Автор (составитель): Ануфриева М.Н. – преподаватель УО «ВГПЛ №5 приборостроения»

Немкова Е.В. – методист УО «ВГПЛ №5 приборостроения»

Рецензент: Теоретические основы разработаны на основании учебной программы по учебному

предмету «Специальная технология» по специальности 3-91 02 31 «Фотография» по квалификации 3-91 02 31-51 «Оператор компьютерной графики» с учетом региональных особенностей отраслевой и производственной структуры, кадровых потребностей.

Рекомендуется для организации и проведения теоретических и практических заня-тий при изучении учебного предмета «Специальная технология».

Предназначена для подготовки рабочих кадров по квалификации: 3-91 02 31-51 «Оператор компьютерной графики» - 6 разряда.

Рекомендовано экспертным советом Областного учебно-методического центра

к использованию в учебном процессе Протокол № от 2014г.

2

Теоретические основы

Наименование тем программы Стр. Введение Цели, задачи и содержание учебного предмета «Специальная технология» 5 Роль современных информационных технологий в подготовке специали-

ста 5

Самые популярные программы для обработки фотографий на компьютере 6 1. Охрана труда

1.1. Социально-экономические, правовые, организационные и психофизиоло-гические вопросы (аспекты) охраны труда

8

1.2. Общие требования охраны труда 14 1.3. Электробезопасность 16 1.4. Пожарная безопасность 18 1.5. Гигиена труда, производственная санитария 22 2. История фотографии

2.1. Зарождение фотографии 34 2.2. История черно-белой и цветной фотографии 40 2.3. Фотография в Республике Беларусь 44 2.4. Развитие съемочной фототехники 51 2.5. Основные фотоматериалы и процессы 56 3. Физическая и химическая сущность фотопроцессов

3.1. Технология изготовления фотографической эмульсии 59 3.2. Сущность негативного и позитивного процесса 60 3.3. Процессы цветной фотографии 69 4. Технология обработки черно-белых фотоматериалов

4.1. Проявляющие растворы и их составы 73 4.2. Основные способы проявления 76 4.3. Черно-белый процесс обращения 88 4.4. Технология обработки фотоотпечатков 90 5. Фотоматериалы

5.1. Виды, состав и свойства фотоматериалов 97 5.2. Свойства и ассортимент современных материалов для распечатки изобра-

жения 100

5.3. Правила хранения фотоматериалов 103 6. Основы теории цветной фотографии

6.1. Физические основы цвета 106 6.2. Характеристика цвета 112 6.3. Спектральный состав света 121 6.4. Основной принцип цветной фотографии 125 6.5. Технологический процесс получения цветной фотографии 127 7. Технологический процесс получения цветного изображения

7.1. Цветоделение. Градоционный процесс. Синтез цвета 129 7.2. Аддитивный и субтрактивный синтез цвета 130

3

7.3. Подбор корректирующих светофильтров 133 8. Технология обработки цветных фотоматериалов

8.1. Технологические операции обработки цветных фотоматериалов 135 8.2. Машинная обработка цветных фотоматериалов 144 9. Теория тоновоспроизведения

9.1. Основные понятия теории тоновоспроизведения 150 9.2. Тоновоспроизведение объекта при черно-белой съемке 153 9.3. Графическое решение тоновоспроизведения 153 10. Электронные и бессеребряные методы получения изображений

10.1. Бессеребряные фотоматериалы 159 10.2. Бессеребряные способы получения изображения 160 10.3. Электронные методы получения изображений 172 11. Технологический процесс получения цифровой фотографии

11.1. Технологический процесс получения цифровой фотографии 174 11.2. Техническая характеристика цветных фотоаппаратов 178 12. Компьютерная графика

12.1. Настольные издательские системы и графика 183 12.2. Растровая графика 186 12.3. Принципы векторной графики. Векторные программы 189 12.4. Возможности трехмерной графики 200 13. Компьютерная обработка цифровых изображений

13.1. Использование графических редакторов CorelDraw и Adobe Photoshop для обработки цифровых изображений

210

13.2. Компьютерные программы по работе с фотоизображением 217 13.3. Методы художественно-графических работ 226 13.4. Подготовка цифрового изображения для вывода на печать 231 14. Фоторетушь

14.1. Назначение и виды ретуши 237 14.2. Оборудование, материалы и инструменты для ретуши 239 14.3. Фоторетушь черно-белых и цветных негативов и позитивов 242 15. Компьютерная ретушь

15.1. Инструменты технической ретуши, их назначение и принцип действия 246 16. Практическое применение фотографии (декоративная и прикладная

фотография)

16.1. Научная фотография, макро и микро съемка 253 16.2. Рентгеновская фотография 259 16.3. Фотографии в криминалистике и судебной практике 262 16.4. Фотографии в печатных изданиях 269 16.5. Голография 275 16.6. Декоративная фотография 277 17. Регенерация серебра и экология фотопроцессов

17.1. Виды серебросодержащих отходов на фотопредприятиях и организация их сбора

284

17.2. Способы регенирации серебра из серебросодержащих отходов 285 17.3. Среднее содержание серебра в используемых фотопредприятиями фото-

материалах 294

17.4. Характеристика основных загрезняющих веществ сточных вод после фо- 299

4

тохимической обработки материалов 18. Основы стандартизации и контроля качества фотографических услуг

18.1. Понятие о качестве продукции 302 18.2. Факторы, влияющие на качество продукции 304

5

Введение

Цели, задачи и содержание учебного предмета «Специальная технология»

В результате изучения учебного предмета «Специальная технология» обучающие-

ся должны: • представлять роль и значимость научно-технического развития технологических процессов фотографического производства;

• понимать основные технологии фотосъемочных процессов, рекомендации и тех-нические требования к фотографиям на документы, приемы работы в программ-ном обеспечении для формировании комплектов фотографий на документы, тех-нику выполнения фотосъемки на документы, одиночных и групповых портретов в студии и на выезде;

• понимать классические схемы освещения и композиции кадров при съемке порт-ретов в студии, правила построения кадра в соответствии с законами композиции и использования дневного освещения в сочетании с дополнительным осветитель-ным оборудованием при фотосъемке на выезде;

• применять компьютерные технологии для подготовки получения фотографиче-ских изображений к выводу на печать. В процессе изучения предмета необходимо создать условия:

• для воспитания ответственности за соблюдение трудовой дисциплины, добросо-вестности, ответственности за культуру обслуживания потребителей, доброжела-тельности, сдержанности, корректности, тактичности, ответственности;

• для развития склонности к анализу производственных ситуаций, сосредоточен-ности, быстроты мышления, интереса к осваиваемой специальности. При изучении учебного предмета «Специальная технология» обеспечиваются меж-

предметные связи с учебными предметами профессионального компонента («Прикладная информатика», «Психология и этика деловых отношений», «Специальный рисунок», «Фото-оборудование», «Фотосъемка», «Производственное обучение»), а также с учебными предме-тами общеобразовательного компонента («Химия», «Физика».)

Роль современных информационных технологий

в подготовке специалиста

Информация управляет миром, все ведущие специалисты в области информацион-ных технологий не устают повторять, что ХХI век – это время построения информацион-ного общества. Информационные технологии совершенствуют процессы управления, протекающие в организации, автоматизируют процедуры, упрощают взаимодействие между деловыми партнерами.

Направление применения в профессиональной деятельности информационных технологий и средств коммуникации занимает особое место в подготовке специалистов. Информационные технологии уже изменили мир и продолжают играть ключевую роль в его дальнейшем преобразовании. Без компьютеров и информационных технологий нам уже не обойтись, и люди, в них разбирающиеся, везде нарасхват. В наш цифровой век

6

сопротивляться компьютеризации общества бессмысленно, а раз так, миру требуется все больше и больше специалистов, владеющих информационными технологиями.

Помимо специалистов, для которых компьютер является профессиональной сфе-рой деятельности, существует множество специалистов, чья эффективная деятельность уже не мыслится без применения современных информационных технологий.

Кроме того, следует уметь пользоваться специализированными профессиональны-ми программами, которых на сегодняшний день создано великое множество.

В последнее время Интернет превратился из необычной игрушки в необходимый и полезный инструмент, так что специалистам обязательно надо научиться работать с ним. И, конечно, надо уметь защищать свою информацию.

Работа с информацией требует от современного специалиста, чтобы он свободно владел информационными технологиями, знал разные методы обработки информации на компьютере, умел правильно поставить задачу и решить ее с эффективным использова-нием информационных систем.

Что же такое информационные технологии? Информационные технологии – это совокупность методов и программно-

технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распределение и отображение информации с целью снижения тру-доемкости процессов использования информационных ресурсов.

Самые популярные программы для обработки фотографий на компьютере

Хотя современная индустрия предлагает большое количество разнообразных про-

грамм при помощи которых можно обрабатывать изображения, до сих пор, наиболее ча-сто используемыми остаются своеобразные столпы этой области.

К примеру, до сих пор не превзойденными остаются программы серии Photoshop, которые позволяют использовать огромное количество опций и возможностей для обра-ботки изображений. Поэтому каждому современному фотографу необходимо владеть хо-тя бы азами этой программы. Для того чтобы полностью изучить все возможности Photoshop, необходимо потратить порядочное количество времени и усилий. Поэтому многие пользуются программами, которые представляются более простыми в освоении, например ACDsee. Хотя такие программы обладают значительно меньшим количеством опций, к примеру, не дают возможностей использовать слои, маски и цветовые про-странства.

Аналогом программы Photoshop можно считать GIMP, который предоставляет до-статочно большие возможности. Интересными и достаточно популярными являются HeliconFilter, Corel PaintShop Photo Pro, Lightroom.

Помимо этого, многие фотографы зачастую используют несколько специализиро-ванных программ для выполнения определенных действий. Так, к примеру, можно ис-пользовать Lightroom в качестве РАВ конвертера, ACDsee для просмотра фотографий, который значительно быстрее, чем в Photoshop и базовой обработки, Autopano giga для создания панорам, Easy HDR для HDR.

В качестве еще одной альтернативы Photoshop, которая, по сути, является дизайнер-ской программой, можно назвать Photoshop Express, которая больше соответствует по-требностям обработки фотографий, а не создания самостоятельного художественного произведения на базе фотоизображения. К подобным Photoshop Extended, программам

7

можно отнести и Adobe LightRoom и Aperture, которые позволяют корректировать свето-тональную гамму, цвета и пороки оптики.

Далее приведем краткое описание вышеозначенных программ, в котором обозначим их отличительные особенности и достоинства. Начнем, конечно, с Photoshop, который является на сегодняшний день, наверное, лучшей программой для обработки изображе-ний. Эта программа может использоваться для многоаспектной обработки фото, в част-ности, для редактирования и ретуширования. Помимо этого, Photoshop может быть ис-пользован для редактирования растровых изображений. Первая версия программы уви-дела свет в 1990 году после этого появлялось большое количество усовершенствованных вариаций, новейшим из которых являются Photoshop CS3 и Photoshop CS4. Помимо большого разнообразия популярных инструментов, в этих программах присутствует возможность обработки видео и трехмерных изображений.

Продолжая разговор о популярных программах для обработки фотографий, нужно сказать и о Corel Draw, который как и Photoshop в наибольшей степени предназначен для дизайнеров, но зачастую используется и фотографами, в частности для создания высоко-художественных произведений на основе фотографий. Новейшей версией является Corel Draw X4, которая, как и другие версии, относится к программам векторной графики, в отличие от Photoshop, который относится к программам точечной графики. В Corel Draw X4 используется обновленная панель инструментов, различные свойства масок. Есть возможность публиковать рисунки в «PDF». Помимо этого, пользователи программы мо-гут создавать математические модели изображений, использовать разнообразные цвето-вые решения и готовые шаблоны.

Новейшими программами из серии ACDSee, являются программы десятого поколе-ния. ACDSee 10 позволяет конвертировать, редактировать, перезаписывать со сканеров, цифровых камер фотографии. Программа очень удобна для просмотра фото, создания каталогов и обработки фотографий. Основными преимуществами этой программы явля-ется удобная панель инструментов, фильтры для фотографий, функция Quick Search Bar для поиска изображений, отображение фотографии после наведения курсора, создание и запись слайд-шоу, резервное копирование, опция Image Basket, которая является времен-ной корзиной изображений, использование ключевых слов при поиске изображений.

Если некоммерческой альтернативой Виндоус является Линукс, то альтернативой Фотошопу служит GIMP, который является свободно распространяемым программным обеспечением для обработки растровой и частично векторной графики. Программа с го-дами улучшается в соответствии с пожеланиями пользователей и на сегодняшний день предоставляет возможности по цветокоррекции, использованию инструментов, филь-тров, слоев, масок, рисованию, использованию экранных фильтров.

Lightroom представляет собой продукт от Adobe, который позволяет с достаточной быстротой обрабатывать большое количество изображений, достаточно прост в управле-нии и наибольшим образом соответствует нуждам фотографов, нежели дизайнеров изоб-ражений.

8

1. Охрана труда

1.1. Социально-экономические, правовые, организационные и психофи-зиологические вопросы (аспекты) охраны труда 1.2. Общие требования охраны труда 1.3. Электробезопасность 1.4. Пожарная безопасность 1.5. Гигиена труда, производственная санитария

1.1. Социально-экономические, правовые, организационные и психо-

физиологические вопросы (аспекты) охраны труда

Охрана труда. Цели и задачи охраны труда

Охрана труда — система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, санитарно-гигиенические, психофизические, лечебно-профилактические, реабилитаци-онные и иные мероприятия.

Функциями охраны труда являются: • исследования санитарии и гигиены труда; • проведение мероприятий по снижению влияния вредных факторов на организм работников в процессе труда.

Основным методом охраны труда является использование техники безопасности. При этом решаются основные задачи: • создание машин и инструментов, при работе с которыми исключена опасность для человека;

• разработка специальных средств защиты, обеспечивающих безопасность человека в процессе труда;

• обучение работающих безопасным приемам труда и использования средств защи-ты;

• создание условий для безопасной работы. Основная цель улучшения условий труда — достижение социального эффек-

та, т.е. обеспечение безопасности труда, сохранение жизни и здоровья работающих, со-кращение количества несчастных случаев и заболеваний на производстве.

Основные законодательные акты по охране труда

Правовой основой организации работы по охране труда в республике являет-

ся Конституция Республики Беларусь (ст. 41, 45, 46). Она гарантирует права граждан на здоровые и безопасные условия труда, право на отдых, охрану здоровья и право на благоприятную окружающую среду.

Статья 41 гарантирует гражданам РБ право на труд, т.е. право на выбор про-фессии, рода занятий и работы в соответствии с призванием, способностями, образова-

9

нием, профессиональной подготовкой и с учетом общественных потребностей, а также на здоровые и безопасные условия труда.

Статья 45 гарантирует гражданам РБ право на охрану здоровья, включая бесплатное лечение в государственных учреждениях здравоохранения.

