Классификация и строение цветных фотоматериалов

Строение цветных негативных, позитивных и обращаемых фотоматериа­лов в принципе не имеет существенных различий. Они состоят из трех эмульсионных слоев, обладающих различной спектральной чувствитель­ностью и нанесенных на целлулоидную основу или бумагу. В состав эмульсионных слоев кроме светочувствительных галогенидов серебра и сенсибилизаторов вводятся

специальные добавки — цветообразующие компоненты.

Синечувствительный слой

Желтый фильтровой слой

Зеленочувствительный слой

Красночувствительный

Подложка

Верхний слой цветно­го фотоматериала «синечувствительный» несенсибилизирован и чувствителен к трети спектра с длиной волны до 500 нм (синяя зона спектра). В слой входит желтообразующая цветная компонен­та, дающая при проявлении жел­тое изображение. Второй «жел­тый фильтровой слой» поглощает лучи синего спектра, чтобы они не воздействовали на нижние слои фотослоя. Третий слой сенсибили­зирован к длинам волн 500-600 нм (зеленая зона спектра). Он содер­жит пурпурнообразующую цвет­ную компоненту, дающую при проявлении пурпурное изображеие. Нижний слои чувствителен к спектру в диапазоне 600-700 нм (красная зона спектра). Этот слой содержит в своем составе голубообразующую цветную компоненту и дает голубое изображение.

Под верхним эмульсионным слоем фотопленки располагается желтый фильтровый слой, состоящий из коллоидного серебра. Фильтровый слой задерживает лучи синей зоны спектра и предотвращает их воздействие на средний и нижний эмульсионные слои, которые также чувствительны к синему цвету. При химической обработке на сУадии отбеливания фильт­ровый слой удаляется из эмульсии. Желтый фильтровый слой отсутству­ет у фотобумаг, так как красночувствительный и зеленочувствительный слои изготавливаются из хлорида серебра, обладающего низкой чувстви­тельностью к синему цвету.

Благодаря различной спектральной чувствительности слоев фотоэмуль­сии становится возможным осуществление цветоделения при съемке.

Каждый из образующихся при проявлении красителей — желтый, пур­пурный и голубой — только в идеальном случае точно поглощает треть видимого спектра. Желтый краситель должен поглощать только синий свет, пурпурный — только зеленый, а голубой — только красный. Однако все красители, известные к настоящему времени, не могут обеспечить это­го требования, они в той или иной степени имеют паразитное поглоще­ние. Желтый краситель кроме синего света поглощает незначительную часть красного и зеленого света, пурпурный кроме зеленого — достаточное количество синего и часть красного, а голубой кроме красного — не­много зеленого и синего. Следствием этого паразитного поглощения яв­ляются цветовые сдвиги в негативе и некоторая потеря насыщенности цветов в отпечатках: синий цвет чернеет, желтый — светлеет, а в пурпур­ном не хватает синего, тогда как в зеленом его избыток.

Для обеспечения правильной цветопередачи в пленку «встраивается» цветная маска. Она создается сравнительно простым способом: в эмуль­сию голубого и пурпурного слоев вместо бесцветных цветообразующих компонент вводят окрашенные компоненты. В эмульсию голубого вводит­ся красноватый краситель, а в эмульсию пурпурного — желтый. Фотоплен­ки с подобной цветной маской называются маскированными. В цветные фотобумаги маскирующие компоненты не вводятся, цветокорректировка изображения осуществляется при фотопечати.

Все цветные фотоматериалы имеют также вспомогательные слои, вы­полняющие следующие функции:

защитный слой предохраняет эмульсионный слой от механических повреждений в процессе эксплуатации;

промежуточные слои уменьшают влияние одного светочувствитель­ного слоя на соседний;

противоореольный слой уменьшает ореолы отражения и рассеивания;

противоскручивающий слой снижает скручиваемость пленки;

антистатический слой устраняет опасность образования электриче­ских зарядов при движении пленки, искрения и засветки.

Принцип получения цветного изображения. Обработка цветных фотоматериалов

Получение цветного негативного изображения. Цветной негативный про­цесс складывается из следующих основных операций.

