Идеальный процесс цветовоспроизведения

Эти цвета были выбраны таким образом, чтобы цветовое различие по цветовому тону между соседними образцами не превышало ?E = 10. Для каждого

Рис. 10.10. Схема расположения цветов атласа «Радуга» в цветовом круге

цвета получены 7-польные тоновые ряды (на рисунке указаны пунктиром) смешением соответствующих хроматических красок или их смесей с черной и белой.

Всего в атласе 259 образцов-эталонов цвета.

В таблицах атласа даны как колориметрические характеристики, так и рецептура красок для каждого из образцов. Это позволяет воспользоваться рецептом краски, обеспечивающей получение нужного цвета либо по его колориметрическим характеристикам, либо по положению в системе.

Воспроизведение цветного объекта основано на общих принципах синтеза цвета, изложенных в главе 4. Получение цветной репродукции состоит в одновременном синтезе цветов по предварительно сделанной фотографической записи цветовых составляющих каждого из цветов объекта (см. ниже).

Изучение явлений, связанных с воспроизведением цветного объекта, принято начинать с рассмотрения идеального процесса, т. е. такого, условия которого максимально упрощены введением ряда допущений. Допускают, что краски субтрактивного синтеза имеют П-образные спектральные кривые, что фотографическая съемка ведется на материале, характеристическая кривая которого—прямая, и т. д. Это позволяет выделить принципы процесса. Такой методический прием широко используется в физике: сущность ряда явлений излагается на подобных идеализированных представлениях (идеальные газы и жидкости, тонкие линзы и т. д.).

Рассмотрев таким образом основы цветной репродукции, в главе 12 введем уточнения и поправки на неидеальность и получим тем самым достаточно полные сведения о закономерностях воспроизведения цветного объекта.

11.1. ПРИНЦИПЫ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦВЕТОВ ОБЪЕКТА

Для иллюстрации принципа воспроизведения цветного объекта введем зональную систему основных.

Спектр источника света, освещающего объект, разделим на зональные составляющие, например в пределах зон Гюбля. Их можно выделить из спектра, пользуясь зональными светофильтрами. Обозначим световые потоки, прошедшие через зональные светофильтры: красный FOK — буквой К; зеленый Р0з— буквой 3 и синий Foc — буквой С. Получим на этой основе цветовую характеристику фрагмента объекта, предназначенного для воспроизведения (рис. 11.1, а). Он представляет собой деталь, имеющую цвет Цд, расположенную на фоне, цвет которого Цф. Отражаемые доли основных, направленных на объект (рис. 11.1, б), по их физическому смыслу — зональные коэффициенты отражения, а по колориметрическому -цветовые координаты цветов Цд и Цф. Иначе говоря, деталь и фон могут быть описаны уравнениями:

Рис. 11.1. Фрагмент оригинала (а) и схема определения зональных координат детали (б): 1, 2, 3 — зональные светофильтры

Взяв зональные основные в количествах, указываемых координатами цветов Цди Цф, воспроизведем эти цвета.

Для этой цели используем установку для аддитивного синтеза (рис. 11.2), подобную изображенной на рис. 4.1, но вместо оптических клиньев поставим модуляторы, по форме повторяющие фрагмент оригинала (квадрат на фоне). Предварительно изготовим такие модуляторы, вырезав участки фрагмента из равномерно засвеченной и проявленной фотопленки. Модулятор красного излучения должен иметь коэффициенты пропускания т в соответствии с уравнениями (11.1), равные Кд и Кф; модулятор зеленого — Зд и Зф; синего — Сд и Сф. Пусть характеристики ламп фонарей подобраны таким образом, что при удаленных модуляторах зональные потоки на выходе из светофильтров равны К, 3, С. Модуляторы снижают их в K, З и С раз. Тогда на экран направляются те же цветовые составляющие, которые входят в уравнения (11.1). Следовательно, на нем воспроизводятся цвета объектов.

