Värivalokuvaus on eräänlainen valokuvaus , joka pystyy toistamaan kuvattavien kohteiden kirkkauden ja värierot väreillä , jotka ovat lähellä luonnollisia [1] . Nykyaikaisessa värivalokuvauksessa fotomatriisi tai valokuvamateriaali tallentaa väritiedot suoraan valotushetkellä jakamalla kuvan kolmeen osaan, jotka vastaavat kolmen päävärin kirkkauden jakautumista . Tämä tekniikka vastaa tapaa , jolla ihmissilmän verkkokalvo havaitsee värit.
Tallennettua tietoa käytetään kuvan toistossa additiivisella värisynteesillä sekoittamalla punaisia , sinisiä ja vihreitä päävärejä sopivissa suhteissa näytöillä ja videoprojektoreissa tai subtraktiivisella synteesillä vähentämällä keltaista , magentaa ja syaania valkoisesta tulostettaessa paperille tai vastaavalle . materiaaleja. Värilliset valokuvat eivät kuulu värivalokuvaukseen, ja niitä pidetään mustavalkoisena väritettynä versiona .
Ensimmäiset yritykset saada värikuva liittyvät valon spektrikoostumuksen suoraan kiinnittämiseen, ja Niépce teki ne kauan ennen valokuvauksen keksimistä. Ajatus perustui hopeasuolojen värin muutokseen värisäteilyn vaikutuksesta , joka löydettiin 1800- luvun alussa [2] . Ensimmäinen tulos tällä tutkimussuunnalla oli "heliokromia", jonka patentoi vuonna 1853 amerikkalainen Levi Hill ( eng. Levi L. Hill ) [3] . Keksijä ei kuitenkaan paljastanut tekniikan yksityiskohtia, ja useimmat hänen aikalaisensa pitivät häntä huijarina, joka levitti maalattuja daguerrotypioita värivalokuvana [4] [5] . Samansuuntaisia töitä tunnetaan Alexander Becquereliltä ( fr. Alexandre-Edmond Becquerel ), joka sai vuonna 1849 värikuvan spektristä klooratulle hopealevylle [2] . Heikossa valaistuksessa saatu kuva voitiin tallentaa, mutta suorassa valossa se haalistuu nopeasti [6] [7] . Hill ja Becquerel eivät pystyneet selittämään tuloksena olevan värin luonnetta, ja vasta vuonna 1868 Wilhelm Zenker ehdotti seisovien aaltojen vaikutusta levyn pinnalta heijastuneen valon spektrikoostumukseen [8] .
Tämän tutkimuslinjan loogiseen päätökseensä toi ranskalainen fyysikko Gabriel Lippmann ( fr. Jonas Ferdinand Gabriel Lippmann ), joka sai Nobel-palkinnon vuonna 1908 Lippmann-prosessin kehittämisestä . Tekniikka mahdollisti valokuvattujen kohteiden värien fyysisen tarkkuuden toistamisen tallentamalla aaltokuvion, joka syntyy suoran ja heijastuneen säteilyn häiriöiden aikana paksuissa valokuvaemulsioissa . Ensimmäiset tulokset fyysikko sai jo vuonna 1891: Lippmannin valokuvien värien spektrikoostumus vastasi täsmälleen alkuperäistä [1] . Teknisen monimutkaisuuden vuoksi tätä tekniikkaa ei käytetty käytännön valokuvauksessa, vaan sitä parannettiin myöhemmin ja sitä käytettiin värihologrammien luomiseen . 1800-luvun lopulla ehdotettiin hienojakoista rasterimenetelmää suoraa värintoistoa varten tallentamalla yksittäisten kuvapisteiden mikroskooppisia spektrejä dispersion avulla , mutta tämä tekniikka ei myöskään saanut käytännön toteutusta [2] .
1800-luvun loppuun asti tärkein este kaikkien värivalokuvausmenetelmien käyttöönotolle oli tuolloin olemassa ollut valokuvamateriaalien kapea spektriherkkyysalue, joka kykeni näyttämään vain lyhyen aallonpituuden sinivioletin osan kuvasta. näkyvä spektri [2] . Ensimmäinen läpimurto tähän suuntaan oli Hermann Wilhelm Vogelin vuonna 1873 tekemä optisen herkistymisen ilmiö ja ortokromaattisten emulsioiden luominen vuonna 1884 [9] [10] . Väriasteikon punaoranssin osan täydellinen kiinnittäminen tuli kuitenkin mahdolliseksi vasta vuoden 1905 jälkeen, kun Benno Homolka keksi punaisen herkistävän pinasyanolin, joka mahdollisti pankromaattisten valokuvamateriaalien luomisen [ 11] [12] . Värikuvien saamiseksi teknologioiden kehitys ei kuitenkaan pysähtynyt 1800-luvun jälkipuoliskolla.