Фотографическая съемка. Для фотосъемки на цветные негативные пленки используются обычные фотокамеры, которые по формату кадра подходят к формату пленки. Съемка может проводиться как при есте­ственном, так и при искусственном освещении. В результате экспониро­вания цветного негативного фотоматериала в его эмульсионных слоях в соответствии с их спектральной чувствительностью образуются частич­ные цветоделенные скрытые изображения.

Лабораторная обработка цветных фотоматериалов включает в себя: цветное проявление, допроявление, отбеливание и фиксирование. При цветном проявлении в экспонированных участках каждого светочувстви­тельного слоя образуется металлическое серебро и окисляется проявляю­щее вещество. Продукты окисления проявляющего вещества взаимодействуют с цветообразующими компонентами в каждом светочувствитель­ном слое с образованием соответствующего слою красителя только в тех местах, где идет процесс проявления экспонированных галогенидов се­ребра: верхний слой окрашивается в желтый цвет; средний — в пурпур­ный; нижний — в голубой. Следующая сразу после цветного проявления операция — допроявление, которая обеспечивает нейтрализацию цветно­го проявляющего вещества и выравнивает проявление всех слоев.

Металлическое серебро, образовавшееся при проявлении на экспони­рованных участках, является промежуточной фазой получения цветного изображения, поэтому его необходимо удалить из фотослоев. Для этого используется химическая процедура, которая называется отбеливанием. При отбеливании все металлическое серебро изображения и коллоидное серебро фильтрового слоя переводятся в соли серебра светло-желтого или белого цвета.

При фиксировании неэкспонированные и непроявленные галогениды серебра, а также соли серебра, образовавшиеся при отбеливании, раство­ряются и удаляются при промывке из фотослоев.

После операций проявления и отбеливания производится промежу­точная промывка водой, а в завершении после фиксирования — оконча­тельная промывка и сушка пленки. Полученный негатив воспроизводит черные цвета объекта съемки белыми, белые — черными, как и в черно-белом негативном процессе, хроматические цвета получаются в дополни­тельных цветах (рис. 6.4): красный на негативе изображается голубым, синий — желтым, зеленый — пурпурным и т. д.

В табл. 1 приведены сведения о химико-фотографической обработ­ке цветных негативных пленок отечественного производства ЦНД-32 и ЦНД-65.

Таблица 1

Вид обработки	Продолжительность,	мин	Т	Температура, "С
Цветное проявление		5-8			20±0,3
Допроявление					20±0,3
Промывка		10-12			11±3
Отбеливание					20±1
Промывка					11±3
Фиксирование		12-15			18±2
Промывка		15-25			11±3

Все операции обработки проводятся в достаточно жестких температур­ных режимах. Даже незначительные отклонения от температурного ре­жима приводят к цветовым искажениям цветного изображения, поэтому при фотопечати производится цветокоррекция.

Рецептура растворов для обработки цветной негативной пленки

Цветной проявитель:

динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной

кислоты (трилон Б) 2,0 г

гидроксиламин сернокислый 1,2 г

парааминодиэтиланилинсульфат (ЦПВ-1) 2,3 г

сульфит натрия безводный 2,0 г

поташ 60,0 г

калий бромистый 2,0 г

вода 1,0 л

Допроявляющий раствор: **

метабисульфит натрия 2,0 г

вода 1,0 л

Отбеливающий раствор:

калий железосинеродистый 30 г

калий бромистый 15 г

калий фосфорнокислый однозамещенный 17 г

вода 1 л

Фиксирующий раствор:

тиосульфат натрия кристаллический 200 г

сульфит натрия безводный 5 г

метабисульфит натрия 2 г

вода 1 л

Следует отметить, что компоненты проявляющего и отбеливающего растворов токсичны для организма, при работе с ними необходимо соблю­дать меры предосторожности. Кроме того, срок хранения приготовленно­го проявляющего раствора 3-4 суток, а допроявляющий раствор предназ­начен для одноразового применения.