Тот же результат получится, если воспользоваться установкой для субтрактивного синтеза (рис. 4.11), но заменить однокрасочные клинья такими же по форме модуляторами, как и на рис. 11.2, с той только разницей, что серебро их полей замещено идеальными красками (рис. 11.3).

Краски берутся в таких количествах, чтобы мо дулятор пропускал управляемые им зональные излучения

Рис. 11.2. Схема аддитивного синтеза репродукции фрагмента

в той мере, в какой того требуют уравнения (11.1), а остальные излучения — полностью. Тогда на экране образуется цветное изображение путем идеального субтрактивного синтеза.

Таким образом, принцип получения цветной репродукции состоит в воспроизведении цветовых составляющих цветов оригинала.

Рассмотренная схема позволяет понять сущность цветовоспроизведения, но она не дает представления о его технике. Измерение цветовых координат каждого из множества участков реального объекта и последующее изготовление модуляторов подбором оптических плотностей было бы чрезмерно сложным. В технике (цветная фотография, полиграфия, кино) цветовоспроизведение основано не на из-

Рис. 11.3. Схема субтрактивного синтеза репродукции фрагмента

мерении цветовых координат, а на фотографической регистрации цветовых составляющих, называемой цветоделением. Этот процесс заключается в том, что изображения, которые должны модулировать зональные излучения, получают путем фотографической съемки через соответствующие светофильтры. На таких фотографических изображениях, цветоделенных негативах, цветовые составляющие оказываются зарегистрированными теми или иными оптическими плотностями. Последующие преобразования дают изображения, тождественные упомянутым выше модуляторам излучений. Они пропускают (или отражают) такие световые потоки, которые были записаны в результате фотографической регистрации (цветоделения).

11.2. СТАДИИ ПРОЦЕССА ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

Общая характеристика стадий. Изложенная выше схема цветовоспроизведения с использованием фотографической регистрации зональных излучений и последующим воспроизведением записи позволяет разделить процесс на следующие стадии.

1. Выделение составляющих всех цветов оригинала, иначе говоря, зональных световых потоков, отражаемых его полями, т.

е. F(n)k = К(n)k К; F(n)з = З(n) З; F(n)c = = С(/n) С, где п — номер поля. Цель выделения — последующая фотографическая регистрация.

Выделенные потоки образуют цветоделенные оптические изображения цветного объекта — красное, зеленое и синее. Их получают в фотографическом аппарате, объектив которого последовательно экранируют светофильтром соответствующего цвета — красным, зеленым, синим. Эта стадия называется аналитической или цветоделительной.

2. Регистрация выделенных составляющих (цветоде-ленных оптических изображений) — их запись, например, той или иной последовательностью почернений на фотографическом материале. (Пользуются и другими методами регистрации составляющих — записью на магнитной ленте в видеомагнитофонах или на формном материале в электрогравировальных автоматах и т. д.) Сюда же относятся и преобразования записи — превращение негатива в позитив, изготовление печатной формы с негатива или диапозитива, преобразование черно-белых изображений в однокрасочные и т. д. Это — градационная, или п е-ре ход на я, стадия. Она завершается получением изображений, подобных модуляторам, показанным на рис. 11.2 и 11.3.

3. Собственно воспроизведение цветов оригинала на основании сделанной ранее записи составляющих. Иначе — сложение воспроизведенных по фотографической (или иной) записи составляющих K(/n)K, 3(n)3, С(n)С и получение множества цветов оригинала. Эта стадия называется синтетической или синтезом изображения. Картина синтеза ясна из рис. 11.2 и 11.3.

Цветоделение. Для выделения составляющих К(n)К, 3(n)3 и С(n)С цветов объекта применяются светофильтры, пропускание каждого из которых должно находиться приблизительно в пределах одной из зон Гюбля. По областям их пропускания они называются зональными, а по назначению — цветоделительными. За ними получают соответственно красное, зеленое и синее оптические изображения объекта. Яркости изображений в идеальном случае (нерассеивающая фотографическая система) пропорциональны зональным составляющим цветов объекта.