Tärkeimmät ponnistelut värivalokuvauksen kehittämisessä keskittyivät James Maxwellin ( eng. James Clerk Maxwell ) vuonna 1855 luomaan värihavaintoteoriaan perustuviin kolmiväritekniikoihin . Hän luotti Helmholtz-Jungin teoriaan kolmen tyyppisten valoherkkien kartioiden olemassaolosta ihmissilmän verkkokalvossa . Toinen niistä reagoi näkyvän säteilyn pitkän aallonpituusalueelle, jota kutsumme punaiseksi , toista herättää vihreää vastaava spektrin keskiosa ja kolmas rekisteröi päinvastaisen - alueen sinisen pään. Maxwellin teoria osoittaa, että silmän tunteen toistamiseksi yhdestä tai toisesta säteilyn spektrikoostumuksesta riittää, että käytetään näitä kolmea pääväriä vaihtelemalla niiden suhdetta. Tämä värintoistomenetelmä, toisin kuin fyysisesti tarkka Lippmann-menetelmä, mahdollistaa värin toistamisen fysiologisella tarkkuudella metamerismiilmiön perusteella [13] [14] . Eli samalla väriaistimella, jonka silmä kokee valokuvattavan kohteen väristä, toistetun säteilyn spektrikoostumus voi poiketa merkittävästi alkuperäisestä.
Värien toisto Maxwell-menetelmällä vaatii värien erottelua kuvattaessa ja käänteistä synteesiä valmiin kuvan saamiseksi. Ensimmäisen valokuvan " Tartan Ribbonista ", joka perustuu kolmiväriteoriaan, otti Thomas Sutton 17. toukokuuta 1861 [ 15] . Ammuttaessa jousi monivärisestä " tartaanista " saatiin kolme värieroteltua kuvaa, jotka yhdistettiin yhteiseksi kuvaksi projisoimalla samanaikaisesti näytölle värisuodattimien läpi. Luennoilla tämän kuvan esittelyn ohessa Maxwell totesi, että tekniikan toteuttamiseksi on tarpeen lisätä valokuvalevyjen valoherkkyyttä vihreälle ja punaiselle säteilylle. Nykyaikaiset historioitsijat spekuloivat tavasta, jolla Sutton sai tämän kuvan, koska tuolloin saatavilla oleva valokuvamateriaali oli täysin epäherkkä punaiselle valolle ja vain pienessä määrin - vihreälle. Vuonna 1861 tiedemiehet tiesivät, että monet punaiset väriaineet heijastavat ultraviolettisäteilyä, ja mitä todennäköisimmin Sutton käytti asianmukaista suodatinta [16] [11] . Vaihtoehtoinen versio tulee siitä tosiasiasta, että punainen positiivinen oli retusoitu versio kahdesta muusta [17] [15] . Muutamaa vuotta myöhemmin ranskalainen keksijä Louis du Hauron ( fr. Louis Arthur Ducos du Hauron ) pystyi herkistämään valokuvalevyt punaiselle käyttämällä klorofylliä [15] .
Näiden tutkimusten menestyksestä huolimatta valokuvaajat unohtivat nopeasti Maxwellin ja du Hauronin työn tulokset pankromaattisten valokuvamateriaalien saavuttamattomuuden vuoksi. Ne muistettiin vasta 1890-luvulla, kun käytännölliset tekniikat koko näkyvän spektrin tallentamiseen ilmestyivät.
Kolmen värierotellun kuvan saamiseksi voidaan kuvata samanaikaisesti kolmella kameralla, joiden linsseihin laitetaan värilliset suodattimet . Tällä menetelmällä voit kuvata sekä paikallaan olevia että liikkuvia kohteita edellyttäen, että sulkimet on synkronoitu tarkasti . On tunnettuja kolmilinssisten kameroiden malleja, jotka kuvaavat kolme värieroteltua kehystä yhteiselle levylle. Linssien optisten akselien välinen etäisyys johtaa kuitenkin väistämättä parallaksiin , joka on havaittavissa lähellä olevia kohteita esitettäessä. Kuvassa syntynyt vika näyttää värilliseltä reunukselta niiden ääriviivoissa [18] .
Yksinkertaisin tapa välttää spatiaalinen parallaksi on sarjakuvaus samalla kameralla kolmelle valokuvauslevylle eri suodattimien läpi [19] . Tämä tekniikka tuli melko laajalle levinneeksi 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa. Kuitenkin lataaminen ja suodattimen vaihtaminen pidensi valotusta ja saattoi aiheuttaa liiallista kameran liikettä vierekkäisten valotusten välillä. Siksi sarjakuvausta varten ilmestyi erityinen laitteisto, jossa oli pitkänomainen liukuva kasetti, jossa valosuodattimet asetettiin valokuvalevyn eteen. Kolme valotusta tehtiin siirtämällä kasettia asteittain pystysuoraan, laskemalla ohjaimia pitkin painovoiman vaikutuksesta [* 1] . Vuonna 1897 Frederic Ives ( eng. Frederic Eugene Ives ) patentoi kameran, jossa oli mekaaninen kasettisiirtolaite, joka on liitetty sulkimiin.
Edistyksellisin rakenne oli tämän tyyppisillä kameroilla, joissa oli yhdistetyt suljin- ja kasettilukituskäytöt, jotka Adolf Miethe ( saksa: Adolf Miethe ) kehitti vuonna 1903 ja jotka eivät sisällä kameran siirtoa [20] . Juuri tämäntyyppisiä laitteita käytti Miten oppilas Sergei Prokudin-Gorsky , joka loi Venäjän valtakunnan halki retkillään maailman ensimmäisen suuren värivalokuvakokoelman [21] [22] . Kuvaukset suoritettiin erityisille pitkänomaisille 8×24 cm:n kokoisille valokuvalevyille, joille asetettiin samanaikaisesti kolme värieroteltua negatiivia [23] [24] . Edustaan huolimatta sarjakuvaus soveltui temporaalisen parallaksin vuoksi vain pysäytyskohtauksiin [18] .
