Основы цветной фотографии

В основу цветной фотографии положено свойство окрашенных веществ давать при смешении новые цвета, отличные от цветов смешиваемых веществ. Лучшими свойствами цветовоспроизведения обладает триада, состоящая из желтого, пурпурного и голубого красителей (CMY-модель), которые при смешивании в разнообразных сочетаниях и количествах дают возможность воспроизвести все цвета природы. Цветная фотография использует именно три такие красителя, как, впрочем, и полиграфия.

Указанное свойство красителей CMY-модели отнюдь не является случайным. Оно вытекает из физиологических особенностей нашего цветового зрения, которое одинаково является трехцветным. В сетчатке глаза содержатся светочувствительные нервные клетки трех родов - синечувствительные, зеленочувствительные и красночувствительные. Раздражение каждого из этих видов клеток, производимое лучами соответствующих зон спектра, вызывает ощущение синего, зеленого и красного основных цветов. Изолированное возбуждение нервных клеток каждого рода происходит редко. Спектральный состав света сложен и, попадая на сетчатку глаза, приводит в возбуждение в той или иной степени клетки двух или всех трех родов.

В соответствии с изложенным многоцветное фотографическое изображение можно получить, если при фотосъемке осуществить цветоделение фотографируемого объекта на три спектральных зоны, получить три цветоделенных негатива, напечатать с них три частичных одноцветных изображения, а затем совместить по контурам эти три изображения в одно.

Цветная фотопленка и фотобумага отличаются от черно-белых тем, что содержат три светочувствительных слоя, нанесенных один поверх другого (рис. 1). После фотосъемки и проявления во всех трех слоях фотопленки образуются обычные изображения, состоящие, подобно черно-белой фотографии, из мельчайших частиц металлического серебра. Однако изображения эти цветоделенные, так как цветовая (зональная) чувствительность трех слоев пленки различна. Верхний слой пленки чувствителен только к синим лучам, но не чувствителен к зеленым и красным. Средний слой чувствителен к зеленым лучам, но не чувствителен к красным. Нижний слой чувствителен к красным, но не чувствителен к зеленым лучам.

На иллюстрации:

• Рис. 1 Схема строения цветной фотопленки по CMY-модели.
• Рис. 2 Схема цветоделения. Справа указаны цвета красителей, образующихся при проявлении.
• Рис. 3 Схема цветоделения и цветовоспроизведения при цветной печати и фотосъемке. Буквами обозначены цвета: С - синий, Г - голубой, З - зеленый, Ж - желтый, К - красный, П - пурпурный, Б - белый, Ч - черный.

Поскольку средний и нижний слои пленки чувствительны и к синим лучам, между верхним и средним слоями наносится тонкий (несветочувствительный) слой - желтый светофильтр, задерживающий синие лучи, но пропускающий зеленые и красные.

Такое устройство цветной фотопленки и особая избирательная чувствительность ее слоев допускает за одну экспозицию получить три цветоделенных изображения.

На рис. 2 слева нарисована схема цветоделения в процессе фотосъемки на цветной фотопленке. Синие лучи действуют только на верхний слой пленки. Дальнейшему проникновению их в толщу пленки препятствует межслойный желтый светофильтр. Лучи зеленой и красной зон проходят сквозь верхний эмульсионный слой, не оказывая на него воздействия. Проникают они также сквозь желтый слой и достигают среднего и нижнего слоев пленки, но на средний слой действуют только зеленые лучи, а на нижний только красные.

Другая особенность цветной фотопленки (фотобумаги) состоит в том, что в каждой ее эмульсионном слое, кроме обычных химических соединений, входящих в состав фотоэмульсии, содержатся специфические вещества - компоненты цветного проявления. Сами по себе бесцветные, эти вещества в процессе проявления фотоматериала вступают в реакцию конденсации с первичными продуктами окисления специального проявляющего раствора и образуют красители в количестве, пропорциональном количеству восстановленного в слоях пленки металлического серебра. Таким образом, в процессе проявления цветной фотопленки в каждом ее светочувствительном слое возникает единовременно два изображения - одно черное (серебряное), а другое - из красителя. Последующими операциями химической обработки цветной фотопленки серебряное изображение удаляется. Одновременно обесцвечивается и межслойный желтый светофильтр, и в слоях пленки остаются только цветные негативные изображения, наложенные одно на другое и совмещенные точно по контурам. Получается цветной негатив, с которого репродуцируются отпечатки на подобной же цветной фотобумаге.

Поскольку цветной негатив должен быть обратным объекту фотосъемки по распределению светлых и темных мест и по цветам, красители, образующиеся при проявлении в слоях, имеют цвета, дополнительные к цветам лучей, воздействовавших на светочувствительные слои. В верхнем синечувствительном слое образуется желтый краситель, в среднем, зеленочувствительном - пурпурный краситель, а в нижнем, красночувствительном - голубой краситель. Вследствие этого цветной негатив имеет необычный вид: синее небо передается на них красновато-желтым, желтая рожь - синей, зеленая трава - пурпурной и т.д. Естественные цвета получаются в дополнительных к ним цветах.

На рис. 3 приведена схема процессов цветоделения и цветовоспроизведения при цветной печати и съемке. Воспроизводимый предмет условно представлен на этой схеме в виде полоски, состоящей из цветов: синего, голубого, зеленого, желтого, красного, пурпурного и ахроматических тонов белого и черного. Стрелками обозначены цветовые лучи и распределение их при цветоделении в светочувствительных слоях цветной фотопленки и фотобумаги. Цвета обозначены первыми литерами их названий. Схема прослеживает процесс образования цветов в цветном негативе и позитиве.

Обработка цветных материалов совершается по специально разработанному методу, предусматривающему режим, выполнение которого доступно не каждому фотолюбителю, но наряду с ним выработаны и упрощенные способы.

Следует сказать, что чрезвычайная сложность производства не позволяет получать цветные фотографии с точным цветовым балансом. Отсюда на цветных негативах присутствуют цветоделительные и градационные нарушения. Это обстоятельство требует при печати позитивных изображений применения специальной настройки баланса плотности изображений с помощью набора корректирующих голубых, пурпурных и желтых светофильтров.