Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение

Подождите немного. Документ загружается.

ны быть эквивалентны выбранному набору трихроматических кривых Стандартного

наблюдателя.

Теперь предположим, что спектральные чувствительности негативных сепараций

перед их экспонированием были какимто образом (например, с помощью специаль

ных фильтров) уравнены с CIEкривыми Стандартного наблюдателя

x()l

y()l

z()l

В этом случае каждый точечный элемент оригинала с трехстимульными значениями

X, Y и Z будет зафиксирован на сепарациях в виде строго пропорциональных этим зна

чениям соответствующих экспозиций (E

, E

и E

). Если

=-lg

, мы можем рассматривать их как оптические плотности элементов ориги

нала по

x()l

,

y()l

 и

z()l

кривым.

Аналогично если оптические плотности репродукции, измеренные по данным кри

вым, обозначить как R

, R

и R

, то условие колориметрической точности цветовоспро

изведения упрощается до:

из чего следует, что трехстимульные значения элементов репродукции будут равны

трехстимульным значениям соответствующих элементов оригинального изображе

ния, и, следовательно, оригинал и репродукция окажут на «зрительную систему»

Стандартного колориметрического наблюдателя CIE одинаковое воздействие.

Правило аддитивности позволяет нам переписать вышеприведенные уравнения

следующим образом:

CMYO

xxxx

yyyy

zzzz

++=

где копировальные оптические плотности по каждой из трех кривых представлены в

виде суммы вкладов каждого красителя в эти плотности: C

— означает вклад

cyanкрасителя в копировальную оптическую плотность по кривой

x()l

, M

—

magentaкрасителя по кривой

x()l

и т.д. Если же и эту систему уравнений мы перепи

шем как:

CkMkYO

kC M k Y O

kC kM Y O

xyzx

xy zy

xyz

24 z

где

=kCC

1yx

=kCC

2zx

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

дим, что

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

Следовательно, мы можем решить приведенную систему уравнений относительно пе

ременных C

, M

и Y

COOO

MOOO

xxyz

yxyz

ggg

123

456

331

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

где gкоэффициенты — это коэффициенты контрастности фотоматериалов, участвую



щих в цветорепродукционном процессе. Расчетные значения C

, M

и Y

указывают на

то, какими должны быть концентрации голубого, пурпурного и желтого красителей в

каждой точке репродукции, дабы обеспечить ее колориметрическое соответствие ори

гинальному изображению. Диагональные коэффициенты

— это коэффици

енты контрастности негативных сепараций, а оставшиеся коэффициенты — это коэф

фициенты контрастности шести масок, использованных в связке с сепарациями при

печати результирующих красочных изображений, образующих репродукцию.

Ранее для удобства изложения мы допустили, что кривые спектральных чувстви

тельностей подсистем «белый свет/фильтр/негативный чернобелый фотоматериал»

идентичны трихроматическим кривым

x()l

y()l

z()l

. Однако строгое выполнение это

го условия необязательно: на самом деле могут использоваться любые линейные ком

бинации трихроматических кривых Стандартного наблюдателя, и единственное, чего

можно ожидать, — это того, что уравнения расчета коэффициентов контрастности ма

сок и сепараций будут давать разные комплекты значений.

Сказанное касается и оптических плотностей: использование любого набора три

хроматических кривых Стандартного наблюдателя (даже когда он окажется отлич

ным от того, что использовался при изготовлении негативных сепараций) не может по

вредить делу и дискредитировать самою идею (и лишь решения уравнений расчета ко

эффициентов контрастности масок и сепараций будут давать разные комплекты зна

чений).

Когда оптические плотности красителей измеряются прибором, спектральные чув

ствительности которого эквивалентны трихроматическим кривым Стандартного на

блюдателя, строгого подчинения процесса правилам аддитивности и пропорциональ

ности нет: трихроматические кривые много шире, чем кривые пропускания узкопо

лосных зональных фильтров (последние в целом отвечают этим правилам), изза чего

отклонение от требований Юла весьма велико. Данное ограничение снижает практич

ность описанного подхода, однако нелинейность характеристических кривых может

помочь несколько компенсировать это отклонение (Gutteridge, 1972); маскирование

при этом с успехом может опереться на принцип метамерного равенства стимулов,

управляемых красителями репродукции, стимулам, воспроизводимым элементами

оригинала (Clapper, Breneman и Brownstein, 1977).

