11.3. Пример идеального процесса

Рассмотрев отдельные стадии цветовоспроизведения, проанали­зируем процесс в целом. Сделаем это на примере, имеющем общий ха­рактер, воспроизведения фрагмента оригинала (рис. 11.1, а). Заме­на его цветов на другие приведет только к изменению значений ха­рактеристик изображений (цветовых координат, оптических плотнос­тей), а принципиальных изменений в процессе не произойдет. Зададимся условиями воспроизведения.

Спектральные свойства оригинала. Выберем оригинал, имею­щий кривые отражения, показанные на рис. 11.7, а.

Освещенность оригинала. Положим, что взят эквиэнергетичес-кий источник, создающий на поверхности оригинала освещенность Е₀ = 300 лк. В этом случае зональные освещенности E_0i = 100 лк.

Характеристики фотографирующей системы. Пусть свойства объектива (светосила, коэффициент пропускания линз и т. д.) тако­вы, что наибольшая освещенность в оптическом изображении (т.е. создаваемая белым полем оригинала) в 10 раз ниже освещенности оригинала. Выдержка t = 1 с, а кратность всех трех цветоделитель-ных светофильтров f = 2. Допустим, что негативный материал имеет спектральную чувствительность, равномерно распределенную по спектру. Характеристические кривые как негативного, так и пози­тивного материалов — прямые линии, наклоненные к оси абсцисс под углом 45°.

Характеристики преобразования черно-белых позитивных цвето-деленных изображений в однокрасочные. Условимся, что оптичес­кие плотности цветоделепных диапозитивов преобразуются в зональ­ные плотности частичных изображений, образованных идеальными красками, с уменьшением зональных плотностей, относительно до­стигнутых на диапозитивах на 0,1 единицы.

Выбрав условия, проанализируем процесс. Составим уравне­ния цветок полей; оригинала. С этой целью найдем зональные коэф­фициенты отражения оригинала р_i, усреднив значения р_λ, взятые в

Рис. 11.7. Спектральные характеристики полей фраг­мента

а — кривая р(л); б средние значения плотностей, взятые п пределах зон

пределах зон, т е. р_i. =p_λcp. На рис. 11 7, б показаны горизонталь ными линиями плотности di, полученные по значениям р_i. Зональ­ные координаты имеют следующие значения. Деталь. С = 0,1, 3=0,5; К = 0,8. Фон С = 0,5; 3 = 0,8; К = 0,1. Чтобы сделать сравнение оригинала с репродукцией более наглядным, целесооб­разно от р; перейти к Di = — lg рi; (рис. 11 7, б). Значения D i ука­заны на рисунке. В соответствии с зональными плотностями цвета оригинала можно выразить следующими уравнениями. Деталь.

Вычислим экспозиции, сообщаемые негативному материалу при цветоделительной съемке, учитывая освещенность оригинала и ха­рактеристики фотографирующей системы.

Освещенности и оптическом изображении без учета свойств объ-

ектпва и светофильтров рассчитываются по формуле E_i=10-D^op_i

E_0i где D^op_i— зональные оптические плотности полей оригинала. Учти снижение освещениостей вследствие неполного пропускания объектива (в нашем примере в 10 раз) и светофильтров (в два раза), получим

Рис. 11.8. Схема графического определения оптиче­ских плотностей диапозитивов:

D" — плотность негатива; Dⁿ —плотность позитива

Вычисленные значения освещенностей в цветоделенных опти­ческих изображениях приведены в табл. 11.1.

11.1. Характеристики цветоделенных изображений

Иоле оригина­ла	Освещенности в цве­тоделенных оптичес­ких изображениях, лк			Экспозиции, получае­мые материалом при цветоделении			Оптически с плотности цве­тоделенных негативов
	Eк	Eз	Eс	lgHk	lgHз	lgHз	Dк	Dз	Dс
Деталь	4,0	2,5	0,5	0,6	0,4	—0,3	1,1	0,9	0,2
Фон	0,5	4,0	2,5	—0,3	0,0	0,4	0,2	1,1	0,9

Так как выдержка во всех случаях равна 1 с, то освещенности численно равны экспозициям. Логарифмы экспозиций, сообщаемых материалу при цветоделении, также приведены в табл. 11.1.