Toinen värikameratyyppi, joka soveltuu liikkuvien kohteiden kuvaamiseen ilman parallaksia, mahdollistaa samanaikaisen kuvaamisen yhteisen linssin läpi [19] [25] . Tätä varten kotelon sisään asetettiin värien erotusjärjestelmä, joka koostui läpikuultavista peileistä ja valonsuodattimista, jotka jakavat valon kolmeen värikomponenttiin, jotka ohjataan erilaisille valokuvalevyille [26] [27] [28] . Vaikeutena oli tarve säilyttää tarkasti sama pituus kaikissa kolmessa optisessa reitissä ilmassa ja lasissa, jotta varmistetaan tarkka kohdistus myöhemmän tulostuksen aikana [29] . Tämän tyyppisiä kameroita käytettiin kookkuudestaan huolimatta joillain alueilla, esimerkiksi aikakauslehtien painamisessa, 1950-luvun puoliväliin asti, jolloin saatiin aikaan varhaisille monikerroksisille valokuvamateriaaleille saavuttamaton värierottelutarkkuudet ja erillisten negatiivien hankkiminen painolevyjen valmistukseen [30] . Tämä värien erottelumenetelmä tuli myöhemmin yleiseksi ammattimaisissa väritelevisiokameroissa .
Toimivien tekniikoiden ilmestymisestä huolimatta 1800-luvun loppuun mennessä värivalokuvaus oli edelleen suuri joukko harrastajia, jotka olivat valmiita itsenäisesti jalostamaan laitteita ja herkistämään valokuvalevyjä. Kuvaamisen ja värien erottelun vaikeuksien lisäksi valokuvaajat kohtasivat toisen, yhtä vaikean ongelman, joka liittyy valokuvan värin syntetisoimiseen kolmesta mustavalkoisesta negatiivista. Frederick Ives kehitti vuonna 1888 laajimmin käytetyn lisäainemenetelmän nimellä "Chromoscope", jonka du Hauron mainitsi aiemmin [31] [32] . Piirtoheitinkalvoille painetut "kromogrammit" koostuivat kolmesta värierotellusta mustavalkoisesta positiivista, jotka asetettiin erityisiin kehyksiin ja joita voitiin tarkastella valosuodattimilla varustetuista peileistä koostuvalla laitteella, joka yhdisti optisesti valaistujen diojen kuvia. Suosituimmat olivat kromoskoopin stereoskooppiset mallit, jotka mahdollistivat kuudesta kalvosta koostuvan väristereoparin havainnoinnin . Ives Chromoscopesta oli myös projektioversio, jonka parannettua versiota käytti Prokudin-Gorsky [24] .
Toinen värisynteesimenetelmä oli pigmenttivalokuvien tulostus , jonka du Auron kehitti vuonna 1868. Tekniikka oli subtraktiivinen ja sen etuna oli saada valmis kuva paperialustalle. Hänen tutkimuksensa ei vaatinut erityisiä laitteita, jotka koostuivat peileistä ja prismoista. Lisäksi pigmenttien käyttö väriaineiden sijaan tekee tuloksena olevista kuvista kaikkien aikojen kestävimmät. Vuonna 1919 prosessia parannettiin ja se sai nimen "carbro", joka oli suosittu 1900-luvun puoliväliin asti [7] . 1930-luvulla teknologisesti edistyneempi hydrotyyppipaino korvasi carbro-prosessin .
Erillisiä negatiiveja ja positiiveja sisältävän värivalokuvauksen vaikeus ja massa on johtanut kätevämpien rasterilisäkuvausprosessien syntymiseen, mikä soveltuu tavanomaisilla kameroilla kuvaamiseen. Ensimmäinen niistä vuonna 1894 oli John Jolyn järjestelmä , jossa yksi negatiivinen ja ulkoinen värierottelu rasteriviivasuodattimella [1] . Kaksi vuotta aiemmin amerikkalainen James William McDonough patentoi värjätyistä sellakkarakeista valmistetun nelivärisen näytön , mutta tekniikkaa ei otettu käyttöön [7] . Jolie-menetelmän mukainen kuvaus voitiin tehdä valokuvamateriaalille, joka oli ladattu erityiseen kasettiin, jonka kehysikkunaan oli asennettu lasivalosuodatin. Valosuodattimen koko emulsiota päin oleva pinta peitettiin gelatiinikerroksella, jossa oli ohuita kolmen päävärin värillisiä viivoja, jotka levitettiin erityisellä kirjoituslaitteella [31] . Kuvauksen jälkeen kehitetystä negatiivista tulostettiin piirtoheitinkalvo, joka taitettiin samalla viivavärinäytöllä, jolloin saatiin värikuva. Huolimatta käytettyjen näyttöjen melko ohuesta linjasta (viivan leveys oli 0,12-0,08 mm), rakenne oli silmällä havaittavissa, eivätkä tällaiset diat yleensä sovellu projisointiin [33] . Lisäksi oli tarpeen sovittaa tarkasti positiivinen rasterin kanssa, mikä ei aina ollut mahdollista noiden vuosien valokuvalevyjen poikkeamien vuoksi ihanteellisesti litteästä muodosta.
