4.1.7. Сбалансированность светочувствительных слоев

Высококачественное цветное изображение можно получить только на цветных материалах, у которых характеристики отдельных светочувствительных слоев соответствуют друг другу (в фотографии используют термин "сбалансированы"). Показателем сбалансированности цветных материалов выбраны баланс светочувствительности и баланс контрастности.

4.1.7.1. Баланс светочувствительности

Баланс светочувствительности Б_ч определяет степень взаимного соответствия светочувствительности слоев цветного фотоматериала. Численно Б_ч равен отношению наибольшей частичной светочувствительности к наименьшей.

Неодинаковая светочувствительность элементарных слоев цветных фотоматериалов (Б_ч > 1) приводит к искажению цветопередачи (появлению на изображении избыточного тона) и резко уменьшает фонографическую широту. Казалось бы, все очень просто: для цветных фотографических материалов должно соблюдаться условие Б_ч = 1 (или хотя бы Б_ч ≈ 1). Однако в действительности все значительно сложнее.

Представим себе, что значения светочувствительности всех трех слоев цветной негативной пленки, полученные при экспонировании светом с равномерным распределением излучений, равны (Б_ч = 1). Если съемка идет при дневном свете, в котором интенсивности синей, зеленой и красной составляющих примерно равны, то полученные цветные изображения не будут иметь искажения (во всяком случае, по данной причине).

Если на эту же пленку вести съемку при лампах накаливания, результат будет совсем иной. В их свете преобладает излучение красного и не достает излучения синего цвета. Соответственно, красночувствительный слой получит большую, а сине-чувствительный - меньшую экспозицию, что (при равной чувствительности) вызовет у красночувствительного слоя больший фотографический эффект, т. е. на изображении будет преобладать голубой тон (как мы помним, в красночувствительном слое образуется голубой краситель).

Из рассмотренного примера можно сделать вывод: светочувствительность отдельных слоев цветных фотоматериалов должна быть выбрана в соответствии со спектральным составом света, при котором производится съемка (печать). Чем выше интенсивность излучения какого-либо из основных цветов, тем меньше должна быть светочувствительность, воспринимающего это излучение слоя.

Нужно помнить, что значение светочувствительности отдельных слоев в заметной степени зависит от спектрального состава света, которым проводится экспонирование. При сенситометрических испытаниях пользуются светом, по спектральному составу близким к тому, при котором фотоматериал должен экспонироваться на практике. В этом и только в этом случае можно говорить о том, что баланс светочувствительности цветного фотоматериала должен быть равен единице.

В настоящее время в Советском Союзе выпускаются два типа цветных фотоматериалов (негативных и обращаемых), предназначенных для различных условий съемки.

Цветные фотоматериалы для дневного света (тип ДС) предназначены для съемок при источнике света с цветовой температурой 5500 K. Это дневной солнечный свет и близкие к нему по спектральному составу импульсные лампы, магниевые лампы-вспышки, дуговые фонари с дугой высокого напряжения, некоторые виды люминесцентных ламп и др. Такие фотоматериалы обозначаются буквой Д или изображением солнца.

Цветные фотоматериалы для ламп накаливания (тип ЛН) предназначены для съемок при источнике света с цветовой температурой 3200 K. Это электрические лампы накаливания, фотолампы и др. Они обозначаются буквой Л или изображением лампы.

Если на фотоматериале типа ДС проводить съемку при лампах накаливания, то на негативном изображении будет преобладать голубой тон (см. вышеописанный пример), а на обращаемом - красный. При съемке на материалы типа ЛН при дневном свете на негативе будет преобладать желтый тон, а на обращенном изображении - синий.

На спектральный состав света влияет очень много факторов. Например, спектральный состав естественного дневного света зависит от времени года, часа суток, облачности, дымки и т. д. Поэтому на. практике съемка, как правило, проводится не в. тех условиях, для которых предназначен фотоматериал. В результате возникают искажения цветопередачи, связанные с отклонением от баланса светочувствительности - появление избыточного фона, уменьшение фотографической широты.

Коррекция цвета при печати позволяет почти полностью устранить искажения из избыточного тона, образовавшиеся в результате даже очень значительного отклонения от баланса светочувствительности. Искажения от уменьшения фотографической широты в процессе печати не устраняются и могут быть столь значительны, что получить доброкачественное цветное изображение становится невозможным. Так бывает, например, при съемке фотоматериалами типа ДС при лампах накаливания и, наоборот, материалами типа ЛН при дневном свете.

Однако оба вида искажений цветопередачи, которыми чревата съемка в условиях, не предназначенных для данного материала, могут быть предотвращены с помощью компенсационных светофильтров, которые находят все большее применение при фото- и особенно при киносъемке. Цвет фильтра подбирают таким образом, чтобы преобразовать свет, действующий при съемке (вернее его спектральный состав) в свет, для которого предназначен фотоматериал.

Для съемок пленками ЛН при дневном свете устанавливается оранжевый компенсирующий фильтр, а для съемок пленками ДС при лампах накаливания - голубой.

В последние годы начат выпуск цветных негативных пленок, имеющих очень большую фотографическую широту. Это позволяет проводить на них съемку при существенно различном спектральном составе света - от дневного до ламп накаливания. Пленки сбалансированы на "промежуточный" свет с цветовой температурой 4200 K. Искажения в виде избыточного тона устраняются в процессе печати.

4.1.7.2. Баланс контрастности

Баланс контрастности Б_к характеризует степень соответствия (сбалансированности) контрастности светочувствительных слоев цветных фотоматериалов, т. е. способность материала правильно воспроизводить цвета одинаково окрашенных, но различных по яркости участков объекта съемки. Численно этот показатель выражается как разность наибольшего и наименьшего частичных коэффициентов контрастности.

Если при испытаниях определяют не коэффициенты контрастности, а градиенты, то баланс контрастности численно выражают разностью наибольшего и наименьшего частичных градиентов.

Рис. 4.16. Характеристические кривые цветного фотоматериала, разбалансированного по контрастности: 1 - синечувствительный слой, 2 - зеленочувствительный слой, 3 - красночувствительный слой; в тенях (левее точки А) преобладает сине-фиолетовый тон, в светах (правее точки A) - желто-оранжевый

Фотоматериалы, заметно разбалансированные по контрастности, дают искаженное по цвету изображение, у которого преобладающие тона в тенях и светах не совпадают - см. рис. 4.16 и 4.17 (на цветной вклейке). Исправить такие искажения цветопередачи - невозможно ни при съемке, ни при печати. При корректировке цвета или при использовании компенсационных фильтров мы "сдвигаем" характеристические кривые отдельных слоев вдоль оси логарифмов экспозиций, но не можем изменить их наклон.

Рис. 4.17. Из-за разбаланса негативного материала в темных участках преобладают холодные тона

В отношении этого показателя к цветным фотоматериалам предъявляются особенно высокие требования - отклонения баланса контрастности не должны превышать следующих значений: