ТЕОРИЯ ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ ПРИ СУБТРАКТИВНОМ ПРОЦЕССЕ
Рассмотрим такую репродукционную задачу. Допустим, что оригинал представляет собой целый ряд цветных полей, составленных из смесей трех печатных красок во всевозможных количествах и соотношениях.
Если репродукция выполняется теми же красками к тем же самым способом, как и оригинал, то, очевидно, точная передача цветов данного оригинала получится в том и только в том случае, если на соответственных местах оригинала и репродукции те же самые три краски смешаны в тех же самых количествах.
Допустим для простоты, что краски вполне прозрачны и подчиняются закону Ламберта — Бэра, так что оптическая плотность смеси трех красок для каждой равна сумме плотностей для каждой из красок в отдельности. Таким образом, если D1(л), D2(л), D3(л) — -кривые плотностей трех красок при максимальной концентрации, которую мы примем для каждой из красок за единицу, а q1, q2, q3 — некоторые концентрации трех красок, выраженные в этих единицах, то спектральная кривая плотности смеси красок в концентрациях q1, g2, q3 будет:
Ds(л) = q1D1(л) + q2D2(л) + q3D3(л)
При фотографировании такой комбинации красок через какой-либо светофильтр мы получим некоторое почернение, которое будет зависеть от Ds(л) и следовательно от всех трех величин q1, q2, q3.
Нетрудно видеть, что для идеальной цветопередачи необходимо так подобрать три светофильтра, чтобы на каждом из трех негативов почернение было бы функцией не всех трех, а только одной из величин q1, q2 или q3, т. е. зависело бы от количества только одной краски.
Если же при съемке через первый светофильтр негативная плотность будет зависеть не только от q1, но, скажем, также и от q2, то как бы мы ни проводили процесс превращения негативных плотностей в одноцветное изображение, правильная дозировка выделяемой краски на репродукции недостижима. Другими словами, поскольку количества красок в оригинале взаимно независимы, постольку задача цветоделения состоит в том, чтобы плотности соответствующих цветоделенных негативов не зависели бы от присутствия тех или иных количеств двух других красок, а регистрировали бы только количество выделяемой краски (субтрактбра).
Отсюда не трудно поставить необходимое и достаточное условие, которому должны удовлетворять съемочные светофильтры (точнее — кривые спектральной чувствительности трех анализирующих систем : фильтр — эмульсия), чтобы цвета оригинала, выполненного репродукционными красками, могли быть переданы идеально.
Во всей области пропускания съемочного светофильтра (в области чувствительности системы) обе краски кроме выделяемой не должны иметь никакого поглощения. Для первой краски для этих значений л
Если репродукция выполняется теми же красками к тем же самым способом, как и оригинал, то, очевидно, точная передача цветов данного оригинала получится в том и только в том случае, если на соответственных местах оригинала и репродукции те же самые три краски смешаны в тех же самых количествах.
Допустим для простоты, что краски вполне прозрачны и подчиняются закону Ламберта — Бэра, так что оптическая плотность смеси трех красок для каждой равна сумме плотностей для каждой из красок в отдельности. Таким образом, если D1(л), D2(л), D3(л) — -кривые плотностей трех красок при максимальной концентрации, которую мы примем для каждой из красок за единицу, а q1, q2, q3 — некоторые концентрации трех красок, выраженные в этих единицах, то спектральная кривая плотности смеси красок в концентрациях q1, g2, q3 будет:
Ds(л) = q1D1(л) + q2D2(л) + q3D3(л)
При фотографировании такой комбинации красок через какой-либо светофильтр мы получим некоторое почернение, которое будет зависеть от Ds(л) и следовательно от всех трех величин q1, q2, q3.
Нетрудно видеть, что для идеальной цветопередачи необходимо так подобрать три светофильтра, чтобы на каждом из трех негативов почернение было бы функцией не всех трех, а только одной из величин q1, q2 или q3, т. е. зависело бы от количества только одной краски.
Если же при съемке через первый светофильтр негативная плотность будет зависеть не только от q1, но, скажем, также и от q2, то как бы мы ни проводили процесс превращения негативных плотностей в одноцветное изображение, правильная дозировка выделяемой краски на репродукции недостижима. Другими словами, поскольку количества красок в оригинале взаимно независимы, постольку задача цветоделения состоит в том, чтобы плотности соответствующих цветоделенных негативов не зависели бы от присутствия тех или иных количеств двух других красок, а регистрировали бы только количество выделяемой краски (субтрактбра).
Отсюда не трудно поставить необходимое и достаточное условие, которому должны удовлетворять съемочные светофильтры (точнее — кривые спектральной чувствительности трех анализирующих систем : фильтр — эмульсия), чтобы цвета оригинала, выполненного репродукционными красками, могли быть переданы идеально.
Во всей области пропускания съемочного светофильтра (в области чувствительности системы) обе краски кроме выделяемой не должны иметь никакого поглощения. Для первой краски для этих значений л
Достаточно посмотреть кривые плотности или кривые отражения существующих красок.чтобы убедиться в трудности подобрать светофильтры, вполне удовлетворяющие поставленным условиям. Во многих случаях это вообще невозможно, так как часто краски имеют заметное поглощение по всему спектру ("грязные" краски). Например грязная синяя краска часто делает невозможными безупречные негативы для желтой и красной красок.
