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Ein Beitrag von: Oliver

Trichromie – Farbfotografie ohne Farbfilm

Zu den langweiligsten Dingen meiner Schulzeit gehörte zweifelsohne der Kunstunterricht. Eine überraschende Aussage für jemanden, der später mal einen künstlerisch-kreativen Beruf und eine ebenso geartete Freizeitbeschäftigung ergreifen würde.

Wirkliche Kreativität war dort einfach kaum gefragt. Es galt eigentlich nur, den muffigen und betagten Geschmack des Lehrkörpers zu treffen oder diesen möglichst exakt zu kopieren. Vor allem die Phase, in der Farbkreise konstruiert, über Farbmischung und Grund- sowie Körperfarben referiert wurde, ist mir als unsägliche Folter in Erinnerung geblieben. Neben Newtons Farbkreis und Goethes Farbrad wurde natürlich auch der zwölfteilige Farbkreis nach Johannes Itten konstruiert und mit der bekannten farbigen Füllung versehen.

Der Sinn und Zweck dieser Übung war mir damals ziemlich schleierhaft und so befüllte ich die Farbkreise meist mit recht eigenwilligen Farbmischungen oder malte diese gleich komplett schwarz aus. Die Begeisterung der zuständigen Lehrkraft hielt sich dabei in Grenzen und nach einem motivierenden Einzelgespräch konnte ich doch noch irgendwie bis zum Abgabetermin einen einigermaßen deckungsgleichen Farbkreis zu Papier bringen.

Was mir damals vermittelt werden sollte, ist das Wissen um die additive und subtraktive Farbmischung, mit deren Hilfe aus wenigen Grundfarben alle sichtbaren Farben gemischt werden können. Die Grundfarben sind dabei Rot, Grün und Blau im additiven bzw. Cyan, Magenta und Gelb im subtraktiven Verfahren.

Diese beiden Verfahren sind im Alltag stets um uns herum, die subtraktive Farbmischung in Form von Druckerzeugnissen, die additive Mischung auf jedem nur erdenklichen Fernseher, Telefon, Monitor und auf dem Bildsensor der allermeisten Digitalkameras.

Damit Fotografie Farben darstellen kann, ist sie auf diese beiden Mischungssysteme angewiesen. Farb- und Diafilme basieren auf dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung, Digitalkameras mit Bayer-Sensor benötigen ein additives Mischsystem für die Farbwiedergabe. Vor einem Bayer-Sensor liegt ein feines Raster aus roten, grünen und blauen Farbfiltern, denn auch moderne Sensoren sind nicht in der Lage, Farbinformationen zu erkennen, sondern nur Helligkeitswerte.

Damit sind diese vom technischen Prinzip her gar nicht so weit von den ersten Gehversuchen der Pioniere der Farbfotografie entfernt. Denn die erste Farbfotografie wurde 1861 mit roten, grünen und blauen Filtern vom Schotten James Clerk Maxwell aufgenommen. Er fotografierte eine karrierte Schleife hintereinander durch die genannten drei Filter und projizierte die entstandenen Bilder wiederum durch Filter zu einem gemeinsamen Farbbild.

Das Ergebnis ist durch das damals verwendete unsensibilisierte Filmmaterial eher abstrakt, aber es zeigte, dass die Technik funktioniert. Mit der 1873 entwickelten orthochromatischen Sensibilisierung wäre Maxwells Aufnahme vermutlich mit weitaus „richtigeren“ Farben gelungen, erst recht mit der 1902 entwickelten panchromatischen Sensibilisierung. Aber auch ohne das perfekte Material war eine Technik geboren, die die Farbfotografie erst möglich machen sollte: Die Trichromie.

Einer der ersten, der die Technik der Trichromie im großen Stil vermarkten wollte, war der Amerikaner Frederic Eugene Ives. Ives erfand das Kromskop, ein System für mono- und stereoskopische Farbfotografie, das 1897 auf den Markt kam.

Das Prinzip blieb dabei gleich: Mehrere Aufnahmen werden durch rote, grüne und blaue Filter gemacht, die dann übereinandergelegt ein farbiges Bild ergeben. Das neue an Ives’ System war allerdings, dass die Betrachtung der Aufnahme in einer kleinen, transportablen Kiste erfolgte.

