Licht

Farbfolien

Ein Farbfilter beinhaltet Pigmente, die bestimmte Lichtfrequenzen absorbieren. Die Energie des Lichts wird dabei in Wärme umgesetzt, wodurch der Filter „altert“ und auch ausbleicht.

Farbfolien absorbieren mit Farbpigmenten bestimmte Lichtspektren.

 

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<<< Inhaltsverzeichnis >>>

Basismaterial
Zellulose-Triacetat
Polyester
Polyethylen
Polycarbonat
Gläser
PVC
Geschichte der Lichteinfärbung
Farbe zur Folie
Beschichtet
Eindiffundiert

Durchgefärbt
Co-extruiert
Dichrofilm
Übersicht Farbfolien
Die Farben
Farbfächer

Datenblätter
Farbsortierung
Mired Shift
Technische Filter
CTO-CTB

Kalibrierte Farben
Graufilter
Frostfolien
IR-Filter
UV-Filter
Kosmetik-Filter
Pol-Filter
Praxis
Rollenfarbwechsler

Kennzeichnen


 

Basismaterial

Die ersten Versuche, Weißlicht mit Pigmenten zu färben – mit farbigen Gläsern, als Fensterglas und nicht in der Veranstaltungstechnik – sind um das Jahr 675 zurück zu verfolgen. Die ersten Farbfolien aus Gelatine für das Theater wurden erst um 1900 hergestellt. Zur Erinnerung: Gelatine wird aus in Wasser gekochten organischen Grundsubstanzen (Bindegewebe, Knochen, Sehnen und Haut) gewonnen. Die Gelatine wurde dann ab den 1930er Jahren durch Acetate ersetzt:

 

Zellulose-Triacetat

Wird aus der Zellulose von Holz gewonnen. Dieser Thermoplast ist farblos und bis 120°C einsatzfähig, wasserbeständig, umweltneutral und wird auch für schwer entflammbare Filme eingesetzt. Als Farbfolie waren diese Filter bis hin in die 1960er Jahre in Gebrauch. Ab dann wurde auf die neu entwickelten Polyester zurückgegriffen.

Polyester

Bei den Polyestern werden gesättigte Polyester für die Folienherstellung verwendet. Sie sind auch thermoplastisch, während die ungesättigten Polyester Duroplaste hervorbringen. Thermoplastische Kunststoffe (Thermoplaste) sind synthetische hochmolekulare Stoffe, deren einzelne Molekülketten nicht durch chemische Bindungen miteinander verknüpft sind. Ihr typisches Kennzeichen besteht darin, dass sie bei Erhöhung der Temperatur nach Überschreitung ihres Erweichungspunktes weich werden und bei Abkühlung wieder erhärten. Dieser Vorgang – auch Thermoplastizität genannt – ist im Prinzip beliebig oft wiederholbar. Man benutzt Polyester auch zur Erzeugung von Magnetbändern [1].

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Polyethylen

Spricht man in unserer Branche von Polyesterfolien, so werden aber auch Polyethylen (PE) bzw. Polyethylenterephthalat-Folien (PET) darunter verstanden. Polyethylenterephthalate sind mit einer Zündquelle geringer Intensität entflammbar und verlöschen außerhalb der Zündflamme nicht. Der Schmelzpunkt von Polyethylenterephthalat beträgt ca. 220°C. Die Zersetzung beginnt ab ca. 285 bis 305°C. Die Entflammungstemperatur liegt bei 440°C, die Entzündungstemperatur bei 480°C (nach ASTM D 1929) [3].

Je nach Herstellungsart weisen Polyesterfolien eine Art plastischen Memoryeffekt auf. So werden Polyesterfolien meist nicht in den letztendlich benötigten Maßen hergestellt. Bei der Umwandlung zu Farbfolien wird dann das Ausgangsmaterial durch Ziehen auf die benötigten Abmessungen geformt. Leider verziehen sich so verformte Folien bei entsprechender Erwärmung stärker zurück in ihre ursprüngliche Beschaffenheit als dies z. B. bei Polycarbonat-Folien der Fall ist, die durch die Walzen gedrückt werden. Dort erfolgen bei Temperatur nur die üblichen Verwerfungen. Je stärker aber die Verwerfung ist, umso stärker sind bei Farbwechslern auch Probleme zu erwarten.

 

Polycarbonat

Ab den 80ern gehört Polycarbonat (PC) zu den vollsynthetischen Plasten, die als Farbfolien Verwendung finden. Polycarbonat ist ein Thermoplast. Es ist farblos, durchsichtig und beliebig einfärbbar. Polycarbonat ist schwer zur Entzündung zu bringen und verlischt nach Entfernen der Zündquelle. Der Schmelzpunkt beträgt ca. 220 bis 230°C und die Entflammungstemperatur liegt bei 520°C (nach ASTM D 1929) [3]. Die Zersetzung beginnt ab 350 bis 400°C. Daneben ist es physiologisch einwandfrei, umweltverträglich und heißwasserbeständig. Neben der Verwendung als Farbfolie ist eine der Hauptanwendungen die Erstellung von Compact-Disks (CD). Markennamen der Ausgangsstoffe sind Makrolon, Macrofol oder Lexan [1].


