Теоретичні нюанси

Людина при будь-якому освітленні бачить об'єкт (свідомо) білого кольору як білий, тому що необхідну корекцію кольору автоматично проводять людське око і мозок.

Якщо джерело освітлення має безперервний спектр теплової природи, то цьому спектру можна поставити у відповідність деяку температуру, до якої треба нагріти абсолютно чорне тіло, щоб його випромінювання мало такий же спектральний склад. Ця температура одержала назву колірної температури. Колірну температуру вимірюють у Кельвінах.

Полум'я свічки має кольорову температуру близько 1800 К, лампи накалювання — 2500 К, схід сонця — 3800 К, лампа-спалах — 5500 К, блакитне безхмарне небо в літній день — 11000 К і вище.

Коректне визначення колірної температури за спектром джерела для флуоресцентних, багатьох ртутних і низькотемпературних газорозрядних ламп, люмінофорних джерел світла й більшості світлодіодів дати неможливо, тому що значна частка випроміненої енергії припадає на вузькі частини видимого спектру. В зв'язку з тим, що в природі таке освітлення зустрічається вкрай рідко, око людини не має ефективних засобів адаптації до таких джерел. Однак і в цих випадках мозок створює «відчуття білого кольору» для відповідних об'єктів (наприклад, снігу або аркуша білого паперу). У таких випадках говорять про «псевдобіле» джерело світла й визначають його «кольорову температуру» шляхом візуального порівняння зі зразками.

Найскладніша ситуація для «балансу білого» — наявність двох і більше різних джерел з різною кольоровою температурою. У цьому випадку очі та мозок людини однаково «побачать» правильні кольори предметів, однак і плівка, і телекамера, і цифровий фотоапарат відтворять частину предметів як «кольорові».

Наприклад, якщо ми виставили баланс білого в цифровому апараті на «денне світло», то частина кадру, освітлена лампами накалювання, буде виглядати жовтою, флуоресцентними лампами — зеленою, рожевою або фіолетовою (для різних типів ламп), у випадку сцени, що освітлена безхмарним небом, тіні будуть блакитними.

[ред.]Баланс білого кольору у цифровій фотографії

У цифровій фотографії «баланс білого кольору» може бути реалізований на трьох етапах:

• Зміна коефіцієнтів підсилення аналогових підсилювачів у колірних каналах матриці. Цей метод дозволяє одержати велику фотографічну широту не при одній (оптимальної для даного типу матриці) колірній температурі освітлення, а у всьому доступному діапазоні колірних температур. Застосовується фірмою Pentax, наприклад, в апаратах Pentax *іst Ds.

• Обробка оцифрованих даних при перетворенні в графічний файл всередині фотоапарата.

• Обробка RAW файлу на комп'ютері.

На відміну від плівкової фотографії, обробкою цифрових зображень легко досягається не тільки баланс світлочутливості, але й баланс контрастності.

[ред.]Режими балансу білого в цифровому фотоапараті

Установка балансу білого в сучасному (2005—2010 рік) апараті може здійснюватися такими способами:

• Зйомка у форматі RAW дозволяє виставляти баланс білого після зйомки на комп'ютері. У цьому випадку установка балансу білого на апараті корисна для правильного показу прев'ю на екрані апарата після зйомки або при роботі електронного видошукача.

У багатьох цифрових фотоапаратах фотограф за допомогою спеціальної кнопки або в меню може вручну встановлювати тип освітлення кадру — сонце, денне світло, блакитне (тінь) і хмарне небо, люмінесцентна лампа, лампа накалювання з вольфрамовою ниткою, фотоспалах і т. д. і камера робить виправлення на відповідну колірну температуру.

Інший ручний режим — корекція кольору «по сірому аркуші», вимагає деякого часу й погіршує оперативність зйомки, але результати звичайно виходять найкращі. У цьому режимі фотограф поміщає поруч із об'єктом зйомки аркуш сірого паперу і, перш ніж почати зйомку, калібрує камеру по цьому аркуші. Корекція кольору по білому аркуші не дає ідеального результату, тому що при виробництві паперу, для відбілювання використовуються різні барвники. У випадку ж із сірим папером, виробник може гарантувати, що це сполучення тільки чорного і білого кольорів.

Деякі апарати дозволяють задати джерело висвітлення безпосередньо в градусах Кельвіна — це корисно при студійній зйомці, коли колірна температура освітлювальних приладів заздалегідь відома з їхніх паспортів або може бути обмірена колориметром.

Автоматичний баланс білого. Логіка процесора виходить із припущення, що усереднено кадр нейтральний у кольорі, і самі яскраві фрагменти кадру мають нейтрально-білий колір, а всі інші кольори коректуються щодо них. Для корекції кольору в цифровій технології досить змінити коефіцієнти підсилення в потрібних колірних каналах. Подібний алгоритм добре працює в деякому діапазоні колірних температур і при тепловому характері спектра висвітлення. Але в складних умовах, коли яскравий колір не є білим, кадр буде мати спотворену передачу кольору.

29. Фотографические методы изменения контрастов

Фотографические методы изменения контрастов. Отличить один объект от другого можно по контрасту. Различают контрасты: а) цветовые, когда объекты отличаются по цвету;б) яркостные, когда одноцветные объекты отличаются лишь по светлоте (один объект светлее, другой темнее). Человеческий глаз способен уловить различие по контрасту в определенных пределах (около 300 переходов от одного цвета к другому по светлоте или яркости). Эти пределы могут быть значительно расширены путем применения фотографических методов исследования. С помощью этих методов можно одновременно усиливать или ослаблять разные контрасты, а также усиливать одни и ослаблять другие. В некоторых случаях с усилением одних контрастов усиливаются .другие, мешающие различению первых, и наоборот. Следовательно, в определенных условиях одни контрасты будут полезными, а другие вредными. Фотографическое изменение контрастов может быть достигнуто рядом приемов, одни из которых относятся к получению необходимого негатива в процессе фотосъемки, а другие — к обработке негатива и получению требуемого позитива. Оба вида приемов могут комбинироваться. При контрастирующей фотосъемке очень важное значение имеет лравильное освещение фотографируемых объектов. В зависимости от структуры поверхности и характера освещения снимаемые объекты различаются по степени яркости на общем фоне или фоне других деталей. Путем изменения положения фотографируемых объектов и осветителей можно добиться наилучших условий их освещения и соответственно наилучшего выделения одних и ослабления других деталей. Так, для усиления теневого контраста, необходимого в целях выявления какого-либо слабо заметного рельефа, применяется теневое освещение ; для ослабления контраста — рассеянное многостороннее освещение; для устранения отдельных теневых участков — дополнительный свет наряду с общим равномерным. С помощью светофильтров при контрастирующей съемке на черно-белых фотоматериалах удается1 усилить цветовые контрасты фотографируемых объектов и тем самым: наглядно выявить даже незначительные их цветовые различия. Этот метод получил название цветоделительной или цветоразделителей фотосъемки. Особенно велики возможности указанного метода при съемке на цветные фотоматериалы. В основе фотографического цветоделения лежат определенные исходные данные. Цвет любого объекта зависит главным образом от его способности отражать, пропускать и поглощать падающий на него свет. Однако в большинстве случаев цветные объекты отражают лучи разнообразной длины воли, а наш глаз воспринимает их излучение не раздельно, а суммарно, как действие одного определенного цвета. Например, поверхность, отражающая в некотором соотношении зеленые и оранжевые лучи, представляется нам окрашенной в близкий к желтому цвет; сочетание зеленых и фиолетовых лучей дает синий цвет и т. п. К тому же наш глаз воспринимает цвет любого наблюдаемого ооъекта не изолированно от цвета окружающего его фона, который может изменить цвет наблюдаемого объекта в сторону цвета, дополнительного к цвету фона. Например, объекты фиолетового цвета на голубом фоне кажутся наблюдателю красно-фиолетовыми, желтоватое пятно на красном фоне — зеленоватым и т. д. Следовательно, возможности зрительного цветоразличения являются не вполне совершенными. Между тем светочувствительные слои черно-белых и особенно цветных фотоматериалов обладают большей, нежели глаз человека, чувствительностью к различению цветов. Поэтому фотографическое цветоделение более эффективно по сравнению со зрительным. Усиление различий в цвете исследуемых объектов