Цветные фотографические материалы

Строение многослойных цветных фотоматериалов

В цветной фотографии широко используют негативнопозитивные процессы для получения цветных позитивных изображений на прозрачной и непрозрачной основе, а также малоформатных цветных диапозитивов на пленке, обрабатываемой с обращением.

Цветные фотографические пленки и фотобумаги содержат три светочувствительных слоя: синечувствительный, зеленочувствительный и красночувствительный. В эти слои введены цветные компоненты, из которых при цветном проявлении на засвеченных участках образуются красители. Таким образом, многоцветный фотографический снимок получается субтрактивным синтезом, а именно: наложением трех однокрасочных изображений - желтого, пурпурного и голубого (ил. 71).

Синечувствительный слой состоит из несенсибилизированной эмульсии, поэтому он регистрирует изменения энергии только синих излучений, падающих от объекта съемки. Помимо галогенида серебра в этот слой введена компонента, из которой при цветном проявлении образуется желтый краситель. Различные концентрации желтого красителя регулируют в процессе печати энергию синих излучений.

Зеленочувствительный слой состоит из сенсибилизированной эмульсии, очувствленной к зеленым излучениям. Для получения окрашенного изображения в этот слой введена компонента, из которой при цветном проявлении на засвеченных участках образуется пурпурный краситель. Он поглощает зеленые излучения, поэтому изменение его концентрации в проявленном изображении регулирует при печати интенсивность зеленых излучений.

Так как любая фотографическая эмульсия имеет естественную светочувствительность в синей зоне спектра, то, для того чтобы сенсибилизированный к зеленому свету слой реагировал только на зеленые излучения и не засвечивался под действием синих излучений, его располагают ниже синечувствительного слоя, а между ними размещают желтый фильтровый слой.

Ил. 71. Цветоделение красителей субстрактивного синтеза (фото В. Стигнеева)

Желтый фильтровый слой поглощает проходящие через верхний слой синие излучения и не допускает их к расположенным ниже зелено- и красночувствительным слоям.

Чтобы желтый фильтровый слой не оказывал влияния при проекции или печати, его изготовляют из мелкодисперсного металлического серебра, которое в процессе химико-фотографической обработки удаляют из пленки.

Красночувствительный слой, расположенный ближе к подложке, состоит из эмульсии, очувствленной к красным излучениям. Для образования на засвеченных участках голубого изображения, регулирующего при печати интенсивность красных излучений, в этот слой введена компонента, образующая при цветном проявлении голубой краситель. Чем сильнее засвечены участки красночувствительного слоя, тем большая концентрация голубого красителя в них образуется и меньшая доля красных излучений через них проходит. Чтобы красные излучения, выходящие из этого слоя, не отражались от обратной стороны подложки, на нее наносят противоореольный слой зеленого или коричневого цвета. На пленках с обращением противоореольный слой коричневого цвета размещается между красночувствительным слоем и подложкой. Противоореольный слой исключает возможность возникновения ореолов отражения, которые снижают резкость изображения. В процессе химико-фотографической обработки окраска противоореольного слоя разрушается.

Цветные фотобумаги, как правило, не содержат противоореольного слоя, но, так как позитивы делают значительно большего формата, ореолы отражения на резкость изображения заметного влияния не оказывают.

Технологическая схема цветофотографического процесса. Существуют два типа технологического процесса изготовления цветных фотоизображений: негативно-позитивный и процесс с обращением (ил. 72 и 73).

Негативно-позитивный процесс включает следующие четыре операции:

1) съемку - экспонирование негативной многослойной пленки;

2) химико-фотографическую обработку негативной пленки, завершающуюся получением проявленного цветного негатива;

3) печать цветного позитива с цветного негатива на многослойную фотобумагу или цветную позитивную пленку;

4) химико-фотографическую обработку цветной фотобумаги или позитивной пленки.

В негативно-позитивном процессе печать цветного позитива с цветного негатива требует трудоемкой работы по выбору оптимальных экспозиционных условий. Вместе с тем такой процесс позволяет опробовать разные варианты печати и достичь желаемого цветового тона.

Ил. 72. Схема негативно-позитивного процесса

Обращаемая пленка облегчает изготовление позитивного изображения. Но зато сам процесс съемки становится значительно сложнее, особенно если ставится задача получить тот или иной художественный эффект.

В негативно-позитивных процессах тональность и колорит изображения фотограф изменяет обычно в процессе печати, а при использовании обращаемой пленки - только в процессе съемки.

Пленка с обращением при правильном экспонировании обеспечивает более точное воспроизведение цветов фотографируемого объекта. При ее использовании не требуется трудоемкого процесса печати, но химикофотографическая обработка сложнее обработки негативных пленок, так как требует двукратного проявления: первый раз в черно-белом проявителе, а второй - в цветном, и, кроме того, равномерной засветки пленки после первого проявления.

Условия точного цветовоспроизведения. В любом цветофотографическом процессе, как негативном, так и позитивном, можно выделить три стадии: аналитическую (Цветоделительную), промежуточную (градационную) и синтез.

