X. Цветочувствительность пленки

1. Восприятие цвета. Фотографируемые нами предметы в большинстве случаев окрашены в различные цвета. Их цвет обусловлен тем, что они не в одинаковой степени поглощают излучения, различающиеся между собой по длине волны. Предметы, которые почти полностью отражают весь падающий на них свет, кажутся белыми, а предметы, которые очень сильно его поглощают, - черными. Различные степени серого цвета получаются в результате большего или меньшего поглощения всех цветных излучений в одинаковой пропорции. Тело, поглощающее в основном лучи зеленого и красного цветов и отражающее в значительной степени синие лучи, кажется синим (рис. 281).

Рис. 281. Цвета предметов

Спектральный состав света различных источников различен. Электрический свет по сравнению с солнечным имеет больше желтых и красных лучей (рис. 282). В этом можно убедиться, если днем включить электрическую лампу и сравнить ее свет с солнечным. Следовательно, при освещении различными источниками света один и тот же предмет имеет неодинаковый цветовой оттенок. При той же освещенности в случае электрического освещения от данного предмета отражается намного больше красных лучей, чем при дневном свете. Поэтому красные предметы при электрическом свете кажутся относительно более яркими, чем днем.

При одинаковой интенсивности света глаз по-разному воспринимает яркость отдельных цветов. Желтый цвет воспринимается как более яркий по сравнению с другими, а синий - наоборот - как более темный.

Черно-белая пленка передает все цвета в различных по яркости тонах серого цвета. Однако светочувствительность обыкновенного, не-сенсибилизированного фотографического слоя простирается только на область спектра от ультрафиолетовых и синих лучей до желто-зеленых. Лучи с большей длиной волны фотослой не регистрирует. На фотографии получается неправильная передача яркостей цветов по сравнению с визуальным восприятием человеческого глаза. Наиболее светлым передается синий цвет, хотя глазом он воспринимается как самый темный. Желтый, зеленый и красный цвета, кажущиеся яркими, на фотослой не оказывают воздействия. Такой "слепой" в цветовом отношении фотоматериал ныне вытеснен более совершенным. Его еще применяют при репродуцировании штриховых оригиналов, в полутоновой фотографии и автотипии, т. е. там, где мы имеем дело с черно-белыми объектами.

Рис. 282. Состав дневного света и света лампы накаливания

Спектральная светочувствительность, или цветочувствительность фотографических эмульсий, обусловлена физическими законами. Только те световые лучи оказывают химическое воздействие на фотографический слой, которые им поглощаются. Бромистое серебро имеет желтоватую окраску. Поэтому кристаллы бромистого серебра могут воспринять (поглотить) только коротковолновый синий свет. Световые лучи большей длины волны ими не поглощаются, а значит, и не могут вызвать никаких фотохимических реакций.

При изготовлении фотоматериалов к составным частям эмульсии добавляют специальные красители. Они сообщают эмульсии чувствительность к тем цветным излучениям, которые они поглощают. Красители, повышающие способность фотоматериала к восприятию света различной длины волны, называют сенсибилизаторами*. Таким образом, "слепая" в цветовом отношении эмульсия, благодаря, например, ортохроматическим сенсибилизаторам становится чувствительной к области зеленых и желтых лучей. Желтый и зеленый цвета на снимке получаются светлее и более соответствуют восприятию яркости цветов человеческим глазом. Такие фотографические эмульсии называются ортохроматическими^* (табл. 66).

^* (Sensibilis (лат.) - чувствительный, orthos (греч.) - прямой, правильный; chroma (греч.) - цвет. )

Таблица 66. Фотографическая передача цветов

Посредством сенсибилизации тональная передача фотоматериала улучшается. Однако она еще не соответствует чувствительности глаза к цвету. Длинноволновая область спектра по-прежнему не регистрируется. Нельзя повысить чувствительность к желтому и зеленому цветам. Если хотят достичь дальнейшего улучшения тональной передачи, то необходимо прибегнуть к иному средству, а именно понизить завышенную чувствительность к синему цвету по сравнению с чувствительностью к желтому. Это достигается посредством насадки на объектив желтого фильтра (рис. 283, 284). В зависимости от плотности желтый фильтр задерживает большую или меньшую часть синих лучей и беспрепятственно пропускает зеленые и красные.

