichtung, welche zu Beginn an der Sonne bis zu 15 Minuten dauerte, verwandelt sich das Silberhalogenid zu metallischem Silber und bildet ein latentes, nicht sichtbares Bild. Für die Entwicklung erwärmte man in einem Holzkasten Quecksilber und hielt die belichtete Platte in die giftigen Dämpfe, die das Bild erscheinen liessen, da Quecksilbertröpfchen an den exponierten Stellen haften bleiben. Diese Kästen verfügten jeweils auch über ein Guckfenster aus gelbem Glas – Silber reagiert nur auf blaues Licht –, durch welches man den Entwicklungsprozess beobachten konnte und den Zeitpunkt zum Stoppen bestimmte. Zum Fixieren setzte man zu Beginn heisse Kochsalzlösung, danach Natriumthiosulfatlösung bei Raumtemperatur ein, das die restlichen lichtempfindlichen Silbersalze ausspült. Nach dem Wässern wurden Daguerreotypien oft kurz in eine offene Flamme gehalten, damit diese schnell trockneten und keine Wasserspuren entstanden.

Bei Daguerreotypien zeigt sich das Bild seitenverkehrt und ist höchst berührungsempfindlich. Aus diesem Grund wurden sie unter einer Glasplatte versiegelt. Zum einen um die hochsensible Quecksilberschicht zu schützen, zum anderen, damit das Silber nicht oxidiert. Viele Daguerreotypien wurden zusätzlich mit Gold getönt, was die Bilder robuster machte. Daguerreotypien wurden oft in mit Seide oder Samt ausgekleideten Klappetuis aufbewahrt.

Die Betrachtung der Daguerreotypie als Positiv gelingt nur, wenn sich im Bild eine dunkle Oberfläche spiegelt. Reflektiert diese etwas Helles, kann das Bild beinahe als Negativ erscheinen.


FOTOGRAMMETRIE
In der Fotogrammetrie wird ein Objekt von verschiedenen Standpunkten aus fotografiert, so dass sich Referenzpunkte in den Bildern überlagern. Aus zwei oder mehr Bildern kann dann durch das Messverfahren der Triangulation die Tiefe berechnet werden und somit die räumliche Lage des fotografierten Objekts bestimmt oder ein 3D-Modell davon erstellt werden. Das menschliche Auge, mit seinen zwei horizontal versetzten Blickpunkten, funktioniert ähnlich und erlaubt es uns, Tiefe wahrzunehmen. Werden die Bildkoordinaten auf der zweidimensionalen Fotografie in ein räumliches Modell mit 3D-Koordianten übersetzt, bildet sich eine Punktewolke als dreidimensionales Modell.

Für die Fotogrammetrie werden spezielle Messkameras verwendet, die genau kalibriert werden können. Wichtige Faktoren sind dabei die Brennweite des Objektivs und gleichbleibende Kameraeinstellungen, der Standort der Kamera und deren Ausrichtungswinkel wie auch die Koordinaten von Objektpunkten im Raum und Bildkoordinaten ebendieser Punkte auf der Fotografie. Die Fotogrammetrie wurde ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts eingesetzt, zu Beginn besonders im Bereich der Architektur. Heute findet sie in vielen weiteren Gebieten Anwendung, so beispielsweise in der Topografie, Medizin, Forensik, Archäologie, Biomechanik sowie der Game- und Filmindustrie. Bei der terrestrischen Fotogrammetrie werden Objekte bis zu einer Grösse von 100 Metern vermessen und dargestellt. Auf diese Weise werden zum Beispiel zerstörte Fassaden digital rekonstruiert. Die Aerofotogrammetrie hingegen vermisst aus Flugzeugen heraus und wird insbesondere für das Erstellen von topografischen Landkarten verwendet.

Die analoge Fotogrammetrie besteht aus drei Arbeitsschritten: Bildaufnahme, Bildspeicherung und Bildauswertung. Im digitalen Prozess wird die Trennung dieser Arbeitsschritte immer mehr reduziert und es ist heute beinahe eine Echtzeitübertragung möglich. Algorithmen können durch Mustererkennung Referenzpunkte erkennen und so eine Punktewolke für ein 3D-Modell berechnen. Je nach Rechenleistung des Computers werden sogar Farbinformationen direkt in Texturen und Oberflächen umgewandelt.