Строго говоря, в получении таких оптических изображений и состоит цветоделение. Однако к этой стадии часто относят и последующее получение цветоделенных негативов, на которых зафиксированы указанные оптические изображения, хотя, в сущности, этот процесс относится уже к градационной стадии воспроизведения. Негативы, полученные последовательной съемкой за светофильтрами, называются цветоде ленными — краснофильтровым, зеленофильтровым и синефильтровым.

Рис. 11.4 иллюстрирует цветоделение на примере выделения и регистрации синих зональных составляющих каждого из цветов выбранного выше фрагмента. На схеме а изображены кривые отражения полей оригинала — оранжевой детали и зелено-голубого фона. Заштрихованы площадки, пропорциональные составляющим, выделяемым синим светофильтром. От оригинала б отражаются составляющие K(/n)K, 3(n)3, С(n)С. Они в соответствии с площадями под кривыми а, взятыми в пределах зон, имеют разные значения, показанные толщинами линий. Синий светофильтр в задерживает составляющие K(/n)K, 3(n)3, а пропускает С(n)С. На схеме г — синее оптическое изображение: фон дает на нем .большую освещенность, деталь — меньшую. Подобным же образом можно представить характер зелено- и краснофильтрового цветоделенных оптических изображений.

Градационная стадия. В результате фотографической регистрации цветоделенных оптических изображений получают цветоделенные негативы. Их схемы для рассматриваемого случая показаны на рис. 11.5. Оптические плотности цветоделенных негативов находятся в прямой зависимости от цветовых составляющих, отражаемых объектом, или, что то же, от зональных освещенностей в цветоделенных оптических изображениях. Другими словами, большие составляющие цветов (зональные световые потоки, отражаемые объектом) воспроизводятся большими почернениями, и наоборот. Негатив преобразуют в позитив. Тогда большим зональным составляющим, как и в объекте, соответствуют малые плотности изображения.

Позитив поэто му служит дозирующим устройством. Его поля управляют падающими на них излучениями в соответствии с зональным отражением оригинала.

Сравнивая негативы, изображенные на рис. 11.5, с модуляторами на рис. 11.2, нетрудно убедиться, что модуляторы можно изготовить обычным копированием цветоделенных негативов.

При получении изображений под аддитивный синтез градационная стадия заканчивается на изготовлении таких позитивов (они называются цветоделенными). Если установить цветоделенные диапозитивы в проекционных фонарях, дающих зональные излучения, то поля изображений будут дозировать зональные излучения подобно полям объекта (рис. 11.2).

Чтобы провести субтрактивный синтез, необходимо превратить черно-белые позитивы в однокрасочные. Позитив, на котором зарегистрирована красная составляющая, воспроизводится голубой краской, потому что именно она управляет красным излучением, зарегистрированным на соответствующем негативе (см. с. 58). Зеленофильтровый позитив превращают в пурпурный, а синефильтровый — в желтый. При субтрактивном синтезе зональные излуче-

Рис. 11.4. Цветоделение через синий светофильтр:

а — кривые отражения детали и фона фрагмента; б — фрагмент: СдС, СфС, ЗдЗ, ЗфЗ, КдК, КФК — зональные составляющие цветов (в соответствии с кривыми отражения); о — синий светофильтр; г — цветоделенное оптическое изображение; выделены составляющие СдС и СфС

Рис. 11.5. Цветоделенные негативы фрагмента: с — с!жефнльтровый; з — зелено-фильтровый; к — красмофильтро-иый

Рис. 11.6. Схема субтрактив-ного синтеза в отраженном свете наложением однокрасочных изображений на бумагу.

ния дозируются не серыми полями, как в аддитивном, а однокрасочными. Пути превращения серых позитивов в однокрасочные зависят от техники воспроизведения (цветная фотография, полиграфия и т. д.). Однокрасочные изображения называют частичными.

Градационные свойства всех трех частичных изображений должны быть согласованы.