Ensimmäinen kaupallisesti menestynyt rasterivärivalokuvausjärjestelmä oli " Autochrome ", jonka Lumiere-veljekset ( ranska: Auguste Louis Marie Nicholas Lumière, Louis Jean Lumière ) patentoivat vuonna 1903 [34] . Valokuvalevyn värierottelu suoritettiin tärkkelysrakeiden rasterilla, joka sijoittui satunnaisesti kumin sideainealakerrokseen ja maalattiin pääväreillä. Niiden mitat eivät ylittäneet 0,015 mm, joten rasteria ei voi erottaa [35] . Valokuvausemulsio levitettiin suoraan rasterialikerrokselle, joka sijaitsi lasisubstraatilla kameran linssiä päin. Valokuvauslevy käsiteltiin käännettävällä prosessilla , jolloin saatiin positiivinen samalle lasille, jolle kuvaus tehtiin. Tällainen valokuvamateriaalin suunnittelu poisti osittaisten kuvien tarkan kohdistuksen ongelmat, mutta teki mahdottomaksi kopioida värivalokuvia. Autokromaattisten valokuvalevyjen valoherkkyys oli erittäin alhainen, ja jokainen niistä maksoi yhtä paljon kuin mustavalkoinen pakkaus. Valmis värikuva oli rasterin heikon valonläpäisyn vuoksi tumma ja sen mukava katselu oli mahdollista vain erityisten diaskooppien avulla . Tekniikka oli kuitenkin todellinen läpimurto, ja se teki värivalokuvauksesta valtavirran sen jälkeen, kun levyjen julkaisu alkoi vuonna 1907. Vuonna 1916 Agfa-yhtiö otti käyttöön oman versionsa Agfa-Farbenplatte autokromista käyttämällä värillisiä arabikumimikrokapseleita tärkkelyksen sijaan [36] [37] .
Valokuvafilmien leviäminen, joka korvasi isoja valokuvalevyjä, teki tarpeelliseksi parantaa autokromista menetelmää. Stokastinen rasteri väistyi vähitellen tavalliselle rasterille, jota käytettiin valokuvamateriaaleissa, jotka tunnetaan nimellä "Johnsonin rasterilevyt" [38] [39] . Menestynein toteutus oli linssimainen elokuva , jonka Eastman Kodak julkaisi vuonna 1928 [33] . Lineaarinen linssirasteri sijaitsi substraatin etupuolella, jonka takapinnalle pankromaattinen emulsio kaadettiin. Kuvaus suoritettiin valosuodattimella varustetun objektiivin läpi, joka koostui kolmesta osasta: punainen, vihreä ja sininen, yhdensuuntainen rasterin kanssa [40] . Tämän seurauksena rasteri rakennettiin emulsion peruskuviin objektiivin ulostulopupillista , joka koostuu päävärialueista. Normaalissa katselussa filmille saatu käänteinen positiivi näytti mustavalkoiselta, ja värikuva ilmestyi, kun sitä katsottiin samoilla valosuodattimilla varustetun laitteen läpi. Tekniikka on löytänyt käyttöä lähinnä amatöörielokuvissa . Rasterivärien erotusta käytettiin myöhemmin vuonna 1983 valmistetussa 35 mm:n Polachrome yksivaiheisessa kalvossa.
Du Auron [41] ehdotti ensimmäisen kerran jo vuonna 1862 kolmen läpinäkyvän valokuvalevyn paketin käyttöä, jossa on erilaisia spektriherkkyyttä omaavia valokuvaemulsioita, jotka valotetaan samanaikaisesti tavanomaisessa kamerassa . Tällä tavalla saatuja värieroteltuja negatiiveja voitaisiin käyttää myöhempään pigmenttipainatukseen tai lisäprojisointiin. Ongelmana oli, että vain kaksi näistä emulsioista pääsi läheiseen kosketukseen, ja kolmannen erotti väistämättä toisen substraatin paksuus. Tässä tapauksessa on mahdotonta saada samanaikaisesti saman mittakaavan terävää kuvaa kaikille kolmelle negatiiville. Tästä puutteesta huolimatta jotkin valokuvausmateriaalien valmistajat tuottivat niin sanotun "tri-packin" ( eng. Tri-pack ), joka koostui ohuesta valokuvakalvosta kahden eri spektriherkkyyden omaavan valokuvalevyn välissä [42] . 1930-luvun alussa amerikkalainen Ansco tuotti " tri-pack"-rullakalvon, joka koostui kolmesta kalvosta, joilla oli erittäin ohut pohja [43] . Kuvauksen jälkeen sarja lähetettiin takaisin tehtaalle, jossa se kehitettiin ja palautettiin asiakkaalle väritulosteiden mukana. Kuvat eivät olleet kovin selkeitä ja keskinkertaisella värintoistolla, mutta ne saatiin otettua tavallisella kameralla, joka oli myös amatöörivalokuvaajien saatavilla. " Bipack "-tekniikkaa, joka koostui vain kahdesta valokuvauslevystä tai -filmistä, jotka on painettu toisiaan vasten emulsioilla, käytettiin värikuvauksessa rajoitetusti, koska se antoi erittäin kapean väriskaalan [44] . Jo jonkin aikaa kaksivärinen prosessi oli vuoden 1913 ensimmäisen Kodachromen perusta, mutta varhaisesta värielokuvasta tuli sen pääsovellusalue .
