Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение

Подождите немного. Документ загружается.

15.4.1.5 Область применения

В заключение раздела стоит сказать, что внедрение оптически активных краскооб

разующих компонент в цветную фотографию — это колоссальный шаг в ее технологи

ческом развитии, приведший к широчайшему распространению цветных негативов,

причем не только в секторе любительских фото, но и в профессиональном цветном ки

нематографе, в котором позитивные копии по сей день массово тиражируются кон

тактным способом (см. раздел 12.11 и рис. 12.8).

321

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

Рис. 15.4 Схематичная иллюстрация работы идеальной cyanобразующей оптически активной

(окрашенной) компоненты: (а) — кривая спектрального коэффициента пропускания

cyanкрасителя при различных концентрациях; (b) — кривая спектрального коэффициента

пропускания идеальной cyanобразующей окрашенной компоненты; (с) — комбинированная

кривая.

15.5 МЕЖСЛОЙНЫЕ ЭФФЕКТЫ

Оптически активные краскообразующие компоненты (окрашенные куплеры),

к сожалению, можно внедрять лишь в те фотоматериалы, что предназначены к даль

нейшему копированию (печать, дуплицирование), поскольку присутствие окрашен

ных куплеров в светах изображений дает выраженный оранжевый сдвиг, некомпенси

руемый адаптацией зрения. Именно по этой причине оптически активные краскообра

зующие компоненты не используются в обычных обращаемых фотопленках, то есть

пленках, ориентированных на просмотр. Высокой красочности и «воздушности» по

следних добиваются (как минимум, отчасти) за счет т.н. межслойных эффектов, обес

печивающих тот же результат, что и оптически активные куплеры, но принципиально

иным способом (Hanson и Horton, 1952; Barr, Thirtle и Vittum, 1969).

15.5.1 Полезные межслойные эффекты

Наличие в фотоматериалах репродукционно полезных межслойных взаимодейст

вий можно доказать разными способами. Рассмотрим один из них, обратившись к

рис. 15.6 (а), где на примере обращаемых фотопленок соответствующие аналитиче

ские оптические плотности даны как функция от концентрации cyanкрасителя (точ

нее, от десятичного логарифма экспозиции красночувствительного слоя).

Кривая «N» демонстрирует функцию выхода cyanкрасителя в изображении серой

шкалы, полученного суммарной экспозицией по «красной», «зеленой» и «синей» об

ластям видимого спектра (т.н. «нейтральная» экспозиция). Кривая «R» — выход

cyanкрасителя, но в результате строго «красной» экспозиции. Поскольку кривая «R»

322

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

Рис. 15.5 Кривые спектральных коэффициентов пропускания желтоокрашенной magenta

образующей компоненты (Е) и magentaкрасителя, образованного смесью этой компоненты с

бесцветной magentaобразующей компонентной (А). Кривые В,СиDпредставляют спектраль

ные коэффициенты пропускания фотоматериала на разных стадиях реакции образования кра

сителя.

отлична от кривой «N», можно сделать вывод о том, что наличие/отсутствие экспози

ции по остальным слоям влияет на выход cyanкрасителя. Мы видим, что при «крас

ной» экспозиции cyanкрасителя образуется меньше (кривая «R»), чем при «ней

тральной» (кривая «N»), следствием чего явится большая фотометрическая яркость

красных элементов изображения и, соответственно, большая их светлота. По остав

шимся двум слоям (зеленочувствительному — управляющий magentaкраситель и си

нечувствительному — управляющий yellowкраситель ) рассуждения те же.

323

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

Рис. 15.6 Четыре примера межслойных взаимодействий (межслойных эффектов).

