Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение

Подождите немного. Документ загружается.

6.8 ПОЛНОТА ЦВЕТА

Коль скоро полнота цвета элементов изображения растет по мере роста гамма тоно

передачи (см. раздел 7.9), то понятно, что при прочих равных проекционные и листо

вые слайды будут обладать большей полнотой цвета элементов, чем отпечатки (по

скольку результирующие гамма проекционных и листовых слайдов равны 1.5 и 1.25

соответственно). Сказанное вполне согласуется с практикой, но отметим, что на ре

зультирующую полноту цвета элементов отпечатков оказывает влияние ряд факто

ров, например межслойный эффект (внутренние отражения между базовым и поверх

ностным слоями фотоматериала), снижающий эффективность красителей и тем са

мым еще больше понижающий полноту цвета элементов отпечатка (см. раздел 13.9);

плюс к тому мы знаем, что полнота цвета растет по мере роста общего уровня освеще

ния (Hunt, 1952, 1953, 1965b), поэтому отпечатки часто освещают более интенсивным

светом, чем проекционные слайды, добиваясь этим некоторого роста полноты цвета

элементов отражающей репродукции.

Слайды тоже могут несколько терять полноту цвета своих элементов, изза темного

просмотрового окружения, в частности в тех случаях, когда к краям изображения

прилегают большие красочные области (Hunt, 1950; Rowe, 1972; Pitt и Winter, 1974;

Bartleson, 1977; Breneman, 1977).

ГЛАВА 6 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

Рис. 6.13 Оптические плотности элементов изображений девятипольной серой шкалы как

функция от относительных фотометрических яркостей объектов сцены. Плотности элемен

тов отпечатков укладываются в g = 1.0, листовых слайдов — в g = 1.25, проекционной систе

мы—вg = 1.5.

6.9 ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ ШИРОТА

Когда паразитная просмотровая подсветка, возникающая при проекционном пока

зе слайдов, имеет постоянную величину, то независимо от общей плотности слайда (за

висящей от уровня экспозиции при съемке) его характеристическая кривая будет ос

таваться в целом постоянной, поскольку, еще раз напомним, паразитная подсветка по

большей части — это подсветка просмотра.

При проекционном показе слайдов паразитная просмотровая подсветка является

следствием того, что свет экрана, отражаясь от стен комнаты, возвращается назад на

экран. Следовательно, по мере роста общей плотности слайда просмотровая паразит

ная подсветка будет несколько уменьшаться, а эффективная гамма на высоких плот

ностях — расти. Плюс к тому при недодержке света< сцены не попадают на «низкогам

мовые» участки характеристической кривой слайда, и поэтому недоэкспонированные

(темные) слайды в сравнении с нормально экспонированными имеют бо<льшие величи

ны эффективных гамма. У светлых слайдов наоборот — значения эффективной гамма

меньше. Таким образом, фотографическая широта слайдматериалов при недоэкспо

зиции (недодержке) характеризуется избыточной визуальной гамма, а при переэкспо

зиции (передержке) — недостаточной. И то, и другое подтверждается практикой. Од

нако при сильной недоэкспозиции слайдов ограниченность максимальной оптической

плотности пленки может привести к недостаточной гамма тонопередачи в тенях, а в

ГЛАВА 6 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

Рис. 6.14 Крестики и кружки рис. 6.8 соответствуют крестикам рис. 6.12, но взяты с серой шка

лы, плотности которой ослаблены в 1.5 раза. Если в случае проекционного показа слайдов из

менение на шкале плотностей корректно учитывает влияние темного окружения, — соседство

крестиков и кружков укажет на сходство тонального баланса проектированных слайдов и от

печатков. Однако у последних гамма в высоких светах и глубоких тенях меньше.

случае объединения с избыточной гамма по остальным полям шкалы — дать визуаль



но неприемлемый результат (при этом нельзя забывать, что нежелательно высокая

плотность слайдов может оказаться следствием недостаточной яркости проекционной

лампы).