Sekä "bipack" että "tripack" eivät olleet todellisia värivalokuvausmateriaaleja, ja ne tuottivat värieroteltuja mustavalkoisia negatiiveja, jotka vaativat monimutkaisempaa käsittelyä värikuvan saamiseksi [* 2] . Osittaiskuvien tarkan kohdistuksen ja värityksen ongelma ratkaistiin luomalla tekniikka kolmen ominaisuuksiltaan erilaisen emulsiokerroksen kaatamiseksi yhteiselle alustalle. Tämän tyyppisiä värillisiä monikerroksisia valokuvamateriaaleja kutsuttiin jonkin aikaa "monopackiksi" tai "integraaliksi kolmipakkaukseksi" ( eng. Integral film Tri-pack ). Ensimmäinen näistä oli Kodachrome , joka julkaistiin vuonna 1935 [36] . Kolme eri spektriherkistettyä emulsiokerrosta kerrostettiin yhteiselle alustalle ja laboratoriokäsittelyn aikana ne värjättiin herkkyysalueensa lisäksi väreillä syntetisoimalla värikuvan vähentävällä tavalla. Käsittely koostui kunkin kerroksen erillisestä kehittämisestä ja värjäyksestä ja oli erittäin aikaa vievää. Todellinen vallankumous värivalokuvauksessa tapahtui kromogeenisten valokuvausmateriaalien myötä , joka perustui Rudolf Fischerin ( saksa: Rudolf Fischer ) patentteihin, jotka saatiin vuonna 1912 [45] [33] [1] . Ensimmäinen tämän tyyppinen käännettävä elokuva oli "Agfacolor Neu", joka julkaistiin Saksassa vuonna 1936 [46] [* 3] . Tämän kalvon kerros oli samanlainen kuin Kodachrome, mutta väriaineet syntetisoitiin väriä muodostavista komponenteista , joita löytyy emulsioista eikä kehitteestä [48] . Vuonna 1939 ilmestyi Agfacolor-negatiivifilmi, josta tuli sodan jälkeen malli useille väriprosesseille, mukaan lukien Neuvostoliiton Sovcolor [49] .
Vuonna 1941 Kodak julkaisi ensimmäisen värivalokuvapaperin, joka oli suunniteltu tulostettavaksi Kodachrome-dioilta. Sen monikerroksinen emulsio oli kromogeeninen, kuten Agfakin. Vuotta myöhemmin ilmestyi negatiivi Kodacolor ja sitä varten positiivinen valokuvapaperi. Teknologia värivalokuvien saamiseksi monikerroksisille materiaaleille ei käytännössä eroa mustavalkoisesta, ja kuvaus ja valokuvatulostus suoritetaan samoilla laitteilla [50] . Keinovalolla kuvaamisen korkea hinta ja vaikeus olivat kuitenkin esteenä värien leviämiselle amatöörivalokuvauksessa aina 1950-luvulle asti. Suosio tuli vain Kodachrome-dioihin, jotka Kodak Laboratories on kehittänyt elokuvan hintaan sisältyvän summan kustannuksella. Tilanne muuttui, kun yksivaiheisen valokuvaprosessin Polacolor-väriversio ilmestyi vuonna 1962, ja kardinaalinen läpimurto tapahtui kymmenen vuotta myöhemmin, kun kehitettiin Polaroid SX-70 -sarjan "integraaliset" valokuvasarjat, jotka eivät vaatineet mitään käsittelyä. ammunnan jälkeen [51] . Vuotta myöhemmin kromogeenisille valokuvapapereille ilmestyi kestävä vaihtoehto, jota valmistettiin vuoteen 1992 asti nimellä Cibachrome ja joka perustui valonkestoisten atsovärien kemialliseen valkaisuun . Unkarilainen tiedemies Bela Gaspar ( Unkarilainen Bela Gaspar ) patentoi tekniikan vuonna 1933, ja se otettiin ensimmäisen kerran käyttöön positiivisissa elokuvissa, kuten "Gasparkolor" [52] .
Nykyaikainen värillinen hopeahalogenidivalokuvaus perustuu monikerroksisten valokuvamateriaalien käyttöön, jossa on sisäinen värierottelu ja vähentävä värisynteesi. Väripositiivinen kuva voidaan saada joko replikoinnin mahdollistavan negatiivi-positiivisen prosessin tai käänteisen prosessin avulla [53] . Ensimmäisessä tapauksessa kuvaus tapahtuu negatiiviselle valokuvafilmille, jossa on kolme ( "Reala"-tyyppisissä Fujifilm -filmeissä - neljällä [54] ) vyöhykeherkällä fotoemulsiokerroksella. Päällyskerros on herkimätön ja siinä on luonnollinen herkkyys siniviolettille säteilylle kaikissa valokuvamateriaaleissa. Tämän alla on keltainen kolloidinen hopeasuodatinkerros , joka värjäytyy laboratoriossa käsiteltäessä [* 4] . Se hidastaa sinistä säteilyä, jolle myös sen alla olevat emulsiot ovat herkkiä. Keskimmäinen ortokromaattinen kerros herkistetään lisäksi vihreälle säteilylle, kun taas alempi pankromaattinen kerros on lisäksi herkistetty punaiselle. Vierekkäisten kerrosten spektriherkkyys valitaan osittain päällekkäin, joten valokuvamateriaali on herkkä kaikelle näkyvälle valolle, mikä mahdollistaa käsittelyn vain täydellisessä pimeydessä. Valotessaan yläkerros rekisteröi sinisen osittaisen kuvan, keskimmäinen vihreän ja alin punaisen [55] .