Положения Конституции конкретизированы в Трудовом кодексе Республики Беларусь, а также в постановлениях, приказах, распоряжениях государственных орга-нов, министерств и ведомств.

Трудовой кодекс (ТК) определяет основные обязанности, права и ответственность нанимателей и работников; предусматривает систему государственного и общественно-го надзора и контроля за соблюдением законодательства об охране труда; регламенти-рует деятельность службы охраны труда.

В Законе РБ «Об основах государственного социального страхования» в рам-ках общих вопросов страхования граждан предусмотрены вопросы страхования их так-же от несчастных случаев на производстве и профзаболеваний.

Закон РБ «О санитарно-эпидемическом благополучии населения» от 23.11.1993 г. №2583-ХИ (в редакции Закона от 23.05.2000 г. №397-3, с изм. и доп. от 29.06.2003 г. №217-3) направлен на предупреждение воздействия неблагоприятных факторов среды обитания на здоровье населения, устанавливает государственный сани-тарный надзор за соблюдением санитарных норм и гигиенических нормативов.

Закон РБ «О пожарной безопасности» от 15.06.1993 г. устанавливает государ-ственный надзор за обеспечением пожарной безопасности министерствами, государ-ственными комитетами, концернами, предприятиями, учреждениями, организациями независимо от форм собственности, а также гражданами. Закон определяет правовую основу и принципы организации пожарной безопасности.

Закон о коллективных договорах и соглашениях регулирует трудовые и социаль-но-экономические отношения между нанимателями и работающими у него работника-ми. Исполнение законов о труде контролируется специальными органами. Нарушение их нанимателем, рабочими и служащими считается преступлением.

Инструкции, разрабатываемые на каждом предприятии руководителями цехов, участков, отделений, в отличие от типовых, учитывают специфику каждого отдельного предприятия и его подразделения.

Виды инструктажей по охране труда, порядок их проведения

Вводный инструктаж по охране труда проводится при поступлении на постоянную

или временную работу службой охраны труда предприятия. Этот инструктаж обязаны пройти все вновь поступающие на предприятие, а также командированные, учащиеся, прибывшие на практику, аспиранты, интерны. Цель этого инструктажа — ознакомить с общими правилами и требованиями

охраны труда на предприятии. Вводный инструктаж содержит следующие вопросы: • общие сведения об организации и характерные особенности производства; • правила поведения работников на территории организации; • правила внутреннего трудового распорядка организации, ответственность за нарушение этих правил;

10

• основные опасные и вредные производственные факторы; • действие работников при несчастном случае на производстве, оказание первой помощи потерпевшим;

• пожарную безопасность; • действия персонала при возникновении пожара и другие вопросы.

Первичный инструктаж на рабочем месте

Первичный инструктаж на рабочем месте проводится для всех принятых на пред-

приятие перед первым допуском к работе (в том числе командированные, учащиеся, прибывшие на практику, аспиранты, интерны), а также при переводе из одного подраз-деления в другое. Первичный инструктаж на рабочем месте проводится с каждым работником индиви-

дуально с практическим показом безопасных приемов и методов труда. Допускается проводить такой инструктаж с группой работников, обслуживающих однотипное обо-рудование в пределах общего рабочего места. Цель такого инструктажа — изучение конкретных требований и правил обеспече-

ния безопасности на конкретном оборудовании при выполнении конкретного техноло-гического процесса.

Повторный инструктаж

Повторный инструктаж проводится не реже одного раза в полугодие, а для работ

повышенной опасности — раз в квартал по программе первичного инструктажа на ра-бочем месте или по инструкциям по охране труда для профессий и видов работ. Цель этого инструктажа — восстановление в памяти работника правил охраны тру-

да, а также разбор имеющих место нарушений требований техники безопасности в практике предприятия.

Внеплановый инструктаж

Внеплановый инструктаж проводится при: • принятии новых нормативных правовых, технических актов, стандартов, правил, инструкций, а также изменений и дополнений к ним;

• изменении технологических процессов, замене или модернизации оборудования и других факторов, влияющих на охрану труда;

• при перерывах в работе на 60 календарных дней, а для работ, к которым предъяв-ляются дополнительные (повышенные) требования безопасности, более чем на 30 дней;

11

• при нарушениях работниками нормативных, технических правовых актов по охране труда, которые привели или могли привести к аварии, несчастному случаю на производстве и другим тяжелым последствиям;

• при поступлении информационных материалов об авариях и несчастных случаях, происшедших в однопрофильных организациях.

Внеплановый инструктаж проводится индивидуально или с группой лиц, работа-ющих по одной профессии (должности).

Целевой инструктаж Целевой инструктаж проводят при:

• выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специ-альности (погрузочно-разгрузочные работы, уборка территории и т.п.);

• ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф; • проведении экскурсий в организации; организации массовых мероприятий с учащимися (экскурсии, походы, спортивные соревнования и др.).

Причины травматизма на рабочих местах

Травмами называют повреждение тканей организма и нарушение его функций

при несчастных случаях, т.е. при воздействии на работающих опасных производствен-ных факторов: механических (ушиб, порез, перелом, вывих и др.), термических (ожог, обморожение), химических (химический ожог), электрических (ожог, металлизация ко-жи, электрический удар и др.), психологических (нервный стресс, испуг и др.)

Причины производственного травматизма и заболеваний: технические, орга-низационные, санитарно-гигиенические, психофизиологические, субъективные и эко-номические.

Техническими причинами могут быть конструктивные недостатки машин, меха-низмов, инструментов, приспособлений или их неисправность. Отсутствие, несовер-шенство, неисправность оградительных, блокировочных, вентиляционных устройств; подтекание ядовитых жидкостей, газов и т.д.

Организационные причины - несвоевременное или некачественное проведение инструктажей и обучения по охране труда работающих, отсутствие инструкций по охране труда. Недостаточный контроль за выполнением требований охраны труда рабо-тающими, неудовлетворительное содержание рабочего места, недостатки в организации групповых работ, в обеспечении рабочих спецодеждой и другими СИЗ. Использование техники, инструментов не по назначению, нарушение режима труда и отдыха

Санитарно-гигиенический причины - неблагоприятные природно-климатические условия или микроклимат в помещениях, повышенное содержание в воздухе вредных веществ, высокий уровень шума, вибраций, излучений, нерациональное освещение, ан-тисанитарное состояние рабочих мест и бытовых помещений, несоблюдение правил личной гигиены и др.

Психофизиологические причины - монотонность, высокая напряженность труда, несоответствие анатомо-физиологических и психологических особенностей организма условиям труда, усталость, неудовлетворительная психологическая обстановка в кол-лективе и др.

12

Субъективные причины - это личная недисциплинированность работника, невы-полнение инструкций по охране труда, нахождение в состоянии алкогольного или наркотического опьянения, в болезненном состоянии и др.

Экономическими причинами могут быть стремление работающих обеспечить вы-сокую выработку и заработную плату при пренебрежительном отношении к вопросам охраны труда, недостаточное выделение средств на мероприятия по улучшению усло-вий труда и др.

Классификация причин несчастных случаев.

Причины несчастных случаев: • неудовлетворительная организация производства работ; • неудовлетворительное содержание и недостатки в организации рабочего места; • не применение средств индивидуальной защиты; • использование рабочих не по специальности; • нарушение трудовой и производственной дисциплины; • недостаточный контроль со стороны ИТР.

Производственный травматизм и профессиональные заболевания

Производственная травма (трудовое увечье) - это следствие действия на орга-низм различных внешних, опасных производственных факторов. Чаще производственная травма - это результат механического воздействия при наездах, падениях или контакте с механический оборудованием.

Классификация производственных травм:

• резаные раны, сопровождающиеся кровотечениями, повреждениями сосудов, костей и сухожилий. Такая травма является следствием действия острого пред-мета;

• колотые раны. Имеют внутреннее подразделение на колотые и неколотые. Возникают вследствие воздействия острого предмета, который способен про-колоть кожный покров и даже внутренние органы;

• рваные раны подразделяют на осколочные и дробные. Обычно сопровожда-ются разрушением тканей на больших поверхностях;

• ушибленные раны, являются следствием удара тупым тяжёлым предметом. При падении работника с высоты могут возникать особенно часто;

• ампутация, экзартикуляция. Такая рана одна из самых опасных, особенно ес-ли речь идёт о полной ампутации конечностей, которые могут оказаться отре-занными, оторванными и полностью раздробленными;

• переломы костей; • вывихи суставов. По характеру воздействия, производственные травмы могут быть механическими,

термическими, химическими и электрическими. Профессиональное заболевание - это повреждение здоровья работника в резуль-

тате постоянного или длительного воздействия на организм вредных условий труда. Различают острые и хронические профессиональные заболевания. К острым отно-

сят профессиональные заболевания, возникшие внезапно (в течение одной рабочей

13

смены) из-за воздействия вредных производственных факторов с большим превышени-ем предельно допустимого уровня или предельно допустимой концентрации.

Профессиональное заболевание, при котором заболело два и более работников, называется групповым профессиональным заболеванием.

Психофизиологические основы безопасности труда

Роль человеческого фактора в безопасности труда очень велика, особенно важны

психофизиологические особенности участников трудового процесса. Психофизиологи-ческие основы безопасности базируются на психологии и физиологии человека. Психо-физиология безопасности труда основывается на таких науках, как физиология труда, инженерная психология, эргономика и т. д.

Психология безопасности рассматривает применение психологических знаний для обеспечения безопасности труда человека и составляет важное звено в структуре меро-приятий по обеспечению безопасной деятельности человека. Проблемы безопасности и травматизма на современных производствах невозможно решить только инженерными методами.

Практика свидетельствует, что в основе аварийности и травматизма (от 60 до 90% случаев в зависимости от вида трудовой деятельности) часто лежат не инженерно - кон-структорские ошибки, а организационно - психологические причины: низкий уровень профессиональной подготовки по вопросам безопасности, недостаточное воспитание, слабая установка специалиста несоблюдение требований безопасности, допуск к опас-ным видам работ неподготовленных лиц, утомляемость людей, неудовлетворительное психическое состояние человека и т. д.

Психические свойства человека, влияющие на безопасность Основными психическими свойствами, влияющими на безопасность человека, явля-ются характер и темперамент. Характер человека играет важную роль в обеспечении безопасности человека и явля-ется совокупностью индивидуально-психологических свойств, проявляющихся в типич-ных для конкретной личности действиях при определенных обстоятельствах и его отно-шении к этим обстоятельствам. Совокупность психологических свойств образует струк-туру характера. Психологи классифицируют много структур характеров. Характер дол-жен учитываться при профессиональном отборе. Структура характера определяется пси-хологами посредством специальных психологических тестов. С понятием характера неразрывно связано понятие темперамента. Темперамент - это характеристика динамических психологических особенностей - интенсивности, скорости, темпа, ритма психических процессов и состояний. По темпе-раменту люди подразделяются на холериков, меланхоликов, флегматиков и сангвиников. Темперамент имеет определенное значение для безопасности труда. Например, при не-благоприятных обстоятельствах меланхолик чаще становится жертвой, чем холерик или сангвиник. Исходя из задачи психологии труда и проблем психологии безопасности труда целесо-образно выделять производственные психические состояния и особые психические со-стояния, имеющие важное значение в организации профилактики производственного травматизма и предупреждения аварийности.

14

1.2. Общие требования охраны труда

Основы организации охраны труда

Законодательство по охране труда предусматривает выполнение целого ряда меро-приятий, обеспечивающих необходимый уровень организации охраны труда на пред-приятиях и в организациях. В соответствии законодательством о труде ответственность за обеспечение здоровых и безопасных условий труда возлагается на администрацию предприятий и организаций. В законодательстве о труде говорится, что администрация предприятий и организаций обязана «неуклонно соблюдать законодательство о труде и правила охраны труда, внимательно относиться к нуждам и запросам работников, улуч-шать условия их труда и быта».

Администрация, инженерно-технический персонал обязаны внедрять современные средства техники безопасности, обеспечивать необходимые санитарно-гигиенические условия труда, воспитывать у каждого работника чувство ответственности за неукосни-тельное выполнение требований правил и норм по ОТ, немедленно пресекать замечен-ные нарушения и принимать меры к их устранению. Руководители предприятий и орга-низаций комплектуют службу ОТ специалистами с высшим и средним специальным об-разованием, имеющими производственный опыт. Запрещается привлечение этих лиц к работам, не относящимся к их непосредственным обязанностям.

Общее руководство ОТ возложено на одного из заместителей начальника (главного инженера).

Главный технолог и главный механик (энергетик) разрабатывают и организуют выполнение мероприятий по безопасной эксплуатации грузоподъемных механизмов, строительных машин, транспорта, инструмента, обеспечивают своевременное внедрение новых прогрессивных технических средств, способствующих улучшению условий труда.

Ведущий инженер по технике безопасности осуществляет методическое руковод-ство, координирует деятельность подведомственных подразделений по вопросам без-опасности труда.

Руководители технического и производственного отделов организуют выборочную проверку технологической документации на правильность отражения в ней безопасных условий труда, разработку и внедрение более совершенных средств труда и защиты ра-ботающих, проводят обследование подведомственных организаций по этим вопросам, координируют организацию охраны труда по всем подразделениям предприятия.

Коллективные и индивидуальные средства защиты от опасных и вредных производственных факторов

Согласно Закону Республики Беларусь от 23.06.2008 № 356-З «Об охране тру-

да»(далее – Закон) под средствами индивидуальной и коллективной защиты пони-маются технические средства, предназначенные для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих вредных и (или) опасных производственных факторов, а также для защиты от загрязнения и при работе в неблагоприятных температурных условиях.

По статье 9 «Право работающего на охрану труда» Закона работающий имеет право на получение от работодателя достоверной информации о средствах защиты от воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов, а работник также

15

имеет право на обеспечение необходимыми средствами коллективной и индивиду-альной защиты, на отказ от выполнения порученной работы в случае непредоставле-ния ему средств индивидуальной защиты, непосредственно обеспечивающих без-опасность труда.

Типовой перечень средств индивидуальной защиты, непосредственно обеспе-чивающих безопасность труда, утвержден постановлением Министерства труда Рес-публики Беларусь от 19.04.2000 № 65.

