13.2. Условие независимости от спектрального состава

Равенство двух излучений по цвету, вообще говоря, не гарантирует их одинакового фотографического действия. Пример, когда идентичные по цвету объекты воспроизво­дятся по-разному, показан на рис. 13.1. На нем даны спект­ры испускания двух ламп, экранированных желтым свето­фильтром: 1 — обычной лам­пы накаливания, 2 — ртут­ной лампы СВД. Цвет излу­чения первого источника жел­тый. Это следует из того, что световой поток, выходящий из светофильтра, распределен по двум зонам спектра — зеленой и красной. Цвет вто­рого источника такой же, по­тому что поток в этом случае принадлежит желтому участ­ку спектра. По кривым ос­новных возбуждений получим

Рис. 13.1. Спектры одинаковых по цвету, но по-разному вос­производимых излучений:

/ — спектр лампы накаливания, эк­ранированной желтым светофильт­ром; 2 — желтая линия (А,=578 нм) ртутной лампы СВД, экранирован­ной тем же светофильтром

физиологическое подтвержде­ние тождества этих метамер-ных цветов.

Из рисунка также видно, что лампа накаливания долж­на дать почернения на краснофильтровом и зеленофильтро-вом негативах и в соответствии с этим цвет ее излучения воспроизводится желтой краской. Ртутная лампа действует на материал только за зеленым светофильтром, и поэтому ее цвет воспроизводится двумя красками — голубой и жел­той, т. е. на репродукции получается зеленым.

Рассмотренный пример показывает, что излучения ко­лориметрически одинаковых цветов, вообще говоря, мо­гут регистрироваться при цветоделении по-разному, если эти цвета не изомерны.

Два участка, имеющие тождественные цвета, фотогра­фируются (а следовательно, и воспроизводятся) одинаково, если актиничность отражаемых ими излучений опреде­ляется только их цветами, независимо от спектральных составов. Это так называемое условие независи­мости от спектрального состава было впервые сформулировано Н. Д. Нюбергом. Оно соблюда­ется в тех случаях, когда кривые отражения полей, имеющих тождественные цвета, независимо от природы объектов, в пределах пропускания каждого из цветоделительных све­тофильтров, близки между собой. Тогда при фотографи­ровании через эти светофильтры при одинаковых источниках с непрерывным спектром поля тождественных цветов дают равные оптические плотности. Если же в пределах пропус­кания светофильтров кривые сильно расходятся, как на рис. 13.1, условие независимости не соблюдается.

Практически все объекты, воспроизводимые средства­ми цветной фотографии и полиграфической цветной репро­дукции, отражают или работают на пропускание, но не ис­пускают собственного света и освещаются от солнца или ламп накаливания, т. е. от источников, спектры которых непрерывны. Рассмотренный выше пример (рис. 13.1) от­носится к объектам другого типа — испускающим собст­венный свет. В связи с этим необходимо выяснить, как ве­дут себя типичные объекты цветовоспроизведения — отра­жающие — и возможно ли для их полей, имеющих одина­ковые цвета, расхождение спектральных кривых, подобное показанному на рисунке.

Ответ на этот вопрос дал Н. Д. Нюберг, он сформулиро­вал и доказал «теорему о трех точках». По этой теореме кри­вые спектрального распределения коэффициента отражения полей одинаковых цветов при их освещении от источников с непрерывными спектрами имеют по меньшей мере три точки пересечения. Это означает, что спектральные кривые отражающих объектов, имеющих одинаковые цвета, близки друг другу. Поэтому цветоделение таких объектов дает весьма сходные результаты.

Следовательно, одинаковые цвета отражающих объек­тов при цветоделении через зональные светофильтры вос­производятся одинаково. Одинаковость результатов не обязательно соблюдается при цветоделении через узкие, например монохроматические, светофильтры; область их пропускания может приходиться как раз на тот участок спектра, где кривые отражения расходятся максимально. Светофильтры же с широкими областями пропускания да­ют возможность регистрировать средние значения потоков в пределах полосы пропускания. Поэтому при исследова­нии процесса цветоделения можно рассматривать не мно­жество объектов разной природы (живописные краски, кра­сители цветофотографических изображений, цвета натур­ных объектов и т. д.), а один оригинал-дубликат, изготов­ленный теми красками, которыми будет проводиться син­тез.

Итак, дубликационная теория позволяет на основании анализа спектральных кривых красок оценивать воспро­изведение цветов любого оригинала при условии их син­теза этими красками. Поэтому в дальнейшем будем изучать репродукционные свойства не произвольного оригинала, а дубликата, т. е. красочной системы. Достоинство такого объекта состоит в простоте количественной оценки резуль­татов воспроизведения.

Ниже будут продемонстрированы два дубликата — си­стема красочных клиньев и шкала охвата. Первый из них мало удобен для исследования процесса, так как содержит ограниченное число цветов. На его примере легче понять принципы дубликационной теории, чем на более сложном. Второй дубликат — шкала (таблица) охвата. Она послу­жила основанием для строгого построения дубликационной теории воспроизведения цветного оригинала (см. раздел 13.4).