Nykyaikaisten negatiivivalokuvafilmien laboratoriokäsittely suoritetaan pakotetun korkean lämpötilan prosessin C-41 mukaisesti [54] . Värikehityksen aikana kaikissa kolmessa kerroksessa paljastunut hopeahalogenidi pelkistyy metalliseen tilaan ja kehittyvien aineiden hapettumistuotteet reagoivat kemialliseen reaktioon niiden valmistuksen aikana emulsioon lisättyjen väriä muodostavien komponenttien kanssa. Nykyaikaiset valokuvamateriaalit käyttävät niin kutsuttuja "suojattuja hydrofobisia komponentteja", jotka korvasivat teknisesti vähemmän kehittyneitä hydrofiilisiä komponentteja 1970-luvun alussa [56] . Eri vyöhykeherkät kerrokset sisältävät erilaisia komponentteja, jotka muodostavat erilaisia väriaineita. Ylemmässä siniselle herkässä kerroksessa oleva komponentti syntetisoi reaktion aikana lisää keltaista väriainetta [53] . Keskikerroksessa syntetisoidaan purppuravärejä ja alemmassa kerroksessa syaanivärejä [57] . Niiden pitoisuus on verrannollinen kehityksen aikana talteen otetun hopean määrään. Kehityksen lopussa hopea valkaistaan vain väriaineista koostuvan värikuvan saamiseksi [58] . Tuloksena saadaan värinegatiivi, jonka optinen tiheys on verrannollinen kuvattavien kohteiden kirkkauteen ja värit täydentävät alkuperäistä [59] . Esimerkiksi sininen taivas on ruskea ja vihreä kasvillisuus magenta.
Saatavilla olevien väriaineiden ei-toivotuista sävyistä johtuvien värien erotteluvirheiden eliminoimiseksi nykyaikaisissa negatiivivalokuvamateriaaleissa käytetään niin kutsuttua "sisäistä maskia", jota käytettiin ensimmäisen kerran Kodak Ektacolor -filmeissä vuonna 1948 [60] [7] . Se koostuu värillisten (peittävien) väriä muodostavien komponenttien käytöstä värittömien sijasta [61] . Vihreän herkän kerroksen väriä muodostava komponentti muuttuu keltaiseksi, koska sen muodostamassa magentaväriaineessa on ei-toivottu sininen sävy [11] . Sininen värin muodostava komponentti muuttuu oranssiksi tai vaaleanpunaiseksi, mikä kompensoi väriaineen loisvihreää sävyä [62] . Kehityksen aikana väriä muodostavia komponentteja kulutetaan suhteessa syntetisoitujen väriaineiden määrään [63] . Keltaiset ja oranssit värilliset komponentit, joita ei kuluteta värinkehityksen aikana, jäävät emulsioon muodostaen "naamion" - matalakontrastisia positiivisia osittaisia kuvia, käänteisesti magenta ja syaaninegatiivi [64] . Pääkuvan kanssa pinottu naamio neutraloi väriaineiden ei-toivotun imeytymisen [65] . Kehitetyllä negatiivifilmillä, jossa on naamio, on valottamattomien alueiden kelta-oranssi väritys, joka kompensoituu tulostettaessa korjaavalla värisuodattimella [66] .
Saatua negatiivia käytetään värillisen positiivin tulostamiseen monikerroksiselle valokuvapaperille [* 5] . Nykyaikaisten valokuvapaperien rakenne, joka on tarkoitettu tulostettavaksi naamioiduista negatiiveista, eroaa filmistä: kaksi ylempää, siniselle valolle herkkää hopeakloridia olevaa kerrosta on herkistetty punaisille (ylä) ja vihreille säteille [* 6] . Alempi hopeabromidiherkistämätön kerros on herkkä siniselle valolle [67] . Näiden kerrosten spektriherkkyysalueet ovat kapeammat kuin valokuvafilmin [68] . Yksi seuraus tästä on 590 nanometrin vihreä alue, jossa mikään paperikerroksista ei ole herkkä [69] . Tämän seurauksena värivalokuvapaperien käsittely on mahdollista himmeällä, ei- aktiinisella vihreällä säteilyllä [70] . Valokuvatulostuksen aikana keltaisella värillä värjätyn negatiivin emulsiokerros vähentää osan sinisestä säteilystä, joka paljastaa valokuvapaperin siniselle herkän kerroksen. Siksi tässä kerroksessa värinkehityksen aikana syntetisoituneen keltaisen värin määrä on kääntäen verrannollinen negatiivin keltaisen värin tiheyteen. Mitä tiheämpi negatiivin osittainen keltainen kuva, sitä vähemmän keltaista väriainetta muodostuu tälle positiivin paikalle, mikä parantaa sen sinistä sävyä. Siten kohteen siniset alueet, jotka näytetään negatiivisena keltaisena, muuttuvat sinisiksi positiivisiksi. Sama suhde pätee magenta- ja syaaniväreihin, jotka vähentävät osan vihreästä ja punaisesta valosta negatiivia valaisevasta valkoisesta valosta. Nykyaikaiset värivalokuvapaperit prosessoidaan korkean lämpötilan prosesseilla RA-4, RA-100 ja R-3 [54] . Valokuvapaperin värikehityksen ja talteenotetun hopean valkaisun jälkeen siihen saadaan positiivinen kuva, jonka värit vastaavat kohteen värejä.