Когда цветоделение не идеально, то на негативе это сказывается в том, что цвета, получающиеся при одинаковом участии выделяемой краски, но при разном содержании двух других, будут давать тем меньшую плотность на негативе, чем больше содержание двух невыделяемых красок. Обычно стараются получить правильную передачу серых или близких к серым цветов. Для каждого цвета можно в этом случае подобрать такой серый, который содержит одинаковое с ним количество выделяемой краски. Если такой серый цвет будет содержать две другие краски в количествах больших, чем данный, то на репродукции, при правильной передаче серого, данный цвет получит выделяемой краски меньше, чем нужно. Наоборот, для других цветов мы будем иметь избыток краски. Так например, для пурпурных, розовых и т. д. цветов будет ощущаться недостаток пурпурной краски, а для зеленых ее избыток.
Чем уже область пропускания светофильтра, тем легче выбрать его так, чтобы поглощение двух невыделяемых красок в области пропускания светофильтра было бы минимальным, тем лучше, следовательно, должно быть цветоделение, как это обычно и наблюдается на практике. Однако применение чрезвычайно узких (так называемых монохроматических) фильтров таит некоторые опасности.
Все наши предыдущие рассуждения были выведены из рассмотрения оригинала, сделанного теми же красками, какими осуществляется репродукция. Рассуждения останутся справедливыми и для тех случаев, когда кривые спектральной плотности для различных мест оригинала могут быть с достаточной точностью воспроизведены данными красками (хотя бы на оригинале эти кривые были получены иным путем). Однако теоретически возможны случаи, когда мы имеем на оригинале полное тождество по цвету с определенной комбинацией репродукционных красок, в то время как кривые в том и ином случае заметно различаются. Фотографируя такой оригинал через очень узкий фильтр, мы можем получить другие негативные плотности, чем если бы те же самые цвета были бы осуществлены репродукционными красками; отсюда могут произойти значительные искажения оригинала на репродукции. Чем уже область пропускания фильтра, тем вероятнее становятся подобные случаи.
Как известно, если спектральная кривая системы фильтр— эмульсия представляет собой кривую сложения, то негативная плотность получается той же самой для любых излучений тождественных по цвету, каков бы ни был их спектральный состав. В этом случае безупречная передача цветов оригинала, сделанного тремя репродукционными красками, гарантировала бы безупречную передачу любого оригинала. Однако кривые сложения являются „широкими" кривыми, т. е. захватывают очень значительные участки спектра. Как мы видели, даже при очень узких фильтрах часто бывает трудно выбрать их так, чтобы в области их пропускания невыделяемые краски не имели бы поглощения. В случае применения кривых сложения сколько - нибудь удовлетворительное цветоделение оказывается совершенно невозможным, и неустранимые ошибки цветопередачи оказываются весьма значительными.
Впрочем можно доказать, что если мы имеем дело с несветящимися предметами, имеющими „пологие" кривые отражения без резко выраженных „пиков", освещенных к тому же источником с непрерывным спектром, то для любых двух таких предметов, сходных по цвету, спектральные кривые отражения не могут сильно отличаться друг от друга*. Более подробное рассмотрение вопроса показывает, что кривые отражения комбинации репродукционных красок и такого же по цвету объекта могут иметь более или менее значительные расхождения только для цветов, близких к серому средней яркости (не очень светлому, но и не слишком темному). Однако и в этих случаях расхождения в кривых лишь в небольшой степени сказываются на негативных плотностях, поскольку съемочные светофильтры никогда не бывают строго монохроматическими. При этом, впрочем, необходимо соблюдать условия, чтобы область чувствительности системы не была бы сдвинута слишком сильно к концам спектра, а тем более в его невидимую часть, так как сходство по цвету гарантирует сходство спектральных кривых только в пределах видимого спектра и, главным образом, в его средней части.
Таким образом приходится считать, что требование соблюдения независимости от спектрального состава (кривые сложения) имеет сравнительно незначительное практическое значение и требования хорошего цветоделения несомненно превалируют.
Рассматривая спектральные кривые различных красок, можно видеть, что выделение голубой краски возможно красным светофильтром, который даже может быть и не очень узким, если только пурпурная краска имеет достаточно малое поглощение в красной части. Зеленый светофильтр для выделения пурпурной краски выбрать труднее главным образом из-за значительного поглощения зеленой части спектра голубой краской. Область его пропускания должна выбираться несколько по-разному, в зависимости от того, каковы желтая и голубая краски. Синий фильтр, выделяющий желтую краску, дает обычно то же не безупречное цветоделение, так как пурпурные краски (а иногда и голубые) имеют весьма заметное поглощение в синей части спектра. Следствием этого является избыток желтой краски всюду, где много красной, и недостаток там, где ее мало (особенно на чисто желтых местах).
Хорошее практическое решение проблемы светофильтров получается, если (это, впрочем, не всегда возможно по техническим причинам) для выделения какой-либо краски взять фильтр, составленный из двух других, который автоматически будет иметь пропускание там, где поглощение этих красок минимальное.
