Спектральная чувствительностб

Спектральной чувствительностью фотослоя называется степень его чувствительности к воздействию лучей различных цветов; она имеет важное практическое значение.

Общая светочувствительность учитывает воздействие на фотослои белого света, В природе жо объекты съемки большей частью имеют ту или иную окраску,

На одноцветном фотографическом изображении объекты, окрашенные в разнообразные, иногда очень яркие цвета, воспроизводятся серыми тонами различной плотности - от совсем темных (почти черных) до самых светлых (почти прозрачных), Воображение зрителя (вернее, его воспоминания о виденном ранее) способно наделить черно-белый фотоснимок естественной красочностью. Но для этого необходимо, чтобы соотношение ахроматических (бесцветных) тонов снимка было правильным, привычным для глаза. Никакой зритель ровную белую плоскость в верхней половине снимка не увидит как голубое небо.

Если бы цветочувствительность глаза и фотослоя была одинаковой, то вопрос правильной черно-белой передачи цветных объектов решался бы сам собой, В действительности же восприятие относительной яркости цветов глазом и фотослоем существенно разнится.

Как известно, "белый" солнечный свет состоит из смеси лучей семи цветов: фиолетового, синего, голубого, зеленого, желтого, оранжевого, красного; эти цвета образуют так называемый спектр, в котором они постепенно (как в радуге) переходят один в другой. Спектр солнечного света схематически изображен на рис. 52. Кроме перечисленных лучей в спектр белого света входят невидимые для глаза ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Все остальные цветовые тона являются промежуточными между указанными цветами спектра.

Окраска предметов, освещаемых "белым" светом, зависит исключительно от того, какие лучи спектра поглощаются данным предметом и какие отражаются им. Белые предметы почти полностью отражают все лучи; черные - почти целиком их поглощают; серые предметы поглощают и отражают все лучи спектра приблизительно в одинаковой пропорции.

Невидимые лучи	Зона лучей сине-фиолетовых	Зона лучей желто-зеленых	Зона лучей красно-оранжевых	Невидимые лучи
Ультрафиолетовые	Фиолетовые	Синие	Голубые	Зеленые	Желтые	Оранжевые	Красные	Инфракрасные

Цветные предметы обладают так называемым избирательным поглощением: они поглощают лучи одной зоны спектра, отражая другие; окраска таких предметов и определяется тем, какие именно лучи имц отражаются. Так, красный предмет отражает красные лучи и. поглощает все остальные (в действительности совершенно чистых спектральных цветов в окраске материальных предметов не встречается: предметы помимо главного отражаемого ими цвета отражают некоторое количество лучей других цветов, например, красный кирпич кроме красных отражает еще синие и желтые лучи). Все цветные предметы поглощают и отражают то или иное количество всех лучей спектра, каждый цвет как бы имеет большую или меньшую примесь всех других цветов (то есть некоторую примесь белого или черного цвета).

На бромистое серебро оказывают сильное воздействие сине- фиолетовые лучи спектра; к остальным лучам (зеленым, желтым, оранжевым и красным) бромистое серебро почти нечувствительно. Кроме того, на бромистое серебро очень сильно действуют невидимые ультрафиолетовые лучи. В результате бромосеребряная фотопластинка оказывается практически чувствительной только к синим и фиолетовым лучам видимого спектра. Человеческий же глаз наиболее чувствителен к желто-зеленой зоне спектра; к синим и фиолетовым лучам он мало чувствителен - они кажутся ему темными.

Если сфотографировать на обычной черно-белой светочувствительной пластинке все семь наиболее отчетливо различимых цветов спектра, то на фотоотпечатке наиболее светлым окажется фиолетовый цвет, глазу же наиблее ярким кажется желто-зеленый цвет. Следовательно, простая бромсеребрянная фотопластинка воспроизводит относительно яркости цветов объекта совсем не в тех отношениях, в каких воспринимает наш глаз. Например глазу синий цвет неба кажется боее темным, чем ярко-желтый подсолнечник; при съемке те на простой пластинке в позитиве синее небо выйдет гораздо светлее подсолнечника.

Рис. 53. Глаз и несенсибилизированная фотопластинка воспринимают яркость лучей спектра по-разному (наибольшая яркость обозначена стрелками)

Таким образом, глаз и фотослой "видят" различные цвета не одинаково. На рис. 53 две кривые наглядно показывают различие в восприятии цветов спектра человеческим глазом и простой фотопластинкой (действие цвета тем сильнее, чем выше поднимается кривая).

В результате того, что относительная яркость различных цветов передается в тонах серой фотографической шкалы несоответственно нашему зрительному впечатлению, мы считаем такой снимок неправильным, искажающим взаимные соотношения яркостей объекта.