Auch, wenn die speziellen Kameras hochqualitative Bilder und lebendige Farben erzeugen konnten, war das Kromskop-System kein kommerzieller Erfolg. Ives’ Produkt verschwand erst recht vom Markt, als 1904 das Autochrome-Verfahren erfunden und zwei Jahre später der Öffentlichkeit vorgestellt wurde.

Autochrome ermöglichte die Aufnahme von Farbdias ohne spezielle Ausrüstung – eine Sensation in der damaligen Zeit. Das von Auguste und Louis Lumière entwickelte Verfahren arbeitete mit eingefärbten Kartoffelstärkekörnchen, die als dreifarbiges Filterraster fungierten.

Das Autochrome-System hielt sich bis in die 1930er Jahre und wurde dann schnell von den aufkommenden Dreischichtfarbfilmen verdrängt, der bekannteste davon ist wohl zweifelsohne Kodaks Kodachrome, der bis in die 1990er Jahre produziert wurde.

Die Lumière-Brüder stellten ihren Autochrome-Prozess vor der kommerziellen Produktion einigen Fotografen vor, unter anderem einem gewissen Sergei Prokudin-Gorski. Prokudin-Gorski war ein russischer Fotograf, der 1902 in Berlin bei Adolf Miethe mit dem Trichromie-Verfahren in Kontakt gekommen war und mit einer speziellen – von Miethe konstruierten – Kamera seit 1905 das russische Reich dokumentierte. Ab 1909 tat er dies auf Geheiß von Zar Nikolaus II. und war daher mit diversen Sondergenehmigungen ausgestattet, die es ihm ermöglichten, auch in Sperrgebieten zu fotografieren.

Seine Kamera bestand aus einem von Adolf Miethe entwickelten Schlittensystem aus drei Glasplatten und den bekannten drei Farbfiltern in rot, grün und blau. Mit dieser Kamera entstanden in zehn Jahren knapp 10.000 Bilder. Eines der bekanntesten ist dabei wohl das Portrait von Alim Khan, dem Emir von Buchara, der in einem prächtigen blauen Gewand aufgenommen wurde.

Prokudin-Gorski floh 1918 nach der Oktoberrevolution vor den Kommunisten nach Paris, wo er kurz nach dem Ende des zweiten Weltkriegs starb. Seine Erben vermachten 1948 die geretteten Fotografien der Libary of Congress, die die Bilder 2004 online jedem frei zugänglich machten.

Diese Bildersammlung war mein erster Kontakt mit dieser Aufnahmetechnik, denn die Bilder gingen derart durch jedes erdenkliche Print- und Online-Magazin, dass es schon fast schwer war, von Prokudin-Gorskis Bildern nichts zu wissen.

Ich verstand damals noch zu wenig von Fotografie und vor allem verstand ich nichts von der Technik des Trichromie-Verfahrens, sodass einige Bilder auf meiner Festplatte verschwanden und das Thema für sehr lange Zeit in Vergessenheit geriet.

Vor etwa zwei Jahren entdeckte ich dann durch den lieben Zufall einen Blogeintrag, in dem aus Kodak Tri-X und Agfa APX in einem modernisierten, digitalen Verfahren ein Farbbild erzeugt wurde. Unter anderem fiel dort auch derm Name Sergei Prokudin-Gorski – ich erinnerte mich.

Mein fotografisches Verständnis und meine fotografische Erfahrung war über die Jahre gewachsen, ich hatte bis dahin unzählige Rollen Film selbst entwickelt und mir waren die Effekte von Farbfiltern bekannt. Endlich verstand ich auch die Technik, die aus drei schwarzweißen Bildern ein Farbbild erzeugen konnte und ich beschloss spontan, das auch einmal zu probieren. Aus Kostengründen entschied ich mich, die Aufnahmen mit einer möglichst kleinen Filtergröße durchzuführen und dafür auf meine Autofokus-Objektive zu verzichten.

Die Bilder sollten also mit meinem 50mm f/1,2 Nikkor entstehen; optisch ist das Objektiv nun auch nicht das schlechteste und es gibt sich mit 52mm-Filtern zufrieden. Kleine Farbfilter sind auf dem Gebrauchtmarkt leicht zu finden, mit etwas Glück bekommt man für wenige kapitalistische Werteinheiten bereits sehr gute Filter. Ein Leitz-Filter, für den mal über 120 DM verlangt wurden, wurde mir für unverschämt wenige Euro nachgeschmissen. Man merkt schnell, dass die große Zeit der Farbfilter wirklich vorbei ist.

