Was bisher geschah:
Rudolf Fischer hatte 1912 den modernen "chromogenen" Farbfilm erfunden,
konnte aber das Wandern der Farbkuppler zwischen den verschiedenen
Gelatineschichten nicht verhindern und damit seine brilliante Idee
technisch nicht umsetzen. Über 20 Jahre später gelingt es (unabhängig
voneinander) den Firmen Agfa und Kodak über verschiedene Wege das Problem
zu lösen. Als erste bringt
1935 Kodak den Kodachrome-Diafilm auf den Markt, sie bringen die
Farbkuppler erst während eines sehr komplizierten Entwicklungsprozesses in
die Filmschichten.
The story so far:
In 1912 Rudolf Fischer invented the modern "chromogenic" color
film<. However, he could not prevent the crucial color couplers to
migrate between the different gelatin layers. Therfore he had no technical
solution for his otherwise so brilliant idea. It took about 20 years unless
the two companies Agfa and Kodak independently overcame the issue using
different chemistry and processes. In 1935 Kodak was first on the market
with
the Kodachrome reversal film. The color couplers were introduced into
the film layers in a very complicated multistep process during film
development.
Die Agfa-Forscher kommen mit ihrer Lösung der sog. "diffusionsechten
Kuppler" Fischers ursprünglicher Idee deutlich näher und bringen
1936 den Agfacolor-Neu Film auf den Markt. In den folgenden Jahren (und
sogar Jahrzehnten) liefern sich beide Firmen einen technologischen
Wettlauf, der immer weitere Verbesserungen bringt. Am Ende (ca. 50 Jahre
später) gewinnt Kodak das Rennen. Die technische Grundlage für den Sieg ist
das 1940 eingeführte Verfahren der "ölgeschützten Kuppler", welches die
Basis für Kodaks Kodacolor
und Ektachrome Filme
ist und heute die einzige (analoge) Farbfilmtechnik, die noch verwendet
wird.
The Agfa researchers actually came closer to Fischer's basic idea and
solved the issue with so-called "diffusion resistant couplers" and designed
a pretty simple process.
In 1936 the "Agfacolor Neu" film was launched on the market. During the
following years (and even decades) the two companies gave each other
a technological race, which always brought further improvements.
Eventually, and about 50 years later Kodak won the race when Agfa and other
companies switched to Kodak's chemistry and labs would only take this type
of film. Key for this victory was a new method adopted in 1940 using "oil
protected couplers". It was the basis for Kodak's Kodacolor
(negative) and Ektachrome
(reversal) films and is actually the only (analog) color film
technology still in use.
Auslöser für die Entwicklung des neuen Verfahrens war mal wieder der Krieg.
Während Hittler-Deutschland mit dem Agfacolor-Neu einen Farbfim besaß,
welcher relativ einfach auch an der Front von den Fotografen selbst
verarbeitet werden konnte, so war das konkurrierende
Kodachrome-Entwicklungsverfahren so kompliziert, dass nur wenige
Kodak-Fachlabore es beherrschten. Die Amerikaner beauftragen Kodak daher
einen neuen Film besonders für die Luftaufklärung zu entwickeln, der auch
im Feld entwicklet werden kann. Ab 1940 war der Kodacolor Aero Reversal
Film (ein Diafilm!) einsatzbereit und basierte auf einer Idee des
englischen Chemikers Michele Martinez, der seine 1937 eingereichte
Patentanmeldung US2284877 auf Kodak
überträgt. Die Kodak-Forscher Edwin E. Jelley und Paul W. Vittum verfeinern
das Verfahren weiter (US2322027) und es bildet
so die Grundlage für die Kodacolor Negativfilme und Fotopapiere (ab
1942) und später Kodaks Ektachrome-Serie (Diafilme, ab 1946).
Again, catalyst for the development of the new method was the war. With the
Agfacolor technology Hittler-Germany had a color material relatively easy
to process, a big advantage at the front where the soldiers could process
their images by themselves. The competing Kodachrome, although higher in
resolution, had to be processed at some few specialist Kodak laboratories.
Therefore the American army entrusted Kodak with the development of a new
film material especially for aerial reconnaissance. Top priority was the
ability of easy in-the-field processing. Beginning in 1940, the Kodacolor
Aero Reversal film was available for the desired purpose. The technology
was based on an idea by the English chemist Michele Martinez. Kodak aquired
his 1937 patent application US 2,284,877. The Kodak
researchers Edwin E. Jelley and Paul W. Vittum refined the process further
(US 2,322,027).
Based on this technology Kodak launched negative films and photographic
papers ("Kodacolor", from 1942) and later Kodak the Ektachrome series
(reversal film, from 1946).
Die Idee hinter dem neuen Verfahren ist brilliant. Wie beim
Agfacolor-Verfahren sitzen entsprechende (farblose) Farbkuppler, die mit
dem Oxidationsprodukt des Entwicklers zusammen den Farbstoff bilden in den
(mindestens) drei farbempfindlichen Schichten des Films. Die Grundchemie
der Kuppler ist bei Kodak und Agfa dieselbe. Agfas Kuppler müssen aber
zusätzlich a) lange Alkylschwänze besitzen, die sie diffusionsfest
machen; und b) Sulfon- oder Carboxylgruppen enthalten, die die
Wasserlöslichkeit sicherstellen. Beim Kodakverfahren werden die Kuppler in
ölige Harze eingebettet, die als Tröfchen in der Gelatineschicht fein
verteilt werden. Die Kuppler selbst müssen also eine Löslichkeit in den
organischen Ölen besitzen und werden damit vor der Diffusion beim wässrigen
Entwicklungsprozess geschützt. Die Entwicklerlösung enthält dafür einen
Lösungsvermittler (z.B. Benzylalkohol), der den oxidierten Entwickler in
die Tröfchen zum Kuppler transportiert.