В России выпускаются цветные негативные фотопленки следующих ви­дов: листовые форматные, катушечные перфорированные и катушечные не-перфорированные. Производственные объединения «СВЕМ А» и «ТАСМА» выпускают следующие виды цветных негативных фото- и кинопленок:

ДС-4 — немаскированная фотопленка для съемки при дневном све­те светочувствительностью 45 единиц ГОСТ;

ЦНД-32 — маскированная фотопленка для съемки при дневном све­те светочувствительностью 32 единицы ГОСТ;

ЦНД-65 — маскированная фотопленка для съемки при дневном све­те с увеличенной светочувствительностью (65 единиц ГОСТ);

ЦНЛ-32 — маскированная фотопленка для съемки при освещении лампами накаливания светочувствительностью 32 единицы ГОСТ;

ЦНЛ-65 и ЦНЛ-90 — маскированные фотопленки для съемки при освещении лампами накаливания с увеличенной чувствительностью (светочувствительность 65 и 90 единиц ГОСТ соответственно).

Пленки, предназначенные для съемки при дневном свете, сбалансиро­ваны на освещение с цветовой температурой 5500 К, для съемок при лам­пах накаливания — 3200 К.

В настоящее время имеют широкий ассортимент импортные фотома­териалы. Рассмотрим лишь некоторые из них.

ORWOcolor NC-19 (производится в Германии) — универсальная цвет­ная негативная маскированная пленка. Сбалансированная на освещение светом с температурой 4200 К. Пленку можн» использовать для съемки при дневном свете и свете ламп накаливания. Светочувствительность 65 единиц ГОСТ.

Agfa HDC-200 (производство Германии) — цветная негативная пленка предназначена для съемок и при дневном свете, и при искусственном. Светочувствительность 200 единиц ГОСТ.

Kodak 5247 (производство США) — цветная негативная фотопленка для съемки при освещении лампами накаливания. Светочувствитель­ность 120 единиц ГОСТ.

Fujicolor 8514 (производство Японии) — цветная негативная маскиро­ванная пленка с чувствительностью 400 единиц ГОСТ при искусствен­ном освещении и 270 единиц при дневном свете.

Для химико-фотографической обработки цветных негативных пленок производители рекомендуют свои процедуры и рецептуру обрабатывающих растворов, чтобы обеспечить необходимое качество цветного изоб­ражения. В последнее время широкое распространение получили эксп­ресс-лаборатории, в которых обработка фотоматериалов осуществляет­ся автоматически под контролем специальной аппаратуры. Обработка происходит при повышенной температуре (обычно 38°С и выше), пленка протягивается при помощи скотч-лидера валиками через ванны с обраба­тывающими растворами, отжимается и высушивается. Весь процесс по времени занимает от 4 до 10 мин.

Получение цветного изображения по методу обращения

Этот метод позволяет получить позитивное изображение на том же мате­риале, на котором производилась съемка. Эмульсионные слои цветных фотоматериалов расположены в том же порядке, что и у негативных цвет­ных фотоматериалов. Получение цветного обращаемого изображения со­стоит из следующих операций.

Фотосъемка. В результате экспонирования пленки фотоаппаратом в эмульсионных слоях в соответствии с их спектральной чувствительно­стью образуются скрытые цветоделенные изображения.

Первая операция химико-фотографической обработки цветной обра­щаемой пленки — черно-белое проявление. В экспонированных участках каждого слоя образуется черно-белое серебряное негативное изображе­ние. Не подвергшиеся действию света кристаллы галогенидов серебра в черно-белом проявителе остаются без изменения. После черно-белого проявления обычно используется обработка в останавливающем раство­ре (стоп-ванна), которая останавливает процесс проявления во всех све­точувствительных слоях.

Затем производится засветка, или второе экспонирование. При засвет­ке образуется скрытое изображение на участках, не подвергшихся черно-белому проявлению. Обычно для засйетки используется лампа накалива­ния мощностью 500 Вт с расстояния 1 м, время засветки не менее 1 мин. При этом пленка поворачивается к лампе то одной, то другой стороной.

Следующая операция — цветное проявление. В экспонированных во время засветки участках каждого непроявленного в черно-белом про­явителе слое образуется металлическое серебро и соответствующий слою краситель.

После цветного проявления осуществляются операции отбеливания и фиксирования. Их назначение такое же, как и при получении цветного негатива, при отбеливании все металлическое серебро изображения пере­водится в комплексные соли серебра и удаляется в растворе фиксажа.