Если это требование нарушено, то одна или две цветовых составляющих будут преобладать над остальными. В сторону, указываемую ими, сместятся цвета изображения, например будут иметь красноватый оттенок. При несогласовании контрастности искажения направлены в разные стороны, например света оказываются красноватыми, а тени — синеватыми. Степень согласованности частичных изображений называется б а л а н с о м. О балансе судят по характеру воспроизведения серой шкалы, которая фотографируется вместе с оригиналом. На репродукции она получается серой, если баланс достигнут.

Синтез. Эта часть процесса состоит в смешении цветовых составляющих, записанных ранее, и получении в результате этого цветов-копий, а в целом — репродукции оригинала в виде фотографического позитива, цветного изображения на экране или оттиска с печатной формы.

Аддитивно синтезируемые цвета можно представить через оптические плотности модуляторов. Как было показано выше (уравнения 11.1), коэффициенты их пропускания — цветовые координаты синтезируемых цветов.

Следовательно, аддитивно синтезируемый цвет каждого поля выражается уравнением

диапозитивов (модуляторов) в зонах спектра; п — номер поля.

Рассмотрим теперь количественные соотношения идеального субтрактивного синтеза (рис. 11.3). Степень поглощения света идеальной краской определяется ее зональной плотностью Dji=lgF0i/Fi. Следовательно, коэффициенты пропускания красок в общем случае равны ?i = 10-Dji , где верхним индексом / обозначается краска, а нижним i — зона, в которой измерена плотность краски. Для идеальных красок плотность отличается от нуля только в зоне, управляемой краской. Реальные же краски, как мы увидим позднее, имеют плотности во всех зонах спектра.

В соответствии со сказанным для желтой краски можно записать: ?жс

= 10-Dji, для пурпурной ?пз = 10 -Dпз и для голубой ?гк = 10-Dгк. Исходя из этого любой цвет Ц(n) репродукции, субтрактивно синтезированный идеальными красками, выражается уравнением

Следовательно, идеальный субтрактивный синтез под чиняется тем же соотношениям, что и аддитивный. В реальном же случае (см. гл. 12) синтез значительно усложняется.

В полиграфии и в цветной фотографии применяется синтез красками, наложенными на бумагу. При этом изображение рассматривается в отраженном свете. Такой случай принципиально тождествен описанному выше (рис. 11.2). На рис 11.6 показано поле, образованное наложением красок на бумагу. Для наглядности красочные слои показаны не совмещенными, а расположенными на некотором расстоянии друг от друга и от подложки. При идеальном синтезе эта схема отличается от изображенной на рис. 11.3 только тем, что луч проходит через слои и затем, отразившись от подложки, проходит через них во второй раз. Путь луча в красочных слоях, таким образом, удваивается. Поскольку D — xcl, удвоение пути равноценно увеличению оптических плотностей краски по сравнению с измеренными в проходящем свете в два раза.

11.3. ПРИМЕР ИДЕАЛЬНОГО ПРОЦЕССА

Рассмотрев отдельные стадии цветовоспроизведения, проанализируем процесс в целом. Сделаем это на примере, имеющем общий характер, воспроизведения фрагмента оригинала (рис. 11.1, а). Замена его цветов на другие приведет только к изменению значений характеристик изображений (цветовых координат, оптических плотностей), а принципиальных изменений в процессе не произойдет. Зададимся условиями воспроизведения.

Спектральные свойства оригинала. Выберем оригинал, имеющий кривые отражения, показанные на рис. 11.7, а.

Освещенность оригинала. Положим, что взят эквиэнергетичес-кий источник, создающий на поверхности оригинала освещенность Е0

= 300 лк. В этом случае зональные освещенности E0i = 100 лк.

Характеристики фотографирующей системы. Пусть свойства объектива (светосила, коэффициент пропускания линз и т. д.) таковы, что наибольшая освещенность в оптическом изображении (т.е. создаваемая белым полем оригинала) в 10 раз ниже освещенности оригинала.

Выдержка t = 1 с, а кратность всех трех цветоделитель-ных светофильтров f = 2. Допустим, что негативный материал имеет спектральную чувствительность, равномерно распределенную по спектру. Характеристические кривые как негативного, так и позитивного материалов — прямые линии, наклоненные к оси абсцисс под углом 45°.