Когда цветоделение не идеально, то на негативе это сказывается в том, что цвета, получающиеся при одинаковом участии выделяемой краски, но при разном содержании двух других, будут давать тем меньшую плотность на негативе, чем больше содержание двух невыделяемых красок. Обычно стараются получить правильную передачу серых или близких к серым цветов. Для каждого цвета можно в этом случае подобрать такой серый, который содержит одинаковое с ним количество выделяемой краски. Если такой серый цвет будет содержать две другие краски в количествах больших, чем данный, то на репродукции, при правильной передаче серого, данный цвет получит выделяемой краски меньше, чем нужно. Наоборот, для других цветов мы будем иметь избыток краски. Так например, для пурпурных, розовых и т. д. цветов будет ощущаться недостаток пурпурной краски, а для зеленых ее избыток.
Чем уже область пропускания светофильтра, тем легче выбрать его так, чтобы поглощение двух невыделяемых красок в области пропускания светофильтра было бы минимальным, тем лучше, следовательно, должно быть цветоделение, как это обычно и наблюдается на практике. Однако применение чрезвычайно узких (так называемых монохроматических) фильтров таит некоторые опасности.
Все наши предыдущие рассуждения были выведены из рассмотрения оригинала, сделанного теми же красками, какими осуществляется репродукция. Рассуждения останутся справедливыми и для тех случаев, когда кривые спектральной плотности для различных мест оригинала могут быть с достаточной точностью воспроизведены данными красками (хотя бы на оригинале эти кривые были получены иным путем). Однако теоретически возможны случаи, когда мы имеем на оригинале полное тождество по цвету с определенной комбинацией репродукционных красок, в то время как кривые в том и ином случае заметно различаются. Фотографируя такой оригинал через очень узкий фильтр, мы можем получить другие негативные плотности, чем если бы те же самые цвета были бы осуществлены репродукционными красками; отсюда могут произойти значительные искажения оригинала на репродукции. Чем уже область пропускания фильтра, тем вероятнее становятся подобные случаи.
Как известно, если спектральная кривая системы фильтр— эмульсия представляет собой кривую сложения, то негативная плотность получается той же самой для любых излучений тождественных по цвету, каков бы ни был их спектральный состав. В этом случае безупречная передача цветов оригинала, сделанного тремя репродукционными красками, гарантировала бы безупречную передачу любого оригинала. Однако кривые сложения являются „широкими" кривыми, т. е. захватывают очень значительные участки спектра. Как мы видели, даже при очень узких фильтрах часто бывает трудно выбрать их так, чтобы в области их пропускания невыделяемые краски не имели бы поглощения. В случае применения кривых сложения сколько - нибудь удовлетворительное цветоделение оказывается совершенно невозможным, и неустранимые ошибки цветопередачи оказываются весьма значительными.
Впрочем можно доказать, что если мы имеем дело с несветящимися предметами, имеющими „пологие" кривые отражения без резко выраженных „пиков", освещенных к тому же источником с непрерывным спектром, то для любых двух таких предметов, сходных по цвету, спектральные кривые отражения не могут сильно отличаться друг от друга*. Более подробное рассмотрение вопроса показывает, что кривые отражения комбинации репродукционных красок и такого же по цвету объекта могут иметь более или менее значительные расхождения только для цветов, близких к серому средней яркости (не очень светлому, но и не слишком темному). Однако и в этих случаях расхождения в кривых лишь в небольшой степени сказываются на негативных плотностях, поскольку съемочные светофильтры никогда не бывают строго монохроматическими. При этом, впрочем, необходимо соблюдать условия, чтобы область чувствительности системы не была бы сдвинута слишком сильно к концам спектра, а тем более в его невидимую часть, так как сходство по цвету гарантирует сходство спектральных кривых только в пределах видимого спектра и, главным образом, в его средней части.
Таким образом приходится считать, что требование соблюдения независимости от спектрального состава (кривые сложения) имеет сравнительно незначительное практическое значение и требования хорошего цветоделения несомненно превалируют.
Рассматривая спектральные кривые различных красок, можно видеть, что выделение голубой краски возможно красным светофильтром, который даже может быть и не очень узким, если только пурпурная краска имеет достаточно малое поглощение в красной части. Зеленый светофильтр для выделения пурпурной краски выбрать труднее главным образом из-за значительного поглощения зеленой части спектра голубой краской. Область его пропускания должна выбираться несколько по-разному, в зависимости от того, каковы желтая и голубая краски. Синий фильтр, выделяющий желтую краску, дает обычно то же не безупречное цветоделение, так как пурпурные краски (а иногда и голубые) имеют весьма заметное поглощение в синей части спектра. Следствием этого является избыток желтой краски всюду, где много красной, и недостаток там, где ее мало (особенно на чисто желтых местах).
Хорошее практическое решение проблемы светофильтров получается, если (это, впрочем, не всегда возможно по техническим причинам) для выделения какой-либо краски взять фильтр, составленный из двух других, который автоматически будет иметь пропускание там, где поглощение этих красок минимальное.