В процессе обращения, как и в негативном процессе, между стадиями обработки следует операция промывания. Полученное изображение воспроизводит объект съемки в его натуральных цветах. Требования к оптимальной экспозиции и процессу обработки обраща­емой пленки намного выше, чем к негативным материалам, так как фото­графическая широта у обращаемой пленки меньше. Кроме того, ошибки в экспозиции у негативной пленки могут быть исправлены на этапе фото­печати. Если обращаемая пленка переэкспонирована, то после нормаль­ной обработки позитив будет неплотным и выглядит «выбеленным».

Если же пленка недоэкспонирована и нормально обработана, то изобра­жение будет излишне темным.

Цветной позитивный процесс (цветная фотопечать) состоит из опера­ций, выполняющих те же функции, что и в негативном процессе.

Первая операция — фотопечать (экспонирование) с цветного негатива на цветную фотобумагу и получение цветного скрытого изображения. Вторая операция — цветное проявление. Третья операция — отбеливание. Четвертая операция — фиксирование. Между отдельными стадиями об­работки следуют операции промывки проточной водой.

Для цветной фотопечати применяются бумаги как отечественного, так и импортного производства. Из отечественных фотобумаг широко применя­ются «Фотоцвет-2» — для печати с немаскированных негативных пленок; «Фотоцвет-4» — для печати с маскированных негативных пленок; «Фото-цвет-9» (на полиэтиленированной подложке) — для печати с маскирован­ных негативных пленок. Из импортных фотобумаг используется «Kodak», обеспечивающая высокую насыщенность цвета, малую плотность вуали и, большую чистоту красок.

Технологию обработки и рецептуру обрабатывающих растворов для цветных фотобумаг можно найти в любом фотосправочнике.

В цветной фотографии, как и в черно-белой, различают два способа фо­топечати: контактный и проекционный. Цветное позитивное изображение может быть получено на трехслойной фотобумаге или на трехслойной по­зитивной фотопленке. Печатают на цветные фотоматериалы, как правило, через специальные корректирующие светофильтры. Благодаря корректи­рующим светофильтрам можно управлять печатающим светом и получать фотоизображение в натуральных цветах. Процесс подбора корректиру­ющих светофильтров называется цветокорректировкой. Необходимость цветокорректировки вызывается нарушениями цветового баланса нега­тивного и позитивного материалов, отклонениями спектрального состава съемочного и копировального освещения от идеального для данной пленки или фотобумаги, неточным соблюдением условий химико-фотографичес-

Существуют два метода получения позитивного изображения из нега-•ивного: субтрактивный и аддитивный. Оба метода дают одинаково хоро-иий результат: получаемые отпечатки по качеству не отличаются.

Субтрактивный метод основан на применении желтых, пурпурных и го-1убых фильтров. Выбирая комбинации фильтров различной плотности, мож-ю устранить любые цветовые искажения. Фильтры устанавливаются между сондеисором и объективом увеличителя, каждый из фильтров поглощает >дну треть и пропускает две трети видимого спектра печатающего света.

Желтый, пурпурный и голубой фильтры имеют 11 градаций по плот-тости (5, 10, 20,... 99%) — всего 33 фильтра. Числом 99 обозначается фильтр с плотностью равной 100%. Данные балансных фильтров предва­рительной цветовой настройки в виде трех групп цифр указываются на упаковке цветной фотобумаги в порядке: желтый, пурпурный, голубой. Например, комбинация 10-00-30 означает, что устранения цветовых ис­кажений, допущенных при производстве фотобумаги, еще до получения пробного отпечатка необходимо установить в фотоувеличитель желтый фильтр с плотностью 10%, пурпурный фильтр не устанавливать, а плот­ность голубого фильтра 30%. Если требуется плотность фильтра, значе­ния которой нет в наборе, например 15%, то можно установить два филь­тра, сложенные вместе, с плотностями 5 и 10%.

Если увеличитель имеет цветосмесительную головку или объектив уве­личителя снабжен встроенными субтрактивиыми фильтрами, то полный набор из 33 светофильтров необязателен, достаточно трех фильтров: жел­того, пурпурного и голубого с плотностью 100%, для обеспечения высоких плотностей фильтров.