Эта "цветовая слепота" светочувствительной пластинки являлась серьезным недостатком фотографии. Однако фотографическая наука нашла средства ее преодоления, появились пластинки и пленки, обладающие спектральной (цветовой) чувствительностью и правильно (то есть сообразно непосредственному впечатлению, получаемому глазом) передающие относительные яркости цветов спектра в одноцветной шкале различной плотности,

Каким же путем удалось приблизить спектральную чувствительность фотослоя к цветовой чувствительности глаза?

Было установлено, что на бромистое серебро способны действовать не только те лучи, которые им поглощаются (синие, фиолетовые и невидимые ультрафиолетовые), но также и те, которые поглощаются некоторыми особыми примесями к нему. Поэтому расширение области спектральной чувствительности бромистого серебра (то есть придание ему чувствительности к желто-зеленой и красно-оранжевой частям спектра) достигается добавлением к фотографической эмульсии при ее приготовлении некоторых органических красителей. Соответственно подобранные красители опрашивают бромистое серебро и придают ему добавочную светочувствительность к тем лучам, которые ими самими поглощаются.

Рис. 54. Спектральная чувствительность глаза и различных негативных материалов (черной заливкой обозначены области спектральной чувствительности)

Эти красители называются оптическими сенсибилизаторами (очувствителями), а процесс очувствления к тем или иным лучам -оптической сенсибилизацией.

Те из сенсибилизаторов, которые делают бромистое серебро чувствительным к зеленым и желтым лучам, называются ортохроматическими; сенсибилизаторы, очувствляющие бромистое серебро к оранжевым и красным лучам, носят названиепанхроматических; очувствляющие к невидимым инфракрасным лучам называются инфракрасными сенсибилизаторами, В эмульсию добавляется ничтожное количество красителя: так, одного грамма достаточно для сенсибилизации 20 тысяч пластинок 9X12 см.

Открытие научно-исследовательскими учреждениями СССР многих новых сенсибилизаторов дало советской кинофотопромышленности возможность выпускать негативные материалы с любым распределением спектральной чувствительности.

В зависимости от того, какие сенсибилизаторы были использованы при изготовлении светочувствительной эмульсии, пластинки и пленки, применяемые в одноцветной фотографии, по характеру спектральной чувствительности разделяются на четыре группы (табл, 16).

Таблица 16. КЛАССИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
Тип фотослоя	Естественная чувствительность	Дополнительная цветочувствительность
Несенсибилизаированный - пластинки и пленки	К ультрафиолетовым (невидимым), фиолетовым, синим и голубым лучам	-
Ортохроматический ("Ортохром") - пленки	К зеленому и желтому
Изоортохроматический ("Изоорто") - пластинки
Изохроматический ("Изохром") - пластинки и пленки	К зеленому, желтому, оранжевому, светло-красному
Панхроматический ("Панхром") - пластинки и пленки	К зеленому (частично), желтому, оранжевому, красному
Изопанхроматический ("Изопанхром") - пленки	К зеленому, желтому, оранжевому, красному

Большинство встречающихся в практике фотолюбителя объектов можно успешно сфотографировать на ортохроматическом негативном материале, однако опытному фотографу наилучшие результаты даст подобранный для каждого случая фотослой.

С другой стороны, иногда фотограф располагает фотоматериалом только одной спектральной чувствительности, и он должен знать, каким образом при различных объектах съемки; возможно на этом одном материале достичь лучших результатов.

Поэтому каждому фотографу необходимо иметь отчетливое представление о цветочувствительности того или иного типа негативного материала, графически изображенной на рис4 54,

КОНТРАСТНОСТЬ

Контрастностью светочувствительных слоев называется их способность передавать объект съемки с тем или иным интервалом оптических плотностей (с большей или меньшей достижимой разностью между плотностями самого темного и самого светлого участков фотоизображения).

От контрастности фотослоя зависит его свойство передавать па изображении любые две яркости объекта съемки с той или. иной разностью между ними.

Если на негативе яркости объекта передаются пропорционально, то есть с тем соотношением между ними, какое глаз видит в объекте, то контрастность данного фотослоя можно считать нормальной.

Если яркости объекта передаются на негативе с большей разностью между ними, чем наблюдает глаз в натуре, то это свидетельствует о повышенной контрастности фотослоя.

Если же на дегативе разность между яркостями объекта уменьшена по сравнению с натурой, это означает, что фотослой имеет пониженную контрастность.

Негативный материал повышенной контрастности передает сравнительно малое количество промежуточных тональных градаций (ступеней) между крайними плотностями, и разность между соседними ступенями оказывается значительной. Мало- контрастный негативный материал, наоборот, передает сравнительно много переходных градаций от самого светлого к самому темному, и разность между соседними ступенями незначительна.

