Цветная фотография

Цветная фотография (далее Ц) раздел фотографии, объединяющий способы и процессы получения цветных фотографических изображений. Первым (1861) указал на возможность цветовоспроизведения фотографического Дж. К. Максвелл. Исходя из трехкомпонентной теории цветового зрения, он предложил получать тот или иной заданный цвет и, следовательно, любой многоцветный сюжет трехзональным цветоделением (разделением излучения, отражаемого объектом съемки, на синий, зеленый и красный диапазоны видимого спектра) и аддитивным синтезом (сложением) указанных лучей (называются основными, или первичными) при проецировании их на экран. Так, например, световой поток с преобладанием синих и зеленых лучей образует на экране голубой цвет, синих и красных - пурпурный, зеленых и красных - желтый; синие, зеленые и красные лучи равной интенсивности при смешении дают белый цвет. Цветоделение и аддитивный синтез (по Максвеллу) осуществлялись следующим образом: с объекта съемки делали три негатива на черно-белом фотоматериале экспонированием через синий, зеленый и красный светофильтры; с 3 цветоделенных негативов печатали на прозрачной основе черно-белые позитивы; пропусканием через позитивы лучей того же цвета, что и применявшиеся при съемке светофильтры, проецировали на экран три частичных (одноцветных) изображения, совмещением которых по контуру получали цветное изображение объекта съемки. Аддитивные процессы Ц нашли некоторое применение, например в первых вариантах цветного кино. Однако из-за громоздкости съемочных и проекционных камер и сложности совмещения частичных изображений по контуру они, за исключением т. н. растровых способов, постепенно утратили практическое значение. В последних преимущественно применялись растры из окрашенных в синий, зеленый и красный цвета зерен крахмала, частичек смол или др. веществ (диаметром около 0,01 мм), которые располагались между стеклом или пленкой и светочувствительным слоем. При съемке (со стороны стекла) окрашенные элементы растра служили цветоделящими микросветофильтрами, а в позитивном изображении, полученном путем обращения, - элементами цветовоспроизведения. Первые растровые фотоматериалы, т. н. автохромные пластинки, были выпущены в 1907 фирмой "Люмьер" ( однако вследствие плохой их разрешающей способности, недостаточной яркости изображений и больших технических трудностей при копировании растровая Ц уже в 30-е гг. уступила место методам, основанным на т. н. субтрактивном принципе синтеза цвета. В этих методах используется тот же, что и в аддитивных процессах, принцип трехзонального цветоделения, а цветовоспроизведение осуществляется вычитанием (субтракцией) из белого света основных цветов. Последнее достигается обычно смешением на белой или прозрачной основе различных количеств красителей, цвета которых являются дополнительными к основным - соответственно желтого, пурпурного, голубого. Так, смешением пурпурного и голубого красителей получают синий цвет (пурпурный из белого цвета вычитает зеленый цвет, а голубой - красный), желтого и пурпурного красителей - красный цвет, голубого и желтого - зеленый; смешением равных количеств всех 3 красителей получают черный цвет. Впервые (1868-69) субтрактивный синтез цвета осуществил французский изобретатель Л. Дюко дю Орон, получивший цветное изображение по т. н. пигментному способу печати (см. Пигментная бумага). В этом, как и в др. ранних субтрактивных способах (карбро-процесс, пинатипия, колорстил, с 3 цветоделенных негативов, полученных экспонированием через синий, зеленый и красный светофильтры, печатали частичные позитивные изображения, окрашивали (пигментировали) их соответственно в желтый, пурпурный и голубой цвета и совмещением позитивов по контурам получали цветное изображение объекта съемки.