Bei den hier gemachten Angaben ist grundsätzlich anzumerken, dass es sich dabei um Angaben des Ausgangsmaterial handelt. Das Endprodukt – der fertige Farbfilter – kann sich für jede Farbe in gewissen Grenzen unterschiedlich verhalten, da die auf- oder eingebrachten Zusatzstoffe ebenfalls Einfluss nehmen. Jedoch ist fast jede Farbe aus anderen Zusatzstoffen gemischt, so dass hier eine große Variation auftritt. Es ist leicht nachzuvollziehen, dass dunklere Farben mit hoher Absorption eine Folie temperaturmäßig stärker belastet. Aber auch das Messverfahren wie berührungslose IR-Strahlungs-Temperaturmessgeräte oder berührende Drucksensor-Temperaturmessgeräte können unterschiedliche Werte bei derselben Folie aufweisen.


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Gläser

Der Vollständigkeit halber seien auch pigmentbasierte Gläser erwähnt, die nicht mit dichroitischen, beschichteten Gläsern verwechselt werden dürfen. Sie wurden hauptsächlich bei Flutern oder leistungsstarken Scheinwerfern eingesetzt, da sie gegenüber Folien wesentlich besser Hitze vertragen können bzw. auch nicht brennbar sind. Aufgrund der geringen Farbauswahl, der Schwierigkeit die genaue Farbe zu reproduzieren und der Bruchproblematik von Glas sind diese Filter nur noch sehr selten im Einsatz.

PVC

Diffusionsfolien werden zeitweise auch aus Soft-PVC-Vinyl hergestellt.

Im Folgenden konzentrieren wir uns aber auf farbgebende Filterfolien.

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Geschichte der Lichteinfärbung

Jahr Firma, Person Material Besonderheit
Ca. 675 Fenster, Frankreich Glas
Ca. 1200 Fenster Glas Zufügen von Kobald-, Kupfer- und Eisenoxiden für Blau, Grün und Rot, angeraut als „Hamburger Frost“
1877 Brigham, USA Gelatine 76 Farben
1895 Thomas J. Digby, England Gelatine 10 Farben, wird 1949 zu Strand Lighting überführt
1900 Tauchlack Leuchtmittel wird in pigmentierten Lack getaucht
? Hergestellt in Deutschland Gelatine Exportiert nach USA zu Charles Products, ab 1930 Transflex
1908 Rosco, USA Gelatine Importiert zunächst Charles Products, wechselt später zu G.P.C. und verleibt sie sich schließlich ein
1914 Strand Electric, England Gelatine Marketing von Digby, verleibt sie sich schließlich ein
1920 G.P.C. Gelatine Product Company, USA Gelatine
1929 Century Lighting  (Tochter von Kodak, 1968 an Rank Stand) Gelatine 75 Farben, Marketing von Bringham
1935 Schwabe, später Reiche und Vogel Glas Cellon und Philiaphan
1935 Acetate Sewecoloid, Gecoid, Vorläufer des Cinemoid- (England) und Roscolene- (USA) Systems
1938 Strand, England Acetate „Feuerhemmend“ Chomoid, Cinemoid wurde das europäische „Standard“-Farbsystem
1953 Stage Electrical Equipment Limited (S.E.E.L), England Acetate Auf Strand basierende Folien
1953 C.C.T., England Acetate Auf Strand basierende Folien
1962 Kleigl Gelatine Cinemoid, G.P.C. Gelatine
1965 Rosco Cinegel, Roscolux Polyester
1966 Gelatran Polyester
1968 Rosco Premacolor Polyester
1970 LEE Polyester
1976 Rosco Supergel Polycarbonat
1984 Gam Polyester
1990 Balzer, heute Unaxis Dichroitische Gläser
1992 Rosco E-Colour Polyester
2008 Rosco Dichrofilm Polymersubstrat Dichroitisch beschichtete Farbfolie, 8 Farben, CTO, CTB

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Farbe zur Folie

Um Farbpigmente auf oder in einen transparenten Träger zu platzieren, gibt es drei verschiedene Varianten:

 

Beschichtet

Erstens: das einfache Beschichten (eng. coated), vergleichbar mit dem Lackieren. Dabei werden die Farbstoffe (eng. Dye) auf das Material in verschiedener Art und Weise aufgebracht und haften an der Oberfläche. Nachteil dieser kostengünstigen Herstellungsweise ist, das die Pigmente ebenso einfach von der Oberfläche zu entfernen sind, in der Regel durch häufigen Gebrauch, wobei vermehrte eine Abschabung zu beobachten ist. Weiterhin vergasen die Farbpigmente bei starker thermischer Belastung ungehindert und die Auswirkung ist ein schnelles Ausbleichen der Farbe.