достигается путем регулирования освещения и спектрального состава света, освещающего эти объекты или отраженного и попадающего в камеру аппарата. Регулируя спектральный состав путем подбора светофильтра, осуществляемого на основе данных спектрофотометрического исследования фотографических объектов, можно добиться такого положения, когда лучи одинакового цвета, отраженные одним объектом, будут максимально воздействовать на светочувствительный слой фотоматериала, а лучи иного цвета, отраженные от другого объекта, окажут минимальное воздействие, что повлечет за собой разделение даже тех цветов, различие между которыми глаз не улавливает. При цветоделительной съемке изображение фрагментов определенного цвета на черно-белом фотоотпечатке получается более темным,, если применить светофильтр, задерживающий данный цвет, т. е. светофильтр дополнительного цвета. При цветном трансформировании, например, в случае необходимости усиления деталей синего, фиолетового и голубого цветов и одновременного ослабления красно-оранжевых элементов, целесообразно производить съемку в условиях слабой освещенности с использованием нейтрально-серых светофильтров. Задача черно-белого и цветного цветоделения значительно осложняется при необходимости повысить контраст между цветными фрагментами, например, фиолетовыми штрихами и голубым фоном бумаги. В этих случаях для получения на черно-белом фотоснимке темных штрихов и светлого фона бумаги необходимо выбрать светофильтр, который задерживал бы фиолетовые лучи, но пропускал голубые.Обычно светофильтры для контрастирующей фотосъемки на черно-белых и цветных фотоматериалах подбираются опытным путем. В более сложных случаях светофильтры подбираются с помощью специальных приборов — спектрофотометров и универсальных монохроматоров. Этот способ позволяет точно установить, какие лучи спектра и в какой степени отражаются или поглощаются объектом, подлежащим фотографированию. Фотоматериалы выбираются по их цветочувствительности в строгом соответствии с задачами съемки и подобранным светофильтром. Для цветной трансформации наиболее пригодны фотопленки типа «ФОТО Ц0-90Л», «ФОТО ЦО-22», «ФОТО-32Д» и др. Весьма эффективным для решения задач цветоделения, а также для выделения деталей по яркостным или геометрическим параметрам является метод маскирования. Суть этого метода заключается в использовании при съемке разных по плотности и цвету заградителей (в частности, светофильтров) для усиления одних цветов и яркостей и подавления других. Усиление яркостных контрастов в целях наилучшего различения деталей в практике судебно-исследовательской фотосъемки производится с помощью методов маскирования и контратипирования, .а также путем особых режимов в обработке и подбором фотоматериалов. Контратипирование заключается в том, что с полученного при съемке негатива контактным или проекционным способом печатается позитив, а с него последовательно делается ряд негативов и затем несколько позитивов до тех пор, пока на каком-то из полученных негативов не будет достаточного усиления контрастов. С последнего негатива на контрастной бумаге изготовляется отпечаток, который проявляют в контрастно работающем проявителе. При этом лучшее различение деталей обеспечивается небольшим форматом увеличения, но не более 13Х 18 см. В некоторых случаях с целью усиления контрастов достаточно получить с объекта два негатива. При этом пластинку (пленку) при втором фотографировании устанавливают обратной (неэмульсионной) стороной к объекту, затем полученные негативы складывают и с них печатают позитив на фотобумагу. Значительного увеличения контраста можно достигнуть путем применения особых режимов проявления пленок или пластинок и использования специальных проявителей. Увеличить контраст можно путем •обработки полученного негатива в специальных растворах усилителей и ослабителей. Из усилителей чаще всего используют урановый, сулемовый, хромовый и свинцовый. Для усиления контрастов обычно используются контрастные, особоконтрастные и сверхконтрастные негативные фотоматериалы: пластинки и пленки — репродукционные (штриховые, полутоновые и диапозитивные), пленки позитивные типа «МЗ-3». Указанные фотоматериалы имеют небольшую светочувствительность, но обладают максимальной контрастностью. Штриховые объекты фотографируются обычно на фототехнических пленках типа ФТ. Из позитивных материалов также обычно используются особо контрастные.