Получение цветного изображения многоцветных объектов в фотографии, кино, полиграфии и телевидении

Получение цветного изображения многоцветных объектов в фотографии можно проанализировать на примере цветной таблицы (рис. 25). Рассматривая схему получения изображения многоцветной таблицы на многослойных цветных фотоматериалах, необходимо твердо запомнить:

1. Лучи, действующие на цветные фотоматериалы, содержат синюю, зеленую и красную составляющие.
2. Изображения на цветных фотоматериалах состоят из желтого, пурпурного и голубого красителей и все цвета образуются при их сочетании в различных соотношениях.
3. Пары взаимодополнительных цветов.

Рис. 25. Схема получения изображения цветной таблицы на цветных фотоматериалах: а - объект съемки; б - негатив в разрезе; в - цвета негатива; г - позитив в разрезе; д - цвета позитива

Если известны пары взаимодополнительных цветов, то легко определить состав сложного цвета. С этой целью используют цветовой треугольник (рис. 5), углы которого обозначены основными цветами, а у основания перпендикуляров, опущенных на противолежащие стороны, располагаются дополнительные цвета. Два основных цвета, расположенных в вершинах углов треугольника, прилегающих к стороне, и составляют дополнительный цвет, обозначенный на данной стороне:

зеленый + красный = желтый;
синий + красный = пурпурный;
синий + зеленый = голубой.

С помощью цветового треугольника можно определить, как образуются основные цвета из желтого, пурпурного и голубого красителей в цветных фотоматериалах:

пурпурный + голубой = синий;
желтый + голубой = зеленый;
желтый + пурпурный = красный.

Однако исходя из этого не следует понимать, что синий цвет состоит из пурпурного и голубого, зеленый - из желтого и голубого, а красный - из желтого и пурпурного. Как указывалось, синий, зеленый и красный цвета - простые (основные), а в приведенной схеме показано, при сочетании каких красителей образуются основные цвета. Синий получается потому, что пурпурный краситель из пучка белого света вычитает зеленые лучи, а голубой - красные. В глаз попадают синие лучи. Аналогичным образом желтый краситель вычитает синие лучи, голубой - красные, а зеленые остаются; желтый краситель вычитает синие лучи, пурпурный - зеленые, красные остаются. Если образуются все три красителя, то получается черный цвет, так как все лучи спектра поглощаются.

Современный способ цветной фотографии на многослойных фотоматериалах основан на субтрактивном синтезе цвета.

В приведенной схеме верхний слой цветных фотоматериалов - синечувствительный, средний - зеленочувствительный и нижний - красночувствительный.

Первое (синее) поле таблицы отражает синие лучи, которые подействуют при фотографировании на верхний слой негативной пленки, и после проявления в нем образуется желтый краситель. При проявлении во всех слоях цветного фотоматериала наряду с красителем образуется металлическое серебро (на схеме не показано), которое удаляется в процессе дальнейшей обработки.

Второе (голубое) поле отражает синие и зеленые лучи, действующие на верхний и средний слои, в которых образуются соответственно желтый и пурпурный красители.

Третье (зеленое) поле отражает зеленые лучи, под действием которых образуется пурпурный краситель в среднем слое.

Четвертое (желтое) поле отражает зеленые и красные лучи, под действием которых образуется пурпурное изображение в среднем слое и голубое - в нижнем.

Пятое (пурпурное) поле отражает синие и красные лучи, и соответственно образуется желтое изображение в верхнем слое и голубое - в нижнем.

Шестое (красное) поле отражает красные лучи и образует голубое изображение в нижнем слое.

Седьмое (белое) поле отражает синие, зеленые и красные лучи, и соответственно образуется желтое в верхнем, пурпурное - в среднем и голубое - в нижнем слое изображения.

Восьмое (черное) поле практически не отражает никаких лучей, и ни в одном из слоев не образуется краситель.

После полной фотографической обработки цветной фотопленки получают негатив, который при рассматривании в проходящем свете будет выглядеть следующим образом.

При прохождении пучка белого света через первое поле негатива желтый краситель вычтет из него синие лучи (негатив прозрачный), цвет поля будет желтым, так как оно пропускает зеленые и красные лучи, которые в сумме дают желтый цвет.

При прохождении пучка белого света через второе поле негатива желтый краситель вычтет из него синие лучи, а пурпурный - зеленые, пройдут только красные лучи. Значит, второе поле будет красного цвета.

На третьем поле пурпурный краситель вычтет зеленые лучи, а пропустит синие и красные. Цвет поля будет пурпурным.

На четвертом поле пурпурный краситель вычтет зеленые лучи, голубой - красные, пройдут только синие. Цвет поля будет синим.

На пятом поле желтый краситель вычтет синие лучи, голубой - красные и пройдут зеленые. Цвет поля будет зеленым.

На шестом поле голубой краситель вычтет красные лучи и пропустит синие и зеленые. Цвет поля будет голубым.