Контрастность фотослоев зависит от способа изготовления светочувствительной эмульсии и от толщины фотослоя. Контрастность негативного материала в известных пределах зависит от состава проявителя и от продолжительности проявления,

Фотослои с пониженной против нормы контрастностью называются мягкими, с повышенной - контрастными. По степени контрастности негативные материалы делятся на шесть категорий (табл. 17).

Таблица 17.КЛАССИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО КОНТРАСТНОСТИ
Степень контрастности	Вид материала
Особо мягкие	Пленки
Мягкие	Пластинки и пленки
Нормальные	Пластинки и пленки
Контрастные	Пластинки и пленки
Особо контрастные	Пластинки и пленки
Сверхконтрастные	Пластинки

Негативные материалы выпускаются "обыкновенные" и "противоореольные". Последние отличаются от первых тем, что между фотослоем и подложкой (или на оборотной стороне подложки) имеют окрашенный подслой, который поглощает достигающие его лучи света и препятствует образованию так называемых ореолов (ореол- расплывчатость изображений очень ярких объектов или их деталей). Этот подслой на пластинках обесцвечивается в течение лабораторной обработки. Пленки выпускаются на окрашенной противоореольной подложке.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ФОРМАТЫ

Пластинки. Фотографические пластинки выпускаются стан" дартных размеров соответственно форматам аппаратов от Ь'Х9 до 50x60 см. Они сложены попарно слоем к слою, завернуты сначала во влагонепроницаемую бумагу (нластинки Ь'Х9 см по 12 штук; следующие размеры до 24x30 см - по 6 штук), затем 12 пластинок обертываются черной светонепроницаемой бумагой и вкладываются в картонную коробку. Цвет отличительной полоски на этикетке соответствует типу пластинок: синяя (несенсибилизированные), желтая (диапозитивные), красная ("Изоорто"), малиновая ("Изохром"), зеленая ("Панхром")4

Пленки. Фотографические пленки выпускаются в двух видах: плоская пленка (форматная или, листовая) и роликовые пленки (широкая катушечная пленка и кинопленка для малоформатных аппаратов).

Плоская пленка нарезана на листы стандартных размеров сообразно форматам аппаратов от 4,5x6 до 30x40 см и упакована по 12 листов в пакет или коробку. Листы заряжаются в обычныо пластиночные кассеты, причем необходимо принимать меры, препятствующие пленке изгибаться и выходить из плоскости матового стекла; для этого служат рамочки-держатели, захватывающие пленку с краев, или же пленка заряжается в кассету либо поверх стекла, либо под чистое стекло (отмытая от фотослоя пластинка); в последнем случае для наводки матовое стекло необходимо перевернуть стеклянной стороной к объективу, а шкалой пользоваться нельзя.

Катушечная (широкая) пленка представляет собой ленту шириной в 6,15 см и длиной в 81,5 см. В зависимости от формата аппарата на ней могут поместиться 8 негативов 6x9 см, 12 негативов 6x6 см или 16 негативов 4,5X6 см. Пленка одним концом подклеена к ленте черно-красной свето-защитной бумаги и вместе с ней намотана на деревянную катушку с металлическими флянцами, Светозащитная лента предохраняет пленку от постороннего света. На красной стороне бумаги напечатаны порядковые номера снимков, видимые в смотровое окошечко в задней стенке фотоаппарата. Катушка завернута во влагонепроницаемую бумагу с алюминиевой фольгой и вложена в картонную коробку. Незначительный вес И возможность перезарядки на полном свету представляют удобства катушечной пленки.

Пленка для малоформатных фотоаппаратов представляет собой нормальную кинопленку (шириной в 35 мм), имеющую по краям отверстия (двустороннюю перфорацию) для передвигающего механизма. Пленка нарезана на стандартные куски длиной 165 см. На обоих концах ленты имеются вырезы специальной формы - зарядный и заправочный концы. Такой отрезок, предназначенный для 36 негативов 24x36 мм, скатан рулончиком, завернут во влагонепроницаемую и светонепропицаемую бумаги и вложен в коробку. По легкости и портативности этот негативный материал не имеет равного: фотограф без всякого затруднения может носить в кармане запас на сотни снимков.

На упаковке негативных материалов обозначаются: назначение, наименование по типу спектральной чувствительности (крупно), группа общей светочувствительности, степень контрастности, формат и количество, вид допускаемого лабораторного освещения, а также величина светочувствительности в единицах ГОСТа, время проявления в стандартном проявителе, указание на противоореольность, срок годности (месяц и год, до которого материал следует использовать).

ВЫБОР НЕГАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

На следующей странице приведена сводная таблица пластинок и пленок, выпускаемых отечественной промышленностью (табл. 18).

При выборе негативного материала для предстоящих съемок следует учитывать его спектральную чувствительность, общую светочувствительность, контрастность.