Характеристики преобразования черно-белых позитивных цвето-деленных изображений в однокрасочные. Условимся, что оптические плотности цветоделепных диапозитивов преобразуются в зональные плотности частичных изображений, образованных идеальными красками, с уменьшением зональных плотностей, относительно достигнутых на диапозитивах на 0,1 единицы.

Выбрав условия, проанализируем процесс. Составим уравнения цветок полей; оригинала. С этой целью найдем зональные коэффициенты отражения оригинала рi, усреднив значения р?, взятые в

Рис. 11.7. Спектральные характеристики полей фрагмента

а — кривая р(л); б средние значения плотностей, взятые п пределах зон

пределах зон, т е. рi. =p?cp. На рис. 11 7, б показаны горизонталь ными линиями плотности di, полученные по значениям рi. Зональные координаты имеют следующие значения. Деталь. С = 0,1, 3=0,5; К = 0,8. Фон С = 0,5; 3 = 0,8; К = 0,1. Чтобы сделать сравнение оригинала с репродукцией более наглядным, целесообразно от р; перейти к Di = — lg рi; (рис. 11 7, б). Значения D i указаны на рисунке. В соответствии с зональными плотностями цвета оригинала можно выразить следующими уравнениями. Деталь.

Вычислим экспозиции, сообщаемые негативному материалу при цветоделительной съемке, учитывая освещенность оригинала и характеристики фотографирующей системы.

Освещенности и оптическом изображении без учета свойств объ-

ектпва и светофильтров рассчитываются по формуле Ei=10-Dopi

E0i где Dopi— зональные оптические плотности полей оригинала. Учти снижение освещениостей вследствие неполного пропускания объектива (в нашем примере в 10 раз) и светофильтров (в два раза), получим

Рис. 11.8. Схема графического определения оптических плотностей диапозитивов:

D" — плотность негатива; Dn

—плотность позитива

Вычисленные значения освещенностей в цветоделенных оптических изображениях приведены в табл. 11.1.

11.1. Характеристики цветоделенных изображений

Иоле оригинала	Освещенности в цветоделенных оптических изображениях, лк	Экспозиции, получаемые материалом при цветоделении	Оптически с плотности цветоделенных негативов
	Eк	Eз	Eс	lgHk	lgHз	lgHз	Dк	Dз	Dс
Деталь	4,0	2,5	0,5	0,6	0,4	—0,3	1,1	0,9	0,2
Фон	0,5	4,0	2,5	—0,3	0,0	0,4	0,2	1,1	0,9

Так как выдержка во всех случаях равна 1 с, то освещенности численно равны экспозициям. Логарифмы экспозиций, сообщаемых материалу при цветоделении, также приведены в табл. 11.1.

Воспользуемся для получения цветоделенных негативов материалом, имеющим характеристическую кривую, показанную в левой части рис. 11.8. По значениям lg Hi;, сообщаемым, например, деталью, можно определить оптические плотности соответствующих полей негативов (0,2; 0,9 и 1,1), а затем — по методу Джонса (известный из теории фотографических процессов метод расчета сложных градационных систем) найти оптические плотности цветоделенных диа.позитивов. Значения получаемых плотностей видны на графиках ц в табл. 11.2. Было принято, что зональные оптические плотности частичных изображений меньше оптических плотностей диаиозити bob на 0,1.

:

11.2. Характеристики модуляторов и частичных изображений

	Оптические плотности цветоде-лепных диапозитивов	Зональные плотности частичных изображений
Поле оригинала	Dk	Dз	Dс	Dkг	Dзп	Dсж
Деталь	0,3	0,5	1.2	0,2	0,4	1 ,1
Фон	1,2	0,3	0,5	1,1	0,2	0,4

Введем обозначения: ?lgHн, ?lgНп — интервалы экспозиций, сообщаемых негативному и позитивному материалам; ?Dн, ?Dп — интервалы плотностей негатива и позитива, ?н

, ?п — коэффициенты контрастности негатива и позитива. Из рис. 11.8 следует

Подставив (11.4) в (11.5), получим

И, следовательно,

По последней формуле можно вычислить только интервалы плотностей диапозитива, так как сами плотности зависят от значений lg H, определяемых выдержкой при копировании. Задавшись значениями D" и lg Я", т. е. привязав характеристическую кривую позитивного материала к кривой негативного, получим соотношения, показанные на рисунке.