Классификация средств защиты

Средства защиты работающих в зависимости от характера их применения под-разделяют на две категории:

1) средства коллективной защиты; Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют на

классы: • средства нормализации воздушной среды производственных помещений и ра-бочих мест;

• средства нормализации освещения производственных помещений и рабочих мест;

• средства защиты от повышенного уровня ионизирующих излучений; • средства защиты от повышенного уровня инфракрасных излучений; • средства защиты от повышенного или пониженного уровня ультрафиолетовых излучений;

• средства защиты от повышенного уровня электромагнитных излучений; • средства защиты от повышенной напряженности магнитных и электрических полей;

• средства защиты от повышенного уровня лазерного излучения; • средства защиты от повышенного уровня шума; • средства защиты от повышенного уровня вибрации (общей и локальной); • средства защиты от повышенного уровня ультразвука; • средства защиты от повышенного уровня инфразвуковых колебаний; • средства защиты от поражения электрическим током; • средства защиты от повышенного уровня статического электричества; • средства защиты от повышенных или пониженных температур поверхностей оборудования, материалов, заготовок;

• средства защиты от повышенных или пониженных температур воздуха и тем-пературных перепадов;

• средства защиты от воздействия механических факторов; • средства защиты от воздействия химических факторов; • средства защиты от воздействия биологических факторов; • средства защиты от падения с высоты.

2) средства индивидуальной защиты.

Средства индивидуальной защиты в зависимости от назначения подразделяют на классы:

16

• костюмы изолирующие; • средства защиты органов дыхания; • одежда специальная защитная; • средства защиты ног; • средства защиты рук; • средства защиты головы; • средства защиты лица; • средства защиты глаз; • средства защиты органа слуха; • средства защиты от падения с высоты и другие предохранительные средства; • средства дерматологические защитные; • средства защиты комплексные.

1.3. Электробезопасность

Действие электрического тока на организм

Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании элек-

трической цепи через тело человека. Это возможно при: • прикосновении к открытым токоведущим частям оборудования и проводам; • прикосновении к корпусам электроустановок, случайно оказавшихся под напряжением (повреждение изоляции);

• шаговом напряжении; • освобождении человека, находящегося под напряжением; • действии электрической дуги; • воздействии атмосферного электричества во время грозовых разрядов. Виды поражения электрическим током: • термическое, • электрическое, • биологическое • механическое. Проходя через организм, электрический ток оказывает следующие воздействия: • термическое (нагревает ткани, кровеносные сосуды, нервные волокна и внут-ренние органы вплоть до ожогов отдельных участков тела);

• электролитическое (разлагает кровь, плазму); • биологическое(раздражает и возбуждает живые ткани организма, нарушает внутренние биологические процессы).

Электрический удар — поражение организма человека, вызванное возбуждением живых тканей тела электрическим током и сопровождающееся судорожным сокращени-ем мышц.

Общее травматическое действие тока (электрический удар) возникает при прохож-дении тока недопустимых величин через организм человека и характеризуется возбуж-дением живых тканей организма, непроизвольным сокращением различных мышц тела, сердца, легких, других органов и систем, при этом происходит нарушение их работы или полная остановка.

17

К местным электротравмам относят локальные нарушения целостности тканей организма: электрический ожог (токовый и дуговой) — токовый ожог является след-ствием преобразования электрической энергии в тепловую (как правило, возникает при относительно невысоких напряжениях электрической сети); дуговой ожог возникает при высоких напряжениях электрической сети между проводником тока и телом человека, когда образуется электрическая дуга; электрические знаки — пятна серого или бледно-желтого цвета овальной формы, диаметром 1—5 мм на поверхности кожи человека, об-разующиеся в месте контакта с проводником тока. Эта травма не представляет серьезной опасности и быстро проходит; металлизация кожи — проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической ду-ги.

В зависимости от места поражения эта травма может быть очень болезненной, с течением времени пораженная кожа сходит, а если поражены глаза, то возможно ухуд-шение или потеря зрения.

Факторы влияющие на исход поражения электрическим током

При поражении человека электрическим током основным поражающим фактором

является ток, проходящий через его тело. При этом степень отрицательного воздействия тока на организм человека увеличивается с ростом тока. Вместе с тем, исход поражения определяется длительностью поражения тока, его частотой, а также некоторыми другими факторами. Обычно ток через человека проходит по наиболее типичным путям, а именно от руки к руке, от руки к ногам.

Ощутимый ток. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него малого тока, в среднем около 1,1 мА при переменном токе частотой 50 Гц и около 6 мА при постоянном токе. Электрический ток, вызывающий при прохождении через орга-низм ощутимые раздражения называется ощутимым током.

Неотпускающий ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат провод-ник, называется неотпускающим током.

Фибриляционный ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении фиб-рилляцию сердца, называется фибриляционным током. При частоте 50 Гц фибриляци-онными является токи в пределах от 50 мА до 5 А. А среднее значение порогового фибр. тока – примерно 100 мА. При постоянном токе среднем значением порогового фибр. тока можно считать 300 мА, а верхним пределом – 5 А. Ток больше 5 А как переменный при 50 Гц, так и постоянный вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции. При больших токах даже в случае их кратковременного воздействия на ряду с остановкой сердца происходит и паралич дыхания, причем после отключения тока дыхание самостоятельно не восстанавливается и требуется немедленная помощь постра-давшему в виде искусственного дыхания.

Рост тока. С увеличением времени воздействие тока на живую ткань повышается его значение, растут последствия воздействия тока на организм и повышается вероят-ность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой Т сердечно-го цикла. Последствия воздействия тока на организм выражается в нарушении функции центральной нервной системы, изменение состава крови, местным разрушение тканей организма под влиянием выделяющейся теплоты, нарушения работы сердца и легких и т.п.

18

Первая помощь при поражении электрическим током

Состоит из 2х этапов: • освобождение пострадавшего от действия тока; Первое действие для освобождения пострадавшего от тока – быстрое отключе-

ние той части электроустановки, которой он касается. Отключение электроустановки производится с помощи рубильника, выключателя или иного отключающего аппарата, а также путем снятия или вывертывания предохранителей, разъема штепсельного соеди-нения. При невозможности быстрого отключения установки необходимо принять иные меры, освобождение пострадавшего от действия тока. так в некоторых случаях можно прервать цепь тока через пострадавшего, перерубив провода или вызвав автоматическое отключение электроустановки, отделить пострадавшего от токоведущих частей, которых он касается и т.п. Во всех случаях оказывающей помощь должен быстро освободить по-страдавшего от тока и следить за тем, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведу-щей частью или телом пострадавшего, а также под напряжением шага.

При напряжении до 1000 В в некоторых случаях можно перерубить провода топо-ром с сухой деревянной рукояткой или перекусить их инструментом с изолированными рукоятками – кусачками, пассатижами и т.п. В установках выше 1000 В для отделения пострадавшего от токоведущих частей необходимо надеть диэлектрические перчатки и боты и действовать штангой или изолирующими клещами, рассчитанными на напряже-ние данной электроустановки.

Применение диэлектрических бот в данном случае необходимо для защиты от воз-можного шагового напряжения. Автоматическое отключение электроустановки для освобождения пострадавшего, находящегося в контакте с токоведущей частью, от дей-ствия тока может быть вызвано преднамеренным замыканием накоротко и заземлением фаз электроустановки.

• оказание пострадавшему доврачебной медицинской помощи. Первая медицинская помощь пострадавшему от электрического тока оказывается

немедленно после освобождения его от действия тока здесь же, на месте. Переносить по-страдавшего в другое место можно в тех случаях, когда опасность продолжает угрожать пострадавшему или оказывающему помощь, или при крайне неблагоприятных условиях. Для определения состояния пострадавшего необходимо уложить его на спину и прове-рить наличие дыхания и сердечных сокращений. Наличие дыхания у пострадавшего определяется по подъему и опусканию грудной клетки во время самостоятельного вдоха и выдоха. При нарушенном дыхании пострадавший нуждается в искусственном дыхании. Наличие сердечных сокращений свидетельствуют о работе сердца. Его определяют пу-тем выслушивания сердечных тонов, приложив ухо к левой половине груди пострадав-шего или проверкой пульса. Наличие пульса проверяют как правило, на крупных артери-ях – на лучевой, бедренной и сонной.

1.4. Пожарная безопасность

Классификация производств по пожаро- и взрывоопасности

Во многих технологических процессах возникает необходимость применения по-жароопасных веществ и материалов, легковоспламеняющихся жидкостей, горючих газов

19

и веществ. В результате цеха, участки, помещения, где используются или хранятся эти материалы» становятся пожаро- или взрывоопасными.

Согласно Строительным нормам и правилам СНиП II-90-81 в зависимости от ха-рактеристики обращающихся в производстве веществ и их количества производства под-разделяются по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности на категории А, Б, В, Г, Д и Е.

Производства категории А (взрывопожароопасные) характеризуются примене-нием или образованием в производственном процессе горючих газов с нижним концен-трационным пределом взрываемоcти (воспламенения) 10 % объема воздуха и менее; жидкостей с температурой вспышки паров до 28 °С включительно, если из указанных га-зов и жидкостей могут образоваться взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 % объема воздуха в помещении; веществ, способных взрываться и гореть при взаимодей-ствии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Производства категории Б (взрывопожароопасные) характеризуются наличием горючих газов, с нижним концентрационным пределом взрываемости более 10 % объема воздуха; жидкостей с температурой вспышки паров выше 28 до 61 °С включительно; жидкостей, нагретых в условиях производства до температуры вспышки и выше; горю-чих пылей и волокон, нижний предел взрываемости которых 65 г/м3 и менее при усло-вии, что указанные газы, жидкости и пыли могут образовать взрывоопасные смеси в объ-еме, превышающем 5 % объема воздуха помещения.

Производства категории В (пожароопасные) характеризуются наличием горю-чих жидкостей с температурой вспышки паров выше 61 °С; горючей пыли или волокон, нижний концентрационный предел взрываемости которых более 65 г/м3; веществ, спо-собных только гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с дру-гом; твердых сгораемых веществ и материалов.

Производства категории Г (пожароопасные) характеризуются наличием несго-раемых веществ и материалов в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается излучением теплоты, искр и пламени; твер-дых, жидких и газообразных веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Производства категории Д характеризуются наличием только несгораемых ве-ществ и материалов в холодном состоянии.

Производства категории Е (взрывоопасные) характеризуются наличием газов (без жидкой фазы) и взрывоопасной пыли в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 % объема помещения. При этом коли-чество этих веществ таково, что по условиям технологического процесса возможен толь-ко взрыв без последующего горения. В производствах категории Е могут быть также ве-щества, способные взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Отнесение производства к одной из перечисленных категорий принимается по нормам технологического проектирования или по специальным перечням производств, утвержденным отраслевыми министерствами.

Причины возникновения пожаров

Пожар есть стихийное бедствие, при котором процесс горения выходит из рамок

подчинения разумной воле человека или возникает от злого умысла, направленного на

20

уничтожение материальных ценностей. Кроме того, пожар часто угрожает жизни и здоровью людей. Причины возникновения пожаров на предприятиях весьма разнообразны.

Главными причинами являются: • неосторожное обращение с огнем при выполнении тех или иных работ; • неисправность печей, дымоходов, выхлопных коллекторов, -отопительных при-боров;

• неисправность электрических машин, электропроводки и электроаппаратуры; • нарушение режима перевозки нефтепродуктов и других легко воспламеняю-щихся грузов, а также хранения огнеопасных материалов; на предприятиях — нарушение режима технологического процесса, протекающего в литейных, куз-нечных, термических цехах, сушилах, печах и т. д.;

• самовозгорание некоторых веществ как при перевозках, так и при хранении (хлопок,- уголь, торф, древесные опилки);

• взрывы газов, пыли и паров; • атмосферные грозовые разряды; • электростатические разряды.

Виды огнетушителей

По виду применяемого огнетушащего вещества огнетушители подразделяют на: • водные (ОВ); Водные огнетушители следует применять для тушения пожаров класса А.

Запрещается применять водные огнетушители для ликвидации пожаров оборудо-вания, находящегося под электрическим напряжением, для тушения сильно нагретых или расплавленных веществ, а также веществ, вступающих с водой в химическую реак-цию, которая сопровождается интенсивным выделением тепла и разбрызгиванием горю-чего.

• пенные, которые, в свою очередь, делятся на: − воздушно-пенные (ОВП); Воздушно-пенные огнетушители применяют для тушения пожаров класса А (как

правило, со стволом пены низкой кратности) и пожаров класса В. Воздушно-пенные огнетушители не должны применяться для тушения пожаров

оборудования, находящегося под электрическим напряжением, для тушения сильно нагретых или расплавленных веществ, а также веществ, вступающих с водой в химиче-скую реакцию, которая сопровождается интенсивным выделением тепла и разбрызгива-нием горючего.

Воздушно-пенные огнетушители не должны применяться для тушения пожаров оборудования, находящегося под электрическим напряжением, для тушения сильно нагретых или расплавленных веществ, а также веществ, вступающих с водой в химиче-скую реакцию, которая сопровождается интенсивным выделением тепла и разбрызгива-нием горючего.

− химические пенные (ОХП) Химические пенные огнетушители и огнетушители, приводимые в действие путем

их переворачивания, запрещается вводить в эксплуатацию. Они должны быть исключены из инструкций и рекомендаций по пожарной безопасности и заменены более эффектив-

21

ными огнетушителями, тип которых определяют в зависимости от возможного класса пожара (табл. 1) и с учетом особенностей защищаемого объекта.

• порошковые (ОП) Запрещается (без проведения предварительных испытаний) тушить порошковыми

огнетушителями электрооборудование, находящееся под напряжением выше 1000 В. Для тушения пожаров класса Д огнетушители должны быть заряжены специаль-

ным порошком, который рекомендован для тушения данного горючего вещества, и оснащены специальным успокоителем для снижения скорости и кинетической энергии порошковой струи. Параметры и количество огнетушителей определяют исходя из спе-цифики обращающихся пожароопасных материалов, дисперсности частиц и возможной площади пожара.

• газовые, которые подразделяются на: – углекислотные (ОУ); Запрещается применять углекислотные огнетушители для тушения пожаров элек-

трооборудования, находящегося под напряжением выше 10 кВ. Углекислотные огнетушители с диффузором, создающим струю ОТВ в виде снеж-

ных хлопьев, как правило, применяют для тушения пожаров класса А. Углекислотные огнетушители с диффузором, создающим поток ОТВ в виде газо-

вой струи, следует применять для тушения пожаров класса Е. – хладоновые (ОХ) Хладоновые огнетушители должны применяться в тех случаях, когда для эффек-

тивного тушения пожара необходимы огнетушащие составы, не повреждающие защища-емое оборудование и объекты (вычислительные центры, радиоэлектронная аппаратура, музейные экспонаты, архивы и т. д.).

• комбинированные В зависимости от вида заряженного ОТВ, огнетушители подразделяют: − для тушения загорания твердых горючих веществ (класс пожара А); − для тушения загорания жидких горючих веществ (класс пожара В); − для тушения загорания газообразных горючих веществ (класс пожара С); − для тушения загорания металлов и металлосодержащих веществ (класс пожа-ра Д);

− для тушения загорания электроустановок, находящихся под напряжением (класс пожара Е).

Огнетушители могут быть предназначены также для тушения нескольких классов пожара.