Die Beschichtung der Folien kann bei modernen Maschinen in einem Arbeitsgang erfolgen. Die resultierenden Farben bestehen dabei aus ca. 40 verschiedenen Pigmentarten, welche man nicht immer einseitig auftragen kann, da bestimmte Farben unterschiedlich stabil in Bezug auf Verarbeitungsparameter wie Temperatur usw. sind. Die einseitige Beschichtung ist technisch aufwendiger, während die zweiseitige Beschichtung höhere Kosten verursacht. Dabei ist zu bedenken, dass auch bei einer zweiseitigen Beschichtung die Quantität der Farbpigmente logischerweise gleich sein muss wie bei einer einseitigen Beschichtung. Weiterhin kann ein flammhemmender Auftrag mit der Farbe oder als eigener Auftrag aufgebracht werden.

Grafik Folie Pigmente einseitig aufgetragen
Einseitige Beschichtung

 

pigmentauftrag- coatet zweiseitig
Zweiseitige Beschichtung

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Eindiffundiert

Das zweite Verfahren ist ein Eindiffundieren (Eng. deep dyed). Dabei wird das Trägermaterial durch ein Tauchbad mit erhöhter Temperatur gezogen. Unter erhöhten Temperaturen weiten sich die langkettigen Moleküle auf, erlauben so das Eindringen von Farbpigmenten durch die Oberfläche und lagern sich in den oberen Schichten des Materials ein. Nach dem Erkalten haben sich die Molekülketten wieder zusammengezogen und halten die Pigmente fest. Damit ist eine wesentlich stärkere Einbindung gewährleistet und im praktischen Einsatz sind die Pigmente nicht so schnell aus der Struktur heraus verdampft. Das Ausbleichen der Farbe dauert somit länger als bei oberflächig beschichteten Materialien. Außerdem lassen hier oberflächige Kratzer noch kein „Weißlicht“ hindurch scheinen.

Grafik EIndifundierte Pigmente
Eindiffundierte Farbpigmente

 

Prüfen: Nimmt man ein wenig Lösungsmittel, wie z.B. Aceton (oder Nagellackentferner) und reibt an der Folie, so wird beim aufgetragenen Verfahren die Farbe abgelöst, beim eindiffundierten Verfahren ist keine Ablösung zu erkennen.

Die organischen Farbstoffe müssen für den Verarbeitungsprozess erhitzt werden. Nun ist es von der verwendeten Farbe abhängig, wie weit diese für die Verarbeitungstemperatur noch stabil bleibt. Deshalb können bestimmte Farben nicht bei einem Eindiffusionsverfahren oder bei bestimmten Polycarbonaten angewendet werden. Folglich sind diese Farben nur aus beschichteten Polyester erhältlich.

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Durchgefärbt

Die dritte Möglichkeit ist, Farbstoffe in dem Trägermaterial gleichmäßig zu verteilen. Dies kann erreicht werden, indem bei der Herstellung des Trägermaterials gleichzeitig die Farbstoffe und der Ausgangsstoff gemischt und unter hohem Druck und Temperaturen zu einer Folie geformt werden.

Grafik durchgefärbte Folie
Im Trägermaterial verteilter Farbstoff

 

Co-extruiert

Eine Besonderheit ist das „co-extruierte“ Verfahren. Dabei wird das durchfärbte Material zusätzlich noch mit einer oberen und einer unteren Schutzfolie abgeschlossen. So wird ein Ausdiffundieren der Farbpigmente nochmals verhindert. Eine Ausbleichung der Folie ist wesentlich später zu beobachten, da die Farbpigmente zusätzlich durch die Deckschichtmaterialien hindurchmüssen.

Grafik Co extruiert
Zusätzliches Einschweißen des Farbpigmentträgers

 

Grafik herstellung Co-Ex
Herstellungsprinzip einer co-extruierten Folie (Quelle: Filter Facts / Rosco)

 

Schnitt einer co-extruierten Folie aufgenommen mit einem Elektronenmikroskop (Quelle: Filter Facts / Rosco) (Bild: Filter Facts / Rosco)

So sind die Qualitäten der Folien sehr unterschiedlich. Zeitweise werden Folien gefertigt, die zu Beginn der Fertigung übersättigt werden und gegen Ende die Farbpigmente verebben. Die Lebensdauer bzw. das Ausbleichen der Farbpigmente ist herstellungsspezifisch. Aber auch die Farbabweichungen verschiedener Produktionschargen spiegeln das Herstellungsverfahren, die verwendete Qualitätssicherung und damit die Kosten wider.

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Dichrofilm

Eine Sonderstellung nehmen dichroitisch beschichtete Farbfolien ein. Anstatt Gläser dichroitisch zu beschichten, ist es nun auch möglich, Polymersubstrat-Folien zu beschichten. Dabei müssen dünne Schichten mehrfach aufgetragen werden, was kein leichtes Unterfangen ist. Siehe dazu auch Dichroismus.