Наибольшее распространение в современной любительской и профессиональной кино- и фотосъемке и цветной печати получили субтрактивные процессы на многослойных цветофотографических материалах (МЦМ); первые МЦМ были выпущены в 1935 американской фирмой "Истмен Кодак" и в 1938 германской фирмой "Агфа" и обрабатывались методом обращения. Цветоделение в МЦМ достигается путем избирательного поглощения основных цветов 3 галогеносеребряными светочувствительными слоями, размещенными на единой основе (см. рис. 1), а цветное изображение образуется органическими красителями в результате т. н. цветного проявления, основы которого были заложены нем. химиками Б. Гомолька (в 1907) и Р. Фишером (в 1912). Цветоделение в МЦМ осуществляется благодаря тому, что верхний слой фотоэмульсии не содержит сенсибилизаторов и поэтому чувствителен только к лучам синей трети видимого спектра (см. Сенсибилизация оптическая), средний слой оптически сенсибилизирован к лучам зеленой трети, а нижний - к лучам красной трети. Для предотвращения действия синих лучей на галогениды среднего и нижнего слоев между верхним и средним слоями помещен желтый светофильтр (органический краситель или золь металлического в желатине). Указанное строение МЦМ обеспечивает образование в каждом из 3 эмульсионных слоев скрытого фотографического изображения только под действием лучей соответствующей трети видимого спектра. Цветное проявление осуществляется с помощью специальных проявителей на основе т. н. цветных проявляющих веществ, в качестве которых обычно используют производные парафенилендиамина, главным образом , ^-диэтилпарафенилендиаминсульфат (₂₅)₂₆₄₂×₂₄ и ^-оксиэтил - - этилпарафенилендиаминсульфат (₂₄) (₂₅) ₆₄₂×₂₄. Указанные вещества, в отличие от черно-белых проявляющих веществ, не только превращают галогенид в металлическое но и участвуют (в окисленной, в результате этого процесса, форме) вместе с присутствующими в эмульсионных слоях т. н. цветными компонентами в образовании органических красителей. Поскольку в соответствии с основным принципом субтрактивного цветовоспроизведения цвет частичных изображений должен быть дополнительным к цвету лучей, избирательно поглощаемых (при съемке) светочувствительными слоями МЦМ, цветные компоненты заранее подбираются так, чтобы при проявлении в верхнем (синечувствительном) слое образовался желтый краситель, в среднем (зеленочувствительном) - пурпурный и в нижнем (красночувствительном) - голубой. В качестве цветных компонент, образующих азометиновые красители желтого цвета, используются, например, некоторые замещенные b-кетоны, ацилуксусные кислоты и кетоны гетероциклического ряда; для образования красителей пурпурного цвета - производные гетероциклических соединений (пиразолона, кумарона, тионафтенона) и ароматических, например паранитробензилцианид и бензоилацетонитрил; голубые хинониминовые (индоанилиновые) красители образуются из цветных компонент - производных бензольного и нафталинового ряда, главным образом a-нафтола и оксидифенила, а также некоторых гетероциклических соединений, например 8-оксихинолина. С целью предотвращения диффузии цветных компонент в смежные слои МЦМ в их молекулы вводят длинноцепочечные алкильные радикалы или остатки высших жирных кислот с 12-18 Закрепление цветной компоненты в "своем" эмульсионном слое можно осуществить и др. способами, например растворением ее в трифенил- или трикрезилфосфате или в каком-либо др. труднолетучем растворителе с последующим диспергированием полученного раствора в фотоэмульсии перед нанесением ее на основу.

В случае обращаемых материалов (см. Обращение в фотографии) обработку экспонированного МЦМ ведут сначала в обычном черно-белом проявителе, содержащем в качестве проявляющего вещества, например, гидрохинон (с фенидоном), что приводит к образованию в эмульсионных слоях 3 цветоделенных негативных изображений объекта съемки, состоящих из металлического Затем МЦМ (без фиксирования) засвечивают и с помощью цветного проявления из остаточного галогенида получают (во всех эмульсионных слоях) частичные позитивные изображения, состоящие из смеси металлического с органическим красителем соответствующего цвета. После отбеливания (красной кровяной солью и металлического (в т. ч. ранее проявленного и фильтрового и противоореольного слоев), фиксирования, промывки и сушки в эмульсионных слоях остаются чисто красочные изображения - частичные одноцветные позитивы, в совокупности образующие требуемые цвета на всех участках МЦМ.

В некоторых способах прямой позитивной Ц (например, в вышеупомянутом процессе на МЦМ фирмы "Истмен Кодак") цветные компоненты вводят не в эмульсионные слои МЦМ, а в состав проявителей. Получаемые этими способами изображения отличаются высоким качеством цветовоспроизведения, однако вследствие большой сложности обработки МЦМ, включающей, например, раздельное (для каждого слоя) засвечивание и цветное проявление, они не получили широкого распространения.

