Fototechnische Verfahren in der Lithografie

Das fototechnische Verfahren, insbesondere im Kontext der Lithografie, stellt eine entscheidende Brücke zwischen der Welt der Fotografie und der des Drucks dar. Es ermöglichte die Übertragung komplexer fotografischer Bilder, die reich an Halbtönen sind, auf den Druckstein, was die Reproduktion von Vorlagen revolutionierte. Dieses Verfahren war über Jahrzehnte hinweg von zentraler Bedeutung für die Druckindustrie, bevor digitale Techniken aufkamen.

Die Geschichte des fototechnischen Verfahrens in der Lithografie beginnt kurz nach der Erfindung der Fotografie selbst. Frühe Experimente zielten darauf ab, die neue Fähigkeit, Lichtbilder festzuhalten, für den etablierten Lithografieprozess nutzbar zu machen. Bereits im Jahr 1822 unternahm der französische Pionier Niépce Versuche, fotografische Negative direkt auf den Lithostein zu kopieren. Sein Ansatz basierte auf der Kenntnis, dass eine Schicht aus lichtempfindlichem Asphalt ihre Löslichkeit verliert, wenn sie über mehrere Stunden dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Nach der Belichtung wurde der Stein mit Äther entwickelt. Dabei löste sich der unbelichtete Asphalt, während der belichtete, gehärtete Asphalt auf dem Stein verblieb und ein positives Bild bildete. Dieses Asphaltbild konnte Farbe annehmen und auf Papier übertragen werden.

Allerdings stießen diese frühen Versuche an Grenzen. Die mit Hilfe der Fotografie erstellten Steindrucke waren eher schlechte Reproduktionen der Originalvorlage. Ein wesentliches Problem war das Fehlen einer Möglichkeit, die feinen Halbtöne eines fotografischen Bildes in druckbare Elemente zu zerlegen. Die Bilder wiesen kaum differenzierte Tonwerte auf. Die Lösung für dieses Problem lieferte Georg Meisenbach, der 1881 den hochpräzisen Glasgravurraster entwickelte. Mit dieser Erfindung war es erstmals möglich, fotografische Halbtöne auf fototechnischem Wege in druckbare Rasterpunkte zu zerlegen. Dies war ein Durchbruch, der die Drucktechnik grundlegend veränderte. Die Fähigkeit, differenzierte Tonwerte wiederzugeben, ermöglichte den Druck von Farbbildern mit nur vier oder sechs Druckfarben, anstatt der zwölf oder mehr Farben, die in der konventionellen Chromolithografie oft benötigt wurden. Dies machte das Verfahren bei weitem wirtschaftlicher.

Grundsätzlich lassen sich in der Fotolithografie drei Hauptverfahrensstufen unterscheiden. Die erste Stufe ist die fotografische Aufnahme der Vorlage und die Erstellung der notwendigen Farbauszüge. Die zweite Stufe umfasst die manuelle Korrektur und Retusche dieser Farbauszüge durch den spezialisierten Fotolithografen. Die dritte und letzte Stufe ist die Übertragung des korrigierten Bildes auf den Lithostein mittels des Steinkopierverfahrens und die anschließende Druckvorbereitung des Steins.

Reprofotografie: Die Grundlage für Farbauszüge

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts nahm die Reprofotografie eine zentrale Rolle im fototechnischen Verfahren ein. Karl Schumacher und die Firma Klimsch & Co entwickelten eine spezielle Reproduktionskamera, kurz Reprokamera genannt. Diese Kameras waren für die exakte Reproduktion zweidimensionaler Vorlagen konzipiert und unterschieden sich erheblich von den kleineren Atelier- oder Handkameras. Sie waren so groß, dass sie oft einen ganzen Raum ausfüllen konnten.

Die technischen Voraussetzungen für den Einsatz der Fotografie in der Reprotechnik waren durch zwei wichtige Erfindungen geschaffen worden: James Clerk Maxwell hatte bereits 1861 die Filtertechnik zur Erstellung von Farbauszügen entwickelt, und wie erwähnt, lieferte Meisenbach 1881 den Glasgravurraster. Die Reprokamera wurde oft auf einem Schwingstativ montiert, um selbst kleinste Erschütterungen des Gebäudes abzufangen, die die Präzision der Aufnahme beeinträchtigen könnten. Sie bestand aus einem Vorlagenhalter zur Fixierung der zu reproduzierenden Vorlage, einer Beleuchtungseinrichtung, die typischerweise zwei oder vier Kohlenbogenlampen umfasste, und einer beweglichen Standarte, die das auswechselbare Objektiv trug. Ein flexibler Balg verband die Standarte mit dem hinteren Teil der Kamera, der die Rasteranlage und die Kassette für das lichtempfindliche Material, meist eine Glasplatte oder ein Film, enthielt. Nach der Belichtung wurde die Kassette lichtdicht verschlossen und das Material in der Dunkelkammer entwickelt. Oft war die Kamera so aufgebaut, dass der hintere Teil direkt in die Dunkelkammer ragte, um den Transport des belichteten Materials zu minimieren und die Arbeit zu erleichtern.