Leider entpuppte sich der Leitz-Grünfilter als Gelbgrün-Filter, doch ich gab dem Ganzen auch mit einem farblich nicht ganz richtigen Filter eine erste Chance. Zusätzlich möchte ich noch anmerken, dass ich mich nicht durch Wratten-Tabellen gelesen habe, um die idealen Filter zu finden. Es reichte mir, wenn die Filter rot, grün, blau und vor allem günstig waren.

Aber wie funktioniert diese Technik in einem digitalen Verfahren? Wie wird durch Photoshop aus drei monochromen Bildern ein Farbbild? Ein digitales Bild besteht aus drei Kanälen: Einer roten Farbinformation, einer grünen und einer blauen. Oder kurz: RGB.

Alle Farben enstehen durch Mischung dieser drei Grundfarben, also aus einer einfachen additiven Farbmischung. Generiert man nun ein Bild aus drei einzelnen monochromen Komponenten, die, wie damals James Clerk Maxwell, durch einen roten, grünen und blauen Farbfilter aufgenommen wurden, so interpretiert das Programm die drei Bilder zu einem einzelnen farbigen RGB-Bild. Eine genaue Beschreibung der Arbeitsschritte folgt etwas weiter unten.

Das aufgenommene Testbild enthielt nach dem Zusammensetzen einen starken Cyan-Stich, aber die Technik funktionierte prächtig. Der Farbstich ließ sich halbwegs beseitigen, allerdings waren einige Farben doch etwas sonderbar. So wurde aus dem Braun eines Baumstamms ein Lila-Grün und aus kräftigem Gelb ein graues Grün-Gelb. Sicher, ich habe niemals korrekte Farben erwartet, aber ich wollte sehen, was sich mit der Technik realisieren lassen würde.

Von daher entschied ich mich, noch einmal nach einem richtigen Grün-Filter zu suchen. Besserer Farben und der „reinen Lehre“ wegen. Der Grün-Filter war schnell und für wenig Geld gefunden, somit sollten folgende Filter zum Einsatz kommen: Rotfilter R60 von Nikon, Grünfilter 061 von B+W und Blaufilter 80A von Hoya. Alle Filter haben mich zusammen keine 20 € gekostet, mein Low-Budget-Ansatz war damit ebenfalls erfüllt.

Kurz noch ein paar Worte zur technischen Seite: Belichtet wurde ein Ilford FP4+ in einer Nikon F5 mit bereits oben genannten 50mm f/1,2. Stativ und Kabelauslöser verstehen sich per se, aus der Hand wären drei deckungsgleiche Belichtungen absolut unmöglich.

Auf die kamerainterne Belichtungsmessung verzichte ich bei Film grundsätzlich, die Lichtmessung erfolgte daher per Minolta Autometer IV. Aufnahmen mit einem Stativ mache ich eigentlich nicht so gern, ich fühle mich mit einem Stativ unter der Kamera etwas eingeengt und etwas als hätte ich eine Art Eisenkugel am Bein. Einen anderen Weg gab es leider nicht.

Die Aufnahmen entstanden auf einer stillgelegten Bahntrasse in meinem Wohnort und schon bei den ersten Aufnahmen bemerkte ich das wohl größte Problem des Trichromie-Verfahrens: Wind und Wolken. Wenn Sträucher und Bäume in Bewegung sind, die Sonne unterschiedlich durch Wolken und Flora scheint, verändert dies sofort die Aufnahme. Mir war klar, dass sich bewegende Pflanzen, Gräser und Äste zu Farbsäumen führen würden. Was aber unterschiedlich durchscheinende Sonnenstrahlen für Effekte haben würden, war mir noch nicht ganz bewusst.

Bei zwei Aufnahmen nahm ich auch noch ein Bild ohne Filter auf, denn ich wollte einen zusätzlichen Schwarz-Kanal für eine CMYK-Zusammenstellung haben. Die Idee war, mit den Komplementärfarben der subtraktiven CMYK-Mischung (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) ein Falschfarbenbild zu generieren. Ob und was dabei herauskommen würde, wusste ich nicht so recht, es würde auf jeden Fall bunt werden. Sehr bunt sogar.

