2. Принципы цветной фотографии на многослойных

фотоматериалах

Субтрактивный способ получения цветных изображений основан на использовании многослойных фотографических материалов с одновременным цветным проявлением (рис. 32 и прил. 5).

Рис. 32. Схема воспроизведения многоцветного объекта по принципу

субтрактивного синтеза цвета: 1 – многослойный цветографический материал;

2, 3, 4 – цветоделенные изображения, полученные соответственно

на синечувствительном, зеленочувствительном и красночувствительном

фотослоях; 5 – оригинал

Цветографические материалы, как и черно-белые, имеют ряд вспомогательных слоев: защитный, барритовый, противоореольный и противоскручивающий. Эмульсионный же слой объединяет три светочувствительных слоя различной сенсибилизации и желтый фильтровый слой. В отличие от обычных компонентов (химических и оптических сенсибилизаторов, антисептиков, дубителей, пластификаторов и т. д.), входящих в состав светочувствительных слоев черно-белых фотоматериалов, в фотослои цветных фотоматериалов входят и краскоообразующие компоненты, которые при цветном проявлении образуют краситель. Они представляют собой органические вещества сложного состава, как правило, производные бензола.

Съемка на трехслойные цветные фотоматериалы предусматривает разделение оптического изображения на три составляющих, в спектральном отношении равнозначных зонам излучений трех основных цветов (синего, красного, зеленого). К этим излучениям, соответственно, должны быть чувствительны и три светочувствительных слоя. Такой способ съемки называется цветоделением, а получаемые при этом изображения – цветоделенными.

Цветоделенные оптические изображения, воздействуя на каждый из слоев при съемке, образуют скрытые изображения, которые при цветной обработке преобразуются в однокрасочные изображения: желтое, пурпурное и голубое. Количество красителя, т. е. его насыщенность и плотность, зависят от величины экспозиции на том или ином участке фотослоя.

При просмотре однокрасочные изображения составляют единое многоцветное изображение. Многообразие цветовых оттенков получают при синтезе цвета, когда каждое цветоделенное изображение, действуя как светофильтр, вычитает из белого света ту или иную спектральную составляющую.

Известно, что галогениды серебра, являющиеся основным светочувствительным веществом в фотографических слоях, имеют природную (собственную) чувствительность к излучениям коротковолновой (синей) зоны спектра. Соответственно, первый слой чувствителен к излучениям сине-фиолетовой части спектра. Он содержит и цветную компоненту, которая при цветном проявлении дает желтый краситель. Данный слой называется синечувствительным, а образующееся в нем изображение желтого цвета – синефильтровым. К излучениям зеленого и красного участков спектра этот слой не чувствителен.

Ниже расположенные слои в своем составе также имеют галогениды серебра, чувствительные к коротковолновой части спектра. Чтобы синие лучи не воздействовали на них, после синечувствительного слоя располагают желтый фильтровый слой, состоящий из коллоидного серебра и желтого красителя.

Два оставшихся слоя чувствительны к излучениям зеленой и красной зон спектра. В зеленочувствительный слой введена краскоообразующая компонента, которая в процессе проявления образует пурпурный краситель. Пурпурное цветоделенное изображение называется зеленофильтровым. В нижний слой введена цветовая компонента, которая при проявлении дает голубой краситель. Голубое цветоделенное изображение, образованное в этом слое, называется краснофильтровым.

В эмульсионные слои некоторых цветных фотоматериалов вводят и маскирующие цветовые компоненты. Образуемые ими изображения в слоях называются масками и служат для уменьшения цветоделенных искажений.

Цветное проявление – сложный химико-фотографический процесс, в результате которого продукты окисления проявляющего вещества при взаимодействии с цветовыми компонентами образуют красители, из которых и состоят три цветоделенных изображения. Красители при цветном проявлении образуются только при взаимодействии компонент с особыми проявляющими веществами – производными парафенилендиамина.

Процесс проявления цветного изображения идет по следующей схеме.

Экспонированные галогениды серебра вступают в реакцию с проявляющим веществом. В результате в фотослое образуется изображение из металлического серебра:

.

Окисленная форма проявляющего вещества вступает в реакцию с краскообразующими компонентами, выделяя краситель соответствующего цвета в каждом из светочувствительных слоев:

Краскообразующая компонента + Ох → краситель,

где Red – проявляющее вещество;

Ох – продукты окисления.

Таким образом, после проявления изображение в фотослое состоит из металлического серебра и красителя, а также не экспонированных и не восстановленных микрокристаллов галогенида серебра.

За цветным проявлением следует операция, именуемая допроявлением, при которой допроявляющий раствор, имея кислую среду, превращает проявляющее вещество в соли, легко удаляемые из фотослоя.