15.8 МАСКИРОВАНИЕ ПРИ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИИ

НЕВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ

Вопросы приблизительного колориметрического цветовоспроизведения в ситуаци

ях, когда оригинал состоит из произвольного набора красителей, активно исследова

лись Марриажем, Миллером, Бревером, Хэнсоном и др. (MacAdam, 1938;

Marriage, 1940).

Марриаж говорит о том, что маскирование может применяться либо с целью коррек

ции спектральных чувствительностей оригинального фотоматериала, либо же с целью

компенсации паразитных поглощений красителями (или красками), либо же и того и

другого. Ученый полагает компенсацию паразитных поглощений главной функцией

масок и развивает теорию Юла именно в этом направлении (Marriage, 1940).

Миллер, в свою очередь, утверждает то же (Miller, 1941) и с большим успехом при

меняет матричную алгебру при вычислении коэффициентов контрастности маски

рующих материалов.

332

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

Марриаж также говорит о том, что с помощью маскирования можно гарантировать

колориметрически точную передачу как минимум четырех стимулов (Marriage,

1948): травянозеленого, цвета кожи, белого и серого. Последние два, в свою очередь,

гарантируют более или менее корректную передачу всех градаций серого (от черного

до белого). Описанный подход был развит другими исследователями (Brewer, Hanson и

Horton, 1949), в частности, его применили к тем случаям, в которых вместо попыток

колориметрически точного воспроизведения четырех стимулов, маски подбирались

так, что погрешности по большому числу неких (специально подобранных) объектов

сводились к минимуму.

По критерию минимума погрешностей Бревер и Хэнсон исследовали относительную

значимость паразитных поглощений красителями, а также значимость отсутствия от

рицательных участков в кривых спектральной чувствительности фотоматериалов

(Brewer и Hanson, 1954). Ученые пришли к выводу, что паразитные поглощения краси

телями ведут к большим погрешностям цветовоспроизведения, нежели отсутствие от

рицательных участков в кривых спектральной чувствительности, однако последнее

тоже вносит определенный вклад в эти погрешности.

О том, что путем правильного подбора масок, коэффициентов контрастности и хро

матического баланса можно обеспечить безошибочное воспроизведение любых четы

рех стимулов, свидетельствуют уже приводимые нами уравнения, в которых исполь

зуются три дополнительных коэффициента:

COOO

MOOO

xxyz

yxyz

=+++

gggg

12310

45611

ggg

8912

где g

, g

и g

— переменные хроматического баланса. Понятно, что при колориметри

ческом цветовоспроизведении эти коэффициенты равны нулю по всем стимулам, но

если цветовоспроизведение отклоняется от колориметрического (что чаще всего и бы

вает на практике) — эти коэффициенты могут использоваться с целью минимизации

погрешностей.

Таким образом, для точного воспроизведения неких четырех выбранных стимулов

три уравнения по каждому стимулу дадут в сумме 12 уравнений, решив которые мож

но найти g

, g

... g

. Полученные значения дадут значения коэффициентов контраст

ности красочных изображений, масок и коэффициентов хроматического баланса, не

обходимых для высокоточного воспроизведения четырех цветовых стимулов задан

ных цветов.

С помощью аналогичных уравнений Бревер и Хэнсон рассчитали величины двена

дцати коэффициентов для сепараций, масок и хроматических балансов по разным ус

ловиям просмотра (Brewer и Hanson, 1955). При этом в выборе спектральных чувстви

тельностей цветорепродукционных подсистем исследователи не ограничились линей

ными комбинациями трихроматических кривых

x()l

y()l

z()l

, но также использова

ли проверенные и хорошо зарекомендовавшие себя наборы кривых без отрицательных

участков и плюс к тому кривые, что чаще всего применяются на практике.