GENERATIVE FOTOGRAFIE
Der Begriff der generativen Fotografie wurde 1968 durch Gottfried Jäger eingeführt und bezieht sich auf fotografische Bilder, die nach einem methodischen Vorgehen, meist durch selbstgebaute Vorrichtungen, in systematischen Serien entstehen.

Generative Bilder werden nach eindeutig definierten, von jeder und jedem wiederholbaren Prozessen fotografiert und reproduzieren nicht Bestehendes, sondern generieren neue visuelle Erfahrungen. Eine solche Beschreibung der lösungsorientierten Anleitung aus einzelnen Arbeitsschritten entspricht der eines Algorithmus. Die generative Fotografie gilt daher als Vorläufer für auf Algorithmen basierende Bilder. Sie entsteht aus der experimentellen Fotografie heraus und untersucht das kreative Potenzial von bildherstellenden Geräten. Es ist eine Fotografie über die Fotografie, in der das Medium selbst im Zentrum steht. Nicht Motive oder Symbole interessieren, sondern das Licht, der Apparat, das lichtempfindliche Material und die Chemikalien. Die abbildende Eigenschaft der Fotografie wird folglich massgeblich untergraben, was zu einem neuen, breiteren Verständnis für den Begriff der Fotografie geführt hat.


KALOTYPIE
William Henry Fox Talbot versuchte bereits 1834 fotografische Bilder auf Papier festzuhalten. Für diese Fotogramme – er selbst nannte sie fotogenetische Zeichnungen – legte er Objekte auf ein mit Silbernitrat getränktes Papier. Das Problem war aber, dass das Bild nicht fixiert werden konnte, wodurch die entstandenen Negativ-Abdrücke nachbelichteten. 1841 war sein Verfahren dann soweit ausgereift, dass er in London ein Patent für dieses erste Negativ-Positiv-Verfahren einreichte. Dieses ermöglichte es erstmals, Bilder als Kontaktabzüge zu vervielfältigen.

Für die Herstellung von Kalotypien werden Schreibpapiere in einer Kochsalzlösung gebadet, getrocknet und anschliessend mit einer Silbernitratlösung lichtempfindlich gemacht. Das Bild wird mit Gallussäure bei rotem oder gelbem Laborlicht entwickelt und im Anschluss mit Natriumthiosulfat – welches bis heute in der Analogfotografie als Fixiersalz eingesetzt wird – fixiert. Um dieses Negativ nun in ein Positiv zu verwandeln, wird es mit heissem Wachs transparent gemacht. Im sogenannten Auskopierverfahren wird dann das Negativ als Kontaktabzug auf ein weiteres lichtempfindliches Papier übertragen. Das Papier schwärzt sich langsam im Tageslicht und muss daher nur fixiert, nicht aber entwickelt werden. Kalotypien bleichten im Vergleich zur Daguerreotypie relativ schnell aus. Das verwendete Material war jedoch deutlich billiger und unkomplizierter in der Handhabung.


SCAN
Ein Scan ist eine digitale Datei, die durch systematisches Erfassen von Messdaten in einem Scanner entsteht. Scans müssen zur Speicherung immer vom Scanner auf ein Speichermedium übertragen werden. Ein Computer verarbeitet die erfassten Daten und rechnet diese zur Visualisierung in ein auf Pixel basierendes Bild um, das anschliessend auf unterschiedliche Arten präsentiert werden kann, beispielsweise als Projektion, auf einem Bildschirm oder gedruckt. Der erste Scan wurde bereits 1957 von Russell Kirsch erstellt und zeigt eine Fotografie seines neugeborenen Sohnes.

