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,