Nach der Hälfte der Aufnahmen bemerkte ich mit Schrecken, dass ich vergessen hatte, den Belichtungsmesser von ISO 400 auf ISO 100 zu stellen. Einen kleinen Push verträgt jeder Film ohne Probleme, sicher. Ich fürchtete nur, dass mir das Korn ein wenig über den Kopf wachsen könnte. Ich hielt es für möglich, dass sich das Korn beim Zusammensetzen der Kanäle verdreifachen würde.

Ich entschied mich dazu, die restlichen Bilder mit ISO 100 zu belichten und den Film dann per Standentwicklung in Agfa Rodinal zu entwickeln. Irgendetwas würde dann schon dabei herauskommen, andernfalls müsste ich die Aufnahmen wohl oder übel noch einmal wiederholen.

Entwickelt wurde also in hochverdünntem Rodinal, dann normal gestoppt und fixiert. Die Negative sahen frisch aus dem Tank schon recht gut aus, offenbar war die Unterbelichtung durch den Messfehler nicht ganz so gravierend wie angenommen. Klar, Korn ist beim Trocknen noch nicht sichtbar, aber ich hatte eigentlich ein relativ gutes Gefühl.

Die Digitalisierung des trockenen Films erfolgte anschließend mit einem Reflecta ProScan 7200 und Silverfast 8. Ordentliche, saubere und gerade Scans waren dabei das absolute non plus ultra und das ist leichter gesagt als getan. Es reicht schon, wenn die Negative nicht ganz korrekt ausgerichtet im Filmstreifenhalter liegen oder dieser nicht ganz gerade im Scanner liegt.

Später müssen die einzelnen Kanäle immerhin auf Pixelebene passen. Sicher, so etwas kann man auch alles nachträglich korrigieren und richten, sauberes Arbeiten zu Beginn erspart trotzdem viel nachträgliche Arbeit. Auf Staub und Dreck sollte ebenfalls geachtet werden, denn aus einem einfachen Staubkorn oder einem kleinen Fussel würde später im fertigen Bild unweigerlich ein leuchtend roter, grüner oder blauer Fremdkörper werden.

Kommen wir jetzt zum eigentlichen Herzstück des Ganzen, dem Zusammensetzen der einzelnen monochromen Scans zu einem Farbbild. Drei Dinge sind Eingangsvorraussetzung für das erfolgreiche zusammenführen zu einem RGB-Bild:

Erstens: Die einzelnen Bilder müssen exakt die gleiche Größe haben, schon ein Pixel unterschiedliche Höhe oder Breite lassen eine Zusammensetzung nicht zu. Zweitens: Die einzelnen Bilder müssen in Graustufen vorliegen, sie dürfen also nicht selbst schon ein RGB-Bild sein. Drittens: Die einzelnen Bilder müssen die gleiche Farbtiefe besitzen, Bilder in 16 Bit und 8 Bit können also nicht gemischt werden.

Sind alle Vorauussetzungen erfüllt, kann das RGB-Bild generiert werden. Es sei noch erwähnt, dass mein Photoshop Englisch spricht; sollten daher einige Dinge in der deutschen Version anders heißen, so bitte ich, das zu entschuldigen. Ich versuche aber, das meiste mit dem Handbuch soweit abzugleichen.

Zu Beginn wählt man in der „Kanal“-Registrierkarte im rechten Submenü die Option „Kanäle zusammenfügen“. Im auftauchenden Fenster entscheidet man sich für den RGB-Modus und bestätigt diesen anschließend. Nun befindet man sich im Fenster, in dem die einzelnen monochromen Bilder den Kanälen zugewiesen werden. Es ist hier natürlich von Vorteil, wenn man die einzelnen Bilder mit ordentlichen und klar nachvollziehbaren Namen versehen hat. Hat man die Kanäle zugewiesen, bestätigt man dies und die drei monochromen Bilder werden zu einem Farbbild zusammengefügt.