Die Hauptaufgabe des Reprofotografen war die Erstellung von Farbauszügen einer farbigen Vorlage. Für den gebräuchlichen Vierfarbdruck, der auf dem CMYK-Modell basiert, waren vier separate Farbauszüge notwendig: einer für Gelb, einer für Rot (Magenta), einer für Blau (Cyan) und einer für Schwarz (Tiefe). Diese Farben werden in der Fachsprache oft als Yellow, Magenta, Cyan und Tiefe oder Schwarz bezeichnet. Um die Farbauszüge zu erstellen, wurde bei jeder Aufnahme ein spezifischer Farbfilter vor das Objektiv geschaltet. Dieser Filter entsprach der Komplementärfarbe des Farbauszugs, der erstellt werden sollte. So wurde ein Violettfilter für den Gelb-Auszug verwendet, ein Grünfilter für den Rot-Auszug und ein Orangefilter für den Blau-Auszug. Der Schwarz-Auszug, der hauptsächlich zur Erhöhung des Kontrasts und der Zeichnung diente, wurde in der Regel ohne Filter aufgenommen.

Um diese Farbauszüge drucken zu können, mussten sie in druckbare Rasterpunkte zerlegt werden. Dieser Prozess der Aufrasterung erfolgte ebenfalls in der Reproduktionskamera. Dazu wurde eine Rasterscheibe zwischen das Objektiv und das lichtempfindliche Material geschaltet. Beim Vierfarbdruck, bei dem mehrere Raster übereinander gedruckt werden, um das endgültige Farbbild zu erzeugen, besteht die Gefahr des Moiré-Effekts – störende Muster, die durch die Überlagerung der regelmäßigen Raster entstehen. Um dies zu vermeiden, wurden die Raster der einzelnen Farbauszüge in unterschiedlichen Winkeln angeordnet. Ein Winkelabstand von 30° zwischen den Hauptfarben Magenta, Cyan und Schwarz erwies sich als optimal. Der Gelb-Auszug war davon oft ausgenommen, da das entstehende Moiré bei Gelb aufgrund der geringeren visuellen Prominenz dieser Farbe kaum wahrnehmbar ist. Gebräuchliche Rasterwinkel beim vierfarbigen Druck waren nach DIN 16 547 beispielsweise: Gelb = 0°, Cyan = 75°, Schwarz = 135°, Magenta = 15° oder alternativ Gelb = 0°, Cyan = 15°, Schwarz = 45°, Magenta = 75°.

Manuelle Korrekturen durch den Fotolithografen

Die Ergebnisse der Reprofotografie waren, trotz der Präzision der Kameras und des Rasters, selten perfekt. Sie wiesen oft Fehler oder leichte Farb- und Tonwertabweichungen auf, die eine manuelle Korrektur unabdingbar machten. Hier begann die Arbeit des Fotolithografen, einem hoch spezialisierten Handwerker. Sein zentraler Arbeitsplatz war der Leuchttisch. Dieser Tisch war so konstruiert, dass er ein leichtes Gefälle von hinten nach vorn aufwies und von unten durch mehrere Lampen mit möglichst gleichmäßigem, neutralem Licht durchleuchtet wurde. Eine lichtdurchlässige, aber undurchsichtige Milchglasscheibe sorgte für eine diffuse und gleichmäßige Ausleuchtung der darauf liegenden Farbauszüge. Auf dieser beleuchteten Fläche beurteilte der Fotolithograf die Farbauszüge und führte die notwendigen Korrekturen durch.