Фотографическая широта отпечатков обычно зависит не только от широты регист

рирующего материала: в случае кремниевых сенсоров и негативных пленок длинные

прямые характеристические кривые (см. раздел 14.15) обычно дают много бо$льшую

фотографическую широту при съемке, нежели изогнутые кривые слайдпленок. Одна

ко когда речь идет о печати с негативов, широта экспозиции печати ограничивается:

на светлых отпечатках — недостаточной гамма (такова специфика кривой тонопереда

чи системы на низких плотностях), на темных отпечатках — малым диапазоном плот

ностей, недостаточным для адекватного отображения средней сцены.

В целом же фотографическая широта ограничивается необходимостью воспроизве

дения объектов примерно с теми же плотностями, что и в оригинальной сцене, посколь

ку отпечатки рассматриваются одновременно с естественными объектами поля зрения.

6.10 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПРИ ДУПЛИЦИРОВАНИИ

Когда слайд, выполненный на пленке с характеристической кривой «Фактическая

пленка» (рис. 6.11), дуплицируется контактным способом на точно такой же пленке,

результирующая характеристическая кривая копии будет эквивалентна пунктирной

кривой рис. 6.15. Предполагается, что при контактной печати имеет место некоторая

незначительная паразитная подсветка (что подтверждается практикой), однако даже

паразитная подсветка оптической печати при таком способе контратипирования не в

состоянии обеспечить необходимую компенсацию радикального увеличения гамма то

нопередачи. Сильное увеличение гамма в данном случае является результатом двой

ного использования гамма 1.5: первый раз при съемке, второй раз — при копирова

нии. Копии, выполненные такой системой, обладают чрезмерной оптической плотно

стью («проваленные» тени [blockup shadows]) и недостаточной контрастностью светов

(«выжженные» света [burnout highlights]) — рис. 6.16. Подобные эффекты (хоть и ме

нее выраженные) возникают в случае листовых слайдов (см. рис. 6.17).

Ситуацию можно частично исправить с помощью метода т.н. принудительной под

светки — сознательной добавки паразитной подсветки печати (Lighton, 1967;

Doody, Lawton и Perry, 1978). Однако степень коррекции, достижимая за счет под

светки, ограничивается необходимостью поддержания адекватной максимальной

плотности копии.

В идеале по каждой точке тоновой репродукции дубликат должен иметь характе

ристическую кривую с гамма 1.0 на всех уровнях оптических плотностей, но на прак

тике невозможно уйти от низких величин гамма на «подошве» и «плече» характери

стической кривой обычных фотопленок. Поэтому были разработаны специальные

контратипные дубльпленки (типичная характеристическая кривая показана на рис.

6.18), ориентированные на дуплицирование листовых слайдов: мы видим, что специ

альная контратипная пленка много ближе к идеальной гамма (g=1), чем обычная

пленка; слегка бо$льшая гамма (в сравнении с 1) дубльпленки на высоких плотностях

дает некоторую коррекцию паразитной подсветки оптической печати (или увеличе

ния). Если специализированная контратипная пленка с характеристиками, показан

ными на рис. 6.18, по какимто причинам нет в наличии, то можно использовать обыч



ГЛАВА 6 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

Рис. 6.15 Результирующая характеристическая кривая (пунктирная линия) обычной пленки,

использованной в качестве контратипной («Фактическая пленка» на рис. 6.11).

Рис. 6.16 Сенситометрическая кривая слайдпленки, предназначенной к проекционному пока

зу (сплошная линия), в сравнении с результирующей кривой такой же пленки, использован

ной в качестве контратипной без принудительной подсветки (пунктирная линия). Кружки де



монстрируют результаты, полученные при наличии паразитной подсветки камеры и паразит



ной подсветки просмотра (взято с рис. 6.12). Стрелки указывают направление искажения оп



тических плотностей при использовании пленки данного типа в качестве контратипной.

ГЛАВА 6 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

Рис. 6.17 То же, что на рис. 6.16, но по листовым слайдам.

Рис. 6.18 Характеристическая кривая листового слайда (кривая «Пленка в камере») и характе

ристическая кривая дубльпленки (гамма примерно равна 1.0), разработанной для производст



ва листовых контратипов.

ную фотопленку, но при условии коррекции тоновой репродукции за счет соответст



вующих масок (см. раздел 15.2 и гл. 27) или цифровой обработки (см. гл. 29).

