Alternative zu ORWO C 9165 – UT-18 in C-41, RA-4 oder ECN-2

In diesem Beitrag geht es um die Entwicklung von ORWO Umkehrfilmen, hier dem UT-18, in aktuell verfügbarer Fotochemie als Alternative zum ORWO C-9165 welcher auf CD-1 basiert.

Chemische Grundlage der Farbstoffbildung in ORWO-Prozessen (z.B. C-9165)

Der wesentliche Unterschied zwischen dem historischen ORWO-Farbprozess und modernen Verfahren wie C-41 oder E-6 liegt im Mechanismus der Farbstoffbildung. Es handelt sich um einen zweistufigen Prozess.

1. Bildung von Farbstoff-Vorstufen

Im ersten Schritt reagiert der Farbentwickler (CD-1) mit den in der Emulsion eingelagerten Farbkupplern. Das Ergebnis dieser Reaktion ist jedoch nicht der endgültige, stabile Farbstoff, sondern eine farblose oder sehr blasse Vorstufe, ein sogenannter Leuko-Farbstoff (Leuco Dye).

2. Oxidation der Farbstoffe durch die Bleiche

Der finale, sichtbare Farbstoff entsteht erst in einem zweiten, nachfolgenden Oxidationsschritt. Diese Aufgabe wurde im ORWO-Prozess C-9165 von einem stark oxidierenden Bleichbad auf Basis von Kaliumferricyanid übernommen. Die Bleiche hatte also eine Doppelfunktion:
Entfernung des metallischen Silbers, Oxidation der Leuko-Farbstoffe zu den endgültigen, farbkräftigen Farbstoffen.

Inkompatibilität moderner Prozesse
Moderne Bleichbäder (z.B. in C-41, E-6, ECN-2) basieren meist auf milderen Komplexbildnern wie EDTA. Ihre oxidative Kraft ist nicht ausreichend, um die Leuko-Farbstoffe der alten ORWO-Filme in ihre endgültige Form zu überführen. Sie entfernen lediglich das Silber, wodurch die Farbstoffe in ihrem blassen Vorstufen-Zustand verbleiben. Dies ist die chemische Ursache für die schwachen Farben bei Cross-Processing-Versuchen.

Mechanische Stabilisierung der Emulsion
Zusätzlich waren die Gelatine-Emulsionen von ORWO-Filmen mechanisch weniger stabil als moderne Materialien. Der Originalprozess C-9165 enthielt daher zwingend einen Härter, oft als Bestandteil des Fixierbades (Härter-Fixierer), um die Emulsion während der nasschemischen Verarbeitung physikalisch zu stabilisieren und Beschädigungen zu vermeiden.

Der aktuelle Stand ist wie folgt:

1. SW-Entwicklung HC-110 Dilution B 1:31 bei 25°C mit 1% BZT Zusatz 20ml/l
2. Wässern als Stop 5 min.
3. Zweite Belichtung 2+2 Minuten mit 50W LED
4. Wässern 2 min.
5. Farbentwicklung (ECN-2) 20 Minuten bei 25°C, getestet mit Cinestill CN-2 und Zusatz von 1.2g/l CD-3
6. Wässern, ausgiebig15 Minuten!
7. Bleichbad 15 Minuten, getestet mit 5g/l Kaliumferricyanid (Kaliumhexacyanidoferrat(III) + 10g/l Kaliumbromid
8. Wässern 5 min
9. Fixieren 15Minuten, getestet mit ADOX ADOFIX P II 40g/l
10. Wässern 5 min
11. Trocknen

Hier die Ergebnisse für einen UT-18 135, gute Ergebnisse zeigen sich um ISO1.5-3, mehr Licht verschiebt den Weißabgleich in Richtung Blau.