Воспользуемся для получения цветоделенных негативов материа­лом, имеющим характеристическую кривую, показанную в левой части рис. 11.8. По значениям lg H_i;, сообщаемым, например, деталью, можно определить оптические плотности соответствующих полей негативов (0,2; 0,9 и 1,1), а затем — по методу Джонса (извест­ный из теории фотографических процессов метод расчета сложных градационных систем) найти оптические плотности цветоделенных диа.позитивов. Значения получаемых плотностей видны на графиках ц в табл. 11.2. Было принято, что зональные оптические плотности частичных изображений меньше оптических плотностей диаиозити bob на 0,1.

^: 11.2. Характеристики модуляторов и частичных изображений

	Оптические плотности цветоде-лепных диапозитивов				Зональные плотности частичных изображений
Поле оригинала	Dk		Dз	Dс	Dkг	Dзп		Dсж
Деталь	0,3	0,5		1.2	0,2		0,4		1 ,1
Фон	1,2	0,3		0,5	1,1		0,2		0,4

Введем обозначения: ΔlgH^н, ΔlgНп — интервалы экспозиций, сооб­щаемых негативному и позитивному материалам; ΔD^н, ΔD^п — ин­тервалы плотностей негатива и позитива, γ^н , γ^п — коэффициенты контрастности негатива и позитива. Из рис. 11.8 следует

Подставив (11.4) в (11.5), получим

И, следовательно,

По последней формуле можно вычислить только интервалы плот­ностей диапозитива, так как сами плотности зависят от значений lg H, определяемых выдержкой при копировании. Задавшись значе­ниями D" и lg Я", т. е. привязав характеристическую кривую пози­тивного материала к кривой негативного, получим соотношения, по­казанные на рисунке.

Рассмотрим действие цветоделенных диапозитивов при адди­тивном синтезе и полученных с них однокрасочных (частичных) изображений при субтрактивпом.

Аддитивный синтез. Цветоделенные диапозитивы, полученные в результате идеального градационного процесса (табл. 11.2), поста­вим в проекционные фонари и дадим характеристику цветов, синтезированных на экране (рис. 11.2). Они описываются следующими уравнениями. Деталь:

Из их сопоставления с уравнениями (11.3, а) и (11.3, б) следует, что яркости репродукции меньше соответствующих яркостей ориги­нала в 10~⁰-² = 0,63 раза. Это видно из разницы показателей сте­пени. Чтобы сделать изложение более наглядным, перейдем к урав­нениям, в которых цветовые координаты представлены как 10 * =

= p_i

Деталь:

При сравнении цветовых координат репродукции (уравнения 11.3, д и 11.3, е) и оригинала (рис. 11.7, а) видно, что их отношения постоянны. Поэтому цветности репродукции строго повторяют цвет­ности оригинала, что достаточно при воспроизведении отражающих объектов. Это подтверждается и расчетом цветового тона и насыщен­ности по формулам (4.2) и (4.3). Значение показателя цветового тона как для репродукции, так и для оригинала равно 1,75, а показателя насыщенности — около 11.

В идеальном процессе можно строго воспроизвести не только цветности, но и цвета. Для этого есть два пути. Первый заключает­ся в увеличении яркости ламп проекторов (рис. 11.2) в соответствии с отношением координат цветов оригинала и копии в 1,6 раза. Тогда возрастут единичные количества основных, и цветовые составляю­щие уравнений цветов репродукции и оригинала станут равными. Второй путь — уменьшение выдержки при копировании цветоде-ленных негативов. Ее нужно уменьшить так, чтобы оптические плот­ности диапозитивов уменьшились на 0,2. Поскольку коэффициент контрастности копировального материала равен единице, выдержка должна составлять 0,63 с. Тогда диапозитив будет иметь плотности, отмеченные на рис. 11.8 кружками и соответствующие требуемым уравнениям (11.3, а) и (11.3, б).