Было исследовано 60 цветовых стимулов, разделенных на три группы по 20 стиму

лов в каждой. В первую группу были отобраны цветовые стимулы, выходящие за пре

делы колориметрического охвата используемых репродукционных красителей; во

333

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

вторую и третью были помещены стимулы меньшей колориметрической чистоты, но

при этом как можно более типичные большинству изображений.

Исследование дало серию любопытных данных.

Вопервых, выяснилось, что коль скоро величины коэффициентов ничем не огра

ничены, то есть, коль скоро все шесть масок могут иметь любые коэффициенты кон

трастности, то выбор между возможными наборами кривых чувствительности оказал

ся весьма невелик.

Вовторых, было обнаружено, что чем больше кривые спектральной чувствитель

ности перекрывают друг друга, как, скажем, в случае кривых

x()l

y()l

z()l

, тем выше

необходимые коэффициенты контрастности масок, и наоборот: коэффициенты кон

трастности масок тем ниже, чем более спектрально селективны кривые чувствитель

ности подсистем.

Втретьих, стало понятно, что отсутствие отрицательных участков в кривых спек

тральной чувствительности хоть и ведет к некоторому повышению коэффициентов

контрастности масок, но при этом менее значимо, чем корректность разделения кри

вых по длинам волн.

Вчетвертых, оказалось, что специфика выбора тестовых стимулов влияет на вели

чины коэффициентов — колориметрически точное воспроизведение стимулов боль

шей колориметрической чистоты потребовало несколько больших значений гамма

(хотя нельзя сказать что существенно больших).

Впятых, выяснилось, что финальные величины репродукционных погрешностей

весьма малы: по типичным стимулам средняя погрешность по двухградусному полю

зрения оказалась равной всего лишь тройному JND (just noticeable difference — едва

заметное отличие); по стимулам с высокой колориметрической чистотой средняя по

грешность была примерно в четыре раза выше.

Практическая ценность описанных исследований может показаться невысокой,

поскольку использование шести масок затруднительно (не считая сканеров), фотогра

фические процессы чаще всего нелинейны, а красители чаще всего не соответствуют

юловским требованиям пропорциональности и аддитивности.

Однако в негативнопозитивных процессах оптически активные краскообразую

щие компоненты дают реальную возможность интеграции в слои фотопленок несколь

ких масок (к примеру, во многих фотоматериалах используется три маски).

Отметим, что для получения ощутимого практического эффекта одной низкокон

трастной маски (из шести возможных) недостаточно, поэтому необходима добавка ми

нимум двух масок, организованных либо окрашенными куплерами, либо функцио

нально замещенных межслойными эффектами.

В контексте минимизации погрешностей при колориметрическом цветовоспроиз

ведении подчинение правилам аддитивности и пропорциональности необязательно,

однако, если маскирование выполняется за счет оптически активных краскообразую

щих компонент, желательно, чтобы красители, прокрашивающие эти компоненты,

подчинялись оговоренным правилам. Впрочем, в рамках рабочего диапазона оптиче

ских плотностей большинства фотоматериалов так и происходит.

Таким образом, мы видим, что цветной негативный фотоматериал может иметь

встроенные маски и систему обеспечения межслойных эффектов, позволяющие вы

полнять отпечатки с весьма малыми колориметрическими погрешностями по зауряд

ным цветовым стимулам.

Однако, отклонение системы от критерия Лютера — Айвса, т.е. ее спектральных

чувствительностей от линейной комбинации трихроматических кривых Стандартно



334

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

го наблюдателя, ведет к тому, что цветорепродукционная система становится беспо



мощной в отношении специфических цветовых стимулов. Любопытно отметить, что

высокая спектральная селективность кривых чувствительности, снижающая контра

стность масок, одновременно ведет к серьезным погрешностям воспроизведения сти

мулов, если угодно — «проблемных» спектральных распределений (см. разделы 5.1 и

9.5), в частности однозначносиних стимулов. С практической точки зрения, однако,

низкоконтрастные маски все же весьма желательны, поскольку цветорепродукцион

ные системы, задействующие оптически активные краскообразующие компоненты,

вопервых, не должны быть излишне «капризны» в управлении, вовторых, не долж

ны быть чересчур «светоемки».