The idea behind the new method is brilliant. Like in the Agfacolor
technology the specific (colorless) color couplers are a constituent of the
respective three color-sensitive gelatin layers. They react with the
oxidation product of the developer to form the final dye. The basic
chemistry of the couplers are the same with Kodak and Agfa. However, the
Agfa couplers need to carry a) long aliphatic tails that make them
resistant to diffusion, and contain b) sulfonic or carboxylic groups to
ensure water solubility. Kodak's chemistry is much simpler: The couplers
are embedded in oily resins dispersed as small droplets within the gelatin
layer. The couplers themselves have to have a solubility in organic oils
and are thus protected from the diffusion into the aqueous environment of
the development process. In contrast, the developer solution contains a
solubilizer (eg. benzyl alcohol), to wrangle the oxidized developer in the
oil droplets to react with the couplers.
Anfangs war das Agfacolor-Verfahren dem Kodakverfahren überlegen, da die
Öl-Tröpfchengröße die Farbkörnigkeit des Films bestimmt. Kodacolor gab es
daher zunächst als Rollfilm, da Vergrößerungen vom Kleinbildfilm häßlich
ausgesehen hätten. Aber Kodak schaffte es schrittweise Empfindlichkeit und
Feinkörnigkeit immer weiter zu steigern, so dass man am Ende sogar das
kleine Negativformat der Disk-Kameras anbieten konnte.
Als die Bildqualität passte, traten die wirtschaftlichen Vorteile des
Kodakverfahrens zu Tage. Die Kuppler sind vermutlich chemisch einfacher und
damit billigier zugänglich, außerdem laufen Kodaks Entwicklungsprozesse
C-41 (Negativ) und
E-6 (Diafilme) bei 38°C ab, und waren damit deutlich schneller (und
damit preiswerter) als die Agfachemie. Agfa stellte ab 1978 schrittweise
auf das Kodakverfahren um (wie auch fast alle anderen Filmhersteller zu der
Zeit) und damit war das Wettrennen entschieden.
Hier zum Abschluss das wohl berühmteste Foto auf einem Ektachrome-Film:
"Earthrise" aufgenommen am 24.12.1968 an Bord von Apollo 8 von William A.
Anders, Hasselblad 500C, Carl Zeiss Objektiv 250 mm, Blende 11.
Initially the Agfacolor method was superior to the Kodak method, since the
oil droplet size determines the color granularity ("grain") of the film.
Kodak learned over the years how to create and stabilize smaller and
smaller droplets. Initially, Kodacolor was only offered as roll film as
enlargements from 135 film would have looked ugly. However, gradually
increasing speed and fine grain Kodak could eventually offer even the tiny
negative size of the disc cameras. When the image quality fit, the economic
benefits of Kodak's technology came to light. The couplers are chemically
simpler and therefore less expensive to make. In addition, Kodak's
development processes
C-41 (negative) and
E-6 (reversal film) are performed at 38°C, significantly faster (and
cheaper) than the Agfa chemistry. Beginning in 1978, Agfa gradually
introduced new film generations using the Kodak process (as well as almost
any other film producer at the time did). The race was over...
Finally, here is probably the most famous photograph on an Ektachrome film: "Earthrise" taken on Christmas Eve, 1968 aboard Apollo 8 by William A. Anders, Hasselblad 500C, Carl Zeiss lens 250 mm, f/11.
Für Interessierte zum Weiterlesen (zusätzlich zu den Links in den früheren
Posts): Die Ausgabe des Magazin Life vom 12. Juni 1944 mit dem
Artikel über den Kodacolor Aero (S.53) und einer ganzseitigen Anzeige
der Firma Ansco (S.10), die das Agfa-Verfahren verwendete; Michael
Talbert's Photomemorabilia;
Ein schönes Vorlesungsskript der Uni Basel; David Rogers'
"The Chemistry of Photography", RCS Publishing 2007. Ronald D. Theys
and George Sosnovsky, Chem. Rev. 1997, 97, 83-132.
For further reading (in addition to the links in the previous posts): An
issue of Life magazine, June 12th, 1944 with the
article about the Kodacolor Aero (p.53) and a full-page advertisement
of the company Ansco (p.10), which used the Agfa process; Michael
Talbert's Photomemorabilia; David Rogers'
"The Chemistry of Photography" , RCS Publishing 2007. Ronald D. Theys
and George Sosnovsky, Chem Rev. 1997, 97, 83-132.
Die anderen Teile dieser kleinen Geschichts-Serie...
Other parts of this little history series...
1)
Invention of the modern multilayer color film - 100 Jahre moderner
Farbfilm2) Kodachrome
3) Agfacolor Neu
4) Ektachrome and Kodacolor
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