Käytettäessä käännettäviä valokuvamateriaaleja, joissa on monikerroksinen rakenne, väriainetta ei syntetisoidu ensimmäisessä kehitysvaiheessa, koska mustavalkoinen kehite ei sisällä tarvittavia katalyyttejä. Tässä käsittelyvaiheessa näkyy vain värieroteltuja mustavalkoisia kuvia, jotka koostuvat hopeasta. Väriaineiden synteesi alkaa toisesta kehityksestä kuvauksen aikana valottamattomana jääneen halogenidin valotuksen jälkeen. Sen talteenottoon liittyy vastaavien väriaineiden suhteellinen synteesi, joka muodostuu emulsion paikkoihin, jotka saivat vähiten valoa kuvaushetkellä. Tämän seurauksena siniselle herkän kerroksen valottamattomille alueille muodostuu keltaisen väriaineen maksimipitoisuus, joka vähentää merkittävän osan sinisestä valkoisesta valosta , joka kulkee tuloksena olevien kalvojen läpi. Vastaavasti paikoissa, jotka ovat saaneet suurimman altistuksen siniselle säteilylle, keltainen väriaine on käytännössä poissa, ja se läpäisee melkein kaiken sinisen valon. Vihreälle herkän kerroksen erittäin paljaat alueet syntetisoivat myös vähän magenta-väriä ja läpäisevät lähes kaiken vihreän valon. Sama riippuvuus pätee myös punaiselle herkälle kerrokselle. Värin kehittymisen jälkeen kaikki metallihopea valkaisee, jolloin jäljelle jää positiivinen kuva, joka koostuu pelkästään väriaineista [71] . Koska sisäinen peite, joka antaa taustavärin, ei sovellu palautuviin kalvoihin, värin ei-toivotun absorption korjaus suoritetaan värinkehityksen aikana vierekkäisten kerrosten vuorovaikutuksella käyttämällä DIR-yhdisteitä [72] . Tällä hetkellä tuotannossa (2020) oleva värillinen käännettävä kalvo käsitellään yhtenäisellä prosessilla E-6 .
Kaikki nykyaikaisten monikerroksisten valokuvafilmien vyöhykeherkät emulsiokerrokset koostuvat kahdesta tai kolmesta puolikerroksesta, joilla on sama spektrinen herkkyys, mutta erilainen yleinen valoherkkyys . Tätä rakennetta käytetään lisäämään valokuvauksen leveysastetta resoluutiota heikentämättä [54] . Kuvan kirkkaat osat on vangittu matalaherkkyydellä puolikerroksella, jossa on pieni rakeisuus, kun taas varjot esitetään emulsiolla, jonka valoherkkyys on korkeampi. Suuri määrä nykyaikaisten valokuvafilmien kerroksia, mikä lisää valon sirontaa, kompensoituu niiden pienellä paksuudella ja suurella läpinäkyvyydellä. Kokonaispaksuus yhdessä väli- ja suojakerrosten kanssa ei ylitä 25 mikronia [68] . Tämä mahdollistaa parhaiden negatiivifilmien saamisen ISO 3200:aan pienellä rakemäärällä [73] .
Digitaalisessa valokuvauksessa, toisin kuin analogisessa valokuvauksessa, Bayer-ritilää käyttävästä värien erottelumenetelmästä on tullut yleisimmin käytetty . Valomatriisin yläpuolella oleva joukko värisuodattimia lähettää valon vain yhden kolmesta pääväristä sen perusvalodiodeihin . " Foveon "-tyyppisiä monikerroksisia matriiseja, jotka on kehittänyt samanniminen yritys, ei käytetä laajalti valoherkkyyden rajoitusten vuoksi. Värien erottelu prismajärjestelmällä, jota käytettiin lyhyen aikaa joissakin digikameroissa (esim. " Minolta RD-175 " [74] ), ei yleistynyt valokuvauksessa johtuen suhteellisen monimutkaisuudesta ja tavallisten objektiivien käytön mahdottomuudesta. .
ADC muuntaa matriisin soluista vastaanotetut analogiset sähköiset signaalit digitaalisiksi RAW - tiedostoiksi , jotka sisältävät tulkitsematonta väritietoa. Visualisoinnin ja jatkokäsittelyn helpottamiseksi nämä tiedostot muunnetaan yleisesti hyväksyttyjen TIFF -standardien mukaisiksi tai useammin JPEG -tiedostoiksi , jotka tallennetaan kameran flash-muistiin . Nykyaikaisissa digikameroissa on sisäänrakennettu RAW-muunnin, mutta tarvittaessa alkuperäiset tiedot voidaan myös tallentaa muuttumattomina ja mahdollisuus myöhemmin muuntamiseen muuttuneilla parametreilla. Väritiedot tallennetaan JPEG-tiedostoihin RGB - väriavaruudessa , mikä on hyödyllistä additiivisessa toistossa monitoreissa ja videoprojektoreissa. Esipainossa ja valokuvatulostimille viemiseen käytetään CMYK - väriavaruutta , joka vastaa subtraktiivista synteesiä värien kanssa.
