Часть III

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЦВЕТНЫХ ОБЪЕКТОВ

Глава 11

ИДЕАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

Воспроизведение цветного объекта основано на общих принципах синтеза цвета, изложенных в главе 4. Получе­ние цветной репродукции состоит в одновременном синте­зе цветов по предварительно сделанной фотографической записи цветовых составляющих каждого из цветов объекта (см. ниже).

Изучение явлений, связанных с воспроизведением цвет­ного объекта, принято начинать с рассмотрения идеально­го процесса, т. е. такого, условия которого максималь­но упрощены введением ряда допущений. Допускают, что краски субтрактивного синтеза имеют П-образные спект­ральные кривые, что фотографическая съемка ведется на материале, характеристическая кривая которого—прямая, и т. д. Это позволяет выделить принципы процесса. Такой методический прием широко используется в физике: сущность ряда явлений излагается на подобных идеали­зированных представлениях (идеальные газы и жидкости, тонкие линзы и т. д.).

Рассмотрев таким образом основы цветной репродукции, в главе 12 введем уточнения и поправки на неидеальность и получим тем самым достаточно полные сведения о законо­мерностях воспроизведения цветного объекта.

11.1. Принципы воспроизведения цветов объекта

Для иллюстрации принципа воспроизведения цветного объекта введем зональную систему основных. Спектр источника света, освещающего объект, разделим на зональные составляющие, например в пределах зон Гюбля. Их можно выделить из спектра, пользуясь зональными светофильтра­ми. Обозначим световые потоки, прошедшие через зональ­ные светофильтры: красный F_OK — буквой К; зеленый Р_0з— буквой 3 и синий F_oc — буквой С. Получим на этой основе цветовую характеристику фрагмента объекта, пред­назначенного для воспроизве­дения (рис. 11.1, а). Он пред­ставляет собой деталь, имею­щую цвет Ц_д, расположен­ную на фоне, цвет которого Ц_ф. Отражаемые доли основ­ных, направленных на объект (рис. 11.1, б), по их физичес­кому смыслу — зональные коэффициенты отражения, а по колориметрическому -цветовые координаты цветов Ц_д и Ц_ф. Иначе говоря, де­таль и фон могут быть описа­ны уравнениями:

Рис. 11.1. Фрагмент оригинала (а) и схема определения зо­нальных координат детали (б): 1, 2, 3 — зональные светофильтры

Взяв зональные основные в количествах, указываемых координатами цветов Ц_ди Ц_ф, воспроизведем эти цвета.

Для этой цели используем установку для аддитивного синтеза (рис. 11.2), подобную изображенной на рис. 4.1, но вместо оптических клиньев поставим модуляторы, по форме повторяющие фрагмент оригинала (квадрат на фоне). Предварительно изготовим такие модуляторы, вырезав участки фрагмента из равномерно засвеченной и проявлен­ной фотопленки. Модулятор красного излучения должен иметь коэффициенты пропускания т в соответствии с уравнениями (11.1), равные К_д и К_ф; модулятор зеленого — З_д и З_ф; синего — С_д и С_ф. Пусть характеристики ламп фонарей подобраны таким образом, что при удаленных мо­дуляторах зональные потоки на выходе из светофильтров равны К, 3, С. Модуляторы снижают их в K, З и С раз. Тогда на экран направляются те же цветовые составляющие, которые входят в уравнения (11.1). Следовательно, на нем воспроизводятся цвета объектов.

Тот же результат получится, если воспользоваться установкой для субтрактивного синтеза (рис. 4.11), но за­менить однокрасочные клинья такими же по форме моду­ляторами, как и на рис. 11.2, с той только разницей, что серебро их полей замещено идеальными красками (рис. 11.3). Краски берутся в таких количествах, чтобы мо­дулятор пропускал управляемые им зональные излучения

Рис. 11.2. Схема аддитивного синтеза репродукции фрагмента

в той мере, в какой того требуют уравнения (11.1), а осталь­ные излучения — полностью. Тогда на экране образуется цветное изображение путем идеального субтрактивного синтеза.

Таким образом, принцип получения цветной репродук­ции состоит в воспроизведении цветовых составляющих цветов оригинала.

Рассмотренная схема позволяет понять сущность цвето­воспроизведения, но она не дает представления о его тех­нике. Измерение цветовых координат каждого из множест­ва участков реального объекта и последующее изготовле­ние модуляторов подбором оптических плотностей было бы чрезмерно сложным. В технике (цветная фотография, по­лиграфия, кино) цветовоспроизведение основано не на из-

 

Рис. 11.3. Схема субтрактивно­го синтеза репродукции фраг­мента

мерении цветовых координат, а на фотографической реги­страции цветовых составляющих, называемой цвето­делением. Этот процесс заключается в том, что изобра­жения, которые должны модулировать зональные излучения, получают пу­тем фотографической съем­ки через соответствующие светофильтры. На таких фотографических изобра­жениях, цветоделенных не­гативах, цветовые состав­ляющие оказываются заре­гистрированными теми или иными оптическими плот­ностями. Последующие преобразования дают изо­бражения, тождественные упомянутым выше моду­ляторам излучений. Они пропускают (или отра­жают) такие световые по­токи, которые были записаны в результате фотографи­ческой регистрации (цветоделения).