Субтрактивный синтез. Переведем серебро диапозитивов в соот­ветствующие количества идеальных красок. Это можно сделать толь­ко умозрительно, поскольку таких красок в природе нет. Поэтому пути перевода здесь не рассматриваются. Как было показано выше, зональные плотности частичных изображений должны быть меньше оптических плотностей диапозитивов на 0,1 (см. табл. 11.2).

На основании выражения (11.3) составим уравнения цветов, полученных на экране при субтрактивном синтезе по схеме, показан­ной на рис. 11.3.

Деталь:

Цветовой тон и насыщенность остаются на прежнем уровне: Rц.т = 1.75 и R_n =11.

Снижение яркости репродукции можно компенсировать, если это требуется, указанными выше путями.

Все приведенные соотношения относятся не только к синтезу цветного изображения на экране, но и к синтезу в отраженном свете с учетом поправок, приведенных на с. 152.

11.4. «ВЫДЕЛЕНИЕ КРАСОК» В РЕЗУЛЬТАТЕ Ц Е ЕТО Д Е Л И Т ЕЛ ЬНО И СЪ ЕМ К И

Идеальный субтрактивный синтез основан на том, что каждая краска управляет одной зональной составляющей синтезируемых цветов: голубая — красной, пурпурная — зеленой, желтая — синей. На цветоделенных негативах должны быть зарегистрированы соответствующие опти­ческие изображения оригинала — красное, зеленое или синее. Негативы в конце концов преобразуют в однокра­сочные позитивные изображения, регулирующие интенсив­ности зональных излучений. Поэтому цветоделение под субтрактивный синтез называют также «выделением красок», а сами краски, которыми формируются частичные изобра­жения, — выделяемыми. Таким образом, выражение «вы­делить краску» — значит сфотографировать те участки оригинала, которые воспроизводятся ею. При этом опти­ческие плотности цветоделенных негативов должны соот­ветствовать градации количеств краски, нужных для точ­ного воспроизведения оригинала.

Поскольку красное излучение управляется голубой краской, то негатив, на котором зарегистрированы красные составляющие, превращают в голубое частичное изображе­ние. Поэтому процесс регистрации красных составляющих называется выделением голубой краски. Чем меньше опти­ческая плотность участка краснофильтрового негатива, тем больше оптическая плотность диапозитива и, следова­тельно, количество краски на соответствующем поле изо­бражения. Точно так же на зеленофильтровом негативе выделена пурпурная краска, а на синефильтровом — жел­тая.

Принцип цветоделения как процесса выделения краски можно проиллюстрировать следующим образом. Пусть на экране фотоаппарата рядом с цветным оригиналом на­ходится однокрасочный ступенчатый клин, например жел-

тый. При фотографировании через синий светофильтр те участки клина и оригинала, которые имеют одинаковые зо­нальные плотности, будут воспроизведены одинаково. Сле­довательно, через синий светофильтр фотографируются те участки оригинала, которые воспроизводятся желтой краской, взятой в соответствующих количествах, т. е. «вы­деляется» эта краска. Приведенный пример распространя.-ется и на другие краски.

Основное требование цветоделения под субтрактивный синтез состоит в том, чтобы оптические плотности каждого из цветоделенных негативов зависели от количеств, выде-ляемых красок и не зависели от количеств невыделяемых.

При цветоделении под субтрактивный синтез в полигра­фической технике негативы часто называют не по свето­фильтрам, а по краскам. Краснофильтровый негатив (или диапозитив) носит название «голубого», зеленофильтро-вый - «пурпурного» и синефильтровый — «желтого». Эти названия неудачны, но для полиграфистов они стали тра­диционными.