Формы кривых поглощения идеальных и реальных красок

Изменяя поверхностную концентрацию краски, можно управлять поглощением в одной из спектральных зон, изменяя, таким образом, величину основной в этой зоне. Однако процесс управления осложняется тем, что краски, как и все объекты природы, имеют плавные кривые отражения или пропускания, занимающие весь видимый спектр. Поэтому с измерением поверхностной концентрации краски оптическая плотность изменяется не только в регулируемой зоне, но и в двух других тоже, т.е. вместо изменения одного параметра изменяются все три.

Поглощение реальных красок в тех зонах, где должно осуществляться регулирование, называется полезным. Поглощение в двух других зонах, где краски поглощать не должны, называется вредным.

Для исследования закономерностей субтрактивного синтеза и цветовоспроизведения одним из родоначальников научной колориметрии Гюблем были предложены идеальные гипотетические краски.

Идеальность красок заключалась в следующем. Краски идеально прозрачны, а значит, подчиняются закону Бугера-Ламберта-Бэра. Спектральные кривые красок имеют п-образнуюформу, и только полезные поглощения. На рис приведены кривые таких красок.

Сравним спектральную характеристику реальных красок и идеальных. Для этого рассчитаем среднюю оптическую плотность в полезных и вредных зонах спектра и представим графически в виде гистограмм (идеальных красок).

Напоминаем, чтобы рассчитать среднюю оптическую плотность в заданном интервале спектра, надо все значения D_Kперевести в коэффициенты отражения по формуле р_к = 10^-D. найти средние значения коэффициентов отражения p, затем по формуле D= - lgp рассчитать средние зональные оптические плотности красок. В случае использования красок в проходящем свете процедура и формулы те же, но вместо р_хиспользуется х_х.

Из рис. следует, что, во-первых, реальные краски можно представить как смесь идеальных. При изменении поверхностной концентрации будет изменяться отражение во всех трех зонах, поэтому процесс регулирования основных усложняется. Во-вторых, невозможно получить максимально насыщенные (спектральные) цвета реальными красками.

Субтрактивный синтез идеальными красками в проходящем и отраженном свете

Субтрактивный синтез цвета может осуществляться в отраженном свете, когда краски нанесены на белую поверхность (например, бумагу), или в проходящем, когда красочное изображение рассматривается на просвет или проецируется на белый экран. Физические явления в обоих случаях принципиально одинаковые, но в отраженном свете имеются нюансы.

Схема управления основным красным излучением при помощи клина, изготовленного из идеальной голубой краски, приведена на рис. Таким образом, голубой клин управляет красной составляющей падающего на него белого света. Совмещая поля желтого, пурпурного и голубого цветов, можно добиться получения требуемого соотношения основных, прошедших через эти сложенные поля, а значит, добиться синтеза требуемого цвета.

В случае реального субтрактивного синтеза в красочном слое происходит сложное оптическое преобразование света, как показано на рис. Под оптическими преобразованиями понимается поглощение, рассеяние и многократные отражения света внутри слоя. Для цветных фотоматериалов эти сложные преобразования после некоторых упрощений и допущений можно представить эмпирической формулой

где D_p— плотность красочного слоя в отраженном свете. D_t— плотность того же слоя, но в проходящем свете.

Для полиграфических красок выражение может быть еще сложнее, так как вмешиваются факторы впитывания краски в бумагу и особенности автотипного синтеза цвета.

Уравнение субтрактивного синтеза

В случае субтрактивного синтеза для количественного выражения цвета иногда пользуются субтрактивными координатами цвета.

Уравнение цвета в этом случае принимает вид

гдеС, М, Y— основные краски субтрактивного синтеза; количества красок субтрактивного синтеза, выраженные через поверхностную концентрацию, они же — субтрактивные координаты цвета.