Рассмотрим действие цветоделенных диапозитивов при аддитивном синтезе и полученных с них однокрасочных (частичных) изображений при субтрактивпом.

Аддитивный синтез. Цветоделенные диапозитивы, полученные в результате идеального градационного процесса (табл. 11.2), поставим в проекционные фонари и дадим характеристику цветов, синтезированных на экране (рис. 11.2). Они описываются следующими уравнениями. Деталь:

Из их сопоставления с уравнениями (11.3, а) и (11.3, б) следует, что яркости репродукции меньше соответствующих яркостей оригинала в 10~0-2 = 0,63 раза. Это видно из разницы показателей степени. Чтобы сделать изложение более наглядным, перейдем к уравнениям, в которых цветовые координаты представлены как 10 * =

= pi

Деталь:

При сравнении цветовых координат репродукции (уравнения 11.3, д и 11.3, е) и оригинала (рис. 11.7, а) видно, что их отношения постоянны. Поэтому цветности репродукции строго повторяют цветности оригинала, что достаточно при воспроизведении отражающих объектов. Это подтверждается и расчетом цветового тона и насыщенности по формулам (4.2) и (4.3). Значение показателя цветового тона как для репродукции, так и для оригинала равно 1,75, а показателя насыщенности — около 11.

В идеальном процессе можно строго воспроизвести не только цветности, но и цвета. Для этого есть два пути. Первый заключается в увеличении яркости ламп проекторов (рис. 11.2) в соответствии с отношением координат цветов оригинала и копии в 1,6 раза.

Тогда возрастут единичные количества основных, и цветовые составляющие уравнений цветов репродукции и оригинала станут равными. Второй путь — уменьшение выдержки при копировании цветоде-ленных негативов. Ее нужно уменьшить так, чтобы оптические плотности диапозитивов уменьшились на 0,2. Поскольку коэффициент контрастности копировального материала равен единице, выдержка должна составлять 0,63 с. Тогда диапозитив будет иметь плотности, отмеченные на рис. 11.8 кружками и соответствующие требуемым уравнениям (11.3, а) и (11.3, б).

Субтрактивный синтез. Переведем серебро диапозитивов в соответствующие количества идеальных красок. Это можно сделать только умозрительно, поскольку таких красок в природе нет. Поэтому пути перевода здесь не рассматриваются. Как было показано выше, зональные плотности частичных изображений должны быть меньше оптических плотностей диапозитивов на 0,1 (см. табл. 11.2).

На основании выражения (11.3) составим уравнения цветов, полученных на экране при субтрактивном синтезе по схеме, показанной на рис. 11.3.

Деталь:

Цветовой тон и насыщенность остаются на прежнем уровне: Rц.т = 1.75 и Rn

=11.

Снижение яркости репродукции можно компенсировать, если это требуется, указанными выше путями.

Все приведенные соотношения относятся не только к синтезу цветного изображения на экране, но и к синтезу в отраженном свете с учетом поправок, приведенных на с. 152.

11.4. «ВЫДЕЛЕНИЕ КРАСОК» В РЕЗУЛЬТАТЕ Ц Е ЕТО Д Е Л И Т ЕЛ ЬНО И СЪ ЕМ К И

Идеальный субтрактивный синтез основан на том, что каждая краска управляет одной зональной составляющей синтезируемых цветов: голубая — красной, пурпурная — зеленой, желтая — синей. На цветоделенных негативах должны быть зарегистрированы соответствующие оптические изображения оригинала — красное, зеленое или синее. Негативы в конце концов преобразуют в однокрасочные позитивные изображения, регулирующие интенсивности зональных излучений. Поэтому цветоделение под субтрактивный синтез называют также «выделением красок», а сами краски, которыми формируются частичные изображения, — выделяемыми.

Таким образом, выражение «выделить краску» — значит сфотографировать те участки оригинала, которые воспроизводятся ею. При этом оптические плотности цветоделенных негативов должны соответствовать градации количеств краски, нужных для точного воспроизведения оригинала.

Поскольку красное излучение управляется голубой краской, то негатив, на котором зарегистрированы красные составляющие, превращают в голубое частичное изображение. Поэтому процесс регистрации красных составляющих называется выделением голубой краски. Чем меньше оптическая плотность участка краснофильтрового негатива, тем больше оптическая плотность диапозитива и, следовательно, количество краски на соответствующем поле изображения. Точно так же на зеленофильтровом негативе выделена пурпурная краска, а на синефильтровом — желтая.

Принцип цветоделения как процесса выделения краски можно проиллюстрировать следующим образом. Пусть на экране фотоаппарата рядом с цветным оригиналом находится однокрасочный ступенчатый клин, например жел-

тый. При фотографировании через синий светофильтр те участки клина и оригинала, которые имеют одинаковые зональные плотности, будут воспроизведены одинаково. Следовательно, через синий светофильтр фотографируются те участки оригинала, которые воспроизводятся желтой краской, взятой в соответствующих количествах, т. е. «выделяется» эта краска. Приведенный пример распространя.-ется и на другие краски.

Основное требование цветоделения под субтрактивный синтез состоит в том, чтобы оптические плотности каждого из цветоделенных негативов зависели от количеств, выде-ляемых красок и не зависели от количеств невыделяемых.

При цветоделении под субтрактивный синтез в полиграфической технике негативы часто называют не по светофильтрам, а по краскам. Краснофильтровый негатив (или диапозитив) носит название «голубого», зеленофильтро-вый - «пурпурного» и синефильтровый — «желтого». Эти названия неудачны, но для полиграфистов они стали традиционными.

11.5. ТРЕБОВАНИЯ К ЦВЕТОДЕЛИТЕЛЬНЫМ СВЕТОФИЛЬТРАМ

Задача цветоделения состоит в выделении зональных составляющих каждого из цветов оригинала для их последующей фотографической регистрации (см. с. 147). Рассмотрим, как влияет на точность ее решения ширина спектрального интервала, пропускаемого светофильтром.

Пусть, например, зелено-голубое поле оригинала отражает в соответствии с кривой, показанной на рис. 11.9, а сплошной линией. Результаты цветоделения через строго зональные светофильтры (рис. 11.9,6) показаны на рис. 11.9, в: небольшое отражение в синей зоне обеспечит сравнительно невысокую плотность синефильтрового негатива, а большое отражение в зеленой зоне — большую плотность зеленофильтрового. Краснофильтровый негатив будет иметь плотность весьма незначительную, соответствующую отражению поля объекта в красной зоне. Все негативы получены в одинаковых условиях проявления и экспонирования с учетом спектральной чувствительности материала в каждой из зон. Следовательно, цель цветоделения — регистрация интенсивности зональных излучений — при использовании зональных светофильтров будет достигнута. В рассмотренном случае плотности цветоделенных негативов, а следовательно, и количества выделенных

Рис. 11.9. К выбору границ пропускания ц1зетолелительны.х светофильтров:

а — спектральная кривая зелено-голубого ноля оригинала; б — спектральные кривые светофильтров; в — негативные изображения поля, полученные цветоделением через зональные светофильтры; г — то же, но сннефильтро-вый негатив получен цветоделением через сине-голубой светофильтр

красок зависят только от отражения оригинала в зоне регистрации и не зависят от его отражения в других зонах спектра.

Изменим условия опыта. Возьмем вместо строго зонального синего светофильтра сине-зеленый, пропускающий не только в синей, но в той или иной мере и в зеленой зоне. Его кривая показана на рис. 11.9.6 пунктиром. Оптическая плотность еннефильтрово-го негатива возрастает (рис. 11.9, г), потому что при экспонировании на материал будут действовать излучения не только синей, но и зеленой зоны.

