5.3. Субтрактивный синтез цвета. Прохождение белого света через субтрактивный светофильтр. Компенсационные светофильтры. Область применения субтрактивного синтеза.

Область применения субтрактивного синтеза

Субтрактивный синтез цвета применяется повсеместно там, где для получения цвета используются окрашенные среды. Особенно он важен при воспроизведении цветных оригиналов в полиграфии и цветной фотографии.

Область применения: фотопечать, принтеры, цифровые печатные машины, полиграфические технологии.

Прохождение белого света через субтрактивный светофильтр

В субтрактивном синтезе новый цвет получают наложением одного на другой красочных слоев - желтого, пурпурного и голубого. Синие, зеленые и красные излучения поглощаются этими красками (т.е. последовательно вычитаются из белого света). Поэтому цвет окрашенного участка определяется теми излучениями, которые проходят через все три слоя и попадают в глаз наблюдателя. Желтая, пурпурная и голубая краски - основные (первичные) для субтрактивного синтеза. Субтрактивный синтез цвета - получение цвета в результате вычитания отдельных спектральных составляющих из белого. Такой синтез наблюдается при освещении белым светом цветного оттиска. Свет падает на цветной участок; при этом часть его поглощается (вычитается) красочным слоем, а остальная часть, отражаясь, в виде окрашенного потока попадает в глаз наблюдателя. Этот синтез используется при смешении окрашенных сред, например, красок вне машины, для получения нужных цветов или оттенков на оттиске при печати дополнительной краской, при наложении слоев разных красок на оттиске в глубокой печати, а также при наложении разнокрасочных растровых элементов на оттиске в высокой и плоской печати.

Само название цветового синтеза указывает на принцип образования различных цветов. Слово "аддитивный" - слагательный. Субтрактивный способ - вычитательный. При аддитивном синтезе цвета меняются от изменения соотношения интенсивности основных излучений, а при субтрактивном синтезе - от толщины слоев или концентрации в них красящих веществ. Поэтому помимо понятия о первичных цветах и красках для характеристики синтеза вводят понятие о количестве первичных излучений или красок. Эти величины, которые характеризуют количества первичных излучений или основных красок, называют аддитивными или субтрактивными координатами цвета.

Аддитивные координаты цвета указывают на относительные мощности смешиваемых (слагаемых) излучений при аддитивном синтезе. Субтрактивные координаты цвета указывают на относительные количества желтой, пурпурной и голубой красок, которыми воспроизводятся все другие цвета на оттиске.

Как и в аддитивном, в субтрактивном синтезе новый цвет может быть образован меньшим или большим, чем три, числом основных красок. На практике для субтрактивного синтеза часто используют большее число красок. Например, к трем цветным добавляют четвертую - черную.

В цветных репродукциях, изготовленных способом высокой и плоской печати, образование цветов происходит путем изменения относительной площади мелких, не видимых невооруженным глазом растровых элементов, закрашенных желтой, пурпурной и голубой красками.

Цветовой синтез, при котором разные цвета на запечатанных поверхностях образуются изменением относительной площади закрашенных растровых элементов, называется автотипным (растровым) синтезом.

Для количественного выражения цвета иногда пользуются субтрактивными координатами. Уравнение цвета в субтрактивной форме в этом случае принимает вид

где C, M, Y – основные краски субтрактивного синтеза; Сcr , Сmg,Сyb – количества красок субтрактивного синтеза, выраженные через поверхностную концентрацию, они же – субтрактивные координаты цвета. Физический смысл уравнения – определить, в каком количестве надо смешать краски, чтобы получить заданный цвет.

Основное требование к краскам – это вычитать (т.е ослаблять) основные излучения в одной зоне спектра и пропускать в двух других. Таким образом, цвет краски дополнителен цвету дозируемого излучения. Пропускание краски в зоне поглощения должно быть управляемым. Средством управления может служить, например, толщина красочного слоя.

Каждое из чисел, определяющее цвет в CMYK, представляет собой процент краски данного цвета, составляющей цветовую комбинацию, а точнее, размер точки растра, выводимой на фотонаборном аппарате на плёнке данного. Например, для получения тёмно-оранжевого цвета следует смешать 30 % голубой краски, 45 % пурпурной краски, 80 % жёлтой краски и 5 % чёрной. Это можно обозначить следующим образом: (30,45,80,5). Иногда пользуются таким обозначением: C30M45Y80K5.

Несмотря на то что чёрный цвет можно получать смешением в равной пропорции пурпурного, голубого и жёлтого красителей, по ряду причин (чистота цвета, переувлажнение бумаги и др.) такой подход обычно неудовлетворителен. Основные причины использования дополнительного чёрного пигмента таковы:

• На практике смешение реальных пурпурного, голубого и жёлтого цветов даёт скорее грязно-коричневый или грязно-серый цвет; триадные краски не дают той глубины и насыщенности, которая достигается использованием настоящего чёрного. Так как чистота и насыщенность чёрного цвета чрезвычайно важна в печатном процессе, в печатный процесс был введён ещё один цвет.

• При выводе мелких чёрных деталей изображения или текста без использования чёрного пигмента возрастает риск неприводки (недостаточно точное совпадение точек нанесения) пурпурного, голубого и жёлтого цветов. Увеличение же точности печатающего аппарата требует неадекватных затрат.

• Смешение 100 % пурпурного, голубого и жёлтого пигментов в одной точке в случае струйной печати существенно смачивает бумагу, деформирует её и увеличивает время просушки.

• Чёрный пигмент (в качестве которого, как правило, используется сажа) существенно дешевле остальных трёх.

Корректирующие (компенсационные) светофильтры для цветной субтрактивной печати. Их плотность. Область применения

В чб - большинство панхроматических чб плёнок обладает повышенной ичувствительностью к уф и синему излучению, для компенсации это чувствительности- фильтры. Это светофильтры жёлтого цвета(различных оттенков)

Субтрактивная печать - способ печати цветных изображений, при котором регулирование цвета на позитивном изображении осуществляется за счет изменения спектрального состава света проекционной лампы корректирующими светофильтрами. Корректирующие светофильтры Корректирующие (или субтрактивные) светофильтры, окрашенные в дополнительные цвета (голубой, пурпурный, желтый) желатиновые пленки, помещенные между двумя стеклами. Каждый светофильтр задерживает излучение одного из основных составляющих белого света и пропускает излучение двух других. Голубой пропускает синие и зеленые лучи и задерживает красные, пурпурный пропускает синие и красные и задерживает зеленые, желтый пропускает зеленые и красные и задерживает синие. (Естественно, что светофильтры не полностью пропускают и задерживают различные излучения. Фактически каждый фильтр задерживает излучения одного цвета в большей степени, чем двух других.)

Светофильтры выпускаются комплектами из 33 штук, по 11 каждого цвета. Размеры 66, 7,57,5, 99 и 1313 см. Фильтры одного цвета отличаются друг от друга по плотности (концентрации красителя), выражаемой в процентах - 5, 10, 20, 30, . . .100%. Три фильтра разного цвета одинаковой плотности образуют нейтрально-серую плотность, т.е. изменяют интенсивность света, оставляя неизменным его спектральный состав. При сложении трех светофильтров с плотностью 100 % (в комплекте обозначаются 99) образуется нейтрально-серая плотность, равная единице. Плотность светофильтров каждого цвета — от 5 до 100 %. Корректирующие субтрактивные светофильтры в фотоувеличителе вводились в световой поток между лампой накаливания и негативом.

Пленочная печать фотографий сильно отличается от цифровой по сложности и затратах на исходные фотоматериалы. Здесь мы рассмотрим печать цветных фотографий в домашних условиях с фотопленки. Вернее применение корректирующих светофильтров.

Когда при печати цветных фотографий нужно применять корректирующие светофильтры? Довольно часто при фотопечати с цветной фотопленки возникает достаточно распространённая проблема – цвета на снимке передаются недостаточно качественно. На этапе снимка ничего не было заметно, а вот при печати проблемы, цветовая гамма искажена.

Для этого применяются методы цветовой коррекции при печати. Как правило, к ним относятся аддитивные и субтрактивные методы коррекции. Однозначно при использовании этих методов применяются светофильтры. Светофильтры бывают соответственно субтрактивные, аддитивные, мозаичные субтрактивные.

Обычно любителями при печати применяются, субтрактивные светофильтры, так как такая фотопечать куда быстрее и выгоднее. Но аддитивная фотопечать ярче и качественнее. Субтрактивные фильтры не позволяют подобрать свет до процесса печати. А отследить результат можно только в наложении. Кроме того, выдержка у них одинакова, так как для печати нужно вставить одновременно два фильтра.

Что делают: Ставят мозаичный светофильтр, делают тестовый снимок, выбирают оптимальный участок поверхности, подбирают комбинацию цветов. Если цвета вообще не те, берут следующий мозаичный (всего их три типа – жёлто-синий, сине- фиолетовый и фиолетово-жёлтый).

Всего на мозаичном кадре будет двадцать пять участков. Сверху слева – бесцветный участок. Там фильтр не применялся. Вправо от него – один цвет. Вниз от него – другой цвет. Остальные кадры получаются смешением двух цветов в соответствующих пропорциях. Соответственно, нижний правый угол – самый тёмный, он показывает, что будет, если применить два светофильтра плотности 100% каждый. После этого можно сделать ещё один пробный снимок – для того, чтобы убедиться в правильной работе подобранных фильтров, и можно начинать печать.

Аддитивный процесс сложнее, но у него более тонкая настройка цветокоррекции. В то время как субтрактивные светофильтры располагаются по дополнительным цветам – пурпурный, жёлтый, голубой, то аддитивные светофильтры имеют цвета основные – красный, зелёный, синий.

Аддитивный процесс печати происходит путём последовательной экспозиции фотографии через соответствующие светофильтры – сначала только красный, потом только зелёный, а потом – только синий. При таком подходе можно, имея всего три светофильтра, путём только настройки силы и длительности освещения получить практически идеальные цвета на снимке.

На практике, конечно, лампы вручную никто не включает. Используется специальный аппарат, который называется «реле времени». Там можно указать выдержку для каждого используемого фильтра и последовательно их применить. Аппарат измерит время с точностью до сотых долей секунды. Конечно, если наложить все три аддитивных фильтра одинаково, или применить три одинаковых субтрактивных фильтра одновременно, мы просто снизим экспозицию кадра. Поэтому применяются светофильтры  только для цветовой коррекции, никакого другого назначения у них нет.

Вот таким образом, корректирующие светофильтры применяемые для цветной печати, помогут исправить даже самые неестественные настройки цвета, конечно, в разумных пределах. Это необходимо помнить, особенно начинающим фотографам.

ДРУГОЙ ВАРИАНТ ОБЪЯСНЕНИЯ