Dem Fotolithografen stand eine Reihe von Chemikalien und Werkzeugen zur Verfügung. Zu den wichtigsten Chemikalien gehörten der Farmersche Abschwächer, der verwendet wurde, um Tonwerte aufzuhellen, sowie Quecksilberverstärker und Keilitzfarbe, die zum Abdunkeln von Tonwerten dienten. Rötel wurde genutzt, um Partien abzudecken, die lichtundurchlässig gemacht werden mussten. Darüber hinaus verwendete der Fotolithograf abzieh- oder abwaschbaren Abdecklack. Mit diesem Lack konnte er Bereiche auf der Aufnahme schützen, die nicht verändert werden sollten. Die Korrekturen konnten entweder den gesamten Farbauszug betreffen, indem er ihn in einer flachen Schale mit Abschwächer oder Verstärker behandelte, oder partiell mit feinen Pinseln vorgenommen werden. Die Art und Weise der Korrekturen unterlag maßgeblich der persönlichen Beurteilung, dem Erfahrungsschatz und dem handwerklichen Geschick des Fotolithografen. Das oberste Ziel war stets, das Druckergebnis dem Original oder der gewünschten Vorlage so nahe wie möglich zu bringen. Erfahrene Fachleute erreichten dieses Ergebnis oft auf Anhieb.

Weitere unverzichtbare Arbeitsutensilien des Fotolithografen umfassten Marderhaarpinsel in verschiedenen Stärken für feine Retuschen, Lineale und Ziehfedern für präzise Linien und Begrenzungen, Schaber zum vorsichtigen Entfernen von Material sowie nicht zuletzt den Fadenzähler. Der Fadenzähler war ein kleines Vergrößerungsglas, mit dem der Fotolithograf die Rasterpunkte genau prüfen und beurteilen konnte.

Die Steinkopie: Übertragung auf den Druckstein

Nachdem die Farbauszüge vom Fotolithografen sorgfältig retuschiert und für die Übertragung vorbereitet worden waren, erfolgte der nächste entscheidende Schritt: die Steinkopie. Dabei wurde das Bild auf den Lithostein übertragen. Es gab grundsätzlich zwei Hauptverfahren für die Steinkopie.

Negative Steinkopie

Bei diesem Verfahren dienten die fertig retuschierten fotografischen Negative als Kopiervorlagen. Zunächst musste der Lithostein für die Belichtung vorbereitet werden. Dies geschah, indem er mit einer lichtempfindlichen Eiweißchromatlösung begossen wurde. Diese Lösung bestand typischerweise aus destilliertem Wasser, Trockeneiweiß, Ammoniak und Ammoniumbichromat. Die Lösung wurde auf den Stein aufgebracht und mithilfe einer Schleuder gleichmäßig verteilt und getrocknet, um eine dünne, homogene lichtempfindliche Schicht zu erzeugen. Anschließend legte der Fotolithograf das retuschierte Negativ Schicht auf Schicht exakt passend auf den vorbereiteten Stein und beschwerte es mit einer Glasplatte, um einen guten Kontakt zu gewährleisten. Die Bereiche des Steins, die außerhalb des Negativs lagen und nicht belichtet werden sollten, wurden sorgfältig mit schwarzem Papier abgedeckt.

Die Belichtung erfolgte in einem speziellen Steinkopiergerät, oft unter Verwendung von Kohlenbogenlicht, das für seine intensive UV-Strahlung bekannt war. Durch die Belichtung wurden die Partien der lichtempfindlichen Schicht, die Licht empfangen hatten (entsprechend den hellen Stellen im Negativ, also den dunklen Bildbereichen), gehärtet und unlöslich gemacht. Nach der Belichtung wurde der Stein mit schwarzer Druckfarbe eingewalzt. In einem flachen Becken, das mit Wasser gefüllt war, erfolgte dann die Entwicklung der Kopie mithilfe eines Wattebausches. Die nicht belichteten Partien der Eiweißchromatschicht, die weich geblieben waren, lösten sich im Wasser ab. Zurück blieb auf dem Stein ein positives, seitenverkehrtes Bild der Farbauszugsinformation, das nun aus der gehärteten Eiweißschicht und der darauf haftenden Druckfarbe bestand. Dieses Bild auf dem Stein konnte vor der endgültigen Druckvorbereitung nochmals manuell bearbeitet werden, um letzte Korrekturen vorzunehmen.

Positive Steinkopie

Ein alternatives Verfahren zur Steinkopie nutzte anstelle des fotografischen Negativs ein gerastertes Diapositiv, also ein positives Bild. Diese Methode hatte den Vorteil, dass das positive Bild bereits auf dem Diapositiv oder möglicherweise nach der Übertragung auf den Stein nochmals vom Fotolithografen bearbeitet werden konnte, was in manchen Fällen als einfacher oder präziser empfunden wurde. Der Belichtungsvorgang lief ähnlich ab wie bei der negativen Steinkopie, jedoch mit einem entscheidenden Unterschied in der Chemie oder der Art der lichtempfindlichen Schicht. Bei der positiven Steinkopie wurden die nichtdruckenden Partien des Bildes durch die Belichtung gehärtet, während die unbelichteten Stellen, die später drucken sollten, weich und wasserlöslich blieben.