 

Was ich bisher gelernt habe – Grundprinzip subtraktive Farbmischung. Die fertigen Farbstoffe eines Positivs sind Cyan, Magenta, Yellow. Je schwächer eine dieser Farbstoffe ausfällt, desto mehr dominiert die Mischfarbe aus den beiden verbleibenden:

• wenig Magenta → Cyan + Yellow dominieren → GRÜN.
• wenig Yellow → Cyan + Magenta dominieren → BLAU/KOHLENBLAU.
• wenig Cyan → Magenta + Yellow dominieren → RÖTLICH / MAGENTA.

(Anmerkung: „Blauverschiebung“ kann auch durch spektrale Lage der Farbstoffkurven entstehen, nicht nur Mengenunterschied.)

Was CD-3 bei (gealtertem) UT-18 typischerweise macht — technisch erklärt

CD-3 ist sterisch anders substituiert als CD-4/CD-1.

Das beeinflusst:

• Diffusion in dichter/ gealterter Gelatine (CD-3 kann langsamer eindringen)
• Reaktionsgeschwindigkeit mit bestimmten Kupplern (selektive Kopplung)

In alten UT-18-Chargen kommt es häufig vor, dass die Magenta-Schicht empfindlichkeits- oder kopplungs-geschwächt ist (Alterung, Sensibilisierungsdifferenzen).

Wenn der Entwickler (CD-3) schlechter mit dem Magentakuppler reagiert, entsteht weniger Magenta-Farbstoff.

Folge: Bei Einsatz von CD-3 (oder bei schlechter Kopplung mit dem vorhandenen Kuppler) sieht das Positiv oft grünlich aus — weil Magenta fehlt und Cyan+Yellow überwiegen. In anderen Fällen (abhängig vom genauen Kuppler-Spektrum) kann CD-3 auch eine Gelbverschiebung (mehr Gelb, weniger Magenta) oder insgesamt „schmutzigere“ Farbtöne erzeugen.

Kurz:

• CD-3 → häufig: Magenta-Unterbildung → GRÜNSTICH (bei UT-18-Szenarien)

Wie wir hier vielleicht zu besseren Ergebnissen kommen:

• Wechsel auf CD-4 (goldene Regel): wenn CD-4 neutralere Ergebnisse gibt, dabei bleiben
• Erhöhen der Farbentwicklungszeit: +10–30 % (bei 20–25 °C) kann mehr Kopplung bringen — aber Achtung: Schleier/Überentwicklung prüfen.
• Leichte Erhöhung der CD-3-Konzentration (wenn du CD-3 behalten willst): z. B. von 4,0 → 5,2 g/L (habe ich bereits mit dem Cinestill CN2 getestet). Mehr Farbbildung, aber auch mehr Schleier.
• pH-Feinabstimmung: CD-3 reagiert empfindlich auf pH; leicht höherer pH (0,1–0,2 pH-Punkte) kann Kopplung verbessern — wieder: Risikoprüfung auf Schleier.
• Iodid-Zugabe (kleine Menge): schützt unbelichtete Kristalle, kann Kontrast und Reinheit in Schatten verbessern; oft hilft das, „schmutzige“ Gelbtöne zu reduzieren.
• Benzylalkohol Zugabe: Höhere effektive Empfindlichkeit: Der Entwickler würde aggressiver arbeiten. Bessere Farbsättigung und Dichte: Der Benzylalkohol hilft dem CD-3, tiefer und vollständiger in die (verhärteten) Emulsionsschichten und die Farbkuppler einzudringen. Das würde zu kräftigeren, satteren Farben und einem tieferen Schwarz (Dmax) führen. Die blassen, verwaschenen Töne würden wahrscheinlich deutlich an Kraft gewinnen. Erhöhter Kontrast: Eine beschleunigte Entwicklung führt in der Regel zu einem steileren Kontrast. Das kann gut sein, um dem alten, oft flauen Film mehr „Biss“ zu geben.  Risiko: Da der Cinestill-Kit bereits für ein bestimmtes Ergebnis (ohne Benzylalkohol) ausbalanciert ist, könnte die Zugabe des Beschleunigers den Kontrast zu stark anheben, sodass die Lichter ausbrennen.
• Bromid-/Verzögerer-Reduktion in Erstentwicklung: mehr Silber verfügbarer für Farbentwicklung kann Magenta fördern — muss sorgfältig getestet werden. Hier ist es wohl einfacher/reproduzierbarer die Entwicklungszeit anzupassen.
• Temperatur leicht anheben (z. B. +2–3 °C) erhöht Reaktionskinetik und Diffusion — hier ist man bei 25°C aber bereits an der Grenze des Originalprozesses C-9165