Рис. 283. Цветочувствительность различного фотографического материала по сравнению с чувствительностью человеческого глаза (при дневном освещении): 1 - кривая цветовосприятия человеческого глава; 2 - чувствительность ортохроматических фотоматериалов; 3 - чувствительность панхроматических фотоматериалов; 4 - чувствительность изопанхроматических фотоматериалов

Чем выше синяя составляющая воздействующего излучения, тем сильнее должна быть фильтрация для получения правильной тональности. Чем плотнее фильтр, тем больше лучей им поглощается и тем больше должна быть увеличена выдержка.

Рис. 284. Изменение цветопередачи изопанхроматической пленки посредством применения светлого желтого фильтра: 1 - кривая цветовосприятия человеческого глаза; 2 - чувствительность изопанхроматических фотоматериалов; 3 - со светлым желтым фильтром

2. Действие светофильтров. Благодаря применению фильтра достигается более правильная передача яркости определенных цветов. Желтый фильтр почти полностью пропускает лучи своего цвета, т. е. желтые, и в большей или меньшей степени поглощает лучи дополнительного цвета, в данном случае синие. Следовательно, фильтр осветляет на фото собственный цвет и притемняет дополнительный. Эта цветная коррекция сопряжена с потерей света, которая тем выше, чем больше исключается фотохимически сильнодействующих лучей. Увеличение выдержки при этом довольно значительно. Поэтому фильтры применяют только тогда, когда это действительно необходимо для улучшения качества изображения.

Для цветной коррекции ортохроматических слоев используется только желтый фильтр. Он осветляет зеленый и желтый цвета. Для репортажной съемки требуется возможно короткая выдержка и поэтому зачастую приходится отказываться от цветовой коррекции. Желтый фильтр применяют, если зеленый цвет играет в изображении важную роль или, например, фотографируют прозрачно-голубое небо, покрытое легкими светлыми облаками, снежную поверхность с легкими голубыми тенями. Такой фильтр осветляет на снимке зеленые поверхности луга, леса или отдельных деревьев и дает зелени хорошую проработку. В зависимости от его плотности он на снимке придает ту или иную плотность небу, хорошо выделяет облака. Чем плотнее фильтр, тем темнее передается небо (рис. 285 - 288). Так называемое "грозовое настроение" создается применением плотного желтого фильтра. Разумеется, нужно остерегаться применять на больших высотах (горные хребты) слишком плотный желтый фильтр. Из-за применения такого фильтра небо на снимке получится черным, ночным, и тональная передача исказится. С желтым фильтром плотнее передаются голубые тени, точно так же, как и голубое небо. Без применения желтого фильтра голубые тона не прорабатываются, и снежные плоскости выглядят на снимке невыразительно. Применив желтый фильтр, вместо однообразного белого пятна получаем хорошо детализированный снежный ландшафт, в котором, особенно при боковом свете, рельефно выделяются лыжни, следы или малейшие складки местности.

Особое место занимает оттененный фильтр (рис. 289). Если он желтый, то, примерно, от середины начинается переход от желтого цвета к бесцветному. Его успешно применяют в пейзажной съемке с темным передним планом, за которым простирается светло-голубое небо с белыми облаками.

Если фотографировать без фильтра и экспонировать по переднему плану, как того требуют правила экспонирования, то получится передержка более светлых мест сюжета, т. е. неба и дали. Они образуют на позитиве белые пятна без проработки. Если же экспонировать по небу, то передний план будет недодержан и получится слишком темным. Оттененный фильтр ослабит действие голубых лучей неба. На отпечатке получатся белые облака на притемненном небе и даль пропечатается. Лучи переднего плана не фильтруются и, вследствие этого, не получают цветовой коррекции. Этим достигается выравнивание экспозиции между светлым небом и темным передним планом.

Оттененный фильтр одевают на аппарат таким образом, чтобы его желтая часть была сверху и фильтровала только лучи неба. Пограничная зона между обеими частями фильтра должна при съемке располагаться горизонтально. Лучше, если оттененный фильтр надевается не непосредственно на объектив, а насаживается на солнечную бленду. При этом легче совместить переходную зону фильтра с линией горизонта пейзажа.