Der Vorteil gegenüber dichroitischen Gläsern ist die Flexibilität der Folie. Damit lässt sich z. B. ein Fluter mit gekrümmter Oberfläche bestücken. Dadurch kann auch dem Effekt, bei großen Abstrahlwinkeln und den daraus resultierenden Winkeländerungen des auf den Filter treffenden Lichts sowie der damit verbundenen Farbänderung, entgegengewirkt werden. Auch sind Farbwechselsysteme wie Rollenfarbwechsler damit möglich. Dagegen muss man eine höhere Farbverschiebung und mehr Fehlstellen im Material gegenüber den Gläsern in Kauf nehmen, da das flexible Polymersubstrat nicht die harte Oberfläche von Glas aufweist und somit nicht so gut für das Bedampfen vorbereitet bzw. gereinigt werden kann wie Glas. Im Gegensatz zu auf Pigment basierenden Farbfolien reflektiert die dichroitische Beschichtung die nicht gewünschten Farbfrequenzen. Dadurch wird die Folie nicht so aufgeheizt wie die pigmentbasierte Folie, deren Pigmente die Lichtenergie absorbieren müssen. Die Folge ist eine erhöhte Belastbarkeit der Folie unter Beachtung, dass die reflektierende Schicht zum Leuchtmittel zugewandt sein muss.

Dichroitischer Filter
Dichroitisch beschichtete Farbfolien (Quelle: Filter Facts / Rosco)

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Übersicht Farbfolien

Name / Typ Material Tech. Name Flamm-hemmende Imprägnierung Nachweis Entflammbar Schmelz-
punkt
Kurzzeit Belastung Langzeit Belastung Verfahren Sonst. Material stärke (mm)
Lee / HT Poly-carbonat PC K.A. 1* Soll BS3944 220° K.A. K.A. Beidseitig Oberfläche beschichtet K.A.
Lee Polyester K.A. K.A. 1* Soll BS3944 180° K.A. K.A. Beidseitig Oberfläche beschichtet K.A.
Rosco Dicrofilm Polymer-substrat K.A. K.A. K.A. K.A. K.A. K.A. Oberfläche beschichtet Nm Schichten für dichroitischen Effekt 0,127
Rosco Supergel (eng. Bez. Roscolux) Polyc-arbonat PC ja DIN 4102 (B1) K.A. 225° 160° Durch-gefärbt und Schutzfolie 0,1016
Rosco Cinegel (darunter Calcolor, Cinelux, Storaro) Polyester PET ja Soll BS3944 K.A. 300° 125° Eindiffundiert K.A.
Rosco E-Color+ Polyester PET ja BS3944 K.A. 300° 125° Oberfläche beschichtet 0,0762
GAM Polyester K.A. Nein Nein 250° KA KA Eindiffundiert UV-Schutz, bes. intr. für Leuchtstoff-lampen 0,0508
Chris James K.A. KA KA KA: KA KA KA Ein- und Beidseitig Oberfläche beschichtet K.A.
Cotech Polyester K.A ja BS3944 185° KA KA Beidseitig Oberfläche beschichtet K.A.
Q-Max Basiert auf  Cotech
Apollo Polyester K.A. Nein Nein Nein K.A. K.A. Beidseitig Oberfläche beschichtet K.A.

1* Trotz wiederholter Nachfrage kein Zugang zu einem Zertifikat

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Die Farben

 

Farbfächer

Alle Hersteller bieten zur Hilfe bei der Farbauswahl Farbfächer (Swatchbooks) an. Jedoch sollte man diese nur zur Begutachtung des Farbtons heranziehen. Eine Folienqualität oder der beliebte Abbrenntest von einer Folie aus einem Swatchbooks kann zu falschen Rückschlüssen führen. Denn es ist Praxis, dass zur Erstellung der (zum Großteil in Handarbeit gefertigten) Swatchbooks eine zurzeit vergriffene Farbfolie mit der ähnlichen Folie eines anderen Herstellers aufgefüllt wird, um dem Kunden schnellstens wieder neue Farbfächer zu Verfügung stellen zu können. Die Übersicht soll nur den Farbeindruck vermitteln und keinen Qualitätstest ermöglichen. Man kann aber dennoch aus den Swatchbooks weitere Informationen beziehen. So findet man z. B. gegen Ende eines LEE Swatchbooks eine Übersichtsliste, welcher Diffusionsfilter flammhemmend ist und welcher nicht.

Farbfächer
Daten der Swatchbooks zum Vergleich, hier LEE, Rosco e-color und Rosco supergel  (Bild: Herbert Bernstädt)

Die meisten Beispiele werden mit einer Transmissionskurve (Spektral-Energie-Verteilungs-Kurve) beschrieben. Dabei wird auf der X-Achse die Wellenlänge der Spektralfarben aufsteigend angegeben. Auf der Y-Achse wird prozentweise aufgetragen, wieviel von dem einfallenden Linienspektrum durch den Filter scheint (Transmission). Weiterhin wird die Transmission über alle Wellenlängen hinweg gemittelt und als Wert angegeben. Mit diesem Wert kann man bei geforderter Beleuchtungsstärke den Einfluss des Farbfilters berechnen. Die Transmissionskurve verhilft dazu, die Wirkung des gewählten Filters auf einem pigmentbasierten Anstrich einzuschätzen. Anhand der Kurve kann man sehen, mit welcher Intensität die einzelnen Spektren auf den Anstrich fallen. Jetzt liegt es am Reflexionsverhalten der verwendeten Farbe, welches eingeschränkt gefilterte Spektrum noch reflektiert werden könnte. Ist bei extremen Anwendungen ein hoher Wirkungsgrad unabdingbar, kann man anhand der Kurven z. B. das am besten geeignete Leuchtmittel für eine Farbe heraussuchen, dessen Abstrahlspektrum mit der hohen Transmission im Kurvenverlauf des Leuchtmittels ähnelt.