 

Um zu verstehen warum CD-4 wahrscheinlich der bessere Entwickler ist, kann man sich die Molekülstruktur ansehen.

Erklärung

CD-1 ist ein relativ kleines p-Phenylendiamin-Derivat (oft mit Diethylgruppen).

Die ‚Passung‘ bezieht sich darauf, wie gut das Entwicklermolekül an die Farbkuppler im Film andocken kann, um die Farbstoffbildung auszulösen. Dies wird stark von der Größe und Form der Seitengruppen (die Substituenten am Stickstoff) beeinflusst.

• CD-1: Die Referenz mit kleinen, flexiblen Ethyl-Seitengruppen.
• CD-3: Besitzt eine sehr große und sperrige Seitengruppe (z.B. mit Glycolamid- oder Sulfonamidoethyl-Anteilen). Diese Größe führt zu ’sterischer Hinderung‘, d.h., das Molekül ist zu groß und passt nicht effizient an die Kuppler, die für das kleinere CD-1 (oder CD-2) optimiert sind.
• CD-4: Hat Seitengruppen (z.B. Ethyl und Hydroxyethyl), die in Größe und Flexibilität deutlich näher an CD-1 liegen als die von CD-3. Daher kann CD-4 aufgrund seiner kompakteren Struktur besser an die Farbkuppler des CD-1-basierten Films andocken. Es ist immer noch keine perfekte Passung, aber wesentlich besser als CD-3.

Mögliche Rezepte für weitere Versuche basierend auf CD-3 und CD-4:

Rezept: CD-3 Farbentwickler (E-6-ähnlich)

In dieser Variante wird Ascorbinsäure anstelle von Hydroxylaminsulfat als Antioxidans verwendet.

Chemikalien (für 1 Liter Arbeitslösung)

Wasser (destilliert, ca. 50°C)	800 ml
Kaliumcarbonat (wasserfrei)	25.0 g
Natriumsulfit (wasserfrei)	5.0 g
Kaliumbromid	0.2 g
Ascorbinsäure (Vitamin C)	2.5 g
Benzylalkohol	7.5 ml
Propylenglykol oder Glycerin, ersetzt Diethylenglykol (optional)	12 ml
CD-3 (Farbentwickler-Agens 3)	5.0 g
Kaliumiodid (sehr optional)	10 mg
Mit dest. Wasser auffüllen auf	1000 ml

Anleitung zum Mischen

1. Beginnen Sie mit 800 ml warmem, destilliertem Wasser.
2. Lösen Sie die Chemikalien exakt in der oben angegebenen Reihenfolge. Warten Sie immer, bis eine Chemikalie vollständig gelöst ist, bevor Sie die nächste hinzufügen.
3. Nachdem alle Chemikalien gelöst sind, füllen Sie die Lösung mit kaltem, destilliertem Wasser auf ein Endvolumen von genau 1 Liter auf.
4. Lassen Sie die Lösung vor der Verwendung auf die Arbeitstemperatur abkühlen (üblicherweise 25°C).