Эффективность применения огнетушителей в зависимости от класса пожара и заряженного ОТВ

О Г Н Е Т У Ш И Т Е Л И Класс пожара Водные Воздушнопен-

ные Порошковые Углекислотные Хладоновые

Р М Н С A +++ ++ ++ + ++2) + + B -- + + ++1) +++ + ++ C - - - - +++ - + D - - - - +++3) - - E - - - - ++ +++4) ++

22

1.5. Гигиена труда, производственная санитария

Гигиена труда

Труд играет исключительно важную роль в жизни и деятельности человека. Боль-шую часть жизни человек участвует в общественно полезном труде в сфере производства или сельского хозяйства. Половину занятых в производственной сфере составляют жен-щины.

В последнее десятилетие в различных отраслях промышленности и сельского хо-зяйства в связи с внедрением новой техники и современных технологий значительно снизилось неблагоприятное действие многих производственных факторов на состояние здоровья работающих. Этому, в частности, способствовали использование мощных ме-ханизмов при работах, требующих большого физического напряжения, комплексная ав-томатизация производственных процессов, герметизация оборудования и применение замкнутых и оборотных технологических циклов на химических и перерабатывающих предприятиях, дистанционное управление и контроль.

Широкий комплекс технологических, санитарно-технических и лечебно-профилактических мероприятий способствует снижению уровня и изменению структуры профессиональных заболеваний.

В то же время в современном производстве появляются новые вредные факторы различной природы. Это такие физические факторы, как лазерное излучение, плазмен-ные процессы, инфра- и ультразвук. Повышенным вниманием в последние годы пользу-ется ионизирующее излучение. Получили распространение новые химические соедине-ния и их сочетания, канцерогенные, аллергенные и мутагенные вещества. Особое значе-ние при интенсификации и ускоренном развитии производства приобретают психофи-зиологические факторы, обусловленные широким внедрением компьютерной техники, в то время как физическая активность операторов ЭВМ резко снижена. В связи с этим в ближайшее время нас может ожидать не только количественное изменение нозологиче-ских форм профпатологии, но и появление новых профессиональных заболеваний.

Создание здоровых и безопасных условий труда - главная задача, которая стоит перед российским здравоохранением, гигиенической наукой и практикой.

Гигиена труда - профилактическая дисциплина, изучающая условия и характер труда, их влияние на здоровье и функциональное состояние человека и разрабатывающая научные основы и практические меры, направленные на профилактику вредного и опас-ного действия факторов производственной среды и трудового процесса на работающих.

Гигиена труда предусматривает всемерное оздоровление и облегчение условий труда, проведение мероприятий по устранению профессиональных заболеваний и произ-водственного травматизма, снижение общей заболеваемости, повышение работоспособ-ности. Этот раздел гигиенической науки занимается изучением трудового процесса и производственной среды с позиций их влияния на организм работающих.

Гигиена труда разрабатывает гигиенические нормативы и профилактические меро-приятия, направленные на создание оптимальных условий труда и сохранение здоровья и трудоспособности как отдельных рабочих, так и целых коллективов. Для этого необхо-димо иметь ясное представление о социальной и биологической сущности труда, хорошо знать характер трудового процесса и его влияние на работающих, выявлять изменения, которые вносят в профпатологию современные социально-экономические условия и осо-бенности труда. Нужно уметь правильно оценивать влияние производственных факторов

23

различной природы на организм и те возможные физиологические изменения, которые происходят у работающих при умственной и физической нагрузке, при утомлении и пе-реутомлении.

Предметом изучения гигиены труда являются санитарные особенности производ-ственных процессов, оборудования и обрабатываемых материалов с точки зрения влия-ния их на организм работающих, санитарные условия труда, характер и организация тру-довых процессов, изменение физиологических функций при выполнении работы, состо-яние здоровья работающих, гигиеническая эффективность санитарно-технических и са-нитарно-бытовых устройств и установок, средств индивидуальной защиты.

Многообразие задач, а также фундаментальный характер и большое государствен-ное значение получаемых результатов позволяют использовать широкий спектр различ-ных методов исследования. Это санитарное обследование производственной среды с по-мощью санитарного описания и применения физических, химических и биологических инструментальных методов, исследование состояния здоровья работающих с использо-ванием клинических, физиологических, биохимических и статистических методов. Экс-периментальные исследования включают как естественный гигиенический эксперимент на добровольцах, так и токсикологические опыты на животных с применением физиоло-гических, биохимических, морфологических и других методик. Неотъемлемыми метода-ми гигиенических и экспериментальных исследований являются математическое моде-лирование и прогнозирование с применением современных компьютерных программ, а также статистическая обработка полученных результатов.

Самостоятельное значение некоторых задач позволяет выделить в гигиене труда ряд фундаментальных разделов. К ним относятся:

• физиология труда, изучающая изменения функционального состояния орга-низма человека в связи с трудовым процессом и условиями труда;

• психология труда, рассматривающая психологические особенности различных видов трудовой деятельности в связи с психологическими качествами работаю-щих;

• токсикология труда (промышленная токсикология), которая изучает действие токсичных веществ на организм человека с целью профилактики их вредного влияния в условиях производства.

Предметом самостоятельных исследований в гигиене труда стали производствен-ный микроклимат, электромагнитные излучения, ионизирующая радиация, механические колебания и др.

Учеными получены интересные результаты в гигиене труда женщин, гигиене во-енного труда, космической гигиене, гигиене сельскохозяйственного труда, гигиене труда медицинских работников и т.д.

Организация лечебно-профилактической помощи

рабочим промышленных предприятий

Сохранение и укрепление здоровья работающих - важнейшая задача отечественной медицины. Снижение заболеваемости промышленных рабочих, с одной стороны, свиде-тельствует об укреплении здоровья, а с другой - позволяет сохранить трудовые ресурсы на производстве. Кроме того, заболеваемость наносит значительный экономический ущерб производству. Врачу необходимо ясно представлять себе факторы, которые опре-деляют уровень и структуру заболеваемости работающих, а также уметь выявлять связь

24

заболеваемости с условиями труда и видами промышленного производства. Статистиче-ские исследования показывают, что на 1 рабочего у нас в стране приходится более 10-12 дней нетрудоспособности по болезни в год, а это составляет около 4% всех рабочих дней.

Медицинскую помощь промышленным рабочим оказывают медицинские учре-ждения, расположенные на территории предприятия, а также лечебно-профилактические учреждения общей сети здравоохранения.

Медико-санитарные части представляют собой комплексные больнично-поликлинические учреждения, осуществляющие квалифицированную и специализиро-ванную медицинскую помощь рабочим. Кроме стационара с отделениями разного про-филя, в состав медико-санитарных частей входят поликлиническое отделение, а также врачебные и фельдшерские здравпункты, расположенные в цехах предприятий, профи-лактории, ингалятории, фотарии. В здравпунктах, кроме кабинета для приема больных и перевязочной, имеются другие кабинеты (физиотерапевтический и пр.). Например, в со-став медико-санитарной части могут входить поликлиника на 2000 посещений в смену, стационар на 1200 коек, 23 здравпункта.

Основными задачами медико-санитарных частей, обслуживающих промыш-ленных рабочих, являются:

• разработка и проведение лечебно-профилактических и санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на оздоровление условий труда и быта;

• предупреждение и снижение общей и профессиональной заболеваемости и травматизма;

• обеспечение высококвалифицированного лечения и диспансерного наблюдения. Медико-санитарная часть работает совместно с центрами гигиены и эпидемиоло-

гии, администрацией и общественными организациями промышленного предприятия. Работа строится по единому комплексному плану, составляемому на год.

Главным структурно-экономическим принципом лечебно-профилактического об-служивания работающих в настоящее время является принцип страховой медицины, обеспечивающий не только экономическую основу, но и достаточно высокий уровень и доступность лечебно-профилактической помощи.

Условия труда, профессиональные заболевания и их профилактика

Производственная обстановка в одних случаях благоприятствует выполнению ра-

боты, а в других оказывает отрицательное влияние на здоровье и работоспособность ра-ботающего. Об этом свидетельствуют высокие уровни профессиональной заболеваемо-сти в отраслях промышленности с наиболее неблагоприятными условиями труда. Важ-нейшей задачей профилактики профессиональных заболеваний является обеспечение оп-тимальных условий трудового процесса. В нашей стране наряду с широким внедрением автоматизации и модернизации оборудования проводится система санитарно-технических мероприятий, направленных на устранение профвредностей.

Вместе с тем на современном этапе развития науки и техники в промышленности и сельском хозяйстве применяются новые виды энергии и химических веществ, создаются инновационные производства и технологические операции, что требует обстоятельного изучения до сих пор не известных производственных факторов с точки зрения их влия-

25

ния на организм работающих и применения эффективных оздоровительных мероприя-тий.

Поэтому одним из важнейших понятий гигиены труда являются условия тру-да, под которыми понимается совокупность факторов трудового процесса и производ-ственной среды, в которой осуществляется деятельность человека.

Снижение количества профессиональных заболеваний в значительной мере опре-деляется улучшением условий труда. В нашей стране достигнуты существенные успехи в ликвидации важнейших профзаболеваний. Например, резко снижена заболеваемость пневмокониозами, профессиональным раком кожи, мочевого пузыря и других органов.

Факторы производственной среды могут оказывать на работающих вредное воз-действие. Вредным производственным фактором называется фактор среды и трудового процесса, воздействие которого на работающего при определенных условиях (интенсив-ность, длительность и др.) может вызвать профессиональное заболевание, временное или стойкое снижение работоспособности, повысить частоту соматических и инфекционных заболеваний, привести к нарушению здоровья потомства.

Все вредные производственные факторы делятся на следующие группы: • физические факторы: температура, влажность, скорость движения воздуха и

т.д. • химические факторы - некоторые вещества биологической природы (антибио-

тики, витамины), получаемые химическим синтезом; • биологические факторы - микроорганизмы-продуценты, живые клетки и споры,

содержащиеся в препаратах, патогенные микроорганизмы; • факторы трудового процесса: а) тяжесть труда - нагрузка на опорно-двигательный аппарат и функциональные

системы организма (сердечно-сосудистую, дыхательную и др.); б) напряженность труда - нагрузка на центральную нервную систему, органы

чувств, эмоциональную сферу работника. Опасным производственным фактором является фактор среды и трудового про-

цесса, который может быть причиной острого заболевания или внезапного резкого ухудшения состояния здоровья и даже смерти.

Безопасными условиями труда считаются такие условия, при которых воздей-ствие на работающих вредных и опасных производственных факторов исключено или их уровни не превышают гигиенических нормативов.

Гигиенические нормативы условий труда (ПДК, ПДУ) - это уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами иссле-дований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Однако следует отметить, что соблюдение гигиенических нормативов усло-вий труда не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Еще одним важным показателем возможности развития профпатологии в гигиене труда является профессиональный риск, под которым понимается вероятность наруше-ния (повреждения) здоровья с учетом тяжести последствий в результате неблагоприятно-го влияния факторов производственной среды и трудового процесса. Профессиональный риск определяют с учетом величины экспозиции этих факторов и показателей состояния здоровья и утраты трудоспособности работников.

26

Профвредности имеют специфические свойства, по отношению к которым орга-низм человека не обладает адаптационными способностями. Это электромагнитные поля радиочастот, ионизирующее излучение, канцерогенные вещества, отдельные химические соединения с тератогенным и мутагенным свойством. Они могут быть опасны как для самого работающего, так и для потомства на протяжении нескольких поколений.

Действие профвредностей имеет специфику в зависимости от пола и возраста че-ловека. Большая чувствительность женщин и детей к различным токсичным веществам особенно остро ставит вопрос о предупреждении их контакта с рядом вредных химиче-ских факторов - тяжелыми металлами, органическими растворителями и др. Особо выде-ляются нитро- и аминопроизводные жирного и ароматического ряда, которые легко про-никают через плацентарный барьер и поражают плод. Юношеский организм по сравне-нию со взрослым менее устойчив к воздействию различных профессиональных вредно-стей.

Обстоятельствами и условиями возникновения хронических профзаболеваний, по результатам исследований на промышленных предприятиях в 2012 г., послужили: несо-вершенство технологических процессов - 42,2% случаев, конструктивные недостатки средств труда - 35,3%, несовершенство рабочих мест - 5,3%, несовершенство санитарно-технических установок - 4,5%, несовершенство средств индивидуальной защиты (СИЗ) - 1,2%, неприменение СИЗ - 1,0%, отсутствие СИЗ - 0,4%, нарушение правил техники без-опасности - 0,2%.

Возникновение острых профзаболеваний (отравлений) было в основном обуслов-лено авариями - 27,6% случаев, отступлениями от технологического регламента - 26,0%, нарушением правил техники безопасности - 12,2%, несовершенством технологических процессов и неприменением СИЗ - 9,8%, профессиональным контактом с инфицирован-ным агентом - 0,8%.

Таким образом, производственные факторы в зависимости от их вида и интенсив-ности могут вызывать у работающих профессиональные заболевания или отравления.

Профессиональное заболевание - заболевание, развившееся в результате воздей-ствия факторов риска, обусловленных трудовой деятельностью (определение Междуна-родной организации труда - МОТ). 2000 г., 6 февраля 2001 г.).

Неблагоприятное влияние производственных факторов не только вызывает про-фессиональное заболевание, но и увеличивает общую заболеваемость. При оздоровлении условий труда достигается снижение интенсивности профвредностей, которые теряют способность вызывать специфические заболевания, но отчетливо влияют на возникнове-ние, течение и исход болезней непрофессиональной этиологии. В случае потери трудо-способности эти заболевания приравниваются по социальному обеспечению к професси-ональным.

Профессиональный риск - вероятность повреждения (утраты) здоровья или смер-ти работающего, связанная с исполнением им обязанностей по трудовому договору или контракту.

Физиология труда

Физиология труда - специальный раздел гигиены труда (физиологии), изучающий

изменения функционального состояния организма человека под влиянием трудовой дея-тельности с целью разработки и обоснования физиологических мероприятий по оптими-

27

зации трудового процесса, способствующих поддержанию высокой работоспособности и сохранения здоровья человека.

Основной целью данного раздела гигиенической науки является изыскание мер по сохранению здоровья достаточно долго на высоком уровне, предупреждению утомления.

Любой вид трудовой деятельности представляет собой чрезвычайно сложный ком-плекс физиологических процессов, в которых главную роль играет ЦНС, осуществляю-щая координацию всех физиологических сдвигов. Очень важно определить, какие сдвиги остаются в пределах физиологических колебаний функций организма, а какие указывают на патологические изменения. Необходимо учитывать пределы адаптационных возмож-ностей организма, а также правильно оценивать физиологические изменения.

Основные формы труда

Все виды труда делятся по уровню затрат физической энергии на физический и

умственный. Однако с развитием и дифференциацией различных видов работ и трудо-вых процессов произошло смешение различных видов деятельности, что привело к появ-лению новых форм труда.

В настоящее время различают следующие формы труда. Формы труда, требующие значительной мышечной активности. К этим формам можно отнести профессии, требующие тяжелой и средней тяжести

физической нагрузки. Работы средней тяжести. Это работы, связанные с постоянной ходьбой, пере-

мещением мелких (до 1 кг) предметов в положении стоя или сидя и требующие опреде-ленного физического напряжения.

Тяжелые физические работы. Работы, связанные с постоянным перемещением и переноской тяжестей (более 10 кг), требующие больших физических усилий.

Механизированные формы труда. Отличительной чертой таких профессий, встречающихся достаточно часто, является снижение уровня мышечных нагрузок и усложнение программы действий. В условиях механизированного производства преоб-ладают региональные и локальные мышечные нагрузки, которые могут носить как дина-мический, так и статический характер.

В большинстве профессий сочетаются элементы как физического, так и умственно-го труда. Однако в настоящее время преобладают высокие интеллектуальные, сенсорные и эмоциональные нагрузки. Этим обусловлено большое самостоятельное значение фи-зиологии умственного труда.

К умственному труду обычно относят работы, связанные с приемом и переработ-кой информации, при выполнении которых требуются значительное напряжение сенсор-ного аппарата, внимания, памяти, активация мышления и эмоциональной сферы.

Часть профессий умственного труда ориентирована на сферу материального про-изводства(конструкторы, инженеры, мастера, техники, диспетчеры, операторы и т.д.). Другая несет «обеспечивающую» функцию: врачи, учителя, научные работники, библио-текари, переводчики, писатели, артисты и т.д.

К числу новых самостоятельных разделов гигиены труда следует отнести психоло-гию труда.

28

Психология труда

Психология труда изучает особенности различных видов трудовой деятельности в

зависимости от общественно-исторических и конкретных производственных условий, от орудий труда, методов трудового обучения и требований к психологическим качествам работающих.

Объектами изучения психологии труда является не только сама трудовая деятель-ность, но и личность трудящегося, в частности, его профессиональные способности, производственная среда, межличностные отношения, предметы и продукты труда, мето-ды производственного обучения и профессиональной ориентации и т.п.

Человека в современном трудовом процессе следует рассматривать не только как организм, но прежде всего как личность, т.е. социальное существо. Улучшение условий трудовой деятельности требует максимального учета личностных особенностей работа-ющего (экстравертность, интровертность, подвижность психических процессов, интел-лект, память и др.).

Таким образом, рассмотренные физиологические и психологические аспекты условий умственного труда показывают, что нервно-эмоциональное напряжение в про-цессе работы проявляется в изменении высшей нервной деятельности, функций ЦНС, ве-гетативной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, а также влияет на личностные качества работающих, в том числе на умственную и психическую деятельность.

Промышленная токсикология

Промышленная токсикология (токсикология труда) - это раздел гигиены труда,

который связан с общей токсикологией и изучает действие на организм вредных химиче-ских веществ, встречающихся в производственных условиях.

Вредные факторы производственной среды

• Механические колебания Широкое применение в различных отраслях народного хозяйства мощных источ-

ников звука, а также машин и оборудования, генерирующих вибрацию, в значительной степени определило влияние механических колебаний на здоровье человека, развитие профессиональной патологии.

• Производственный шум Совокупность звуков различной интенсивности и высоты, беспорядочно изменяю-

щихся во времени, возникающих в условиях производства неблагоприятно воздейству-ющих на организм.

Производственный шум вызывает профессиональную тугоухость, а иногда и глу-хоту.

• Ультразвук При длительном воздействии ультразвука, распространяющегося через воздух, у

работающих отмечаются нарушения деятельности нервной, сердечно-сосудистой и эндо-кринной систем, поражение слухового и вестибулярного анализаторов, гуморальные сдвиги и в первую очередь вегетодистония и астенический синдром. Работающие предъ-

29

являют жалобы на головную боль, расстройство сна, раздражительность, утомляемость, снижение слуха.

• Инфразвуком называются звуковые колебания и волны с частотами ниже слы-шимых (акустических) частот - 20 Гц.

Биологическое действие инфразвука, превышающего 100 дБ, проявляется в нару-шениях деятельности центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, органов ды-хания, вестибулярного аппарата. Одновременно у работающих выявляется снижение слуха, преимущественно на низких и средних частотах. Угнетающее действие инфразву-ка на психоэмоциональное состояние в конечном итоге ведет к снижению работоспособ-ности и повышенной утомляемости рабочих.

• Производственная вибрация - это механические колебательные движения упругих тел в условиях производства, передающиеся непосредственно телу че-ловека или отдельным его частям и оказывающие неблагоприятное воздействие на организм.

Вибрация оказывает сильное биологическое действие на организм человека. Не-смотря на неуклонное снижение профессиональной заболеваемости в нашей стране, виб-рационная болезнь продолжает занимать одно из ведущих мест в структуре профпатоло-гий.

Производственный травматизм и охрана труда

К производственным травмам относятся травмы, полученные в пределах террито-

рии предприятия или учреждения и повлекшие за собой нарушения целостности ткани или нормального функционирования органа или организма в целом.

Причины производственного травматизма можно разделить на: • организационно-технические К организационно-техническим относятся недостаточная механизация производ-

ственных процессов, несовершенство технологии, неправильная организация труда, от-сутствие оградительной техники, недостаточное обучение рабочих технике безопасно-сти. К этим причинам следует отнести также несоответствие рабочих помещений гигие-ническим требованиям, узость проходов и проездов и т.д.

• нарушением санитарно-гигиенических требований Санитарное неблагополучие предприятия может проявляться неблагоприятным

производственным микроклиматом, способствующим снижению внимания, быстроты и четкости реакции, шумом, недостаточным освещением помещения и рабочих мест и т.п. Случаи травматизма возможны при переутомлении работающего, воздействии токсич-ных веществ и т.д.

В целях борьбы с травматизмом необходимо выяснять причину каждой травмы, проводить регистрацию и учет травматизма. Регистрацию и учет травм проводят работ-ники медико-санитарных частей, а травмы, повлекшие за собой потерю трудоспособно-сти, дополнительно регистрирует администрация предприятия.

Медико-санитарная часть ежемесячно проводит анализ травматизма и представля-ет его администрации предприятия для принятия срочных мер профилактики. Естествен-но, к числу главных мероприятий по снижению травматизма следует отнести механиза-цию и автоматизацию производства, где роль рабочего в основном сводится к контролю за работой оборудования.

30

В предупреждении травматизма важное значение имеют правильная организация труда, рабочего места, исправность оборудования, инструмента, использование спец-одежды, обуви, защитных очков и других средств индивидуальной защиты.

Снижение травматизма предполагает повышение квалификации рабочих, овладе-ние ими методами и правилами безопасной работы, высокий уровень организации труда. Большое значение имеет и пропаганда борьбы с производственным травматизмом среди рабочих (доклады, лекции, беседы, выставки, стенды и т.д.).

В снижении травматизма особая роль отводится улучшению условий труда (сни-жение запыленности, шума, вибрации, улучшение освещенности и т.д.).

Оздоровительные мероприятия на промышленных предприятиях

Профилактика профзаболеваний включает целую систему оздоровительных меро-

приятий. Единый комплексный план оздоровительных мероприятий позволяет объеди-нить работу всех служб по созданию благоприятных условий труда.

Оздоровительные мероприятия состоят из: • законодательных и административных; Этот раздел включает правовое регулирование рабочего времени, времени отдыха,

нормы, обеспечивающие создание безопасных и здоровых условий труда, льготы. Все это отражается в правовых актах, направленных на профилактику неблагоприятного воз-действия производственных факторов (сокращенный рабочий день, дополнительные от-пуска, спецодежда и средства индивидуальной защиты, лечебно-профилактическое пи-тание и т.д.).

• организационных; К этой группе относятся мероприятия, направленные на оптимизацию режима тру-

да, ритма трудового процесса, соотношения труда и отдыха, правильного чередования рабочих операций, обеспечение производственной эстетики, оптимальной планировки и т.д. для максимального снижения неблагоприятного воздействия на работающих вред-ных факторов производственной среды, сохранения работоспособности и предупрежде-ния утомления.

Для поддержания высокой работоспособности и предупреждения утомления рабо-тающих следует делать перерывы в работе с четким определением их времени и дли-тельности. Из этих двух важных моментов складывается рациональный режим труда и отдыха. Повышение работоспособности и развитие утомления закономерно чередуются в течение рабочей смены. Производительность труда может снижаться задолго до обеден-ного перерыва, что зависит в первую очередь от характера и интенсивности работы. Чем тяжелее и напряженнее работа, тем раньше надо устанавливать небольшие перерывы по-сле начала смены.

Для работников умственного труда, связанных с психоэмоциональным напряжени-ем, активный отдых должен включать не только физическую нагрузку, но и занятие лю-бимым делом. Работникам малоподвижных профессий во время отдыха необходимо за-ниматься физкультурой, чтобы ликвидировать дефицит двигательной активности.

• технологических; Для снижения интенсивности физической работы, облегчения труда и уменьшения

действия токсических и физических факторов производственной среды применяют ме-ханизацию трудоемких работ, автоматизированные технологические процессы. Исклю-чение ручных операций сводит к минимуму затраты механической энергии.

31

Избавляя работающих от большой физической нагрузки и однообразной ручной работы, автоматизация в то же время предполагает постоянный контроль за состоянием физиологических функций организма. Отсутствие надлежащего контроля может приве-сти не к облегчению труда, а к противоположному результату. Непрерывное наблюдение за работой машин, необходимость быстрого восприятия и переработки обширного пото-ка информации, срочного принятия решений и выполнения соответствующих действий способствуют развитию производственного утомления из-за большого напряжения вни-мания и оперативности действий.

• санитарно-технических; Предупреждению неблагоприятного воздействия вредных производственных фак-

торов способствует система санитарно-технических профилактических мероприятий. Промышленная вентиляция остается существенной мерой для ряда производств и

некоторых технологических процессов и нередко играет главную роль в борьбе с небла-гоприятными факторами производственной среды.

Производственное освещение должно обеспечивать наилучшие условия для рабо-ты органов зрения и самочувствия работающих и способствовать повышению произво-дительности труда. При рациональном, оптимальном освещении обеспечивается психо-логический комфорт, меньше выражено зрительное и общее утомление, предупреждает-ся развитие профессиональных заболеваний глаз (рабочая миопия, спазм аккомодации и др.).

• лечебно-профилактических мер; Основными методами работы врачей всех специальностей на промышленных

предприятиях являются диспансеризация и профилактические медицинские осмотры. Диспансеризация - метод систематического врачебного наблюдения в диспансерах,

поликлиниках, медико-санитарных частях, детских и женских консультациях за состоя-нием здоровья определенных групп здорового населения (промышленных рабочих, детей до 3 лет, спортсменов и т.д.) или больных хроническими болезнями с целью сохранения и укрепления здоровья, а также предупреждения и раннего выявления заболеваний, свое-временного лечения и профилактики обострений.

Предварительные медицинские осмотры ставят своей целью не допускать на рабо-ту, связанную с производственными вредностями, лиц, имеющих нарушения здоровья, которые могут усилиться под влиянием специфических производственных вредностей. Второй целью предварительных медицинских осмотров является обнаружение заболева-ний, препятствующих полноценному выполнению конкретной работы без ухудшения со-стояния здоровья.

Предварительные медицинские осмотры в значительной степени способствуют предупреждению профзаболеваний.

Заключение медицинской комиссии и результаты медицинского осмотра (обследо-вания), как предварительного, так и периодического, а также выписка из амбулаторной карты работника вносятся в карту предварительных и периодических медицинских осмотров (обследований).

• использования средств индивидуальной защиты. Если невозможно ликвидировать производственные вредности или в значительной

степени ослабить их действие, в дополнение к общим профилактическим мероприятиям применяют средства индивидуальной защиты, относящиеся к паллиативным методам профилактики.

32

Средства индивидуальной защиты включают в себя противогазы, респираторы, защитные очки, антифоны, спецодежду и спецобувь.

При защите органов дыхания широко используются противогазы, которые надеж-но предупреждают острые ингаляционные отравления газами, парами и аэрозолями в аварийных ситуациях, при чистке и ремонте загрязненной аппаратуры, работе внутри ре-зервуаров, цистерн, в колодцах, люках и др.

Защитные очки предназначены для предохранения органов зрения от пыли, осколков, брызг ядовитых веществ и расплавленного металла, инфракрасных и ультра-фиолетовых лучей. Защитные очки не должны ограничивать поле зрения, обеспечивая достаточную ясность видения, медленное запотевание стекол, хорошее прилегание к ко-же лица, достаточную прочность; очки должны быть легкими.

Для защиты глаз от механических травм можно применять сетчатые очки или очки с безосколочными стеклами типа «триплекс».

Спецодежда и спецобувь применяются в целях защиты работающих от неблаго-приятных метеорологических факторов, влаги, пыли, кислот, щелочей. Эти средства ин-дивидуальной защиты должны отвечать эксплуатационным и гигиеническим требовани-ям.

Спецодежда изготавливается из различных материалов, которые удовлетворяют как гигиеническим, так и специальным требованиям. В качестве основных материалов применяют ткани из хлопка, льна, шерсти, шелка, искусственных волокон (капрон, лав-сан, хлорин, орторлон и др.).

Ткани для спецодежды должны быть воздухопроницаемы, гигроскопичны, тепло-проводны, обеспечивать специальную защиту. Покрой может значительно корригировать свойства ткани при помощи специальных конструктивных приемов.

Защитные головные уборы в виде дюралевых и пластмассовых касок и шлемов (для шахтеров, строителей и др.), суконные и войлочные панамы (для рабочих горячих цехов) защищают голову от механических повреждений, ожогов, попадания воды и др.

Некоторые производственные процессы требуют применения спецобуви из специ-альных материалов (обувь для шахтеров, рабочих горячих цехов, виброопасных профес-сий и др.).

Для предотвращения неблагоприятного воздействия вредных производственных факторов применяют также защитные пасты и мази.

Личная гигиена

Личная гигиена — совокупность гигиенических правил поведения человека на

производстве и в быту. Выполнение правил личной гигиены способствует сохранению и укреплению здоровья человека.

Правила личной гигиены включают режим дня, работы и отдыха, рациональное питание, закаливание, физическую культуру, уход за кожей, гигиену одежды, обуви и жилища.

Четко и рационально составленный распорядок дня экономит силы человека, со-храняет его здоровье, повышает продолжительность жизни. Режим дня не может быть одинаковым для всех людей без различия возраста, профессии и состояния здоровья. Од-нако есть общие гигиенические требования, одинаковые для лиц любого возраста: пра-вильное сочетание умственного и физического труда, занятия физической культурой, ре-гулярные приемы пищи, чередование труда и отдыха.

33

Питание является биологической потребностью человека. Рациональное, полно-ценное питание обеспечивает оптимальное развитие человеческого организма, физиче-скую и умственную работоспособность. Общие принципы рационального питания для всех категорий людей: достаточная калорийность, достаточное количество белков, жи-ров, углеводов. Необходимо учитывать насыщаемость, усвояемость и приедаемость пи-щи, а также соблюдать режим питания. Соблюдение чистоты во время приготовления пищи — важнейшее правило личной гигиены, при нарушении которого микробы могут попасть в пищу и вызвать пищевое отравление или кишечное заболевание.

34

2. История фотографии

2.1. Зарождение фотографии 2.2. История черно-белой и цветной фотографии 2.3. Фотография в Республике Беларусь 2.4. Развитие съемочной фототехники 2.5. Основные фотоматериалы и процессы

2.1. Зарождение фотографии

Слово «фотография» происходит от греческого phos, photos – свет и grapho – пи-

шу. В современном понимании этот термин означает теорию и практику получения ви-

димого изображения объектов, событий, процессов на светочувствительных фотографи-ческих материалах.

Фотография является одновременно отраслью и науки, и техники, и искусства. Фе-номен фотографии основан на способности света вызывать в светочувствительном слое фотоматериала скрытое фотографическое изображение, которое после химико-фотографической обработки превращается в видимое – негативное или позитивное.

Первоначально зародившись как способ фиксации портретных или натурных изоб-ражений, выполняемых гораздо быстрее, чем рукой художника, фотография затем про-никла во все сферы человеческой деятельности. Объективность и точность фотоизобра-жения сделали её одним из эффективных способов отображения действительности, важ-нейшим средством информации и документирования.

Фотография широко используется в искусстве, что создало такой термин как ху-дожественная фотография. Стало возможно говорить о различных жанрах фотографии. Способность различных материалов фиксировать изображение стало широко востребо-вано в самых различных отраслях науки, определив появление научной фотографии. В технике не без участия фотографии развились такие отрасли, как полиграфия, репрогра-фия. Не менее значимое место фотография заняла и в быту. Менее, чем за 200 лет своего существования мировая фотография прошла большой и сложный путь непрерывного развития и совершенствования. При этом в органичной связи развивались все стороны отрасли: фотоматериалы и физико-химические процессы, принципы получения изобра-жений, съёмочная фототехника, жанры и творческие приёмы. Кое-что об эволюции этого процесса мы постараемся Вам рассказать на нашем сайте.

Датой рождения фотографии принято считать 7 января 1839 г., когда француз-ский физик Д.Ф. Араго (1786–1853) сообщил Парижской академии наук об изобретении художником и изобретателем Ж.М. Дагером (1787–1851) первого практически прием-лемого способа фотографии, названного изобретателем дагерротипией.

Предшественники фотографии Движущей силой, способствующей изобретению фотографии, было стремление

найти такой способ получения изображения, который не требовал бы сравнительно дол-гого и утомительного труда художника. Ведь в то время как художник за год делал 30 – 50 портретов-миниатюр, фотограф уже в первый период после изобретения фотографии мог за год снять 1000 – 1200 портретов.

35

Историки разделяют техническое развитие фотографии на четыре важных периода: 1. Период, предшествующий изобретению фотографии, когда была сконстру-

ирована переносная камера-обскура, оснащенная линзой (стеноп), и выполнены основ-ные исследования о воздействии света на соли серебра, в тот период была сформулиро-вана идея запечатлеть постоянное изображение, построенное камерой-обскурой, на соот-ветствующем светочувствительном материале.

2. Вторым периодом развития считают собственно изобретение фотографии и первых фотографических процессов: гелиографии Ньепса (1826 – 1833); дагерротипии Дагерра (1837 – 1857) и калотипии Тальбота (1840 – 1857).

3. Третьим периодом развития стало изобретение Арчера в 1851 году, поло-жившее начало эре коллодия, закончившейся в 1880 году.

4. Последним, четвертым этапом развития фотографии, принято считать пери-од ввода бромосеребряных желатиновых эмульсий Мэддокса в 1871 году, усовер-шенствованных в 1873 – 1878 гг. Бургесом, Кеннетом и Бенетто. Она привела к промыш-ленному производству сухих фотографических пластинок, пленок и бумаги сегодняшних дней.

Даты и имена в развитии фотографии и кинематографии

В оптике необходимые предпосылки для изобретения фотографии сложились уже несколько веков назад.

Художники эпохи Возрождения для обучения законам перспективы использовали устройство, которое называли КАМЕРА-ОБСКУРА (прибор – предшественник фотоап-парата; в дословном переводе означает «темная комната»).

Время изобретения камеры-обскуры неизвестно. Открытие принципа долго припи-сывалось Роджеру Бэкону (1214 – 1294). Однако супруги Гернсгейм в своей книге «Ис-тория фотографии» отмечают, что этот принцип знал уже в середине XI в. арабский уче-ный Хасан-ибн-Хасан, называемый Ибн-аль-Хайсам и известный в Европе под латин-ским именем Альгазен (965 – 1038). Любопытно то, что со времен античности известен способ построения изображения при помощи малого отверстия, выполняющего роль объектива современной фотокамеры.

350 г. д.н.э. Древнегреческий философ Аристотель в одной из своих работ отме-тил, что свет, проникающий в темную комнату через небольшое отверстие в ставне, об-разует на противоположной стене изображение предметов, находящихся на улице перед окном, а ведь именно это и является принципом работы камеры-обскуры.

Свет от объекта попадает на отверстие, заменяющее объектив в камере, и в резуль-тате дифракции на этом отверстии меняет направление своего распространения. В ре-зультате на некотором расстоянии от отверстия строится перевернутое изображение объ-екта.

Одно из наиболее ранних описаний камеры-обскуры принадлежит известному ита-льянскому художнику и ученому Леонардо да Винчи (1452 – 1519 гг.). Некоторые ав-торы приписывают ему авторство изобретения камеры-обскуры.

1544 г. Голландский физик и математик Гемм Фризиус наблюдал солнечное затмение при помощи камеры-обскуры, схема которой приведена на рисунке.

36

Камера-обскура Гемма Фризиуса

В своей первоначальной форме она представляла собой затемненную комнату с от-верстием в стене. Изображения предметов, находящихся вне комнаты, проецировались через отверстие на противоположную стену, и люди, находящиеся в комнате, могли наблюдать эти изображения и переносить их на бумагу.

Камера-обскура

1568 г. Венецианец Д. Барбаро впервые дал описание камеры-обскуры с

плосковыпуклой линзой, позволяющей увеличить действующее отверстие для проника-ющих в камеру лучей и усилить яркость оптического изображения, получаемого с его помощью.

Итальянский математик и физик Джироламо Кардано (1501–1576) установил в нее линзу, а изображение с помощью зеркала проецировал на матовую стеклянную пла-стину.

37

Камера-обскура в виде светонепроницаемого ящика с зеркалом 1769 год 1611 г. Немецкий астрономом И. Кеплер усовершенствовал камеру-обскуру.

Он создал ахроматическую оптическую систему, состоящую из вогнутой и выпуклой линз, это позволило увеличить угол поля зрения камеры-обскуры.

Хотя, используя камеру-обскуру изображения можно было фиксировать на бумаге при помощи карандаша, кисти или наблюдать, возникла необходимость в более простом способе регистрации изображения. Постепенно становилось понятно, что основой нового процесса закрепления изображения являются свойства света.

1655 г. Создана первая компактная камера-обскура. Стало возможным направлять камеру-обскуру в любом направлении и выполнять зарисовки с натуры пере-давая безукоризненную перспективу, свойственную фотографии при этом точно фикси-ровать детали.

Компактная камера-обскура

И лишь развитие химии позволило трудами многих изобретателей создать процесс

быстрого получения устойчивого во времени изображения, при помощи специального устройства, который мы называем фотография.

1725 г. Немецкий физик Йоганн Генрих Шульце (1687 – 1744) сделал важ-нейшее открытие – он доказал, что смешанный с мелом нитрат серебра темнеет под воз-действием именно света, а не воздуха или тепла.

1777 г. Шведский химик Карл Шееле пришел к тем же выводам, ставя опыты с хлоридом серебра. Но Шееле пошел дальше. Он провел исследования по влиянию на соли серебра различных цветов солнечного спектра. При этом им было отмечено, что наибольшей активностью обладают лучи сине-фиолетовой области спектра.

1802 г. Первая попытка получить изображение с помощью камеры-обскуры была предпринята в Англии Гемфри Дэви и Томасом Веджвудом, которые экспониро-вали в ней обычную бумагу, пропитанную раствором азотнокислого серебра и хлористо-го натрия (поваренной соли). На такой бумаге, между волокнами которой в результате пропитки образовывалось хлористое серебро, можно было получить изображение раз-личных фигур. Правда, вскоре эксперименты были прекращены, так как экспонирование длилось часами, а изображение получалось малоконтрастным и при рассмотрении на свету полностью исчезало.

38

Способ получения при помощи камеры-обскуры устойчивого во времени изобра-жения при химическим воздействием света на специальный материал открыл Жозеф Нисефор Ньепс (1765 – 1833), второй сын в состоятельной семье королевского нотари-уса. Вместе со своим старшим братом Клодом (1763 – 1828) он принимал участие в во-енной экспедиции на Сардинию в 1793 году, где оба молодых человека договорились решить проблему закрепления изображения в камере-обскуре.

Жозеф Нисефор Ньепс (1765 – 1833)

Первые опыты с камерой-обскурой Нисефор Ньепс начал проводить в 1816 году,

желая использовать ее в литографии. Он собирался переводить изображения на литогра-фический камень. Камеры различных размеров Ньепс изготавливал сам. Вначале он вкладывал в камеру бумагу, покрытую тонким слоем хлорида серебра. Этот процесс не дал удовлетворительных результатов по двум причинам. Нарисованное светом изобра-жение Ньепс не мог закрепить, а само изображение казалось ему неприменимым, по-скольку имело характер негатива. Поэтому для дальнейших опытов он избрал иное, реа-гирующее на свет вещество – сирийский асфальт, или битум, хорошо знакомый ему по предыдущим литографическим работам. Ньепс знал, что асфальт бледнеет на свету и те-ряет свою растворимость в керосине. Порошкообразный асфальт он растворял в лаван-довом масле. И этим раствором, с помощью тампонов из тонкой кожи натирал различные подложки – стекло, цинковые, медные, серебряные пластинки, литографический камень. Асфальт – вещество, малочувствительное на свет. Поэтому сперва Ньепс эксперименти-ровал с ним без камеры-обскуры. Он покрыл стеклянную пластинку тонким слоем ас-фальтового раствора, после сушки скопировал на нее путем прямых солнечных лучей гравюру, бумажную подложку которой промаслил, чтобы она была более прозрачной для света. После этого он положил пластинку в блюдце со смесью лавандового масла и керо-сина, которая растворяла асфальт в местах, защищаемых от воздействия света линиями гравюры. После промывания водой и сушки на пластинке оставалось слегка коричневое негативное изображение гравюры. Должно быть, Ньепс очень удивился, когда при рас-смотрении на темном фоне увидел прекрасное позитивное изображение.

1822 г. Таким способом он изготовил на стекле изображение гравюры, вос-производящей папу Пия VII. Копию Ньепс показал своему кузену генералу Понсе де Мопа, который был настолько восхищен представшим перед его глазами образом, что

39

распорядился оправить его в раму и демонстрировать при каждом удобном случае друзь-ям и знакомым. Один из нерасторопных гостей выронил случайно картину из рук, в ре-зультате до нас не дошла эта первая гелиография, как назвал Ньепс позже свой процесс.

Ньепс нашел способ размножения гелиографий. Он стал использовать в качестве подложки не стекло, а оловянную или медную пластинку, рисунок же вытравливал до-статочно глубоко на местах незащищенных асфальтом. С полученного клише он мог наносить изображения на простую бумагу по известной графической технологии. Сохра-нился целый ряд таких гелиогравюр Ньепса, являющихс гордостью мировых музеев и коллекций.

Гелиографические снимки не могли передать полную шкалу полутонов, потому что тонкий слой асфальта затвердел после воздействия света по всей глубине до самой подложки, а там, где свет не действовал, полностью вымывался растворителем. Измене-ние толщины слоя по экспозиции была не возможной. Единственными местами с меня-ющейся толщиной были контуры изображения, грани между светом и тенью, которые при недостаточно качественных тогда объективах казались нерезкими, размытыми.

Успешно занимаясь гелиогравюрами, Ньепс продолжал экспериментировать с ка-мерой-обскурой. В 1824 году он пишет Клоду, что экспонировал в камере при съемке из окна своего кабинета литографический камень со слоем асфальта и получил почти неза-метное изображение, которое при виде наискосок на травленном камне становилось от-четливым, что казалось прямо-таки волшебным.

1826 г. Ньепс приобрел у парижских оптиков братьев Шевалье улучшенную камеру-обскуру, оснащенную мениском Волластона и призмой для поворота изображе-ния. С ее помощью Ньепс получил первое в истории фотографии, расплывчатое, но устойчивое изображение размером 8х6 дюймов. Это были крыши домов и трубы, ви-димые из окна его кабинета. Снимок был сделан в солнечный день, и экспонирование продолжалось восемь часов. Ньепс применил пластинку на оловянной основе со свето-чувствительным асфальтовым покрытием, а роль закрепителя исполняли масла.

Первый в мире гелиографический снимок Ньепса, сделанный с натуры в 1826 году,

– вид из окна его мастерской

Снимок обнаружили в 1952 году в Лондоне и хранится он в коллекции Техасского университета в Аустине как первый фотоснимок природной сцены.

40

Из-за малой чувствительности и плохой передачи полутонов гелиография Ньепса с камерой-обскурой не смогла найти широкого практического применения.

2.2. История черно-белой и цветной фотографии

Мы идем по улице, видим красивый пейзаж и привычным движением щелкаем затвором фо-тоаппарата или просто фиксируем его камерой в мобильном телефоне. Ни одно наше путешествие, ни одно торжество не обходиться без целой серии снимков. Но с чего начиналась история фотогра-фии и кому первому пришла мысль зафиксиро-вать изображение не с помощью карандаша и ки-сти, а с помощью самого света?

Наверное, неправильно будет утверждать, что история фотографии связана с одним

конкретным именем. Человечество долго шло к этому открытию, и оно не состоялось бы без некоторых достижений в области оптики и химии сделанных раньше. Первым таким открытием в истории фотографии была камера обскура. Еще Аристотель заметил, что свет, который проникает через узкое отверстие, может проектировать изображение в пе-ревернутом виде на противоположенной стене. Приблизительно в Х веке арабский уче-ный Альхазен создал камеру обскуру в виде затемненной комнаты и заметил связь между четкостью изображения на стене и диаметром отверстия. В Европе первые подоб-ные камеры появились в ХVI веке. Их часто использовали художники для изучения пер-

спективы. С камерой обскурой работали Леонар-до да Винчи и Альбрехт Дюрер.