В заключение раздела отметим, что цветорепродукционные задачи, требующие

низкоконтрастного маскирования, лучше решать с помощью тех систем, которые мо

гут обойтись вообще без масок, поскольку отклонения, возникающие при отсутствии

низкоконтрастных масок, ощутимо меньше тех погрешностей, что возникают при от

сутствии масок высококонтрастных.

15.9 ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ КОНТРАСТНОСТИ

МАСОК

Вычисление коэффициента контрастности масок удобнее всего проводить с помо

щью приемов матричной алгебры (см. Приложение 1) (Miller, 1941). Если оптические

плотности по полезным и паразитным поглощениям репродукционных красителей

при нейтральной оптической плотности 1.0 — это:

Cyan Magenta Yellow

Оптическая плотность по «красной» зоне

Оптическая плотность по «зеленой» зоне

Оптическая плотность по «синей» зоне

то, при условии, что общий коэффициент контрастности репродукции предполагается

таким же как и у оригинала, коэффициенты контрастности маскирующих фотомате

риалов и негативных фотоматериалов для сепараций вычисляются по уравнению:

gg g

ggg

gg g

RGRBR

RGGBG

RB GB B

cm y

cmy

-1

где g

, g

и g

— коэффициенты контрастности негативных сепараций, g

и g

— коэф

фициенты контрастности масок, выполненных соответственно через зеленый и синий

фильтры и используемых с «красной» негативной сепарацией для управления выхо

дом cyanкрасителя (т.е. формирования cyanкрасочного репродукционного изобра

жения).

Если маски накладываются не на негативные сепарации, а на оригинальное изо

бражение, то их коэффициенты контрастности должны быть разделены на величину

335

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

гамма сепарации, выполняемой за красным фильтром (g

), а сами маски должны быть

не позитивными, а негативными.

Аналогично g

и g

— это коэффициенты контрастности масок, накладываемых на

сепарацию, управляющую выходом magentaкрасителя, g

и g

— коэффициенты

контрастности масок, накладываемых на сепарацию, управляющую выходом

yellowкрасителя (то есть формированием желтого красочного репродукционного изо

бражения).

Очень часто одна у двух из шести масок коэффициент контрастности оказывается

настолько низким, что маски эти можно удалить из процесса без особого риска потери

качества результирующей копии. К примеру, в цветной фотографии мы часто наблю

даем следующую картину:

Cyan Magenta Yellow

Оптическая плотность по «красной» зоне 0.94 0.05 0.01

Оптическая плотность по «зеленой» зоне 0.10 0.82

0.08

Оптическая плотность по «синей» зоне 0.10

0.25

0.65

Коэффициенты контрастности негативных сепараций и масок будут соответствен

но равны:

gg g

ggg

gg g

RGRBR

RGGBG

RB GB B

094 005 001

...

.0 008

010 025 065

107 006 001

0.82 .

...

12 015

012 048 160

1.27 -

где положительные значения коэффициентов соответствуют негативным маскам, а от

рицательные — позитивным. Мы видим, что значения коэффициентов контрастности

двух масок, которые должны накладываться на негативную cyanсепарацию, очень

малы (0.06 и 0.01), и ими можно пренебречь. Последнее позволительно потому, что па

разитное поглощение по «красной» зоне спектра magenta и yellowкрасителями край

не невелико. Мы видим также, что наиболее контрастной является маска, изготовлен

ная за зеленым фильтром (g

= 0.48), т.е. маска которая должна накладываться на

«синюю» негативную сепарацию. Высокая гамма этой маски есть следствие сильного

паразитного поглощения в «синей» части спектра magentaкрасителем.

Отметим, что когда в роли оригинала выступает цветной слайд, то маскирование

в первую очередь компенсирует паразитные поглощения красителями слайда, нежели

репродукционными красителями. В данном случае оптические плотности, участвую

щие в вычислениях, должны быть оптическими плотностями красителей слайда.Бо

лее того, при вычислениях данного типа не составляет труда компенсировать эффект

паразитных поглощений как в оригинале, так и в репродукции, и, следовательно, по

высить качество оригинала как минимум по данному критерию.