На рис. 15.6 (b) даны аналитические оптические плотности полной тройки красите



лей, получившиеся при градиентной экспозиции красночувствительного (красный

клин) и синечувствительного слоев (синий клин), но при равномерной экспозиции зе

леночувствительного слоя на разных уровнях этой экспозиции. Нелинейность и на

клон кривых М

,М

иМ

, указывающие на различия в выходе magentaкрасителя,

являются следствием межслойного эффекта, поскольку, как мы помним, экспозиция

«зеленым» компонентом света — равномерна. Отметим, что кривые «С» и «Y» долж

ны были бы при этом слегка сдвигаться вдоль оси десятичных логарифмов экспозиции

за счет встречного влияния magentaкрасителя, но для простоты объяснения эти кри

вые оставлены нетронутыми. Аналогичные кривые можно построить для случаев рав

номерной экспозиции красночувствительного и синечувствительного слоев.

На рис. 15.6 (с) дано то же, что и на рис. 15.6 (b), но при градиентной экспозиции си

нечувствительного слоя и одновременной равномерной экспозиции красно и зелено

чувствительного слоев. Нелинейность и наклон С и Мкривых указывают на меж

слойные взаимодействия. Понятно, что Yкривая смещается вдоль оси абсцисс, но для

удобства сие опять опущено. Аналогичные графики можно построить для случаев гра

диентной экспозиции зеленочувствительного и красночувствительного слоев.

На рис. 15.6 (d) показан результат двойного экспонирования:

— вначале на двух различных уровнях была выполнена экспозиция серой шкалы,

в результате чего на слайде получены два серых клина (кривые С, М, Y и

,ко

торые для удобства совмещены друг с другом в каждой тройке);

— затем выполнена экспозиция красной шкалы, причем по «синей» и «зеленой» зо

нам спектра эта экспозиция проведена на CMYуровне, а по «красной» на уровне

При отсутствии межслойных эффектов результат будет представлен кривыми M, Y

, тогда как при их наличии cyanкривая под красной шкалой будет представлять

собой кривую R вместо

, и разрыв между ними укажет на степень межслойного эф

фекта по выходу cyanкрасителя.

Если данные рис. 15.6 (b) и 15.6 (с) графически отобразить с использованием инте

гральных оптических плотностей, то любое отсутствие искривления относительно го

ризонталей укажет либо на отсутствие паразитных поглощений при одновременном

отсутствии межслойных эффектов, либо же на то, что паразитное поглощение было

идеально компенсировано межслойным эффектом.

Межслойные эффекты обязательно заявят о себе, если интенсивности проявки

смежных слоев фотоматериала окажутся различными. Последнее вызвано рядом при

чин, в том числе тем, что проявитель по мере проникновения вглубь многослойного

цветного фотоматериала постепенно расходуется, и к моменту достижения нижнего

слоя его активность оказывается сниженной. Следовательно, коль скоро для получе

ния сбалансированной серой шкалы требуется, чтобы проявитель был одинаково ак

тивен во всех слоях фотоматериала, последний следует изготавливать так, чтобы его

нижний слой обладал заведомо меньшей (или большей) контрастностью, чем два дру

гих слоя.

Однако когда экспонируется один только нижний слой (то есть в случае регистра

ции фотоматериалом с традиционной последовательностью слоев высокочистого крас

ного стимула), проявитель не может оказаться частично израсходованным, поскольку

в двух вышележащих слоях практически отсутствует проявление. Следовательно, фо

тографическая чувствительность красночувствительного слоя будет выше к длинно

волновым стимулам, нежели к спектральноравномерным (серым), соответственно

вырастет и контрастность cyanизображения, что показано на рис. 15.6 (а) и (b). Сие ве



324

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

дет к увеличению коэффициента пропускания красочного cyanизображения по

«красной» части видимого спектра и, как следствие, повышению фотометрической

яркости и колориметрической чистоты красных элементов изображения (то есть росту

их светлоты и чистоты цвета в сравнении со всеми прочими экспозиционными ситуа

циями).

Наконец отметим, что межслойные эффекты в многослойных фотоматериалах

можно инициировать т.н. веществами — ингибиторами проявления (ингибиторами),

диффундирующими из соседних слоев и влияющих на интенсивность проявления в

слое интересующем. В качестве ингибиторов могут выступать анионы брома или йода,

или же специальные вещества, выделяющиеся из т.н. DIRкуплеров

(DIRкраскообразующих компонент). DIR — это аббревиатура, означающая

Development Inhibitor Releasing — высвобождение веществ, подавляющих проявление

(Barr, Thirtle и Vittum, 1969; Meissner, 1969; Tull, 1975) (см. раздел 17.11).