Nach der Belichtung und Entwicklung wurden die weichen, unbelichteten Partien weggewaschen, wodurch das positive Bild auf dem Stein zurückblieb. Der Stein wurde anschließend für den Druck vorbereitet, was einen Prozess namens Ätzen einschloss. Lithografen und Steindrucker verstehen unter Ätzen einen chemischen Vorgang, der die Druckeigenschaften des Steins optimiert. Dabei sollen die fettfreundlichen druckenden Partien, also die Zeichnung des Bildes, in ihrer Fähigkeit, Farbe anzunehmen, verstärkt werden. Gleichzeitig sollen die nichtdruckenden Teile des Steins fettabstoßend und wasseraufnahmefähig bleiben, um zu verhindern, dass an diesen Stellen Farbe haftet und gedruckt wird. Die Ätze bestand typischerweise aus einer Mischung von Salpetersäure, Gummi arabicum und Wasser. Diese Mischung wurde mit einem Schwamm auf die Steinoberfläche aufgetragen und für eine bestimmte Zeit einwirken gelassen. Wichtig ist zu verstehen, dass durch das Ätzen bei dieser Methode nichts vom Stein entfernt oder weggeätzt wird im Sinne einer Reliefbildung; stattdessen wird lediglich die chemische Oberflächenbeschaffenheit des Steins verändert, um die Druckeigenschaften zu optimieren. Dieser Vorgang konnte bei Bedarf mehrmals wiederholt werden. Das Ätzen galt als abgeschlossen, wenn die ersten Probedrucke ohne unerwünschte Veränderungen erfolgten.

Vergleich der Steinkopierverfahren

Häufig gestellte Fragen zum Fototechnischen Verfahren

Welches Problem löste das fototechnische Verfahren in der Lithografie?

Das Hauptproblem, das gelöst wurde, war die Unfähigkeit der frühen Lithografie, fotografische Halbtöne originalgetreu zu reproduzieren. Das Verfahren ermöglichte die Zerlegung von Halbtönen in druckbare Rasterpunkte.

Wer gilt als Erfinder des Rasters, das für die Fotolithografie entscheidend war?

Georg Meisenbach entwickelte 1881 den hochpräzisen Glasgravurraster, der die Zerlegung von Halbtönen in Rasterpunkte ermöglichte.

Was ist eine Reprokamera und wofür wurde sie verwendet?

Eine Reprokamera war eine großformatige Spezialkamera, die entwickelt wurde, um zweidimensionale Vorlagen, insbesondere für den Druck, exakt zu reproduzieren und Farbauszüge zu erstellen.

Warum waren manuelle Korrekturen durch den Fotolithografen notwendig?

Die Ergebnisse der Reprofotografie waren nicht immer perfekt und erforderten manuelle Retuschen, um Farb- und Tonwertabweichungen zu korrigieren und das Druckergebnis der Vorlage anzupassen.

Welche Funktion hatte das Ätzen bei der positiven Steinkopie?

Das Ätzen diente dazu, die Druckeigenschaften des Steins zu optimieren. Es verstärkte die fettfreundlichen Eigenschaften der druckenden Bereiche und machte die nichtdruckenden Bereiche fettabstoßend und wasseraufnahmefähig.

Warum wurden beim Vierfarbdruck unterschiedliche Rasterwinkel verwendet?

Unterschiedliche Rasterwinkel für die einzelnen Farbauszüge (Cyan, Magenta, Schwarz) wurden verwendet, um den störenden Moiré-Effekt zu vermeiden, der durch die Überlagerung regelmäßiger Raster entstehen kann.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das fototechnische Verfahren in der Lithografie, von den frühen Experimenten Niépces bis zur hochentwickelten Reprofotografie und den verschiedenen Steinkopierverfahren, ein komplexes und entscheidendes Bindeglied in der Geschichte der Drucktechnik darstellte. Es erforderte präzise Technik, chemisches Wissen und das große handwerkliche Geschick des Fotolithografen, um fotografische Bilder in hoher Qualität drucken zu können und revolutionierte so die Reproduktion von Bildern für ein breites Publikum.

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