Некоторые сугубо практические приемы маскирования обсуждаются нами в гл. 28

(см. также рис. 26.7 как пример маскирования).

И последнее: всегда должно помнить, что маскирование эффективно только тогда,

когда наличествует краситель, количество которого можно уменьшить; если такового

нет — компенсация невозможна и колориметрический охват репродукции будет огра

ничен колориметрическим охватом репродукционных красителей.

336

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

ПРЕДМЕТНЫЕ ССЫЛКИ

Barr, C.R., Thirtle, J.R., and Vittum, P.W., Phot. Sci. Eng., 13, 74 and 214 (1969).

Brewer, W.L., and Hanson, W.T., J. Opt. Soc. Amer., 44, 129 (1954).

Brewer, W.L., and Hanson, W.T., J. Opt. Soc. Amer., 45, 476 (1955).

Brewer, W.L., Hanson, W.T., and Horton, C.A., J. Opt. Soc. Amer., 39, 924 (1949).

Clapper, F.R., Breneman, E.J., and Brownstein, S.A., J. Phot. Sci., 25, 64 (1977).

Evans, R.M., Penrose Annual, 45, 81 (1951).

Evans, R.M., P.S.A. Journal, p. 15 (February, 1954).

Gutteridge, C., Phot. Sci. Eng., 16, 214 (1972).

Hanson, W.T., J. Opt. Soc. Amer., 40, 166 (1950).

Hanson, W.T., and Horton, C.A., J. Opt. Soc. Amer., 42, 663 (1952).

MacAdam, D.L., J. Opt. Soc. Amer., 28, 466 (1938).

Marriage, A., Phot. J., 80, 364 (1940).

Marriage, A., Phot. J., 88B, 75 (1948).

Meissner, H.D., Phot. Sci. Eng., 13, 141 (1969).

Miller, C.W., J. Opt. Soc. Amer., 31, 477 (1941).

Neblette, C.B., Photography, Its Materials and Processes, 6th Edn., p. 463, Von Nostrand,

New York (1962).

Sant, A.J., Phot. Sci. Eng., 5, 181 (1961).

Tull, A.G., Brit. J. Photog., 122, 955 (1975).

Watson, R.N., J. Phot. Sci., 14, 304 (1966).

Yule, J.A.C., J. Opt. Soc. Amer., 28, 419 and 481 (1938).

Yule, J.A.C., Phot. J., 80, 408 (1940).

Yule, J.A.C., Phot. J., 84, 321 (1944).

337

ГЛАВА 15 МАСКИРОВАНИЕ

16 ПЕЧАТЬ ЦВЕТНЫХ

НЕГАТИВОВ

16.1 ВВЕДЕНИЕ

ак промежуточная инстанция в печати полноцветных фотографий цветные не

гативы получили широчайшее распространение. Однако, чтобы на выходе по

лучать позитивные изображения требуемого качества, в процессе печати нужно умело

управлять экспозицией фотобумаги (или копировальной пленки), поскольку тональ

ный и хроматический балансы отпечатков определяются множеством факторов.

Вместе с тем необычайно трудно, практически невозможно, правильно подобрать

экспозиционные параметры, лишь взглянув на негатив. Поэтому с целью решения

проблемы управления экспозиционными параметрами печати были разработаны раз

личные технологические приемы, характер которых зависим от специфики той или

иной негативнопозитивной системы.

16.2 ПЕЧАТЬ СТУДИЙНЫХ НЕГАТИВОВ

Профессиональная студийная съемка дает самые устойчивые и предсказуемые ре

зультаты: освещение полностью контролируется как по цветности, так и по интенсив

ности; в течение фотосессии обычно используется пленка одной партии; обработка фо

томатериалов ведется обычно по одной и той же схеме. В этих условиях, параметры пе

чати устанавливаются по наиболее типичному негативу, а все последующие печатают

ся при тех же уровнях экспозиции и цветности экспонирующего света. Результаты пе

чати при этом оказываются близкими к оптимуму и по тональному, и по хроматиче

скому балансам.

