Кольороподілення, градаційна стадія, синтез

Характеристика стадій

Схема кольороподілення з використанням фотографічної реєстрації зональних випромінювань і подальшим відтворенням запису складається з наступних стадій:

1. Виділення складових усіх кольорів оригіналу, інакше кажучи, зональних світлових потоків, відбиваних його полями, т.е. F⁽ⁿ⁾_k=Ч⁽ⁿ⁾_kЧ; F⁽ⁿ⁾_з=З⁽ⁿ⁾З; F⁽ⁿ⁾_c=З⁽ⁿ⁾З, де n – номер поля. Мета виділення – подальша фотографічна реєстрація.

Виділені потоки утворюють кольороподілені оптичні зображення кольорового об'єкту – червоне, зелене і синє. Їх отримують у фотографічному апараті, об'єктив якого послідовно екранують світлофільтром відповідного кольору – червоним, зеленим, синім.

Ця стадія називається аналітичною (кольороподільною).

2. Реєстрація виділених складових (кольороподілених оптичних зображень) – їх запис (тією або іншою послідовністю почорнінь на фотографічному матеріалі); перетворення запису – перетворення негативу на позитив, виготовлення друкарської форми з негативу або діапозитиву, перетворення чорно-білих зображень в одноколірні та ін. Це – градаційна (перехідна)стадія. Вона завершується отриманням зображень, подібних до модуляторів (рис. 1.2 і 1.3).

3. Відтворення кольорів оригіналу на підставі зробленого раніше запису складових. Інакше – складання відтворених за фотографічним (чи іншим) записом складових Ч⁽ⁿ⁾Ч, 3⁽ⁿ⁾3, С⁽ⁿ⁾С і отримання безлічі кольорів оригіналу. Ця стадія називається синтетичною(синтезом зображення). Картина синтезу зрозуміла з рис. 1.2 і 1.3.

Кольороподілення. Для виділення складових Ч⁽ⁿ⁾Ч, 3⁽ⁿ⁾3 і С⁽ⁿ⁾С кольорів об'єкту застосовуються світлофільтри, пропускання кожного з яких повинне знаходитися приблизно в межах однієї із зон Гюбля. За областями їх пропускання вони називаються зональними, а за призначенням – кольороподільними. За ними отримують відповідно червоне, зелене і синє оптичні зображення об'єкту. Яскравості зображень в ідеальному випадку (нерозсіювальна фотографічна система) пропорційні зональним складовим кольорів об'єкту. Кольороподілення полягає в отримані таких оптичних зображень. Проте до цієї стадії також відносять і подальше отримання кольороподілених негативів, на яких зафіксовані вказані оптичні зображення, однак, цей процес належить до градаційної стадії відтворення. Негативи, отримані послідовною зйомкою за світлофільтрами, називаються кольороподіленими – червонофільтровим, зеленофільтровим і синьофільтровим.

На рис. 1.4 наведено кольороподілення на прикладі виділення і реєстрації синіх зональних складових кожного з кольорів вибраного вище фрагменту.

Рис. 1.4 – Кольороподілення через синій світлофільтр:

а – криві віддзеркалення деталі і фону фрагмента;

б – фрагмент: С_дС, С_фС, З_дЗ, З_фЗ, Ч_дЧ, Ч_фЧ – зональні складові кольорів (відповідно до кривих відображення); в – синій світлофільтр;

г – кольороподілене оптичне зображення; виділені складові С_дС і С_фС

На схемі а зображені криві віддзеркалення полів оригіналу – помаранчевої деталі і зелено-блакитного фону. Заштриховані ділянки, пропорційні складовим, синім світлофільтром, що виділяється. Від оригіналу б відбиваються складові Ч⁽ⁿ⁾Ч, 3⁽ⁿ⁾3, С⁽ⁿ⁾С. Вони відповідно до площ під кривими а, узятими в межах зон, мають різні значення, показані товщиною ліній. Синій світлофільтр в затримує складові Ч⁽ⁿ⁾Ч, 3⁽ⁿ⁾3, а пропускає С⁽ⁿ⁾С. На схемі г – синє оптичне зображення: фон дає на ньому велику освітленість, деталь – меншу.

Характер зелено- і червонофільтрових кольороподілених оптичних зображень аналогічний.

Градаційна стадія. В результаті фотографічної реєстрації кольороподілених оптичних зображень отримують кольороподілені негативи. Їх схеми для даного випадку показані на рис. 1.5. Оптична щільність кольороподілених негативів знаходиться в прямій залежності від колірних складових, відбиваних об'єктом, або, що те ж, від зональних освітленостей в кольороподілених оптичних зображеннях. Іншими словами, великі складові кольорів (зональні світлові потоки, відбивані об'єктом) відтворюються великими почорніннями, і навпаки. Негатив перетворять в позитив. Тоді великим зональним складовим, як і в об'єкті, відповідає мала щільність зображення. Позитив тому служить дозуючим пристроєм. Його поля управляють випромінюваннями, що падають на них, відповідно до зонального віддзеркалення оригіналу.