6.11 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ В ТЕЛЕВИДЕНИИ

Условия просмотра телепередач обычно схожи с условиями просмотра листовых

слайдов — просмотр ведется при слабом освещении, поэтому в обоих случаях окруже

ние квалифицируется как тусклое. Следовательно, необходимая гамма равна 1.25,

чего в цветном телевидении обычно добиваются передачей сигналов с гамма 1/2.2

с последующим показом на приемниках, имеющих гамма примерно 2.8

(см. раздел

19.13).

Когда в процессе получения телесигналов используется кинопленка, гамма долж

на быть уменьшена (от величины гамма пленки) до 1/2.2 (см. раздел 23.14).

Наличие паразитной подсветки, возникающей на разных этапах репродукционно

го процесса, усложняет ситуацию. Влияние подсветки обычно компенсируют за счет

регулировки уровня яркости черной точки изображения (DeMarsh, 1972).

6.12 ГЕОМЕТРИЯ ОСВЕЩЕНИЯ

Геометрия освещения сцены может колоссально повлиять на результат тоновос

произведения изображений (см. рис. 6.19). Управление освещением должно быть

очень обдуманным и осторожным, и поэтому в кинематографии, фотографии и телеви

дении часто используются довольно сложные системы и техники освещения.

Визуальная контрастность изображения зависит не только от позиции, но также и от

размеров источников освещения: применение небольших, компактных источников ве

дет к тому, что у теней появляются «заточенные» края, в то время как большие освети

тели дают мягкие тени, понижающие контрастность изображений. Размытые края, об

разующиеся при нахождении объектов далеко вне фокуса, также могут повлиять на ви

зуальную контрастность изображений (по этой причине внефокусные элементы цветно

го изображения порой воспринимаются нежелательно светлыми, см. рис. 6.20).

6.13 ВЫВОДЫ

Когда средняя яркость рассматриваемого изображения и яркость его окружения

аналогичны средней яркости оригинальной сцены, — тоновоспроизводящая

система должна давать изображение с гамма, идеально равной единице.

Когда средняя яркость рассматриваемого изображения и яркость его окружения

равны друг другу, но при этом отличны от средней яркости сцены, то единичная

гамма попрежнему даст наилучшую тонопередачу (за исключением экстрава

гантных условий, таких, как лунное освещение).

Чтобы привести гамма тонопередачи к единице, всегда необходим учет паразит

ной подсветки, и, следовательно, компоненты системы должны давать такую ре

зультирующую характеристическую кривую, у которой величина гамма суще

ГЛАВА 6 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

Гаммапредыскажение сигнала. — Прим. пер.

Гаммакомпенсация предыскажения. — Прим. пер.

ГЛАВА 6 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

Рис. 6.19 Ощущение пластики и глубины

пространства при рассматривании двух

мерных изображений сильно зависит от

геометрии освещения сцены (см. раздел

6.12). Осмысленное управление светом при

съемке крайне важно: к примеру, при соз

дании этих трех изображений были задей

ствованы одна и та же модель, одна и та же

пленка, одна и та же камера — однако ре

зультаты репродуцирования сцены совер

шенно разные. Поэтому на кино и телесту

дях зачастую используется очень сложное

осветительное обрудование и очень слож



ная техника освещения.

ственно растет по мере подхода экспозиции к теневому концу тоновой шкалы.

Однако необходимость обеспечения должной фотографической широты для

сверхсветлых стимулов может потребовать некоторого отхода от концепции

единичной гамма. То есть, характеристические кривые тоновоспроизводящих

систем должны быть оптимизированы с учетом вышеперечисленных факторов.