Более того, плотность теперь зависит от отражения объекта в зеленой зоне, управляемой не желтой, а пурпурной краской. Если перейти к объекту, спект ральная кривая которого показана на рис. 11.9, а пунктиром, оптическая плотность синефильтрового негатива уменьшится. Количество выделенной на этом негативе желтой краски увеличится, несмотря на то что отражение объекта в синей зоне не изменилось. Отсюда следует, что условие цветоделения, требующее, чтобы плотность цветоделенного негатива (и, следовательно, количество выделенной краски) зависела только от отражения объекта в зоне пропускания светофильтров, при рассматриваемом светофильтре не соблюдается

Таким образом, если светофильтр пропускает в двух зонах спектра, то нарушается основное требование цветоделения - выделение и регистрация зональных световых потоков, отражаемых оригиналом.

Можно определить допустимое пропускание светофильтра в зоне, не выделяемой им. Оно приемлемо в том случае, если интенсивность выходящего за пределы зоны и пропущенного светофильтром излучения такова, что не зарегистрируется материалом. Это происходит, когда экспозиции, сообщаемые излучениями невыделяемой зоны, меньше пороговых или, по крайней мере, близки к ним. Найдем условие, при котором упомянутое требование выполняется. Интервал оригинала, изготовленного на непрозрачной подложке, не превышает ?D = 2 (фактически он меньше этого значения). Следовательно, световой поток, отраженный светлыми участками объекта, в 100 раз больше отраженного темными. Выдержку при съемке (в том числе цветоделительной) рассчитывают так, чтобы теневые участки негатива имели плотность, близкую к плотности вуали, а экспозиции, полученные ими, были бы близки к пороговым. Из теории фотографических процессов известно, что интервал экспозиций, сообщаемых через любой модулятор, равен интервалу его оптических плотностей. Это значит, что плотность светофильтра в той зоне, которую светофильтр не выделяет, должна превышать его минимальную плотность по крайней мере на две единицы.

В этом случае светофильтр в невыделяемой зоне будет пропускать в 100 раз меньше, чем в выделяемой. При таком соотношении пропусканий даже самые мощные излучения невыделяемой зоны не будут регистрироваться: их интенсивности уменьшаются светофильтром в 100 раз по сравнению с выделяемыми, и поэтому экспозиции, даваемые ими, равны пороговым. Следовательно, соблюдение указанного требования обеспечивает достаточно строгую регистрацию только выделяемых излучений.

Интервалы прозрачных оригиналов больше интервалов непрозрачных, отражающих, и допустимый перепад плотностей светофильтра в этом случае должен быть соответственно увеличен.

Сужение ширины области пропускания светофильтра относительно предельной не приводит к ухудшению цветоделения, за исключением тех случаев, когда кривая отражения объекта очень крута. Тогда за «узким» светофильтром может быть зарегистрировано отражение, отличающееся от среднего зонального. Однако это мало вероятно, поскольку объекты природы имеют плавные спектральные кривые. Тем не менее «узкие» светофильтры не получили распространения, потому что с сужением полосы пропускания возрастает кратность. При съемке со светофильтром, пропускающим половину зоны, продолжительность экспонирования приходится увеличивать вдвое по сравнению с выдержкой при обычном светофильтре.

Выпускаемые в настоящее время стеклянные светофильтры (ГОСТ 9411—66) дают возможность решить задачу цветоделения — регистрацию зональных составляющих -достаточно строго. То же можно сказать и о желатиновых светофильтрах.

Иногда в литературе встречаются указания на несовершенство светофильтров, вследствие которого страдает качество цветоделения. Однако, как мы увидим из дальнейшего, так называемые «цветоделительные искажения» на самом деле связаны с многозональностью красок субтрак-тивного синтеза, не позволяющей правильно воспроизводить запись оптического изображения, сделанную при цветоделении (см.

Содержание раздела