Kameras und Scanner können das gleiche Objekt auf ähnliche Weise erfassen. Das Spezielle an einem Scan ist, dass die Sensoren am Bild entlangfahren und die Bildpunkte somit jeweils rechtwinklig erfassen. Aus der Vielzahl dieser Daten wird dann das Bild zusammengesetzt. Da das Objekt beim Scannen flach auf der Lichtquelle aufliegt, entstehen weniger Lichtreflexe und Schatten, ausserdem kann die Verzerrung vermieden werden, die beim Erfassen mit der Kamera von einem Punkt aus entsteht. Flachbettscanner wie wir sie aus unseren Büros oder von zu Hause kennen, sind billig und weit verbreitet. Hier liegt die Vorlage auf einer Glasscheibe, darunter fahren eine Lampe und Sensoren zeilenweise an dieser vorbei. Das Licht, welches auf das Objekt trifft, wird je nach Farbe anders reflektiert. Diese Lichtreflexe werden über Spiegel und Linsen auf einen Balken mit lichtempfindlichen Sensoren gesteuert, wo je nach Farbintensität eine anders starke elektrische Ladung entsteht, die in Binärcode als Information an den Computer weitergeleitet wird. Die Sensoren selbst können aber nicht Farben, sondern bloss Farbintensitäten erkennen. Das heisst die Rot-, Grün- und Blauanteile werden separat gemessen und im Computer dann in Farben umgewandelt.

Die grossen und teureren Trommelscanner gibt es schon länger als Flachbettscanner. Sie liefern aber bis heute die besten Resultate in Bezug auf Geschwindigkeit, Auflösung und Bildqualität. Hier wird die Vorlage auf einer rotierenden Trommel montiert und das Bild dreht sich bei der Erfassung am sich ebenso bewegenden Beleuchtungs- und Messsystem vorbei. Die Daten werden hier folglich schraubenartig erfasst.

Werden durchsichtige Vorlagen wie Dias oder Negative gescannt, setzt man Durchlichtscanner ein, denn diese Objekte müssen von der Rückseite her durchleuchtet werden, damit das Bild sichtbar wird.


SILBERGELATINE-ABZUG
Der Begriff Silbergelatine-Abzug ist ein eher unpräziser Ausdruck, da er alle Positiv-Verfahren umfasst, die auf Silberbromid mit Gelatine als Bindemittel basieren. Silberbromid ist so lichtempfindlich, dass erstmals Positive mit künstlichem Licht vergrössert werden konnten und somit das Auskopierverfahren ablöste. Die Möglichkeit des Vergrösserns im Labor mit Lampen führte zu kleineren Negativen, was folglich auch kleinere und mobilere Kameras ermöglichte. Allerdings wurde die Dunkelkammer unerlässlich, da das Material auf alle Wellenlängen des Lichts reagiert. Bromsilberpapier konnte ab 1877 industriell hergestellt werden. Die daraus resultierenden tiefen Preise und der neue, neutrale Grauton der Bilder liessen dieses Positiv-Verfahren zum meist verwendeten des 20. Jahrhunderts werden. Silbergelatine-Abzüge werden bis heute in der analogen Fotografie produziert.

Baryt- und ab den 1970er Jahren auch PE-Papier (PE von Polyethylen) werden bis heute für Silbergelatine-Abzüge eingesetzt. Bei ersterem wird zwischen dem Papier und der lichtempfindlichen Emulsion eine Schicht Baryt aufgetragen. Diese führt zu einer glatten aber eher matten Oberfläche, die von Weiss bis zu einem tiefen Schwarz abbilden kann. Fotografien auf Barytpapier sind bei guter Lagerung über 100 Jahre haltbar. Es besteht aber weiterhin das Problem, dass die in der Fixierflüssigkeit vorhandenen Sulfate nie ganz aus dem Papier ausgespült werden. Diese können das Papier oder das Silber angreifen, was zum Vergilben führt. PE-Papiere sind daher beidseitig mit einer Kunststoffschicht überzogen, somit können weder Wasser noch Chemikalien in das Papier eindringen. Dies führt zu einer schnelleren Verarbeitung, da das Wässern und die Trocknung vereinfacht werden. PE-Papier wird allerdings auch bei guter Lagerung nach 80 Jahren spröde.