Когда изображение рассматривается в темном окружении, как, скажем, при

проекционном показе слайдов в темном помещении, темное окружение вызыва

ет т.н. эффект «субъективной редукции серого», более всего выраженный в тем

ных областях изображения, нежели в светлых. То есть, мы говорим, что темное

окружение понижает визуальную контрастность. Поскольку оригинальные сце

ны обычно не рассматривают в темном окружении, то компенсация данного эф

фекта требует повышения гамма тонопередачи примерно до 1.5. Оптимальная

характеристическая кривая фотоматериала, предназначенного к просмотру в

ГЛАВА 6 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

Рис. 6.20 Малый диаметр зрачка, его способность к моментальному и автоматическому измене

нию этого диаметра по мере осмотра сцены, а также способность мозга игнорировать ненужную

информацию — создают у наблюдателя впечатление, что все предметы постоянно находятся в

фокусе. В изображениях, однако, эффекты расфокусировки проявляют себя в несравнимо

большей степени, поскольку у объектива камеры диафрагма, как правило, большего диаметра

(а также потому, что изображение само по себе воспринимается как предмет). Объекты, лежа

щие вне фокуса, имеют размытые края и могут иметь ощутимо бо<льшую светлоту, нежели в ре

альных сценах. Управляя размером студийных источников освещения, можно управлять

краевой резкостью в тенях и влиять на визуальную контрастность сцен и их репродукций (см.

разделы 6.12 и 18.11).

темном окружении, должна учитывать как данный фактор, так и паразитную

подсветку (а также необходимость обеспечения должной фотографической ши

роты).

Когда изображение рассматривается в тусклом окружении, как, например,

в случае листовых слайдов на просмотровом столе или при просмотре телепере

дач, — необходимая гамма равна 1.25. Вместе с тем бывают и исключения, когда

могут потребоваться более высокие значения гамма.

Высокие значения гамма тонопередачи, необходимые темному и среднему окру

жениям, делают тоновоспроизводящие системы непригодными для решения ко

пировальных задач.

Геометрия освещения также влияет на тоновые характеристики изображений.

ПРЕДМЕТНЫЕ ССЫЛКИ

Bartleson, C.J., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 84, 613 (1975).

Bartleson, C.J., Ph.D. Thesis, The City University (1977).

Bartleson, C.J., and Breneman, E.J., Phot. Sci. Eng., 11, 254 (1967) and J. Opt. Soc. Amer.,

57, 953

(1967).

Bartleson, C.J., Phot. Sci. Eng., 5, 327 (1961).

Breneman, E.J., Phot. Sci. Eng., 6, 172 (1962).

Breneman, E.J., J. Opt. Soc. Amer., 67, 657 (1977).

Burnham, R.W., Amer. J. Psychology, 65, 27 (1952).

Carnahan, W.H., Phot. Eng., 6, 237 (1955).

DeMarsh, L.E., J. Soc., Mot. Pic. Tel. Eng., 81, 784 (1972).

Doody, W.G., Lawton, J.K., and Perry, R.S., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 87, 373 (1978).

Estes, R.L., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 61, 257 (1953).

Evans, R.M., and Klute, J., J. Opt. Soc. Amer., 34, 533 (1944).

Hunt, R.W.G., J. Opt. Soc. Amer., 40, 362 (1950). See Figs. 3 and 4.

Hunt, R.W.G., J. Opt. Soc. Amer., 42, 190 (1952).

Hunt, R.W.G., J. Opt. Soc. Amer., 43, 479 (1953).

Hunt, R.W.G., J. Phot. Sci., 13, 108 (1965a).

Hunt, R.W.G., J. Opt. Soc. Amer., 55, 1540 (1965b).

Hunt, R.W.G., in Institute of Printing Conference Proceedings, Duplication and

Conversion of Colour

Transparencies, pp. 5–18 (1968).

Hunt, R.W.G., Pitt, I.T., and Ward, P.C., J. Phot. Sci., 17, 198 (1969).

Hunt, R.W.G., Brit. Kinematog. Sound Tel., 51, 268 (1969).

Hunt, R.W.G., IS&T and SID’s 7th Color Imaging Conference: Color Science Systems, and

Applications,

IS&T, Springfield, Va., U.S.A. (1999).

Lighton, C., Phot. J., 107, 157 (1967).

Mahadev, S. and Henry, R.C., Color Res. Appl., 24, 112 (1999).

PerezCarpinell, J., de Fez, M.D., Baldovi, R., and Soriano, J.C. Color Res. Appl., 23, 416

(1998).

Pitt, I.T., and Winter, L.M., J. Opt. Soc. Amer., 64, 1328 (1974).

Rowe, S.C.H., Ph.D. Thesis, The City University (1972).

ГЛАВА 6 ТОНОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