Wichtige Hinweise

• pH-Wert: Der Ziel-pH-Wert für diesen Entwickler liegt bei ca. 11.9 — 12.0. Einstellung mit 1% Essigsäure und/oder 1% Natriumhydroxidlösung (Natronlauge).
• Hinweis zur Ascorbinsäure: Ascorbinsäure ist, wie der Name sagt, eine Säure und senkt den pH-Wert. Die angegebene Menge an Kaliumcarbonat ist ein Ausgangspunkt. Es ist unerlässlich, den pH-Wert der fertigen Lösung mit einem kalibrierten Messgerät zu überprüfen und ihn bei Bedarf durch vorsichtige Zugabe von mehr Kaliumcarbonat (am besten als Lösung) auf den Zielwert einzustellen.
• Temperatur: Die Standard-Arbeitstemperatur für den E-6-Prozess ist 38°C ± 0.3°C, wir verwenden ihn hier bei 25°C.
• Haltbarkeit: Die angesetzte Lösung ist nicht sehr lange haltbar. Lagerung in einer vollen, luftdichten Flasche und Verbrauch innerhalb weniger Wochen.

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Rezept: CD-4 Farbentwickler (C-41-ähnlich)

Dieser Entwickler ist der Standard für Farbnegativfilme. Auch hier wird Ascorbinsäure als sicherere Alternative zu Hydroxylaminsulfat eingesetzt.

Chemikalien (für 1 Liter Arbeitslösung)

Wasser (destilliert, ca. 40°C)	800 ml
Natriumsulfit (wasserfrei)	4.25 g
Ascorbinsäure (Vitamin C)	2.5 g
Benzylalkohol	5.5 ml
Propylenglykol oder Glycerin, ersetzt Diethylenglykol (optional)	12 ml
CD-4 (Farbentwickler-Agens 4)	4.75 g
Kaliumcarbonat (wasserfrei)	30.0 g
Kaliumbromid	1.3 g
Mit dest. Wasser auffüllen auf	1000 ml

Anleitung zum Mischen

1. Beginnen Sie mit 800 ml warmem, destilliertem Wasser.
2. Lösen Sie auch hier die Chemikalien exakt in der angegebenen Reihenfolge.
3. Füllen Sie die Lösung nach dem vollständigen Lösen aller Komponenten mit kaltem, destilliertem Wasser auf 1 Liter auf.
4. Lassen Sie die Lösung vor Gebrauch auf die Arbeitstemperatur abkühlen.

Wichtige Hinweise

• pH-Wert: Der Ziel-pH-Wert für den C-41-Entwickler liegt bei 10.0 ± 0.03. Einstellung mit 1% Essigsäure und/oder 1% Natriumhydroxidlösung.
• Hinweis zur Ascorbinsäure: Da Ascorbinsäure sauer ist, muss der pH-Wert am Ende des Mischens unbedingt mit einem kalibrierten pH-Meter kontrolliert werden. Die angegebene Menge Kaliumcarbonat dient als Richtwert. Gegebenenfalls muss der pH-Wert durch weitere, tropfenweise Zugabe einer Kaliumcarbonat-Lösung auf den exakten Sollwert justiert werden.
• Temperatur: Die Standard-Arbeitstemperatur für den C-41-Prozess ist 37.8°C ± 0.15°C. Geringe Abweichungen haben bereits einen großen Einfluss auf die Farbwiedergabe. Wir verwenden ihn bei 25°C.
• Haltbarkeit: Ähnlich wie der CD-3-Entwickler sollte die Lösung kühl, dunkel und unter Luftausschluss gelagert und zügig verbraucht werden.

Rezept: Bleichbad

Dieses Bleichbad  ist ein angepasstes Standard-Kaliumferricyanid-Bleichbad.

Chemikalien (für 1 Liter Arbeitslösung)

Wasser (destilliert, ca. 25°C)	800 ml
Kaliumferricyanid	65 g
Kaliumbromid	50 g
Natriumdihydrogenphosphat (Monohydrat)	20 g
Natriumhydroxid (NaOH) (als 10%ige Lösung)	5-10 ml – siehe Hinweise
Mit dest. Wasser auffüllen auf	1000 ml