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Datenblätter

Außer den Swatchbooks werden im Web auch noch Datenblätter angeboten. LEE bietet über die Swatchbook-Transmissionskurve hinaus noch die Farbskala X Y Z sowie die x- und y-Werte des Farbdreiecks für zwei Lichtquellen. Weiterhin wird der Faktor des absorbierten Lichts über das gesamte Spektrum angegeben. Bei dem Datenblatt von Rosco findet man darüber hinaus eine genauere Transmissionskurve mit Tabelle, die ein Einbinden für eigene Berechnungen erlaubt. Während LEE seine Parameter für die Lichtquellen 3.200 K Halogen und Normlichtart „C“ (6.750 K) abgibt, wartet Rosco mit der Lichtquelle „A-Halogenlicht 2.856 K“ und „D65-Tageslicht 6.500 K“ auf. Gegenüber der Normlichtart C unterscheidet sich Normlichtart D65 vor allem im unsichtbaren Spektrumteil zwischen 300 und 380 nm, die hier mit einfließen.

Lee datenblatt
Datenblatt von LEE (Quelle: LEE) (Bild: Quelle: LEE)

Weiterhin gibt Rosco statt dem absorbierten Licht das Durchscheinverhältnis (Transmission) an. Zuletzt erhält man Auskunft über die Art der Beschichtung, Foliendicke sowie die DIN-Material-Bezeichnung und das Erzeugerland. Fehlt noch eine Beschreibung zum Brandverhalten bzw. ob eine Flammhemmung vorhanden ist, und das Datenblatt wäre perfekt.

Datenblatt Farbfolie Max Blue Rosco
Datenblatt von Rosco (Quelle: Rosco) (Bild: Rosco)

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Farbsortierung

GAM sortiert ihre Farbzusammenstellung nach einem Farbkreis-System mit drei Hierarchien. Der Vorteil dieser nach einer Farbenlehre zusammengestellten Anordnung ist, dass zu jeder gewählten Farbe automatisch die gegenüberliegende Farbe der Komplementärfarbe entspricht. Man spricht bei GAM von dominierenden Wellenlängen. Diese Angabe zu den Folien dient GAM dazu, dem Designer, der seine Farbe im Farbdreieck ausgewählt hat, zusammen mit dem Farbort seiner Lichtquelle mit einer Linie zu verbinden. Lässt man diese Linie weiterlaufen, schneidet sie die Wellenlänge einer Spektralfarbe. So hat der Designer seine Farbe mit 100 % Sättigung gefunden und kann sich nun die passende Folie aussuchen. Für die Farben auf der Linie unterhalb der Spektralfarben, wird der Wert der Spektralfarbe eingesetzt und mit einem Minus versehen. Weiterhin beginnen die Farbgruppen immer mit derselben Bezeichnungszahl. Somit bietet GAM für den Designer die übersichtlichste Darstellungsform zur Auswahl einer Farbe an.

LEE und Rosco E-Color basieren auf demselben Cinemoid-Farbsystem und weisen sogar identische Farbnummern auf. Fast jeder Hersteller bietet für variierende Farbsysteme Vergleichstabellen an, damit man einfach auf die Mitbewerberprodukte verzichten könnte. Dabei wird auch zwischen bis zu 10 % ähnlichen Farben, gleichen Farben bis auf die Sättigung und Kombinationsfarben durch Überlagern zweier Filter unterschieden.

Darüber bietet LEE insbesondere für Newcomer fertige Farbzusammenstellungen an, die je nach Einsatzschwerpunkt ausgewählt werden können.

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Mired Shift

In der Regel gibt man die Differenz der Farbtemperatur an, um von einem Tageslichtscheinwerfer zu einer Halogenlicht-Farbtemperatur zu wechseln. Aber leider gilt dieser Differenzwert nur für eine Quelle – sprich Farbtemperatur. So verschiebt z. B. ein Half Blue 900° nach oben von einer 3.200-K-Quelle aus. Dagegen verschiebt der Filter die Farbtemperatur nur um 600°, wenn die Quelle mit 2.600 K abstrahlt. Deshalb muss ein Faktor eingeführt werden, um von jeder Temperatur aus die richtige Anhebung oder Absenkung berechnen zu können. Mired (micro reciprocal degrees) nutzt man so zur Dreisatzberechnung mit einem möglichst kleinen Faktor. Ein Kelvin entspricht 1.000.000/Mired, so folgt:

1.000.0001.000.000 = Mired Shift Value

K (Filter)       K (Quelle)

 