Рис. 285 - 288. Действие фильтра. Один и тот же сюжет сфотографирован с применением фильтра 'Панхромар' и без него (Леман и Бальцер, Ломач): рис. 285 - сфотографировано на изопанхроматической пленке без фильтра; рис. 286 - сфотографировано с применением желтого фильтра 'Панхромар' средней плотности (фильтр ≈ 1,5); фактор 1,5 - 2); рис. 288 - сфотографировано с применением оранжевого фильтра 'Панхромар' рис. 287 - сфотографировано с применением желто-зеленого фильтра 'Панхромар' (фильтр - фильтр - фактор ≈ 3 - 4); в процессе увеличения вода на переднем плане оттенялась

Диаметр фильтра подбирается соответственно размеру солнечной бленды, т. е. применяется больший фильтр, чем это требуется по диаметру объектива. Передняя линза некоторых современных объективов посажена глубоко в оправе так, что солнечная бленда как бы вмонтирована в объектив. При такой конструкции оттененный фильтр надевается или навинчивается непосредственно на оправу объектива. В остальных короткофокусных объективах (до 58 мм) расстояние до передней линзы выбирают равным 4 - 5 см. Чем сильнее диафрагмируют объектив, тем естественнее на снимке получается переход от переднего плана к дали. Поскольку желтая часть фильтра задерживает только лучи неба и дали, то при съемке требуется лишь незначительное увеличение выдержки.

Оттененный фильтр можно также применять при съемках с особо светлым передним планом (глетчеры, снежные поля, водные поверхности). При этом фильтр переворачивают желтой частью вниз.

Рис. 289. Оттененный фильтр

Фильтр частично поглощает свет; количество световых лучей, падающих на фотографический слой, уменьшается. Поэтому каждый фильтр имеет определенную "кратность", т. е. коэффициент, на который нужно умножить выдержку для того, чтобы получить правильную экспозицию при наличии фильтра.

Как правило, кратность фильтра дается завышенной. Это значит, что он рассчитывается на слабосенсибилизированный фотоматериал.

Современные пленки при применении фильтра требуют незначительного увеличения выдержки. Если слишком увеличить выдержку, то на негативе плотность неба будет чрезмерна и облака не получатся на отпечатке. Действие фильтра хорошо проявляется только при точной экспозиции.

3. Панхроматическая пленка. Повышенная чувствительность не-сенсибилизированной эмульсии к синим лучам неблагоприятно отражается на передаче в сером тоне отдельных красок, поскольку относительная яркость их не соответствует цветочувствительности человеческого глаза. Ортохроматическая эмульсия выгодно отличается тем, что у нее понижена чувствительность к синим лучам и повышена к зеленому и желтому частям спектра. Панхроматическая эмульсия обладает повышенной чувствительностью к лучам длинноволновой красной части спектра. Очувствлением эмульсии к красным лучам достигают:

а) понижения чувствительности к синему цвету;

б) светлой передачи желтого цвета (желтый передается в два раза светлее голубого);

в) осветление красного цвета таким образом, что на снимке он передается светлее зеленого.

Чтобы получить фотоснимок с совершенно правильной тональностью, в некоторых случаях необходимо провести следующую цветовую коррекцию:

1. Количество голубых лучей нужно понизить так, чтобы они составляли только небольшую часть количества желтых лучей. Это достигается применением светлого или средней плотности желтого фильтра. При этом выдержка увеличивается не более чем вдвое. Применение более плотного желтого фильтра, как это было необходимо для ортохроматической пленки, здесь не требуется.

2. Красные лучи должны быть ослаблены настолько, чтобы красное на снимке получалось темнее зеленого. Для этого пригоден слабый синий фильтр.

Обе коррекции осуществляются применением желто-зеленого фильтра, который состоит из сложенных вместе слабого синего фильтра и немного более плотного желтого. Итак, применение желто-зеленого фильтра с панхроматическими пленками ведет к правильному тональному воспроизведению цветов. Повышенная чувствительность панхроматических пленок к красноволновой зоне спектра дает возможность, в определенных случаях, сокращать выдержку.

Спектральный состав дневного света колеблется. В утренние и вечерние часы преобладают зеленые и, еще более, красные лучи. Когда солнце находится низко над горизонтом (рис. 290), путь лучей через насыщенную парами атмосферу земли удлиняется. При этом атмосфера действует в качестве слабого желтого фильтра и поглощает часть синих лучей. Поэтому при съемке применение желтого фильтра излишне.