Следующая операция обработки – отбеливание. В ходе ее металлическое серебро черно-белого изображения, серебро фильтрового и противоореольного слоя, взаимодействуя с отбеливающим раствором (как правило, железосинеродистым калием), переходит в легко растворимые соли серебра, удаляемые из эмульсионного слоя при фиксировании.

Конечный процесс обработки – фиксирование. В результате фиксирования галогенное и железосинеродистое серебро растворяется в фиксаже и в фотослое остается только краситель цветоделенных изображений.

Каждый из этапов обработки разделяется промывкой. Заключительный этап обработки – окончательная промывка и сушка.

Схема получения цветного изображения. Для наглядного представления процесса получения цветного изображения рассмотрим съемку объекта, состоящего из участков красного, синего, зеленого, белого и черного цвета.

В процессе съемки лучи света, отраженные от объекта, экспонируют тот или иной участок светочувствительного материала. Лучи, отраженные от синего поля, экспонируют участки синечувствительного слоя, образуя в нем скрытое изображение. Лучи, отраженные от зеленого и красного полей, экспонируют определенные участки в зеленочувствительном и красночувствительном слоях, образуя в них скрытые изображения. От белого поля отражаются синие, красные и зеленые лучи, которые экспонируют соответствующие светочувствительные слои фотоматериала. Синие лучи, проходящие через синечувствительный слой, поглощаются желтым фильтровым слоем и не оказывают воздействия на нижерасположенные слои. Таким образом, в каждом из трех слоев фотоматериала будет образовано скрытое изображение под воздействием излучения соответствующего цвета: синего в первом слое, зеленого во втором и красного в третьем. По аналогичному принципу образуются цветоделенные скрытые изображения объекта, окрашенного в любой цвет. Например, от объекта желтого цвета отражаются красные и зеленые лучи, образуя изображения в зеленочувствительном и красночувствительном слоях.

При цветном проявлении в каждом из слоев образуются два изображения: черно-белое, состоящее из металлического серебра, и цветное из красителя: в синечувствительном слое – желтого; в зеленочувствительном – пурпурного и в красночувствительном – голубого. В процессе дальнейшей обработки (отбеливания, фиксирования) в фотослоях остаются изображения, состоящие только из красителей. На негативе все участки объекта передаются дополнительными по отношению к реальным цветовыми оттенками: синий – желтым красителем, зеленый – пурпурным, а красный – голубым. Белое поле выражено в каждом слое, соответственно, желтым, пурпурным и голубым красителями, которые, вычитая из белого света все три его составляющие, дают различные оттенки серого цвета. Черное поле, поглощающее свет, представлено на негативе прозрачным участком.

Получение цветного изображения предусматривает и фотопечать с цветного негатива. Позитивный цветографический процесс в принципе не отличается от черно-белого. Он включает печать с цветного негатива на цветные позитивные фотоматериалы и их фотохимическую обработку в специальных растворах. Сущность получения изображения на цветных позитивных фотоматериалах практически не отличается от негативного процесса.

Изображения, по цветовым оттенкам соответствующие объекту при его визуальном восприятии, возможно получить лишь при условии идеального цветоделения. Однако цветной фотографический процесс далек от совершенства. Имеется ряд причин, которые приводят к искажению цветовых оттенков на изображении. К ним относятся несоответствие спектрального состава освещения и спектральной чувствительности фотослоев, неточности в выборе экспозиции, несоблюдение временного и температурного режимов обработки фотоматериалов, градационные искажения в них и т. д.

Для устранения искажений цветовых оттенков при печати снимков в цветной фотографии применяют процесс, называемый цветовой коррекцией. Он основан на использовании специальных цветокорректирующих светофильтров – желтого, голубого и пурпурного.

Цветовую коррекцию осуществляют по определенным правилам. Цвет корректирующего светофильтра всегда совпадает с преобладающим цветом на пробном цветном фотоотпечатке. Так, если преобладающий цвет желтый, то он образуется за счет избытка синих лучей, действующих на синечувствительный слой, в котором при проявлении появляется желтый краситель. Введение желтого корректирующего светофильтра на пути белого копирующего света ограничит поток синих лучей, поглощаемых данным светофильтром, и в синечувствительном слое образуется меньше желтого красителя. Чем насыщеннее преобладающий цвет, тем большей плотности применяют корректирующие светофильтры.

Плотность корректирующего светофильтра увеличивают до тех пор, пока на снимке не станет преобладать дополнительный к корректируемому цвет. Так, при увеличении плотности желтого светофильтра в синечувствительном слое желтого красителя становится все меньше и меньше. И, начиная с определенного момента, цветовые оттенки зеленочувствительного и красночувствительного слоев начинают преобладать. Поскольку пурпурный краситель из белого света вычитает зеленую составляющую, а голубой – красную, то на снимке появляется дополнительный к желтому корректирующему светофильтру – синий цветовой оттенок.