Mired-schieblehre
Umrechner Nun kann nun für jede Quelle der entsprechende Filter ausgesucht werden, um die passende Farbkorrektur zu erreichen. (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Hier sei nochmals erwähnt, dass die Farbtemperaturangabe für Kontinuumstrahler gilt. Entladungslampen, die in die Gruppe der Linienstrahler gehören, haben nur eine ähnliche Farbtemperatur (Correlated Color Temperatur = CCT), die auf Vergleichslinien zur Farbtemperatur liegen. Je größer der Abstand zur Farbtemperaturlinie des schwarzen Körpers (Kontinuumstrahler) ist, umso stärker verschieben einzelne Spektrallinien die Farbe und lassen auf eine schlechte Farbwiedergabe rückschließen. Die Angabe von der Farbtemperatur in Kelvin bei Entladungslampen ist im Zusammenhang mit Farbfolien nicht gut geeignet. Man benutzt hier den Vektorbetrag der betreffenden Farbe (CC-Value), der hier die Verschiebung der Grundfarben von 0 bis 100 beschreibt. So weist ein ½ Plusgreen Filter ein CC Green Value von 15 G (Green) auf und ein ¼ Plusgreen ein CC Green Value von 7,5 G. Noch besser wäre die Betrachtung der Transmissionskurven, denn eine Transmission einer Farbe durch einen Filter kann nur erfolgen, wenn die Quelle diese Farbe auch emittiert. Dies ist auch ein Grund, warum die besten Farbergebnisse mit Kontinuumstrahlern wie dem Halogenleuchtmittel erzielt werden.

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Technische Filter

 

CTO – CTB

Unter CTO versteht man Color Temperature Orange oder als Eselsbrücke „Change To Orange“. Das bedeutet, dass eine bläuliche Lichtquelle wie die einer Tageslicht-Entladungslampe dem Licht eines konventionellen Halogenbrenners angepasst werden soll. Bei einem CTB, „Color Temperature Blue“ bzw. „Change To Blue“, ist es genau umgekehrt: Dort soll z. B. eine Halogenstufenlinse, die bei einer Reportage an einem Fenster das Objekt ein wenig aufhellen soll, dem durchschnittlichen Tageslicht angepasst werden. CTB-Konvertierungsfolien werden aber auch gerne im Theater eingesetzt, um eine kalte klare Gefühlsstimmung zu vermitteln.

Es sind auch Konvertierungsfilter auf dem Markt, die speziell für bestimmte Entladungslampen gefertigt werden wie z. B. CID zu 3.200 K oder CSI zu Tungsten (Tungsten = Halogenleuchtmittel). CTOs und CTBs werden in Abstufungen angeboten. Man spricht dann z. B. von einem ¾ CTB, das 3.200 K in 5.000 K wandelt. Während  ⅛ CTB nur von 3.200 K auf 3.400 K verschiebt.

Auch die Konvertierung der Leuchtstoffröhren ist immens wichtig. Dazu sind CTS-Folien „Minus Green“ auf dem Markt. Mit dem Weißabgleich einer Kamera kann man bei geringerem Aufwand natürlich auch die „restlichen“ Lichtquellen in „Grün“ tauschen, so dass am Ende wiederum ein harmonisch „weißes“ Bild zutage gefördert wird. In der Regel versucht man für Aufnahmen alle Quellen des Sets auf 3.200 K oder 5.500 K USA gemäß Kodak und Rosco bzw. 6.500 K gemäß Agfa und LEE, auszurichten. Bei Werkhallen mit sehr vielen Leuchtstoffröhren passt man aus Aufwandsgründen die Zusatzleuchten auf die Lichtfarbe der Zusatzleuchten an und korrigiert die Kamera mit dem Weißabgleich, einem Gegenfilter vor der Kamera oder bei der Entwicklung des Films.

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Kalibrierte Farben

Insbesondere für den Film werden Filter benötigt, die eine exakte Farbverschiebung der Primär- und Sekundärfarben zulassen. Bei den „kalibrierten Farben“ werden wiederum die CC-Values angegeben, die den Stops (Blende) der Kamera entsprechen. So entspricht der CC-Wert 30 einem Stop und CC 90 entspricht 3 Stop.

 

Graufilter

Abstufungen finden auch bei Graufiltern statt, die nichts anderes erfüllen sollen, als das Licht farbneutral einzudunkeln. So wie man beim Fotoapparat von der Blende spricht, spricht man beim Film von Stops.

Diffusionsfolien werden eingesetzt, um Lichtkegel aufzuweichen und Schlagschatten zu verhindern. Der Frost ist eine abgeschwächte Form, die den Lichtkegel nicht so stark beeinflusst wie ein Diffusionsfilter. Gerade CP60 ist er hervorragend geeignet, die Wendelabbildung verschwinden zu lassen. Silks arbeiten dagegen durch ihre linienbehaftete Strukturierung richtungsabhängig.