Рис. 1.5 – Кольороподілені негативи фрагмента: с – синьофільтровий; з – зеленофільтровий; ч – червонофільтровий

Порівнюючи негативи, зображені на рис. 1.5, з модуляторами на рис. 1.2, неважко переконатися, що модулятори можна виготовити звичайним копіюванням кольороподілених негативів.

При отриманні зображень адитивним синтезом градаційна стадія завершується виготовленням позитивів, які називають кольороподіленими. Якщо встановити кольороподілені діапозитиви в проекційних ліхтарях, що дають зональні випромінювання, то поля зображень дозуватимуть зональні випромінювання подібно до полів об'єкту (рис. 1.2).

Щоб провести субтрактивный синтез, необхідно перетворити чорно-білі позитиви на одноколірні.

Позитив, на якому зареєстрована червона складова, відтворюється блакитною фарбою, тому що саме вона управляє червоним випромінюванням, зареєстрованим на відповідному негативі. Зеленофільтровий позитив перетворюють на пурпурний, а синьофільтровий – в жовтий.

При субтрактивном синтезі зональні випромінювання дозуються не сірими полями, як в адитивному, а одноколірними.

Шляхи перетворення сірих позитивів в одноколірні залежать від техніки відтворення (кольорова фотографія, поліграфія та ін.). Одноколірні зображення називають частковими.

Градаційні властивості усіх трьох часткових зображень мають бути погоджені. Якщо ця вимога порушена, то одна або дві колірних складових переважатимуть над іншими. Убік, вказуваний ними, змістяться кольори зображення, наприклад, матимуть червонястий відтінок.

При неузгодженні контрастності спотворення спрямовані в різні боки, наприклад, світла виявляються червонястими, а тіні – синюватими. Міра узгодженості часткових зображень називається балансом. Про баланс судять за характером відтворення сірої шкали, яка фотографується разом з оригіналом. На репродукції вона виходить сірою, якщо баланс досягнутий.

Синтез. Ця частина процесу полягає в змішуванні колірних складових, записаних раніше, і отриманні в результаті цього кольорів-копій, а в цілому – репродукції оригіналу у вигляді фотографічного позитиву, кольорового зображення на екрані або відбитку з друкарської форми.

Кольори, що адитивно синтезуються, можна представити через оптичну щільність модуляторів (рівняння 1.1).

Отже, колір кожного поля, що адитивно синтезується, виражається рівнянням:

, (1.2)

де координати , , ; , , – оптичні щільності діапозитивів (модуляторів) в зонах спектру; n – номер поля.

Розглянемо тепер кількісні співвідношення ідеального субтрактивного синтезу (рис. 1.3). Міра поглинання світла ідеальною фарбою визначається її зональною щільністю D^j_i=lgF_0i/F_i. Отже, коефіцієнти пропускання фарб в загальному випадку рівні τ_i=10–D^j_i, де верхнім індексом j позначається фарба, а нижнім i – зона, в якій виміряна щільність фарби. Для ідеальних фарб щільність відрізняється від нуля тільки в зоні, керованій фарбою. Реальні ж фарби, як ми побачимо пізніше, мають щільність в усіх зонах спектру.

Відповідно до сказаного для жовтої фарби можна записати:

τ^ж_с = 10–D^j_i,

для пурпурної τ^п_з = 10 – D^п_з

для блакитної τ^бл_ч = 10 – D^бл_ч.

Виходячи з цього будь-який колір Ц⁽ⁿ⁾ репродукції, субтрактивно синтезований ідеальними фарбами, виражається рівнянням:

. (1.3)

Отже, ідеальний субтрактивный синтез підкоряється тим же співвідношенням, що і адитивний. У реальному ж випадку синтез значно ускладнюється.

У поліграфії і в кольоровій фотографії застосовується синтез фарбами, накладеними на папір. При цьому зображення розглядається у відбитому світлі. Такий випадок принципово тотожній описаному вище (рис. 1.2). На рис 1.6 показано поле, утворене накладенням фарб на папір. Для наочності барвисті шари показані не поєднаними, а розташованими на деякій відстані один від одного і від підкладки. При ідеальному синтезі ця схема відрізняється від зображеної на рис. 1.3 тільки тим, що промінь проходить через шари і потім, відбившись від підкладки, проходить через них удруге. Шлях променя у барвистих шарах, таким чином, подвоюється. Оскільки D–xcl, подвоєння шляху рівноцінне збільшенню оптичної щільності фарби в порівнянні з виміряними у світлі, що проходить, в два рази.

Рис. 1.6 – Схема субтрактивного синтезу у відбитому світлі накладенням одноколірних зображень на папір

Дата добавления: 2014-01-05