15.5.2 Паразитные межслойные эффекты

Наряду с полезными в слоях цветных фотоматериалов могут возникать и паразит

ные межслойные эффекты, наносящие цветовоспроизведению очевидный вред. К при

меру, если окисленное проявляющее вещество перемещается от слоя к слою фотомате

риала с внедренными краскообразующими компонентами, красители начинают обра

зовываться не там, где следует, и в неадекватных количествах (что, разумеется, иска

жает результаты цветовоспроизведения). В цветных многослойных материалах де

фекты такого типа минимизируют, как правило, с помощью тонких межслойных пе

регородок, содержащих вещества, абсорбирующие или иммобилизирующие окислен

ное проявляющее вещество.

Еще один паразитный эффект возникает тогда, когда переэкспонирование одного

из светочувствительных слоев активирует проявление в соседнем: на рис. 15.6 (b) и (с)

сие отмечено деформацией правого конца кривой «М», а также кривой «С» на

рис. 15.6 (с). От таких явлений можно уйти, выбрав эмульсию, нечувствительную к

т.н. вуалированию, которое, как мы уже сказали, случается изза интенсивного прояв

ления в соседних слоях фотоматериала (или слое).

Экспонирование зелено и красночувствительных слоев «синим» компонентом све

товой энергии — т.н. пробо8й, возникающий изза недостаточности желтого фильтро

вого слоя, также можно отнести к паразитному межслойному эффекту.

15.6 МАСКИРОВАНИЕ СЕПАРАЦИЙ

В тех случаях, когда использование оптически активных краскообразующих ком

понент невозможно, некоторую коррекцию паразитных поглощений голубым, пур

пурным и желтым красителями всетаки можно выполнить, как мы знаем, за счет

применения масок, изготовленных путем экспонирования маскирующего материала

через соответствующие фильтры. Более того, в системах, в которых изображение фик

сируется за красным, зеленым и синим фильтрами, маскирование может дать полную

коррекцию паразитных поглощений, а также некоторых иных дефектов цветовоспро

изведения. Сказанное было актуальным в основном в полиграфии (при изготовлении

печатных форм), однако изучение самоего принципа компенсации паразитных погло

щений на стадии изготовления сепараций весьма интересно вообще и в приложении к

сканирующим системам в частности.

325

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

15.6.1 Маскирование оригинала при изготовлении негативной

сепарации за синим фильтром

Предположим, что мы хотим компенсировать паразитное поглощение фотографи

ческим magentaкрасителем (или типографской краской) при цветовоспроизведении

со слайдоригинала. Предположим также, что мы используем процесс, в котором три

сепарированных негатива выполняются путем контактной печати (или фотоувеличе

ния) этого оригинала через красный, зеленый и синий фильтры на специальный

чернобелый негативный фотоматериал.

Если бы представлялось возможным воспроизвести репродукцию с помощью иде

ального magentaкрасителя, то есть красителя, не имеющего паразитных поглоще

ний, то такое изображение при рассматривании через синий и красный фильтры ока

залось бы невидимым. Однако изображения, построенные реальным magentaкраси

телем, при рассматривании через красный фильтр все же будут слегка угадываться,

а при рассматривании через синий фильтр окажутся вполне различимы (за счет пара

зитного поглощения magentaкрасителем в коротковолновой [«синей»] части видимо

го спектра).

Таким образом, изображение, сформированное реальным magentaкрасителем, мо

жет условно рассматриваться нами как полноконтрастное изображение, созданное

идеальным magentaкрасителем в совокупности с низкоконтрастным паразитным

«желтым» изображением, инициированным паразитным поглощением.

