Цветная фотография

Цветная фотография - способ получения цветных изображений, часть более широкого метода фотографии. Цветная фотография в основном основана на субтрактивном методе смешения цветов; (аддитивный способ смешения цветов в настоящее время все больше вытесняется субтрактивным методом и применятся, например, в цифровой фотографии с применением фотосенсоров без фильтра Байера и др.).

Однако оба способа находят применение в фотографии в целом.

Немного истории

Цветная фотография появилась в середине XIX века. Первый устойчивый цветной фотоснимок был сделан в 1861 году Джеймсом Максвеллом.

Первоначально для получения цветного снимка использовались три фотокамеры с установленными на них цветными светофильтрами (красным, зелёным и синим). Получившиеся снимки позволяли воссоздать при печати цветное изображение. Большой вклад в данную технологию внёс Сергей Прокудин-Горский, разработавший технологии, позволяющие уменьшить выдержку и увеличить возможности тиражирования снимка.

Развитие цветной фотографии было ограничено возможностями фотоэмульсии, однако работа химика Германна Вогеля позволила получить состав, чувствительный к зелёному участку спектра.

В 1907 году были запатентованы и поступили в свободную продажу фотопластины «Автохром» Братьев Люмьер, позволяющие относительно легко получать цветные фотографии. Альтернативы этой технологии появились только в 1930-х годах: Agfacolor в 1932 году, Kodachrome в 1935, Polaroid в 1963.

Аддитивный синтез цвета

Алим-Хан, 1911 год. Фотография С. М. Прокудина-Горского, метод тройной экспозиции

Аддитивный способ, или способ смешения цветов основан на трёхцветовой теории зрения. Он даёт возможность получать все цвета и оттенки с помощью смешения (сложения) в определённых пропорциях трёх основных цветов: красного, зелёного и синего. Так, если одновременно проецировать на экран три различно окрашенных световых потока: красный, зелёный и синий, то соответствующим подбором яркости этих потоков можно получить любой цвет.

Аддитивный способ получения цветов подчинен следующим законам:

1. Все цвета делятся на две группы: хроматические — имеющие цветной оттенок, и ахроматические — не имеющие цветового оттенка, то есть содержащие только белый, чёрный и различные серые тона;
2. Смешение любого хроматического цвета в определённой пропорции с дополнительным даёт ахроматический цвет. Смешение хроматического цвета с дополнительным в других пропорциях приводит к получению одного из исходных хроматических цветов. Насыщенность цвета при этом уменьшается;
3. Смешение недополнительных цветов приводит у получению промежуточных цветов, расположенных в спектре между смешиваемыми. Например, при смешении зелёного с красным получается жёлтый цвет. Чем дальше смешиваемые цвета расположены друг от друга в спектре, тем меньше насыщенность полученного цвета;
4. Цвета, вызывающие в глазу одинаковые цветовые ощущения, при оптическом смешении дают один и тот же цвет независимо от спектрального состава исходных цветов (это явление носит название Метамерия).

Близкое расположение друг к другу тонких линий или точек различной цветности вызывает пространственное смешение цветов, при котором в глазу возникает соответствующее вышеуказанным законам цветовое ощущение.

На принципе пространственного смешения цветов основан растровый способ цветной фотографии.

Получение различных цветов аддитивным способомa

Смешиваемые цвета			Получаемый цвет
—	—	—	(Чёрный)
			(Белый)
		—	(Жёлтый)
	—		(Пурпурный)
—			(Голубой)
	—	—	(Красный)
—		—	(Зелёный)
—	—		(Синий)
			(Серый)

В настоящее время растровый способ смешения цветов применяется очень редко, преимущественно в полиграфии.

Практические способы цветной фотографии по аддитивному методу

• Цветная фотография методом тройной экспозиции
• Растровый способ цветной фотографии

Цифровая фотография

Реинкарнация почти забытого способа цветной растровой фотографии произошла с появлением цифровых фотоаппаратов, в которой светочувствительным элементом является монохромная электронная матрица, отдельные элементы которой закрыты цветными светофильтрами. Светофильтры располагаются в определенном порядке, который называется «Фильтр Байера» и обычно состоит из трёх цветов — зелёного (таких элементов вдвое больше, чем остальных, что связано с особенностями зрения человека), красными и синими. И, хотя некоторые фирмы экспериментируют с добавлением фильтров дополнительных цветов (например, голубого), трёхцветная схема применяется в подавляющем большинстве аппаратов. Растровый способ в настоящее время не находит применения в силу его трудоёмкости и применения цифровой фотографии, где фотоматериалы — фотосенсоры обеспечивают применение цветной фотоиндустрии на качественно более высоком уровне. (см. цифровая фотография).

Субтрактивные методы

При субтрактивном методе цветной фотографии цветоделение, или получение цветоделённых негативов, производится так же, как и при аддитивном методе; цветовоспроизведение при субтрактивном методе, в отличие от аддитивного, позволяет получить изображение на бумаге. Объясняется это тем, что при аддитивном методе ощущение цвета достигается посредством оптического сложения цветов, а при субтрактивном — вычитанием цветов или смешением красок. В первом случае мы имеем дело с основными цветами: синим, зелёным и красным, смешение которых даёт ощущение белого, а во втором — с дополнительными к основным: жёлтым, пурпурным и голубым (сине-зелёным), смешение которых дает ощущение чёрного цвета.

Для получения нужных цветов применяются светофильтры, окрашенные в дополнительный к основному цвет: голубой, пурпурный или жёлтый. Указанные светофильтры поглощают лучи основных цветов, соответственно красный, зеленый и синий, и пропускают лучи остальных 2/3 спектра.

На практике цветное изображение получают следующим образом: с чёрно-белых цветоделённых негативов обычным фотографическим путем печатают чёрно-белые цветоделенные позитивы, которые подвергают окраске в дополнительный цвет к цвету светофильтра данного негатива, и затем окрашенные позитивные изображения совмещают по их очертаниям на белой бумажной подложке или на прозрачной плёнке. В итоге получают цветное изображение, цвета которого приближаются к оригиналу. Относительная простота и некоторые другие преимущества субтрактивного метода привели к широкому внедрению его в фотографию.

В середине 20-го века субтрактивные способы вытеснили все остальные. Этому способствовало появление многослойных цветофотоматериалов и применение процесса цветного проявления. Субтрактивный метод отличается многообразием способов воспроизведения цвета, обеспечивает многотиражность копий и достаточно удовлетворительное их качество.

Преимущества субтрактивного метода будут понятны из последующего описания его способов. Следует, конечно, отметить, что простота получения цветных изображений, несмотря на появление многослойных фотоматериалов, относительна. Поэтому, пользуясь даже самым совершенным субтрактивным способом, необходимо иметь соответствующие навыки и познания для получения высококачественных цветных снимков. Массовое использование цветной фотографии стало возможным только с широким распространением автоматизированных фотолабораторий, которые могут точно выдерживать необходимые параметры процессов проявления и печати фотографий.

В цветной фотографии получило распространение несколько способов по субтрактивному методу. К числу их относятся: пигментный способ, гидротипный способ и другие. Наибольшее распространение получил способ цветной фотографии на многослойных материалах, который рассматривается подробно.

Практические способы цветной фотографии по субтрактивному методу

• Пигментный способ цветной фотографии
• Гидротипный способ цветной фотографии
• Виражный способ цветной фотографии
• Цветная фотография на многослойных материалах

Литература

• Краткий фотографический справочник. Под общ. ред. В. В. Пуськова. 2-е изд. — М.: «Искусство», 1953.