При негативно-позитивном способе Ц на МЦМ (впервые осуществленном фирмой "Агфа" в 1939) проявление экспонированного фотоматериала уже на первой стадии является цветным, а не черно-белым, и приводит к образованию 3 цветоделенных негативных изображений, состоящих из желтого, пурпурного и голубого красителей. Однако, поскольку в каждом слое негатива все цвета объекта съемки заменены на дополнительные, результирующее изображение также окрашено в дополнительные цвета, например зеленый лес на МЦМ-негативе выглядит пурпурным, голубое небо -желтым и т.д. Позитивное изображение получают печатанием на светочувствительном материале, строение которого сходно со строением МЦМ-негатива, поэтому все цвета на позитиве приобретают нормальный вид.

МЦМ-негативы широко используют также в различных способах цветной печати для получения 3 цветоделенных физических (объемных) изображений (матриц). Последние окрашивают (пигментируют) в соответствующие цвета и затем поочередно переносят краситель (пигмент) на одну подложку (подробнее смотри в ст. Гидротипия, Литография).

В 60-е гг. появились (фирма "Сиба - Гейги", Швейцария) МЦМ, предназначенные для получения копий с МЦМ-позитивов. В светочувствительные слои этих фотоматериалов заранее введены соответствующие красители (желтый, пурпурный и голубой), которые по природе являются азокрасителями, т. е. отличаются от красителей, образующихся из цветных компонент. При печатании, например с цветных "слайдов", в каждом слое МЦМ возникают скрытые фотографические изображения, а после черно-белого проявления - цветоделенные негативы, состоящие из металлического При последующем отбеливании этого (переводом в кислой среде в галогенид) красители разрушаются, превращаясь в бесцветные аминосоединения, а остаточные количества красителей образуют в каждом слое соответствующие частичные позитивные изображения:

В 60-е гг. был также осуществлен (фирма "Поляроид", США) цветной вариант черно-белого процесса с диффузионным переносом изображения (см. Фотография), в результате которого получают единственный цветной позитив на бумаге (т. н. "моментальная" съемка). Процесс основан на трехзональном цветоделении с помощью МЦМ-пленки, отличающейся от обычной (например, используемой в процессах с обращением) тем, что каждый из 3 основных желатиновых слоев (см. рис. 2) разделен на два - верхний, светочувствительный (содержащий галогениды и нижний, окрашенный в дополнительный к цвету зональной чувствительности верхнего подслоя цвет (т. е. соответственно в желтый, пурпурный и голубой). Кроме того, молекула каждого красителя содержит т. н. проявляющую группировку (например, гидрохиноновую), которая придает ему способность диффундировать (в щелочной среде) в соответствующий верхний подслой и проявлять в нем скрытое цветоделенное фотографическое изображение. Окисляясь в результате проявления, красители теряют диффундирующую способность и остаются в "своих" подслоях, в то время как остаточные (неизмененные) красители, продолжая диффундировать, достигают приемного желатинового слоя бумаги, находящейся в контакте с МЦМ-пленкой, и принимают участие в образовании цветного позитивного изображения объекта съемки в соответствии с субтрактивным принципом цветовоспроизведения.

Кроме обычной Ц (имеющей целью по возможности правильно воспроизвести все действительные цвета объекта съемки), получило распространение (например, при аэрофотосъемке природных объектов и космической съемке) фотографирование на двухслойных или трехслойных (с включением слоя, чувствительного к инфракрасным лучам), т. н. спектрозональных, пленках. При съемке на таких МЦМ регистрируются только отдельные зоны спектральной области отражения света объектом, вследствие чего цвета передаются с заведомым искажением, что позволяет более четко выявлять малоразличимые в естественных условиях детали (подробнее см. в статьях Цветная аэрофотосъемка, Спектрозональная фотография, Спектрозональная аэрофотосъемка).

Особым видом Ц является липмановская фотография (1891, Г. Липман) - своеобразный предшественник голографии.

Лит.: Мертц К. Л., Ц, М., 1949; Чельцов В. С., Бонгард С. А., Цветное проявление трехслойных светочувствительных материалов, М., 1958; Артюшин Л. Ф., Основы воспроизведения цвета в фотографии, кино, полиграфии, М., 1970.

В. С. Чельцов.

		Новости 22.12.2024 14:25:20

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.