У большинства изображений во всех областях (кроме белых) в определенных коли

чествах присутствуют все три красителя, поэтому чаще всего желтое репродукцион

ное изображение по каждой его точке можно ослабить на величину, равную паразит

ному «желтому» изображению, компенсировав тем самым эффект паразитного погло

щения magentaкрасителем в «синей» части видимого спектра. Ниже мы рассмотрим

схему реализации описанного принципа.

Первый этап. Цветной слайд печатается через зеленый фильтр (то есть экспониро

вание выполняется зеленым светом) на чернобелом негативном фотоматериале с низ

ким коэффициентом контрастности. Изготавливаемая таким способом маска фикси

рует в основном те стимулы, интенсивность которых в оригинале регулируется

magentaкрасителем, и приблизительно отображает то, как будет распределен magen

taкраситель в репродукции. Поскольку маска представляет собой чернобелый нега

тив, на тех участках, что соответствуют большей концентрации magentaкрасителя в

оригинале, он будет обладать большей пропускательной способностью (т.е. будет свет

лее на просвет) и наоборот.

Второй этап. Маска с максимально точной приводкой монтируется на оригинал,

дабы, затемнив участки низкой концентрации magentaкрасителя, высветлить участ

ки его высокой концентрации.

Несмотря на то что целью маскирования является компенсация паразитного по

глощения magentaкрасителем в «синей» части спектра, обсуждаемая маска не ис

пользуется при изготовлении magentaсепарации — она задействуется только при соз

дании негативной сепарации за синим фильтром (yellowсепарации). Причина сего

в том, что коль скоро паразитное поглощение magentaкрасителем — это поглощение

в «синей» части спектра, компенсировать его можно только за счет ослабления желто

го красочного изображения, и, следовательно, накладываться маска должна на ту се

парацию, которая управляет выходом желтого красителя в копии.

Использовав описанную маску при изготовлении сепарации за синим фильтром,

мы условно добавляем к слайду низкоконтрастное yellowизображение, и, следова



326

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

тельно, позитивное желтое красочное изображение репродукции (полученное с ре



зультирующей негативной yellowсепарации) будет ослаблено по тем точкам, где кон

центрация magentaкрасителя должна быть высокой, и нетронутым в тех точках, где

magentaкраситель должен отсутствовать.

Понятно, что сходных результатов можно добиться за счет маскирования самой

негативной сепарации (а не слайда), однако в этом случае маска должна быть пози

тивной.

Описанным путем, при правильном выборе коэффициента контрастности мас

кирующего материала, эффект паразитного поглощения можно полностью компен

сировать.

15.6.2 Расчет коэффициента контрастности маскирующего

материала

Когда речь идет о компенсации паразитного поглощения только одним красителем,

выбор правильного значения гамма маскирующего материала очень прост. К примеру,

если отношение оптической плотности в зоне паразитного «синего» поглощения к опти

ческой плотности в зоне полезного «зеленого» у magentaкрасителя обозначить как

/m, а коэффициент контрастности репродукционного magentaизображения — g

,то

гамма маски должна быть такой, чтобы основное желтое изображение репродукции, со

вмещенное с этой маской, имело коэффициент контрастности, равный (m

/m)/g

Если гамма основного желтого изображения равна g

, то гамма маски, накладывае

мой на негативную yellowсепарацию, должна быть равна (m

/m)/(g

), однако,

если маска накладывается на оригинальный слайд (то есть используется при изготов

лении этой сепарации), она должна иметь коэффициент контрастности, равный

/m)/(g

, где g

— гамма негативного материала, использованного для изготов

ления yellowсепарации.

Общая гамма маскирующей системы (то есть коэффициент контрастности ориги

нального изображения за зеленым фильтром, умноженный на гамма маскирующего

материала) должна быть равна отношению (m

/m)/(g

к g

(гамма оригинального

слайда за зеленым фильтром). Полученное значение, следовательно, зависит не толь

ко от способа использования маски, но также от способа ее изготовления: когда маска

выполняется не со слайда за зеленым фильтром, а с негативной magentaсепарации, —

значение гамма будет иным.

На рис. 15.7 дана таблица уравнений расчета оптимального значения коэффициен

та контрастности маскирующего материала при разных вариантах маскирования.

