Основы воспроизведения цвета на черно-белые фотоматериалы

Современная фотография охватывает обширный круг объектов. Трудно перечислить все возможные случаи съемки и их особенности. Можно лишь выделить основные группы объектов, обладающих сходными свойствами. Так, все встречающиеся объекты можно подразделить на ахроматические (черно-белые) и хроматические (цветные). При съемке первых учитываются только яркостные свойства, при съемке вторых и цветовые свойства, т. е. спектральный состав отражаемого света.

Цветовые оттенки объекта в черно-белой фотографии передаются на изображении соответствующими плотностями почернений. Значение последних зависит от фотохимического эффекта, создаваемого излучениями различных спектральных зон и часто не соответствуют зрительно воспринимаемым значениям яркостей.

Излучения различных спектральных зон по-разному взаимодействуют с существующими приемниками света (рис. 52). Так, глаз человека воспринимает электромагнитные излучения в более широком интервале длин волн от 380 до 760 нм. Максимум его спектральной чувствительности приходится на желто-зеленую область (λ = 554 нм). Наиболее яркими для него являются желто-зеленые цветовые оттенки. При одинаковых значениях энергии излучения фиолетовые, синие и красные спектральные зоны кажутся нам менее яркими, а голубые и оранжевые имеют некоторое среднее значение.

Рис. 52. Спектральная чувствительность различных приемников излучения: 1 – несенсибилизированного фотоматериала; 2 – глаза человека

Спектральная чувствительность различных фотоматериалов существенно отличается от спектральной чувствительности зрения. У несенсибилизированных (с природной чувствительностью) она распространена только на коротковолновую часть спектра. При съемке такие фотоматериалы не передают желто-зеленые и оранжево-красные цветовые оттенки. Поэтому на фотоснимке соответствующие им участки выглядят глубоко черными, а фиолетовые, синие и голубые участки – светлыми (яркими). По мере расширения зоны спектральной чувствительности фотоматериал дополнительно воспринимает зеленые, желтые, оранжевые и красные цветовые оттенки.

Более приспособлены для съемки цветных объектов панхроматические и изопанхроматические фотоматериалы, чувствительные к излучениям видимой части спектра в области 400-680 нм. Однако и они имеют повышенную чувствительность к коротковолновому (ультрафиолетовому, фиолетовому и сине-голубому) излучению, и различные по цвету объекты передаются на снимках плотностями, не соответствующими зрительно воспринимаемым значениям яркостей. Чем больше энергия излучения, тем плотнее участки изображения при съемке. На снимках, наоборот, коротковолновому излучению соответствуют участки с меньшей плотностью (большей яркостью).

Несоответствие отображаемых на черно-белых фотоматериалах цветовых оттенков реально воспринимаемым яркостям объясняется повышенной природной чувствительностью галогенидов серебра к ультрафиолетовым, фиолетовым и сине-голубым лучам. Применение сенсибилизаторов расширяет область их чувствительности, однако эффективная чувствительность в длинноволновой области спектра значительно меньше природной и неодинакова в различных спектральных зонах.

Искажения в передаче цветовых оттенков при съемке на черно-белые фотоматериалы происходят и из-за различий спектрального состава источников искусственного и естественного света. Так, для ламп накаливания характерно преобладание оранжево-красных лучей; солнце, дуговые лампы, импульсные источники света излучают больше коротковолновых (ультрафиолетовых и сине-голубых). Изменяются интенсивность и спектральный состав солнечного света в различное время дня. Поэтому одни и те же цветовые оттенки объекта в зависимости от выбранного источника света и времени съемки будут восприниматься фотоматериалом по-разному.

Вследствие этих причин цветовые оттенки объектов на черно-белых фотоматериалах передаются искаженно. Поэтому в практике фотографии нередко возникает необходимость изменения цветопередачи при съемке, например, для достижения цветопередачи, приближенной к зрительному восприятию цветовых оттенков предметов обстановки на местах происшествий, следов и т. п.; для искажения цветового контраста, выделения деталей одного цвета и исключения деталей другого цвета при выявлении слабовидимых записей, следов и др. При решении этих задач применяются специальные оптические среды – светофильтры.