Täysin digitaalisen valokuvauksen lisäksi käytössä on hybridivärivalokuvaustekniikka. Tässä tapauksessa kuvaus suoritetaan tavanomaisella kameralla värilliselle monikerroksiselle valokuvafilmille, jonka kuva digitoidaan filmiskannerilla . Bayer-suodattimella varustetun suorakaiteen matriisin sijaan useimmat filmiskannerit käyttävät CCD -viivainta, jonka ohi värinegatiivi liikkuu. Väriskannausta varten tällainen viivain sisältää kolme riviä valodiodeja , jotka sijaitsevat päävärisuodattimien takana. Negatiivin koko pituuden ohituksen jälkeen skannerin kehysmuistiin luodaan väritiedosto, joka sisältää tiedot kolmesta kunkin rivin saamasta värierottelusta. Hybriditekniikka yleistyi 1990-luvulla, jolloin digitaalikamerat olivat useimpien valokuvaajien ulottumattomissa niiden korkean hinnan vuoksi. Tällä tavalla saatujen tiedostojen käsittely graafisilla muokkausohjelmilla tarjoaa paljon laajemmat mahdollisuudet värinkorjaukseen, joita ei ole käytettävissä suoralla optisella tulostuksella [75] .
Digitaalisesti saadut värivalokuvat soveltuvat tulostettavaksi valokuvatulostimilla paperille, käytettäväksi painatuksessa ja julkaistavaksi Internetissä sähköisessä muodossa. Toisin kuin analoginen värivalokuvaus, joka on mahdotonta ilman paperikopiota, suurin osa nykyaikaisista digitaalisista valokuvista on olemassa vain sähköisessä muodossa [76] . Kuvatulostus kiinteälle materiaalille suoritetaan digitaalisilla tulostimilla mustesuihku- tai laserperiaatteella . Samanaikaisesti painatus voidaan suorittaa paitsi tavalliselle paperille, myös monikerroksiselle kromogeeniselle valokuvapaperille, jossa on kehitystä (ulkomaisissa lähteissä sitä kutsutaan C-type printingiksi, englanniksi C-type printing ) [77] . Tässä tapauksessa tuloksena oleva kuva ei eroa optisesti tulostetusta analogisesta valokuvasta.
Perinteisellä hopeagelatiinimenetelmällä saatuihin mustavalkovalokuviin verrattuna useimpien värivalokuvien kestävyys on paljon pienempi. Tämä johtuu väriaineiden taipumuksesta haalistua valolle altistuessaan ja hajota ilmakehän kaasujen vaikutuksesta. Hyvin käsitelty ja huolellisesti pesty mustavalkovalokuvaprintti, jonka kuva koostuu metallihopeasta, säilyy vuosisadan tai enemmänkin, kun taas värivedokset, erityisesti kromogeenisellä menetelmällä saadut, voivat haalistua useissa vuosissa. , ja valossa - useissa kuukausissa [78 ] [79] . Ilfochrome -suorapositiiviselle valokuvapaperille tehdyillä väritulosteilla on korkeampi kestävyys - tämä johtuu siitä, että emulsioihin on lisätty jo tuotannon aikana vakaampia väriaineita, jotka värjäytyvät valotuksen jälkeen [80] . Pitkään valossa ja näyttelygallerioissa säilytetyt kuvat kuitenkin myös haalistuvat. Sama koskee hydrotyyppikuvia.
Suurin kestävyys erottuu valokuvista, jotka on luotu käyttämällä pigmenttivalokuvatulostusta . Ne kestävät pisimpään pysyvien pigmenttien käytön ansiosta haalistuvien väriaineiden sijasta, jotka eivät altistu kemialliselle tai valolle. Ajanjakso, jonka aikana pigmentoidut kuvat säilyttävät värikylläisyyden, voidaan verrata öljymaalaukseen , jolle maaleja tehdään myös pigmenttien pohjalta. Nykyaikaisilla digitaalisilla tulostimilla tehtyjen valokuvien kestävyys voi vaihdella samoissa rajoissa käytetystä värjäysmenetelmästä riippuen. Pigmenttimusteisiin perustuvat mustesuihkutulostimet tulostavat kehittäjien mukaan kuvia, joiden kestävyys on yli 100 vuotta, mutta nämä termit eivät ole vielä saaneet käytännön vahvistusta teknologioiden liian lyhyen käyttöajan vuoksi. Digitaalisesti kehitetylle monikerroksiselle valokuvapaperille tehdyillä tulosteilla on sama kestävyys kuin kaikilla muilla kromogeenisilla tulosteilla, myös optisesti painetuilla. Fujifilmin 1980-luvulla kehittämillä uusimman sukupolven valokuvapapereilla on kromogeenisesta värisynteesimenetelmästä huolimatta korkea kestävyys, jopa 50 vuotta [79] . Kehittäjien testaamiseen käyttämät nopeutetun ikääntymisen menetelmät voidaan kuitenkin varmistaa luotettavasti vasta ilmoitetun säilyvyysajan umpeutumisen jälkeen.
Valokuvausprosessit | |
---|---|
Klassiset valokuvaprosessit | |
Hopeaton valokuvaprosessi | |
Käsittelyvaiheet |
|
Värivalokuvaus | |
Kuvamedia | |
Laitteet | |
valokuvamateriaalit | |
Lisäkäsittely |
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
|
---|---|
Bibliografisissa luetteloissa |
|