На седьмом поле желтый краситель вычтет синие лучи, пурпурный - зеленые и голубой - красные. В зависимости от количества образовавшихся красителей это поле будет черным или серым.

На восьмом поле все лучи белого света пройдут без изменения, и поле будет прозрачным и бесцветным.

Таким образом, негативное изображение на цветной трехслойной пленке получается в цветах, дополнительных к цветам объекта съемки. При печати на цветной позитивный фотоматериал первое (желтое) поле негатива пропустит зеленые и красные лучи, под действием которых после проявления образуется пурпурный краситель в среднем слое и голубой - в нижнем.

Второе (красное) поле негатива пропустит только красные лучи, и в позитиве образуется голубой краситель в нижнем слое.

Третье (пурпурное) поле пропустит синие и красные лучи, и в позитиве образуются красители: желтый в верхнем и голубой в нижнем слое.

Четвертое (синее) поле негатива пропустит только синие лучи, и в позитиве образуется желтый краситель в верхнем слое.

Пятое (зеленое) поле негатива пропустит только зеленые лучи, и в позитиве образуется пурпурный краситель в среднем слое.

Шестое (голубое) поле негатива пропустит синие и зеленые лучи, и в позитиве образуются желтый и пурпурный красители в верхнем и среднем слоях.

Седьмое (черное) поле не пропустит никаких лучей, и в позитиве красители не образуются.

Восьмое (белое) поле пропустит синие, зеленые и красные лучи, и во всех слоях позитивной пленки образуются красители.

Цвета в позитивном изображении при рассматривании в проходящем свете на позитивной пленке и в отраженном свете на цветной фотобумаге следующие.

На первом поле пурпурный краситель поглотит зеленые лучи, а голубой - красные. Значит, поле будет синего цвета.

На втором поле голубой краситель поглотит красные лучи, цвет его станет голубым.

На третьем поле желтый краситель поглотит синие лучи, голубой - красные. Цвет его будет зеленым.

На четвертом поле желтый краситель поглотит синие лучи. Цвет его будет желтым.

На пятом поле пурпурный краситель поглотит зеленые лучи. Цвет его будет пурпурным.

На шестом поле желтый краситель поглотит синие лучи, пурпурный - зеленые. Цвет поля будет красным.

Седьмое поле не поглощает света (оно будет белым).

Восьмое поле поглотит все лучи: желтый краситель - синие, пурпурный - зеленые и голубой - красные и станет черного цвета.

Таким образом, в цветном позитивном изображении цвета получаются дополнительными к цветам негатива и такими же, как у объекта съемки.

Принцип получения цветных кинофильмов негативно-позитивным способом такой же, как и цветных фотографий, только на прозрачных позитивных цветных кинопленках.

При воспроизведении многоцветных изображений в полиграфии оригиналами являются рисунки, картины, выполненные масляными или акварельными красками, цветные фотографии, цветные диапозитивы.

С цветного оригинала на черно-белых изопанхроматических негативных фотопленках получают три цветоделенных негатива, фотографируя оригинал последовательно за синим, зеленым и красным светофильтрами. С трех цветоделенных негативов печатают диапозитивы, которые используют для получения клише. Клише получается на металлических пластинках, литографском камне. Пластины или камень покрываются либо хромированным коллоидом, либо коллоидом, содержащим диазосоединения, на них производится печать, а затем травление.

Печать с клише производится красками дополнительных цветов: с клише, полученного при съемке с синим светофильтром, - желтой, с зеленым - пурпурной, с красным - голубой. При последовательном наложении трех оттисков на белую бумагу получается многоцветная копия оригинала. Для передачи самых глубоких теней оригинала к трем краскам добавляют еще черную или серую.

В основу принципа получения изображения в цветном телевидении положен аддитивный способ синтеза цвета. Передающее устройство современных телевизоров состоит из трех передающих трубок и сложной оптики. Приемное устройство цветного телевизора имеет также сложное строение. Кинескоп представляет собой 1650000 люминиформных точек синего, зеленого и красного свечения, выполненных в виде мозаики. Точки расположены в строго определенном порядке, образуя треугольники из точек синего, зеленого и красного свечения. Таких треугольников, или цветовых триад, на экране телевизора 550 000. В состав передающего устройства входят три электронных прожектора, создающих лучи синего, зеленого и красного цветов. Каждый прожектор освещает одинаковый с ним по цвету люминифор.

Для того чтобы каждая точка люминифора возбуждалась лучами соответствующего прожектора, на пути электронных лучей к экрану кинескопа на небольшом расстоянии от него (12 мм) устанавливается цветоделительная маска, представляющая собой металлическую пластинку толщиной 0,15 мм, имеющую 550000 отверстий диаметром 0,25 мм. Отверстия маски расположены перед каждой цветовой триадой, и через каждое из них проходит 3 луча.

Каждая цветовая триада при одинаковом ее освещении воспринимается зрителем как светящаяся точка. При изменении интенсивности лучей электронных прожекторов изменяется соотношение яркостей, свечения цветовых составляющих триады, а следовательно, и суммарный цвет изображения.