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Frostfolien

Befestigt man die Frostfolien an den Torklappen, so verlieren die Torklappen ihre eigentliche Funktion, denn nun ist die Lichtaustrittsquelle die Diffusionsfolie und nicht mehr die Scheinwerferlinse. Ein Abschatten mit der Torklappe ist so sinnlos. Erstaunlich ist, dass sich je nach Einsatz von Diffusionsfolien die Farbtemperatur geringfügig verschieben kann. In diesem Zusammenhang sei kurz angemerkt, dass einige Moving-Light-Hersteller als einzige Farbtemperatur nur die des Leuchtmittels angeben. Der Einfluss von Linsen und dichroitischen Spiegeln oder permanenten Frostfiltern im Strahlengang bleiben unberücksichtigt.

 

IR-Filter

Hitzeschilder absorbieren in erster Linie langwellige Frequenzen, um nachfolgende Objekte geringer mit Temperatur zu belasten. Möchte man mit einem Hitzeschild die Lebensdauer einer Farbfolie verlängern, ist es immens wichtig, einen ausreichend großen Abstand zwischen den beiden Folien einzuhalten, da durch den Hitzestau, erzeugt durch den anliegenden zweiten Filter, der thermische Stress noch höher ausfällt. Dies gilt auch, wenn man zwei LEE 203 1/4 CTB zusammenfasst, um einen LEE 202 zu erhalten. Beide Filter altern schneller als bei Anwendung eines einzelnen LEE 202. Möchte man zwei Farbfilter mischen, um eine neue Farbe zu kreieren, sollte man auch hier einen Abstand zwischen den Filtern zur Luftzirkulation wahren. Als Zubehör werden dafür Doppel-Farbfolienhalter angeboten.

 

UV-Filter

UV-Filter erfüllen den Zweck des Abblockens nicht sichtbarer Energie im kurzwelligen Bereich. Dies sollte nicht verwechselt werden mit UV-Simulationsfiltern, die auch Fluoreszenzfilter genannt werden. Mit den Fluoreszenzfiltern möchte man fluoreszierende Farben anregen, ohne eigens eine UV-Lichtquelle nutzen zu müssen. Ergo = im kurzwelligen Bereich ist die höchste Transmission.

 

Kosmetik-Filter

Kosmetik-Filter versuchen mit ihrer Einfärbung, die Gesichtshaut natürlich und nicht weiß erscheinen zu lassen, weil meist das Führungslicht mit seiner starken Dominanz zum „Bleichen“ tendiert. Weiterhin werden mit einer Weichzeichnung Falten und Unebenheiten der Haut nicht so offensichtlich, als dies eine hart anstrahlende Lichtquelle wie ein scharf gezogener Profilscheinwerfer als Seitenlicht hervorrufen würde. Der Frosteffekt wirkt sich auch auf den Übergang der restlichen Scheinwerferfarben positiv aus, wobei beim Kosmetikfilter versucht wird, keine starke Abhebung zum restlichen Spektrum hervorzurufen – das heißt, mit seiner Farbe die übrige Farbe der restlichen Szene zu beeinflussen.

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Pol-Filter

Pol-Filter sind meist aus der Fotografie bekannt. Dort werden sie vor der Kamera eingesetzt, um Lichtreflexionen z. B. an Schaufensterscheiben, Wasser oder Metall einzudämmen. Dies ist natürlich auch bei einer Filmkamera möglich, nur dass der Pol-Filter aus Filterfolie nicht für Kameraanwendungen entwickelt wurde, sondern um eine Crosspolarisation anzuwenden. Dazu werden neben der Kamera auch die Lichtquellen (Scheinwerfer) mit einem Pol-Filter versehen. Die Ausrichtung des Pol-Filters an der drehbaren Torklappe sollte bei allen Quellen in eine Richtung ausgerichtet sein. Nun können durch Drehen des Kamera-Pol-Filters die störenden Reflexionen minimiert und die Farbsättigung erhöht werden.

Ein anderer Einsatz ist erst durch größere Pol-Filter-Flächen ermöglicht worden: Durch das erstmals vom Rosco vorgestellte RoscoView System, ist es möglich, innerhalb von Räumen mit Fenstern im Blickwinkel der Kamera die Helligkeit des durch das Fenster scheinenden Bildes stufenlos zu verstellen. Dabei wird ein Pol-Filter vor die Kamera gesetzt und die Fenster vollständig mit einem Pol-Filter bezogen. Verdreht man dann den Pol-Filter an der Kamera, so verdunkelt sich das Bild, das durch die Fensterscheibe fällt, bei gleichbleibender Helligkeit des Vordergrundbildes.