Jetzt geht es an die Feinarbeit, also das Justieren und Überlagern der Kanäle auf Pixelebene. Dazu ist es von Vorteil, wenn man das Bild auf 100%-Ansicht vergrößert und sich eine Stelle sucht, in der klare Strukturen vorhanden sind, an denen man sich leicht orientieren kann. In der Kanalübersicht wählt man nun die beiden ersten Kanäle aus, so dass nur diese beiden sichtbar sind.

Nun verschiebt man den Grün-Kanal mit dem normalen Verschieben-Werkzeug (Taste V) so über den Blau-Kanal, bis diese deckungsgleich übereinander liegen. Sobald keine gelben Farbsäume mehr zu sehen sind und das Bild scharf ist, kann man den Rot-Kanal dazuschalten und auch diesen deckungsgleich über die anderen beiden Kanäle legen. Hat man das erledigt, sollte man sicherstellen, dass alle Kanäle „aktiv“ sind. Das ist der Fall, wenn alle vier (R, G, B und RGB) Kanäle dunkel hinterlegt sind.

Meine Bilder zeigten in dieser Phase einen deutlichen Magentastich, später wurde mir auch klar, warum. Ich hatte beim Messen der Filterstärken offenbar den Blaufilter falsch gemessen und so um etwa eine Blende zu lange belichtet – so ein Unfall ergibt dann einen Farbstich.

Da ich aber sowieso noch die Tonwerte etwas zusammenschieben musste, war das kein Problem. Die einzelnen Kanäle lassen sich ohne viel Aufwand einzeln bearbeiten. Dazu wählt man die Tonwertkorrektur (Strg+L) aus, wählt im Kanal-Menü nacheinander die einzelnen Kanäle und verschiebt dann die Tonwerte nach Wunsch. So entsteht langsam ein ansehnliches Farbbild.

Nun wurde mir auch klar, zu welchen Effekten die unterschiedliche Sonneneinstrahlung auf den einzelnen Bildern führen würde. Ich fühlte mich vage an LSD-Experimente vergangener Tage erinnert, denn die Sonnenstrahlen generierten wunderschönste Regenbogenfarben, die sich mal durch das ganze Bild zogen und mal an kleinen Stellen auftauchten. Auf jeden Fall war es eine angenehme Bereicherung und etwas, was wohl keine andere Aufnahmetechnik erzeugen kann.

Da der Experimentierfreude keine Grenzen gesetzt sind, kann man natürlich auch ein Falschfarben-Bild per CMYK-Kanalmischung erzeugen. CMYK benötigt vier Kanäle, neben Cyan, Magenta und Gelb noch einen Schwarzkanal. Dieser lässt sich entweder durch die Aufnahme eines filterloses Bildes erzeugen oder man kopiert einfach eines der vorhanden Bilder.

Wildes Mischen der einzelnen Kanäle bringt stellenweise interessante Ergebnisse zu Tage, etwa wenn das zusammengesetzte Bild fast schon einer Infrarotaufnahme gleicht. Wer es noch ein wenig bunter und abstrakter mag, könnte auch aus den drei monochromen Bildern ein Bild im Lab-Farbmodus erzeugen. So erzeugte Bilder erinnern schnell an grafische Drucke oder an Bilder aus Wärmebildkameras.

Was bleibt als Fazit dieses Experiments übrig? Vielleicht, dass eine über 150 Jahre alte Aufnahmetechnik weiterhin nichts von ihrer Faszination verloren hat und sie auch in einem digitalisierten, modernen Umfeld funktioniert. Der Augenblick, in dem ein Farbbild durch drei monochrome Bilder erzeugt wird, ist immer wieder neu spannend und faszinierend.

Und wenn man bedenkt, dass der hier gezeigte analoge Prozess eigentlich jeden Tag hunderte Millionen Mal in einer stark modernisierten Variante in hunderten Millionen von Digitalkameras stattfindet, könnte man auf den Gedanken kommen, dass sich die digitale Fotografie eigentlich immer noch in der Steinzeit befindet.

Denn trotz Megapixelwahn und völlig absurden Sensorempfindlichkeiten steckt quasi selbst in den aktuellen High-End-Modellen von Nikon und Canon immer noch James Clerk Maxwells Versuchsaufbau von 1861. Die Einschätzung, ob dieser sich deswegen nun im Grabe umdrehen oder stolz lächeln würde, bleibt jedem selbst überlassen.

Abschließend möchte ich mich noch bei Julia für die Unterstützung bedanken.

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