Когда паразитное «синее» поглощение magentaкрасителем — это единственное

паразитное поглощение во всей цветорепродукционной системе, и при этом общая

контрастность репродукции должна быть такой же, как контрастность оригинального

слайда, вышеприведенные уравнения упрощаются («Частный случай» на рис. 15.7),

поскольку: g

= 1; g

= g

15.7 МАСКИРОВАНИЕ ПРИ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОМ

ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИИ

В первой половине прошлого века американский исследователь Дж. Юл (Kodak

Research Laboratories), изучал вопрос возможности получения колориметрически

точной цветовой репродукции оригинального изображения сцены (см. раздел 11.5) с

327

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

помощью маскирования (Yule, 1938 и 1940). Ученый пришел к выводу, что колори

метрически точное фотографическое репродуцирование возможно только при условии

воспроизведения копий теми же красителями, из которых состоит оригинал, и при

наличии шести масок, обеспечивающих подчинение этих красителей неким правилам

(см. ниже), а также при надлежащем управлении тональным и хроматическим балан

сами.

По теории Юла, правила, которым должны подчиняться репродукционные краси

тели, касаются свойств этих красителей в контексте изготовления негативных сепара

ций (или работы сканеров). При использовании денситометра, имитирующего спек

тральные чувствительности трех связок «негативная пленка — фильтр», правила

Юла можно сформулировать в логике копировальных оптических плотностей, изме

ренных этим денситометром.

Итак, правила Юла, именуемые «Правилом аддитивности» и «Правилом пропор

циональности», звучат так:

328

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

Маска выполнена: Маска установлена на:

Коэффициент контрастности (g)

маскирующего материала

Общий случай Частный случай

(упрощенный)

со слайда через зеленый

фильтр

«синей» сепарации

+(/)(/)mm

Bmy

+(/)mm

со слайда через зеленый

фильтр

слайде при создании

«синей» сепарации

-(/)(/)mm

Bmy

-(/)mm

с «зеленой» негативной

сепарации

«синей» сепарации

-(/)(/)mm

Bmy

-(/)mm

с «зеленой» негативной

сепарации

слайде при создании

«синей» сепарации

+(/)(/)mm

Bmy

tGB

gg g

+(/)mm

Рис. 15.7 Коэффициенты контрастности фотоматериалов, необходимые для компенсации па

разитного поглощения magentaкрасителем в «синей» части спектра, при разных способах

маскирования.

/m — отношение оптической плотности magentaкрасителя за синим фильтром к его же оп

тической плотности за зеленым фильтром;

— гамма красочного репродукционного magentaизображения;

— гамма красочного репродукционного yellowизображения относительно гамма «синей» не

гативной сепарации;

— гамма оригинального изображения за зеленым фильтром;

— гамма фотоматериала, предназначенного к изготовлению «синей» негативной сепарации;

— гамма фотоматериала, предназначенного к изготовлению «зеленой» негативной сепара

ции;

(+) — необходим обращаемый маскирующий материал (или негативнопозитивный этап);

(–) — необходим негативный маскирующий материал.

Приведенные определения полезно сравнить с правилами аддитивности и пропорциональ



ности, описанными в разделе 14.19.

Правило аддитивности. Копировальная оптическая плотность любой смеси

трех красителей, измеренная за красным фильтром, должна быть равна сумме

трех копировальных оптических плотностей каждого из красителей, измерен

ных за этим же фильтром. То же касается «зеленой» и «синей» копировальных

оптических плотностей.

Правило пропорциональности. В контексте копировальных оптических плотно

стей отношение полезного поглощения каждого из красителей к его паразитно

му поглощению не должно зависеть от концентраций этих красителей.

В слайдах этим правилам подчиняются все красители при условии, что красный, зе

леный и синий фильтры, используемые при изготовлении негативных сепараций, про

пускают только монохроматический свет. Такие фильтры совершенно непрактичны,

поскольку их коэффициент пропускания очень низок, однако при использовании спе

циальных узкополосных фильтров мы не сильно отклонимся от правил Юла. При изго

товлении копий на отражающих носителях отклонение будет большим, однако нели

нейность тоновоспроизведения может помочь уменьшить степень этого отклонения.

