47. Балансное излучение. Баланс белого

Бала́нс бе́лого цве́та (также кратко называемый баланс белого) — один из параметров метода передачи цветного изображения, определяющий соответствие цветовой гаммы изображения объекта цветовой гамме объекта съёмки.

Обычно употребляется как изменяемая характеристика фотографического процесса, фотоматериала, систем цветной печати и копирования, телевизионных систем и устройств воспроизведения графической информации (например, мониторов).

Баланс белого, Коррекция баланса белого, настройка белой точки или Цветокоррекция — технология коррекции цветов изображения объекта до тех цветов, в которых человек видит объект в естественных условиях (объективный подход), или до тех цветов, которые представляются наиболее привлекательными (субъективный подход).

Человек при любом освещении видит объект (заведомо) белого цвета как белый, потому что необходимую цветокоррекцию автоматически проводят человеческий глаз и мозг.

Если источник освещения имеет непрерывный спектр тепловой природы, то этому спектру можно поставить в соответствие некоторую температуру, до которой надо нагреть абсолютно чёрное тело, чтобы его излучение имело такой же спектральный состав. Эта температура получила название цветовой температуры. Цветовую температуру измеряют в кельвинах (K).

Пламя свечи имеет цветовую температуру около 1800 К, лампы накаливания — 2500 К, восход солнца — 3800 К, лампа-вспышка — 5500 К, голубое безоблачное небо в летний день — 11000 К и выше.

Корректное определение цветовой температуры по спектру источника для флуоресцентных, многих ртутных и низкотемпературных газоразрядных ламп, люминофорных источников света дать невозможно, так как значительная доля излучённой энергии приходится на «линейчатую» часть спектра. Так как в природе такое освещение встречается крайне редко, глаз человека не имеет эффективных средств адаптации к таким источникам. Однако и в этих случаях мозг создаёт «ощущение белого цвета» для соответствующих объектов (например, снега или листа белой бумаги). В таких случаях говорят о «псевдобелом» источнике света и определяют его «цветовую температуру» путём визуального сравнения с образцами.

Наиболее сложная ситуация для «баланса белого» — наличие двух и более разных источников с различной цветовой температурой. В этом случае глаз и мозг человека всё равно «увидят» правильные цвета предметов, однако и плёнка, и телекамера, и цифровой фотоаппарат воспроизведут часть предметов как «цветные».

Например, если мы выставили баланс белого в цифровом аппарате на «дневной свет», то часть кадра, освещённая лампами накаливания, будет выглядеть жёлтой, флуоресцентными лампами — зелёной, розовой или фиолетовой (для разных типов ламп), на сцене, освещённой безоблачным небом, тени будут голубыми.

48. Использование аддитивного и субтрактивного цветовых синтезов в различных способах получения цветного изображения

Аддитивный способ, или способ сложения цветов, основанный на трёхцветовой теории зрения, 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:

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;

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;

Смешение недополнительных цветов приводит к получению промежуточных цветов, расположенных в цветовом круге между смешиваемыми. Например, при смешении зелёного с красным получается жёлтый цвет.

Цвета, вызывающие в глазу одинаковые цветовые ощущения, при оптическом смешении дают один и тот же цвет независимо от спектрального состава исходных цветов.

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.

Практические способы цветной фотографии по аддитивному методу

Цветная фотография методом тройной экспозиции

Растровый способ цветной фотографии

[править]

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.

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