Рис. 290. Путь солнечных лучей через атмосферу: а - полдень (во время высокого стояния солнца); б - утром и вечером (при низком стоянии солнца)

Состав искусственного света отличается от дневного. В нем преобладают желтые и красные лучи, а синие - приглушены. Поэтому снимки, выполненные при искусственном освещении на панхроматических пленках без фильтра, тонально правильно передают соотношение желтых и синих цветов. Так как в искусственном свете красная составляющая значительно выше, чем в дневном, и это определенным образом воздействует на панхроматическую эмульсию, то общая светочувствительность панхроматической пленки к искусственному свету выше, чем к дневному. Итак, панхроматическая пленка имеет два значения светочувствительности: одно - для дневного света, второе - для искусственного. Разница между ними достигает 1 - 5° ДИН. Так как при съемках с искусственным освещением часто приходится обходиться минимальным количеством света, панхроматическая пленка с ее повышенной светочувствительностью для искусственного освещения имеет особое значение (рис. 291).

Преувеличенно светлая передача красного цвета панхроматическими пленками имеет свои преимущества и недостатки. При съемке портрета веснушки осветляются настолько, что становятся невидимыми на негативе. Это делает излишним дорогостоящую, отнимающую время ретушь. Совершенно притушается на снимке также краснота носа. Конечно, вместе с этим бледнеют и розоватые оттенки кожи и губ. Они передаются на снимке бледно и непластично. При портретной съемке этого недостатка можно избежать, применив киногрим. Перед съемкой грим нужно хорошо втереть в кожу. Ярко должны быть подкрашены также губы. Если их еще и слегка увлажнить, то на снимке они приобретут естественный блеск и свежесть. Итак, панхроматическая пленка является по существу специальной пленкой для фотографирования при искусственном освещении, так как она имеет к нему повышенную светочувствительность. В общих случаях фильтр не применяется.

Рис. 291. Цветопередача изопанхрома-тической пленки при искусственном освещении без применения фильтра: 1 - кривая цветовосприятия человеческого глаза; 2 - чувствительность изопанхроматических фотоматериалов при искусственном освещении

4. Изопанхроматическая пленка. Изопанхроматическая^* пленка была создана для исправления передачи красного цвета. Она имеет слегка пониженную чувствительность к красному цвету и несколько повышенную к зеленому. Зеленый и красный цвета передаются одинаково яркими, так, как воспринимает их глаз. К сожалению, синий цвет передается светлее остальных. Высокая чувствительность пленки ко всем цветам требует проводить обработку в полной темноте или при темно-зеленом освещении. Процесс проявления контролируется только по времени. Благодаря внедрению изопанхроматических материалов преимущественно в виде роликовой и малоформатной пленки форма бачкового и вертикального проявления получила наибольшее распространение (табл. 67).

^* (Изо (греч.) - одинаково; пан (греч.) - все; все цвета воспроизводятся одинаково. )

Применением светлого желтого фильтра при фотосъемке с дневным освещением достигается полное соответствие тональности изображения с цветным восприятием глаза.

Таблица 67. Яркость цветов

Таблица 68. Фильтры для панхроматических пленок

В связи с этим изопанхроматическая пленка нашла самое широкое распространение во всех отраслях фотографии. В настоящее время она является универсальной в фотографической практике и наиболее подходящей для любителей. Напротив, панхроматическая пленка - специальная пленка для съемки при неблагоприятных условиях искусственного освещения. Ортохроматическая пленка - также специальная пленка, например, для репродукций. Пользуясь ею, можно контролировать процесс проявления при красном свете (табл. 68).

Указанные в табл. 69 величины кратности фильтра действительны для съемок, при которых часть голубого неба покрыта белыми облаками. Если небо темно-голубое, без облаков, то кратность фильтра повышается, а при съемках утром и вечером кратность фильтра понижается.

Таблица 69. Сопоставление фильтров

Примечание. Для ортохроматических пленок кратность фильтра увеличивают примерно на 50%.

При очень синем освещении (например, съемка в тени при ясном небе) из "кратности" вычитают единицу, остаток удваивают и к полученной величине прибавляют единицу. Например, пусть кратность равна 3,5. Имеем (3,5 - 1) o 2 = 5; 5 + 1 - 6. При желтом освещении (искусственный свет) из кратности вычитают единицу, остаток делят на 2 и к полученной величине прибавляют единицу.

Например, для той же кратности фильтра имеем (3,5 - 1) : 2 = 1,25; 1,25 + 1 = 2,25.