Большой вклад в историю фотографии и в усовершенствование камеры обскура внёс ита-льянский физик Джованни Порта. Сначала он предложил вставлять в отверстие камеры стекло в виде чечевицы, оно напоминало современную линзу. Затем Порта изобрел портативную камеру. В небольшом темном ящике находилось зеркало, установленное под углом 45 градусов, оно про-ецировало изображение на стол или лист бумаги. К XIX веку камеры обскуры прочно вошли в оби-

41

ход европейцев, их использовали путешественники, граверы, художники и архитекторы. Изображение, полученное в камере, обрисовывали карандашом. Это помогало запечат-леть образы даже тем, у кого не хватала таланта рисовать прямо с натуры.

Будущим творцам истории фотографии помогло еще одно открытие. Долгое время считалось, что серебро может менять свой цвет под воздействием тепла. Но в 1725 году немецкий физик Иоганн Генрих Шульце доказал, что серебро темнеет не от тепла, а от света. Его открытие было почти случайным, он хотел получить светящееся вещество, смешивая мел с азотной кислотой. В этой смеси находилось немного серебра, и на солн-це она потемнела. При этом часть, на которую не попадали лучи, осталась светлой. Шульце провел ряд экспериментов, он накладывал на бутылку со смесью бумажные бук-вы и цифры, а потом получал их изображения. Через два года ученый опубликовал ре-зультаты своих исследований, но они имели только научный интерес, ведь Шульц даже не думал о том, что изображение можно зафиксировать. Настоящая история развития фо-тографии началась лишь спустя столетие. С ней связаны такие имена, как Ньепс, Да-герр, Тельбот. Каждый из них внес свой вклад, но первенство сейчас все-таки оставляют за Ньепсом. Хотя в воспоминаниях Дагерра сохранился небольшой эпизод, почти ле-генда. Однажды к его другу, оптику Шарлю Шевалье зашел молодой человек, он хотел купить камеру обскуру, но не имел денег. Юноша подарил Шевалье маленькое фото-графическое изображение и состав, с помощью которого получил его. Но, ни Шевалье, ни Дагерру не удалось повторить с его помощью опыт незнакомца, а имя и адрес моло-дого человека не сохранились. Если бы Шевалье был более внимателен, возможно, исто-рия фотографии обрела еще одну фамилию, а так она канула в неизвестность.

Но вернемся к истории фотографии и Нисефору Ньепсу. Он родился в 1765 году, в небольшом городке Шало-на-Сене. Его предки были аристократами, но довольно благо-получно пережили революцию, приняв в ней живое участие. Сам Ньепс в молодости начал военную карьеру, которая прервалась довольно рано из-за плохого здоровья. Вер-нувшись к штатской жизни, он начал заниматься своим любимым делом – изобретатель-ством. Первые опыты Ньепса были в области литографии. Он открыл свою мастер-скую, занялся добыванием камней для литографий, а позже изобрел новый метод – со-здание литографических клише из металла. Изображения Ньепс получал с помощью камеры обскуры. В создании гравюр ему помогал сын Исидор, который неплохо рисо-вал. Но вот Исидора забирают в армию, а сам Ньепс не обладал талантом художника. Теперь литограф задумался над тем, как зафиксировать рисунок из камеры обскуры без помощи карандаша. Подобные идеи у него возникали и раньше, но всерьез он ими не увлекался.

42

Для фиксации изображения Ньепс выбрал битум, растворенный в лавандовом мас-

ле. Этим составом он покрывал металлическую пластину с серебром или стекло, немного нагревал ее, чтобы битум равномерно растекся по поверхности. Затем помещал ее в ка-меру обскуру, экспозиция в которой длилась около восьми часов. Появившееся изобра-жение сначала было нечетким и требовало окончательной проявки. Места в покрытии, куда попадал свет, становились твердыми и нерастворимыми. С помощью кислоты и смеси масла с нефтью Ньепс удалял остатки битума. Теперь на пластине появлялась кар-тинка, в которой светлые места соответствовали неосвещенным частям объекта, а тем-ные – освещенным. Так была получена первая фотография. Свои изображения Ньепс назвал гелиографиями. Они пользовались неплохим успехом и вскоре привлекли свое внимание другого, не менее важного человека в истории возникновения фотографии, по имени Дегерр.

Луи Жак Мандэ Дагерр родился в 1787 году, он был на 22 года моложе Ньепса. Отец Дегерра рано заметил у сына художественный талант и отдал его учиться рисова-нию. Свою карьеру будущий фотограф начал, как художник декоратор. Он создавал све-товые эффекты для театральных постановок, оформлял сцену и достиг на этом поприще немалых успехов. Но через некоторое время Дагерр уходит из театра и начинает соб-ственное дело.

Вместе с коллегой по цеху Бутоном они создают диораму – усовершенствован-ную панораму, которая размещалась в специальных залах и даже в ярмарочных балага-нах. Диорама представляла собой комнату, в которой на стенах были изображены виды городов, пейзажи. С помощью игры света и тени эти виды создавали впечатление почти настоящего присутствия. Дегерр не стеснялся использовать в диораме живые декорации, например козу или настоящую ель, звуки, музыку. Это вызывало критику профессиона-лов, но не смущало художника. Диорама пользовалась большим успехом в Париже, она привлекала к себе жителей города и туристов. Но Дегерр не привык сидеть на месте, у него постоянно возникали новые идеи. Уже от самого начала работы над диорамой он начал думать о том, как зафиксировать картины, которые рисует свет через камеру об-скуру. На первом этапе он постарался усовершенствовать саму камеру, чтобы изображе-ние получалось более четким. Здесь незаменимым помощником для него стал оптик Шарль Шевалье.

43

В 1927 году Дагерр встречает Нисефора Ньепса. Ко времени знакомства с Ньеп-сом у него уже были кое-какие собственные наработки, но пока он не получил еще фик-сированного изображения. Сначала изобретатели отнеслись друг к другу с недоверием и только через 2 года, после подписания договора начали совместное сотрудничество. К сожалению, оно не принесло больших результатов. Через 4 года Ньепс умирает, так и не внеся ничего нового в свой метод получения фотографии. Дагерр начинает работать не-много в другом направлении. Он концентрирует свое внимание на свойствах йодида се-ребра изменять цвет под воздействием лучей солнца. Вначале ему никак не удается про-явить изображение, которое на серебряных пластинах получалось слишком тусклым.

Существует версия, что решение к Даггеру пришло абсолютно случайно. Он оста-вил пластинку из серебра в шкафу с химикатами и на утро увидел, что картинка на ней стала более четкой. Путем исключения он пришел к выводу, что проявить изображение помогли пары ртути. В качестве фиксирующего раствора Даггер использовал обычную поваренную соль.

Так, после 11 лет кропотливых исследований, ему удалось получить первые фото-графии. Вместе с сыном Ньепса Исидором они начинают искать предпринимателя, ко-торый бы вложил деньги в развитие фотодела. Но здесь их ждала неудача, никто не хотел рисковать своими капиталами ради сомнительных картинок на серебряных пластинах. Тогда Даггер обратился к астроному Доменику-Франсуа Араго, который и представил новое изобретение в Академии наук 7 ноября 1939 года. Дагерротип, как назвал свои ра-боты автор, произвел сенсацию в научных кругах.

Теперь работами Дагерра заинтересовались дельцы, которые еще недавно игнори-ровали предложения о сотрудничестве. Дагерр стал богат, он честно поделился частью доходов с Исидором Ньепсом, который согласно договору, был наследником своего от-ца.

История зарождения фотографии будет неполной без имени Bильяма Генри Фок-са Тальбота. Он родился в 1800 году в аббатстве Лакок на юго-востоке Англии. Благо-даря хорошему материальному положению своего отца молодой англичанин смог полу-чить отличное техническое образование и посвящать время путешествиям. Во время по-ездок по Италии Тельбот, как и многие путешественники того времени, пользовался ка-мерой обскурой для того, чтобы запечатлеть виды городов, памятники архитектуры.

44

Особого художественного таланта у него не было, и он стал задумываться, как со-здать изображение без помощи карандаша. Вернувшись в Англию, Тельбот посвятил се-бя опытам. Он пошел немного по другому пути, чем Ньепс и Дагерр. За основу была взята не металлическая пластина, а бумага, которую Тельбот сначала пропитывал азоти-стым серебром. Потом он понял, что соединения серебра и йода обладают большей све-точувствительностью, а излишек калия способен ее прекратить. Поэтому для фиксации изображений англичанин стал использовать не поваренную соль, а калиевую. Со време-нем его друг, химик Уильям Гершель, порекомендует ему использовать для этой цели гипосульфит натрия.

Главным вкладом Тельбота в историю развития фотографии является изобрете-ние негатива. Во время своих опытов он заметил, что даже слабое или невидимое изоб-ражение можно проявить с помощью галловой кислоты. При этом получается картинка, на которой светлые места фотографируемого объекта получаются темными, а темные – светлыми. С помощью воска Тельбот сделал бумажный негатив прозрачным. Теперь развитие фотографии получило новый толчок. Ведь дагерротипы изготавливались только в одном экземпляре, а с негативов Тельбота можно было получить неограниченное чис-ло копий. Поначалу качество бумажных фотографий уступало качеству изображений, полученных на серебряных пластинах и достижения Тельбота не получило достаточного признания.

Но будущее все-таки было за ними. Со времени создания первой фотографии про-шло много лет. Серебряные пластины сначала сменила бумага, затем пленка. А сейчас большинство фотографов перешли на «цифру». Хотя некоторые профессионалы продол-жают работать с оборудованием для пленочной съемки.

45

2.3. Фотография в Республике Беларусь

История белорусской творческой фотографии связана, по всей видимости, с име-нем А. Прушинского, известного портретиста и автора краеведческих фотографий. В 1863 г. в Минске вышел сдвоенный номер художественного-литературного журнала "Фотографическая иллюстрация", где в краеведческой статье приводились сведения об А. Прушинском и наиболее ранний из известных снимков Минска. В конце XIX и нача-ле XX века работают и достигают высокого уровня авторы из нескольких городов Бела-руси. Они, в частности, известны по успешному участию в выставках, организованных в России Петербургским фотографическим обществом, фотографическими отделениями Российского Технического Общества и др. Творческая фотография того периода извест-на недостаточно и еще ждет своих исследователей.

Портретная и этнографическая фотография на рубеже веков и в двадцатые годы XX века из Беларуси, как можно судить по некоторым публикациям, достойна того, что-бы включить ее как существенный компонент в историю мировой творческой фотогра-фии.

Наиболее известным автором того периода является Ян Булгак (1876-1950), рабо-тавший в Вильно и Минске. Этнограф, фольклорист, мастер краеведческой фотографии и пейзажа, Ян Булгак известен и по многочисленным публикациям своих работ в 20-ые и 30-ые годы и по деятельной организаторской работе. Поскольку Западная Беларусь и Виленский край (теперь Литва) входили в состав Польши, Булгака часто рассматривают как польского автора или как одного из основателей фотографии в Литве. Ян Булгак был основателем Союза польских художников-фотографов, Польского фотографического общества и возглавлял их в 1919-1939 г. Наиболее значимыми работами из этнографиче-ской серии являются "Белорус из-под Клецка", "Бабушка-белоруска из усадьбы Пересека под Минском", "Бедняки-белорусы под Минском", "Белорусская девушка из-под Клецка в народном костюме из домотканого сукна". Люди, которые знали Булгака, больше вспоминают, однако, о его работе в портретном ателье и особенно о его успехах в съемке пейзажной фотографии.

46

Другим известным автором предвоенной поры из Беларуси стал Моисей Напель-баум, открывший в 1895 г. фотоателье в Минске и сформировавшийся здесь как худож-ник. После поездок и знакомства с фотографией в Америке и России Напельбаум много работал как портретист в Петербурге и Москве, где он открыл портретные ателье. Напельбаум известен как автор психологического портрета, при этом он работал с един-ственным источником искусственного освещения. Он использовал также подрисовку фона прямо на негативе, добавляя необходимые световые пятна. Наиболее известные его работы - портреты Ленина и других деятелей революции, известнейшие портреты по-этов: А. Блока, А. Ахматовой, писателей Максима Горького, А. Толстого и Б. Пастерна-ка, режиссера В. Мейерхольда и др.

Доминантой советского периода в белорусской фотографии стол фоторепортаж, особенно во время войны сороковых годов и послевоенный. Вместе с тем в Беларуси в разных городах любопытно работали профессиональные фотографы. Этот материал накоплен в региональных исторических архивах и частично был представлен на неболь-шой выставке, посвященной истории фотографии в Беларуси (1989 г.) Эти материалы также ждут своего исследователя и могут многое изменить в наших представлениях об истории творческой фотографии в Беларуси.

В пятидесятые годы в СССР вновь становится заметной фотолюбительская дея-тельность и в шестидесятые в некоторых городах возникают фотоклубы. При отсутствии в СССР учебных и других необходимых структур творческой фотографии любительские клубы становятся местом учебы, дискуссий, выставочными центрами. Вершиной воз-можностей любительского движения стали "Общество фотоискусства" Литвы и некото-рых других республик. Это стало возможно благодаря стечению обстоятельств, органи-зованности, некоторым финансовым возможностям и желанию достаточного числа лю-дей.

47

В Минске фотоклуб был основан одним из первых в СССР (в 1960 г.) и примерно на десятилетие он становится основной движущей силой в творческой фотографии в республике. Важное значение приобрели регулярные телепередачи о фотографии. Ак-тивность нескольких энтузиастов и интересно работающих фотолюбителей и фотожур-налистов привели к возникновению идеи регулярной выставки в Минске.

С выставки "Фотографика-71" в 1971 г. начинается история наиболее известного и крупного биеналле художественной фотографии в СССР. Выставки в Минске собирают авторов из разных республик СССР; в разное время в этих выставках принимали участие наиболее известные в семидесятые годы фотохудожники из Прибалтики, Украины и Рос-сии. Благодаря деятельности фотоклуба "Минск" и на волне общего энтузиазма практи-чески во всех областных городах республики создаются и активно действуют фотоклу-бы. В ряде случаев они выступают инициаторами различных выставок со всесоюзным статусом. Некоторые авторы и творческие группы из Беларуси получают известность как активные участники соревновательных выставок FIAP. Особенных успехов в этом отно-шении в самом начале восьмидесятых добивается творческая группа "Камера" из Гомеля.

В начале восьмидесятых выставки фотографики в Минске выдыхаются, а само фо-толюбительское движение идет на убыль. К середине восьмидесятых упадок выставоч-

48

ной деятельности заметен повсеместно во всей республике и более заметными становят-ся выставки и различные фотографические акции в Прибалтике, Москве, в других рес-публиках.