Для изготовления пробного отпечатка (его изготавливают без коррек­тирующих фильтров или с фильтрами, плотность и цвет которых указа­ны на упаковке фотобумаги) первоначально выбирают необходимый масштаб печати, так как его изменение требует уточнения экспозиции и приводит к нарушению цветокоррекции. Затем берут полоску той же фо­тобумаги, на которой будут изготавливаться окончательные снимки, на­кладывают на место изображения, содержащее нейтрально-серую поверх­ность. Если на изображении нейтрально-серая поверхность отсутствует, то выбирают наиболее важную деталь изображения. Потом путем после­довательного экспонирования полоски фотобумаги изготавливают сту­пенчатый отпечаток. После химической обработки пробного позитива оценивают качество снимка, определяют требуемую экспозицию, преоб­ладающий цвет и производят его корректировку, руководствуясь данны­ми табл. 2.

Следует отметить, что введение корректирующих фильтров потребует поправки в экспозиции: увеличение плотности требует увеличения вы­держки при печати, а уменьшение плотности — уменьшения выдержки. Значения поправочных коэффициентов приводятся в сопроводительных документах к набору корректирующих фильтров.

Упрощение процедуры подбора цветокоррекции достигается путем применения мозаичных светофильтров на стадии изготовления пробных отпечатков. Мозаичные светофильтры изготавливаются в трех вариантах: желто-пурпурный, пурпурно-голубой и желто-голубой. Каждая комбина­ция фильтров содержит 5 х 5 = 25 нолей, цветные плотности которых по горизонтали, вертикали и диагонали отличаются на 25%. Если мозаичный фильтр рассматривать на просвет, то в каждом поле видна группа цифр, соответствующая комбинации фильтров.

Таблица 2 Корректировка цветопередачи при субтрактивной цветной фотопечати

Преобладающий	Увеличить плотность	Уменьшить плотность
цвет позитива	светофильтра	светофильтра
Желтый	Желтого	Пурпурного + голубого
Пурпурный	Пурпурного	Желтого + голубого
Голубой	Голубого	Желтого + пурпурного
Синий	Пурпурного + голубого	Желтого
Зеленый	Желтого + голубого	Пурпурного
Красный	Желтого + пурпурного	Голубого

Перед экспонированием мозаичный фильтр кладут на фотобумагу. Так как размеры каждого поля этих фильтров 11x1 мм, то их помещают на наиболее важный фрагмент изображения. После обработки пробного от­печатка оценивают качество цветопередачи по каждому из 25 полей, на­ходят требуемое значение комбинации фильтров (по изображению цифр) и устанавливают данную комбинацию фильтров в фотоувеличитель для окончательной печати.

Аддитивный метод основан на том принципе, что равные части синей, зеленой и красной третей видимого спектра вместе дают белый свет. Ад­дитивные фильтры — синий, зеленый и красный — обычно устанавлива­ются после объектива, и негатив экспонируется поочередно через каждый из них. Выбирая различные длительности экспонирования через каждый фильтр, можно осуществить цветовую коррекцию. Аддитивные фильтры в отличие от субтрактивных поглощают две трети видимого спектра и пропускают только одну треть каждый.

Плотности синего, зеленого и красного фильтров различны, поэто­му комбинация продолжительности экспонирования, например 3—3—3 (3 с через синий, 3 с через зеленый и 3 с через красный), не дает нейтраль­но-серого изображения. Несмотря на это, при аддитивном методе фотопе­чати начинают изготовление пробного позитива без светофильтров при трех частичных экспозициях одинаковой продолжительности. Пробные от­печатки обрабатываются, оценивается качество цветного изображения и производится цветокоррекция увеличением частичной экспозиции с тем или с теми фильтрами, цвет которых преобладает на снимке. Цветокоррек­ция производится по рекомендациям, приведенным в табл. 6.4. При печати аддитивным методом необходимо принимать меры, обеспечивающие непо­движность между частичными экспозициями таких элементов фотоуста­новки, как увеличитель и кадрирующая рамка, иначе изображение будет иметь цветную окантовку.

Из рассмотренных методов цветной фотопечати наибольшее распрост­ранение в мире имеет субтрактивный, хотя для его осуществления требу­ется большое число корректирующих фильтров. Аддитивный метод проще автоматизировать, поэтому он применяется в основном в профессиональных фотолабораториях и экспресс-лабораториях, хотя его можно реко­мендовать для освоения фотолюбителям, так как в нем применяются все­го 3 корректирующих фильтра.