Высокая продажная стоимость студийных снимков позволяет фотографу выполнять

пробные оттиски, то есть добиваться требуемых результатов со второй и даже порой с

третьей попытки (при этом направление необходимой коррекции тонального и хрома

тического балансов хорошо видно на глаз). Вместе с тем, коль скоро учесть все факторы,

влияющие на конечный результат невозможно, при печати первой пробы следует соблю

дать ряд правил, позволяющих подойти к оптимуму максимально близко.

16.2.3 Серая карта

Одним из наиболее распространенных методов, позволяющих с первой попытки

выполнять отпечатки, близкие к оптимальным, является установка в кадре т.н. серой

карты с целью последующего измерения зональных копировальных оптических

плотностей ее изображения на негативе; правильные экспозиционные параметры рас

считываются затем из этих плотностей.

При съемке в крупный формат серую карту (снятую в размер, подходящий для по

следующего измерения) обычно располагают в стороне от сюжетно значимой области

изображения; в узкоформатных снимках карта нужного размера обычно занимает

339

слишком много места, поэтому данный метод, как правило, используется лишь при се



рийной съемке сходных сцен, а серая карта экспонируется на отдельный кадр.

16.2.4 Объект памятного цвета

Если по какимто причинам использование серой карты невозможно, то для изме

рений выбирают изображение объекта с какимлибо памятным цветом, например цве

том кожи (см. раздел 16.11), а экспозиционные параметры подгоняют под корректное

(или желаемое) воспроизведение отпечатком соответствующего цветового стимула.

16.2.5 Электронная визуализация

Сегодня для предварительного просмотра негативов широко используют

т.н. DTPсистемы (сканер — компьютер — монитор), однако следует помнить, что вос

приятие изображения, визуализированного монитором, обычно иное, нежели воспри

ятие этого же изображения, выполненного на отражающем носителе (Thomas, Waz

и Dreyfoos, 1970; West, 1971; British Journal of Photography, 1972). Следовательно,

для определения требуемых параметров печати необходимы соответствующие поправ

ки (либо использование CMS. — Прим. пер.).

16.2.6 Хроматический и тональный балансы

Управление хроматическим балансом отпечатков обычно выполняется за счет го

лубого, пурпурного и желтого фильтров, устанавливаемых на пути белого светового

потока лампы фотоувеличителя. Тональным балансом изображения манипулируют

либо за счет экспозиционной выдержки, либо диафрагмы объектива, либо за счет того

и другого одновременно.

Методы цифровой печати мы рассмотрим в гл. 33.

16.3 ПЕЧАТЬ КИНОНЕГАТИВОВ

Сложности, возникающие при печати профессиональных кинонегативов сходны с

теми, что описаны в предыдущем разделе и обычно относятся к управлению светом,

оптикой, обработкой, а также к контролю стабильности параметров материалов в рам

ках партии. Широко используется денситометрия изображений серых карт и других

стандартных цветовых образцов, а также электронный контроль процессов.

Дополнительной сложностью может явиться необходимость управления экспози

ционным светом в отдельных кадрах, что диктуется художественными требованиями

(например, создание определенного настроения с помощью нестандартных тонального

и хроматического балансов изображения). То есть, множество разных сцен, зафикси

рованных на негативной кинопленке, должны в скоростном режиме копироваться на

позитив, и, следовательно, необходима быстрая смена параметров этого копирования.

Самоя печать в кинематографе выполняется либо контактным способом, либо про

екционным (последнее на профессиональном языке кинематографистов звучит как

«оптическая печать»). Проекционная печать должна использоваться, разумеется, то

гда, когда существует необходимость в изменении размера или формы изображения,

однако контактная печать проще, менее зависима от грязи и царапин на оригинале и,

как правило, дает большую резкость копии.

340

ГЛАВА 16 ПЕЧАТЬ ЦВЕТНЫХ НЕГАТИВОВ