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Im eigentlichen Sinne heisst Sensitometrie «Messung und Aufzeichnung der Empfindlichkeit».
Die Sensitometrie befasst sich mit der Auswertung und grafischen Darstellung von fotografischen Zusammenhängen. Der Hauptnutzen für die grafische Industrie ist die Darstellung der charakteristischen Gradationskurve. Sie zeigt den Verlauf der Tonwertwiedergabe und erlaubt Rückschlüsse auf die Veränderung von der Vorlage zur Wiedergabe.
Die Grundlagen zur Sensitometrie wurden 1890 mit der Veröffentlichung von «Foto-Chemical Investigation» von Hurter & Drifﬁeld gelegt. Sie stellten die Reaktion fotografischer Emulsionen auf die Einwirkung von Licht in der Form von logarithmischen Kurven dar. Die charakteristische Kurve gilt als Grundlage der Sensitometrie. Im Grunde ist die Densitometrie eine Untermenge der Sensitometrie, da sie die Messdaten zur Darstellung liefert.
Tonwerte werden in der Sensitometrie in ein cartesisches System (Koordinatensystem) eingetragen. Die Kurvenlagen der einzelnen Segmente geben Auskunft über die Tonwertwiedergabe.