Ил. 73. Схема обработки цветных обращаемых пленок

Аналитическая стадия заключается в том, что многоцветное изображение оригинала оптически разделяется тремя слоями, имеющими различную спектральную чувствительность, на три цветоделейных изображения: синефильтровое, зеленофильтровое и краснофильтровое. Эти цветоделенные изображения нередко называют просто синим, зеленым и красным. Цветоделительная стадия целиком и полностью зависит от спектральной чувствительности, и прежде всего от сенсибилизации эмульсионных слоев.

На промежуточной стадии цветоделенные изображения зарегистрированные в виде скрытых фотографических изображений, в результате химико-фотографическои обработки преобразуются в однокрасочные изображения-желтое, пурпурное, голубое. Эта стадия процесса прежде всего зависит от градационных свойств светочувствительных слоев пленки, их светочувствительности, контрастности и фотографической широты. Градационные свойства изображения изменяются также от экспозиции и химико-фотографической обработки.

Синтез сводится к образованию многоцветного изображения в результате прохождения света через три однокрасочных изображения. Синтез определяется спектральными свойствами красителей, образующих эти однокрасочные изображения, и изменяется также от спектрального состава света, при котором производится печать или рассматривается цветной снимок.

По теории цветовоспроизведения, основные положения которой разработаны замечательным советским ученым Н. Д. Нюбергом, для точного воспроизведения цвета необходимы три условия:

1) идеальный анализ, заключающийся в том, что излучения, зрительно воспринимаемые одинаковыми по цвету, должны одинаково действовать и на светочувствительные слои. Для этого спектральная чувствительность слоев должна быть подобна спектральной чувствительности колбочковых фоторецепторов глаза;

2) идеальная градационная передача - вся шкала серых цветов оригинала должна воспроизводиться совершенно точно;

3) идеальное цветоделение красителей субтрактивного синтеза. Для этого необходимо, чтобы каждый из трех красителей имел поглощение лишь в одной зоне спектра и не имел побочных вредных поглощений в двух других зонах, или же маскирование должно полностью устранять вредное действие этих побочных поглощений. Следовательно, пурпурный краситель не должен быть загрязнен примесью желтого и голубого красителей, голубой - примесью желтого и пурпурного, желтый - примесью пурпурного и голубого. Однако все реальные красители имеют побочные вредные поглощения. Поэтому для улучшения цветоделения приходится применять специальный способ устранения действия этих вредных поглощений в процессе печати. Способы цветоисправления называют цветоделительным маскированием.

Некоторое улучшение цветоделения получается также при сужении зон спектральной чувствительности фотографических слоев по сравнению с зонами спектральной чувствительности приемников глаза. Установлено, что зоны чувствительности каждого из двух слоев глаза не должны перекрываться более чем на 10%. Это условие выполняется почти во всех типах пленок.

Дальнейшее сужение зоны спектральной чувствительности хотя и приводит к некоторому улучшению цветоделения, однако при этом сильно снижается светочувствительность слоев. Поэтому такое сужение зоны спектральной чувствительности допускается только в позитивных и дубль-позитивных материалах.

При аддитивном способе печати изображений также происходит сужение зон спектральной чувствительности. Поэтому печать цветных позитивов через синий, зеленый и красный светофильтры приводит к улучшению цветоделения. Фотоотпечатки, изготовленные таким образом, получаются более насыщенными по цвету, чем при субтрактивной печати.

Цветоделительные искажения обусловлены применяемыми сенсибилизаторами и цветными компонентами. Поэтому для каждого типа пленки они являются постоянными.

Маскированные негативные пленки. Отечественная промышленность выпускает два типа фотографических негативных пленок: немаскированные - содержащие бесцветные (до проявления) компоненты, и маскированные - имеющие окрашенные компоненты.

В зеленочувствительный слой маскированных пленок вводят компоненту с первичной желтой окраской. В процессе цветного проявления на засвеченных участках из этой компоненты образуется пурпурный краситель. Чем больше получается пурпурного красителя, тем меньше остается желтоокрашенной компоненты. Поэтому в зеленочувствительном слое одновременно с негативным пурпурным изображением получается позитивное желтое изображение малой контрастности, которое называется цветной маской. В результате сложения этих изображений вредное поглощение пурпурного красителя в синей зоне спектра компенсируется желтой маской.

Для устранения действия вредного поглощения голубого красителя в синей и зеленой зонах спектра компонента, вводимая в красночувствительный слой маскированных пленок, имеет первичную розовую или розово-оранжевую окраску. Вследствие этого негативные изображения на маскированных пленках имеют желто-оранжевую масковую вуаль.

Для печати позитивов с маскированных негативов применяют специальную фотобумагу, которая сбалансирована по чувствительности слоев так, что масковая вуаль не вызывает затруднений в процессе печати.

Помимо трех светочувствительных и двух дополнительных слоев - противоореольного и фильтрового, - являющихся обязательными для негативных и обращаемых пленок, маскированные пленки содержат еще защитный слой, который предохраняет поверхность эмульсии от механических повреждений, а также специальное покрытие против электростатических зарядов, которые при попадании пыли на пленку удерживают ее на поверхности подложки. Пленки изготавливают на негорючей триацетатной основе. Толщина всех трех эмульсионных слоев около 20 мкм.