Polfilter verdrehen
Polfilter zur stufenlosen Dimmung der Fenster (Quelle: Filter Facts / Rosco) (Bild: Filter Facts / Rosco)

 

Empfehlung für RGB-Mischung
Rot LEE 106 Roscolux 27 GAM 250 / 40 %
Grün LEE 139 Roscolux 91 GAM 650
Blau LEE 119 Roscolux 80 GAM 850

RGB gilt für 3.200 K Lichtquelle

 

Empfehlung für
RGB-Mischung
Cyan LEE 115
Magenta LEE 128
Yellow LEE 101

CMY gilt für 3.200 K Lichtquelle

Datenblätter calcolor
Gelbfilter in verschiedenen Abstufungen (Stops) (Bild: Herbert Bernstädt)

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Praxis

Betrachtet man die Folien der verschiedenen Hersteller im Farbfächer, so ist man verleitet, nur den Preis und die verfügbare Farbe in die Kaufentscheidung mit einzubeziehen. Aber im Betrieb unterscheiden sich die verschiedenen Herstellungsmethoden doch erheblich: So ist das Brandverhalten in unseren Theatern immer ein Thema, und wenn man die Reste der brennend abtropfenden Farbfolie betrachtet, die vor einem PAR 64 befestigt war, sollte man schon zur Sicherheit seiner Spielstätte nur Folien einsetzen, von denen man das versprochene Brandverhalten auch mit einem Zertifikat nach deutschen Regeln der Technik nachweisen kann.

verbrannte Farbfolie
Brennend abgetropfte Farbfolie (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Das britische Zertifikat BS 3944:pt 1 1992 ist zurzeit in Revision und soll dabei verschärft werden. Die BS 3944 ist nicht mit den europäischen Standards oder der DIN harmonisiert. So gesehen ist man in Deutschland nur mit der DIN 4102 Klasse B1 auf der absolut sicheren Seite. In Frankreich benötigt man dann eine M1 und in Italien ein C1. Nur bei Rosco ist das Prüfzeugnis inkl. Ergebnissen der Brandschachtversuche der Schwerentflammbarkeit nach DIN 4102-01 für Supergel erhältlich. Das BS 3944 Zertifikat wurde uns für die Filtersorte E-Color+ (Rosco) und Cotech zugesandt. Alle weiteren Anfragen verliefen wohl im „Löschsand“.

Betrachtet man nur die Lebensdauer, ist es bestimmt schon vorgekommen, dass eine Folie noch nicht einmal nach 30 Sekunden bereits in der Mitte ausgebleicht war. Dies kann einmal daran liegen, dass die Folie genau im zweiten Brennpunkt des Scheinwerfers liegt. Eine Fokusverstellung oder das Verschieben des Filters zur oder von der Linse weg bringt Abhilfe. Natürlich bleichen dunkle Farben schneller aus als helle, da die Pigmente das Licht absorbieren und damit die Energie aufnehmen: das Objekt wird heiß, die Pigmente verdampfen, der Filter bleicht aus. Und je dunkelblauer der Filter ist, umso mehr langwellige Spektren aus dem Wärmebereich müssen absorbiert werden.

Prüfung der Schwerempflambarkeit in der Material Untersuchungsanstalt. hier wird die Folie in definierter Größer in einen Rahmen eingespannt.
Die Zündflamme wird zur Folie geführt
Die Zündenergie hat die Folie brennen lassen.
Anders bei dieser Folie, hier beginnt die Folie heftiger zu brennen.
Die Brandentwicklung ist so groß, das die Markierung die zum Bestehen der Prüfung notwendig ist leider überschritten.
Fast vollständiger Abbrand der Folie.

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Rollenfarbwechsler

Werden Farbfolien in Rollenfarbwechslern eingesetzt, so sollten als vorbeugende Maßnahme keine Folien-Strings verwendet werden, die aus Folien mit aufgetragenen Farbpigmenten unterschiedlicher Hersteller bestehen. Sonst kann es vorkommen, dass die Folie an sich zwar den Erwartungen entspricht, aber die Farbpigmente durch das Übereinanderliegen, die Temperaturbelastung und den verschiedenen Lösungsmitteln eines Rollenfarbwechslers miteinander „verkochen“ und zusammenkleben.

Verklebte Farbfolien
Ablösen und Anhaften von Farbpigmenten im String (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Folienabriss
Übereinander klebende Folien Die Pigmente verkleben stärker als das Trägermaterial fest ist

 

Da die verschiedenen Farbwechsler unterschiedliche Zugspannung aufbauen, aber auch unterschiedlich in der elektronischen Beschaltung sind, kann es durchaus vorkommen, dass ein Verkleben der Folie auch den Ausfall eines Antriebsmotors des Rollenfarbwechslers zur Folge hat. So gesehen ist eine aufwendig gefertigte Folie oder ein Farbwechsler, der eine Blockierung des Antriebes erkennt, sicher ihren Preis wert – eben letztendlich preiswerter.

Die Dicke der Folie spielt in der Lebensdauer eine untergeordnete Rolle. Sie ist in erster Linie entscheidend über eine Geräuschemission bei Luftbewegung. So schwingen extrem dünne Folien im Wind schneller und erzeugen mehr Nebengeräusche als dicke Folien. Diese werden dann bei großen Studioscheinwerfern bevorzugt mit hölzernen Wäscheklammern vor die Torklappen gespannt.

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Kennzeichnen

wachsstift
Ein Wachsstift eignet sich ideal zum Kennzeichnen der Folien (Bild: Herbert Bernstädt)

Quellenverzeichnis:

1) Taschenbuch der Chemie / Schröter, Lautenschläger, Teschner
2) Filter Facts / Rosco
3) Beurteilung von Kunststoffbränden / Dr. Ortner, Dr. Hensler
4) History of Color / Michael Hall

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