В случае полного выполнения всех условий Юла мы можем получить колориметри

чески точную копию оригинального изображения сцены, если копия эта, напомним, бу

дет воспроизведена теми же красителями, из которых состоит оригинал.

15.7.1 Маскирование при одинаковых красочных составах

оригинального изображения и его репродукции

Коль скоро качественный состав красителей оригинала и репродукции одинаков,

колориметрически точным цветовоспроизведение будет тогда, когда копировальные

оптические плотности элементов оригинала (O

, O

) будут равны копировальным

оптическим плотностям соответствующих элементов репродукции (R

, R

), то есть:

Правило аддитивности позволяет нам записать вышеприведенную систему уравне

ний как:

CMYO

rrrr

gggg

bbbb

++=

где копировальные оптические плотности представлены в виде суммы вкладов каждо

го красителя в эти плотности: C

— означает вклад cyanкрасителя в копировальную

оптическую плотность за красным фильтром, M

— magentaкрасителя и т.д.

Если и эту систему уравнений мы перепишем как:

CkMkYO

kC M k Y O

kC kM Y O

++=

++ =

++=

329

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

где k

= C

, k

= M

и т.д., то на основании правила пропорциональности мы уви



дим, что kзначения не зависят от концентрации красителей, то есть — константны.

Следовательно, мы можем решить приведенную систему уравнений в общем виде от

носительно переменных C

, M

и Y

COOO

MOOO

YOOO

rrg

grg

=++

ggg

12 3

456

789

где g

...g

— это коэффициенты контрастности фотоматериалов, участвующих в цвето

репродукционном процессе.

Поясним.

Если негативная сепарация, экспонированная за красным фильтром и имеющая

результирующую гамма g

, объединена с маской, полученной с оригинала за зеленым

фильтром и имеющей результирующий коэффициент контрастности g

, а также с мас

кой, полученной с оригинала за синим фильтром и имеющей результирующий коэф

фициент контрастности g

, то выход cyanкрасителя в каждой точке репродукции бу

дет адекватным задаче колориметрического цветовоспроизведения (если, конечно, не

предполагается никаких тоновых коррекций cyanкрасочного изображения).

Важно отметить, что, когда маски выполняются непосредственно с оригинального

слайда, они должны экспонироваться этим слайдом в связке с такими фильтрами, что

уравнивают спектральные чувствительности маскирующих материалов со спектраль

ными чувствительностями негативного фотоматериала, использованного для изготов

ления сепараций.

Аналогично g

и g

— это коэффициенты контрастности оставшихся двух негатив

ных сепараций, а g

, g

и g

— коэффициенты контрастности масок, обеспечивающие

адекватный выход magenta и yellowкрасителей в каждой точке репродукции.

Следовательно, если на всех этапах фотографического цветорепродукционного

процесса не предполагается какойлибо тоновой коррекции, то использование сепари

рованных негативов и соответствующих масок гарантирует получение колориметри

чески точной копии оригинального изображения сцены.

Сказанное, напомним, справедливо при условии, что качественные составы краси

телей оригинала и репродукции одинаковы. Но как быть, если оригинальное изобра

жение и его будущая репродукция имеют заведомо разный состав красителей?

15.7.2 Маскирование при разных составах красителей

оригинального изображения и его репродукции

Юл утверждает, что при подчинении репродукционных красителей правилам ад

дитивности и пропорциональности, а также при наличии шести необходимых масок,

колориметрическое цветовоспроизведение попрежнему возможно (разумеется, в рам

ках охвата репродукционных красителей). При этом фильтры, через которые экспо

нировались негативные сепарации, должны приводить спектральные чувствительно

сти негативных фотоматериалов к трихроматическим кривым Стандартного наблюда

теля какоголибо набора (см. разделы 7.4, 8.3, а относительно сканеров — 29.18 и

32.6). При денситометрии красителей спектральные чувствительности прибора долж



330

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