С начала восьмидесятых притока новых авторов в фотоклубах республики практи-чески нет, зато проявляется тенденция учебно-организаторской деятельности. Почти од-новременно в Минске возникают небольшие учебные объединения-студии, в том числе и при фотоклубе Минск. Учебные студии при фотоклубе "Минск" строились на основе определенного отбора, при этом во время набора студентов в "Студию-1" доминирую-щим был принцип конкурса между людьми, уже втянувшимися в фотографию и пока-завшими определенные результаты, а "Студия-2" и "Студия-3" включила людей, выбран-ных по признаку человеческой неординарности и склонности к визуальному творчеству. Таким образом была сделана попытка творческого отбора, которая себя оправдала. Уже выпускники "Студии-2" показали коллекции фотографий, количественно и качественно заметно отличные от того, что обычно порождалось в результате фотолюбительской практики. Кроме того, у выпускников проявилась тенденция организации собственных студий и творческих групп со схожим генезисом. С авторами, которые появились в ре-зультате работы учебных студий и постстудийной творческой и организационной рабо-ты, связывается появление "минской школы творческой фотографии", (такое название было использовано критиком из Финляндии Ханну Ээрикяйненом (Hannu Eerikainen) по-сле знакомства с коллекциями фотографий из Минска в конце восьмидесятых).

Несколько заметных выставок в Минске, показы работ в городах Беларуси, Прибал-тики, России, Украины и Грузии, участие коллекциями работ в основных проектах, орга-низованных в начале девяностых за рубежом выделили творческие группы ("Провин-ция", "Панорама", "Белорусский климат", "Мета") и отдельных авторов в пределах этих объединений. С начала девяностые проявляется тенденция обособленных показов работ только некоторых авторов. В ряде случаев это способствовало развитию творчества от-дельных авторов, но в целом уменьшило сплоченность групп и активную коллективную выставочную деятельность.

49

Наибольший успех минским фотографам принес американский проект

PhotoManifesto: Contemporary Photography in the USSR (1991) - самый большой из осуществленных зарубежных проектов показа фотографии из СССР. После крупной вы-ставки в Балтиморе в 1991 г. большая часть коллекции из Минска была показана на крупнейшем фестивале в США в Хьюстоне в 1992 г. и вошла в состав постоянных кол-лекций этого фестиваля. В книге "Photo Manifesto: Contemporary Photography In The USSR", изданной галереей Walker, Ursitti & McGinnis (изд-во Stewart, Tabori & Chang, New York, 1991), доминантой стали фотографии из Минска.

Определенным продолжением этого проекта стала выставка и семинар "Monuments and Memory: Reflections on the Former Soviet Union", организованные в 1994 г. Галереей современного искусства в Sacred Heart University (Фэйрфилд, шт. Коннектикут) и галере-ей Akus в Eastern Connecticut State University (Уиллимантик, шт. Коннектикут), на кото-рые были приглашены Сергей Кожемякин и Игорь Савченко из Минска, а в самой вы-ставке принимали участие работы и других авторов из Минска - Галины Москалевой и Владимира Парфенка.

Работы авторов из Минска находятся в разных коллекциях за рубежом. Самая большая коллекция - несколько десятков работ - накоплена в Музее фотографии в Оден-се (Дания) и фотографическом департаменте Королевской библиотеки (Копенгаген).

После заметного показа минских коллекций в Москве в составе выставки "Новая волна" в фотографии России и Беларуси" в московском Киноцентре в 1991 году, фото-графы из Минска приняли участие в 1 международном фестивале фотографии в Москве в 1993 г. (организованном Союзом фотохудожников России) и в престижном проекте 1994 г. "Искусство современной фотографии: Россия, Украина, Беларусь" в Цен-тральном Доме художника, Москва, 1994.

50

Вообще выставочная деятельность в Беларуси осложнена и финансовыми пробле-

мами и, главное, кризисом общественных структур, бывших ранее базой творческой фо-тографии и практически полным отсутствием государственной поддержки. Творческие союзы фотографов, возникшие в разных республиках на излете энтузиазма лидеров фо-тографического движения, уже не смогли выполнить свои задачи. В Беларуси, например. Министерство культуры и отдел культуры Совета министров не поддержали ни одну из программ, которые реально могли повлиять на состояние и развитие фотографической культуры. Не удалось и лоббирование. В собственность общественных организаций не передаются помещения, нет поддержки программ, способных в дальнейшем обеспечить финансовую и творческую независимость неправительственных организаций. Что каса-ется фотографических агентств, галерей и др. самостоятельных структур, то процесс их создания еще по существу и не начинался. Практически нет и специальных изданий, по-священных искусству фотографии. Исключением является последовательная работа Владимира Парфенка в отделе фотографии журнала "Мастацтва", который издается в Минске. Благодаря публикациям этого журнала белорусские читатели получают инфор-мацию и о авторах из Беларуси и о событиях и авторах в мировой фотографии.

51

Практически прекратились и активные ранее культурные связи между фотографа-

ми разных республик. Они редуцировались до случайных личных контактов и некоторых связей на уровне инерции с традиционными фотографическими структурами погранично близкой России и Литвы. По существу, маргинальное положение творческой фотографии не изменилось, по внешним признакам стало даже хуже, чем было ранее. Исчезли суще-ственные мотивы, привлекавшие к фотографии творческих людей. В советском обществе "равных возможностей", дифференцированном на несколько легко определяемых страт, обществе религиозном по устройству, обществе экзальтированной веры, художественное творчество, закрытые секты творцов интуитивно ощущались как элитарный, соотноси-мый с высоким уровнем компонент общества. Входить, соотносится, знать об искусстве было достаточно престижно.

Сейчас культурные явления давно уже потеряли возможность быть событием. Ав-торы и группы, работающие в фотографии, находятся в типичном положении других групп неофициального искусства: их знает некоторая, очень небольшая часть общества, статус в информированной части социума задан главным образом информацией о зару-бежных показах, профессионально заниматься этим искусством фотографии невозмож-но, так как это не приносит необходимых средств. Рынок как творческой, так и реклам-ной коммерческой фотографии, во всяком случае в Беларуси, развит очень слабо.

В условиях, когда происходит глобальная смена культуры, другие ориентиры, дру-гие проблемы и ценности выходят на первый план. А. Дударев, известный драматург, сказал недавно, сравнивая типичную реакцию людей на пожар в доме: "Раньше из пожа-ра выносили в первую очередь детей, стариков и иконы, а теперь дети кричат в дыму, культура гибнет, а общество деловито спасает вещи и тряпки".

52

Вместе с тем нельзя сказать, что художественный процесс прекратился. Он стал другим, часто совершается другими людьми и в совершенно других условиях.

Применительно к искусству фотографии можно опасаться, что много специфично-го и ценного, что было в уходящей фотографической культуре на этом пространстве, может безвозвратно уйти, уступая место искусству отбора, чисто механическому творче-ству, интерпретации факта, искусству смешанных техник. Мистическое начало, духов-ность, трехмерность фотографического времени в сочетании с духом художника, ценно-сти, специфические идеи и подходы чистой фотографии если и будут представлены, то в творчестве авторов, которые развивают традиции сложившейся школы.

Авторы, ориентированные ранее на коллективные выступления и общую выста-вочную политику, сейчас работают обособленно. Это одно из ряда свидетельств оконча-ния советского периода фотографии в этой стране, достигшего наибольшей высоты в любительском творчестве в семидесятые и начале восьмидесятых и в "новой волне", фо-тографии времен перестройки и начала девяностых.

2.4. Развитие съемочной фототехники

Прообразом фотоаппарата явилась камера-обскура. Во время своих эксперимен-

тов Н. Ньепс для формирования гелиографического изображения применил усовершен-ствованную камеру-обскуру в виде двух ящиков, один из которых перемещался внутри другого, что обеспечивало фокусировку, а также камеру с мехом. Для устранения абер-раций фотообъектива Ньепс пользовался ирисовой диафрагмой, состоящей из несколь-ких серповидных лепестков вокруг оптической оси объектива, связанных кольцом, при повороте которого изменялось световое отверстие. Однако это устройство было забыто. Первые фотокамеры имели значительные размеры и массу. Например, камера Л.Ж.М. Дагера весила ок. 50 кг и имела размеры 313x369x508 мм. Ф. Талбот, применяя объек-тивы с более коротким фокусным расстоянием, смог изготовить камеры меньших разме-ров. Одна из его камер с объективом от микроскопа (фокусное расстояние 50,8 мм.) име-ла размеры 63x63x63 мм. Фотокамера была снабжена поворотным основанием и храпо-

53

вым механизмом, что обеспечивало возможность её наклона. Француз А. Селье в 1839 г. сконструировал фотокамеру со складывающимся мехом, а также штатив и шаровую го-ловку к нему, светозащитный тент, укладочный ящик, в который помещалось всё снаря-жение фотографа. В 1841 г. в Германии П.В.Ф. Фойхтлендер изготовил первую метал-лическую фотокамеру, оснащённую светосильным объективом Й. Петцваля.

Конструкция большинства фотоаппаратов этого периода представляла собой бокс-камеру, состоявшую из ящика с тубусом, в который был встроен объектив и фокусировка производилась его выдвижением объектива, или камеру, состоявшую из двух ящиков, перемещавшихся один относительно другого (объектив устанавливался на передней стенке одного из ящиков). Дальнейшая эволюция фототехники для съёмок стимулирова-лась широким интересом к фотографии, что привело к разработке более лёгкого и транс-портабельного фотоаппарата, получившего название дорожного, а также других фотока-мер различных типов и конструкций.

Однообъективный зеркальный фотоаппарат был запатентован англичанином Т.Саттоном в 1861 г. В 1896 г. на Российской промышленной выставке демонстрирова-лась серия аппаратов, представленных И.И. Карповым. По образцу его зеркальной каме-ры «Рефлекс» впоследствии конструировались аппараты нескольких зарубежных фирм. Двухобъективный зеркальный фотоаппарат изобрели англичане Р. и Дж. Бек (1880). В 1929 г. немецкие конструкторы Р. Гейдике и П. Франке разработали зеркальный фотоап-парат «Роллейфлекс», который выпускался в разных модификациях около 60 лет и стал заметным этапом в развитии фотоаппаратостроения (в 1970-е гг. зеркальный аппарат стал ведущим типом фотоаппарата, воплотившим в себе лучшие достижения оптики и микроэлектроники). В 1955 г. был запатентован ящичный фотоаппарат, который можно было разместить в женском ридикюле или в сумке врача. Для полиции англичанин Т. Болас в 1981 г. разработал два ручных «детективных» фотоаппарата (один из них в фор-ме книги), позволявших получать моментальные снимки. «Детективным» фотоаппаратам придавался вид сумки, бинокля, часов.

В 1890–1950 гг. широкое распространение получили фотоаппараты, называемые бокс-камерами. Среди них заметное место занимает фотоаппарат «Кодак» (1888), по-ложивший начало новому этапу фототехники. Фотоаппарат обеспечивал съёмку 100 кад-ров на плёнке с бумажной основой. После экспонирования обработка плёнки, печать и перезарядка камеры производились специалистами компании («фотофинишерами»). В инструкции к камере было сказано: «...Теперь фотография возможна для каждого. Вы нажимаете кнопку, мы делаем остальное». Появление в 1890-х гг. фотоматериалов с большой светочувствительностью, введение катушечной плёнки со светозащитной бума-гой дало толчок дальнейшему развитию фототехники, сопровождавшемуся переходом от сравнительно тяжёлых и громоздких бокс-камер к более лёгким и миниатюрным, кар-манным складным фотоаппаратам с гофрированным мехом. Наиболее известным и тех-нически совершенным было семейство фотоаппаратов типа «Иконта» (Германия), пер-вый из которых был изготовлен в 1929 г.

Поиск новых конструктивных решений и возможностей привёл к созданию стерео- и панорамных фотокамер. Первый опыт стереоскопического фотографирования пред-принял Мозер в 1844 г. Принцип действия двухобъективного стереофотоаппарата в 1849 г. описал известный английский физик-оптик Д. Брюстер. В 1850 г. Милле и в 1852 г. Дансер изготавливают фотокамеры для съёмки на дагерротипных пластинках. Впервые в России стереоскопический аппарат был разработан И.Ф. Александровским в 1854 г. Конструктор Д.П. Езучевский создал в 1875 г. стереоскопических фотоаппарат, рас-

54

считанный на 12 сухих бромо-желатиновых пластинок размером 17x8,5 см. Фотокамера была снабжена затвором, позволявшим фотографировать моментально и с выдержкой. Аппарат широко применялся для географических и других научных исследований. На выставке в Париже в 1878 г. он был отмечен бронзовой медалью.

В 1912 г. американец Дж. Смит изготовил малоформатный фотоаппарат с раз-мером кадра 24x36 мм на 35-мм киноплёнку. Затем были выпущены камеры такого типа во Франции («Хомеос-3», 1913), Германии («Минограф», 1915) и другие. Однако они не оказали заметного влияния на развитие фотоаппаратуры. В 1913 г. О. Барнак – инженер-конструктор немецкой фирмы Э. Лейца – изготовил первый прототип малоформатного фотоаппарата, названный впоследствии «Пра-Лейка». В 1925 г. была изготовлена первая партия (1000 шт.) малоформатных фотоаппаратов «Лейка-1» с фокальным затвором, вы-держками от 1/20 до 1/500 с и объективом «Эльмакс 3,5/50». Благодаря точности изго-товления, оригинальной компоновке эта камера открыла новый этап в фотоаппарато-строении и фотографии.

Развитие фототехники привело к созданию миниатюрных фотоаппаратов (первая разработка – фотокамера «Минокс» рижанина В. Заппа, 1935), камер с использовани-ем дисковой фотоплёнки (патент Д. Дилкса, 1926), фотокамер для технической фотогра-фии в промышленности и науке (семейство аппаратов «Техника» германской фирмы «Линхоф» и аппараты «Синар» одноимённой швейцарской фирмы).

Существенные изменения по сравнению с первыми камерами претерпели основные конструктивные элементы фотокамер: объективы, затворы, устройства для транспорти-ровки фотоматериала.

Начало развития приставных кассет для катушечного фотоматериала относится к 1854 г., когда англичане Э. Мельхьюз и Дж. Спенсер запатентовали устройство для пе-ремотки светочувствительной бумаги. В 1875 г. польский изобретатель Л. Варнерке (В. Малаховский) разработал для пластинчатого фотоаппарата приспособление на 100 кад-ров на негативной фотобумаге. В 1884 г. Дж. Истмен и У. Ускер предложили устройство на 24 кадра, в котором использовалась ленточная плёнка Дж. Истмена.

Предшественницей современных систем зарядки плёнки явилась система «Агфа-Карат» (Германия, 1936). Она включала подающую и приёмную кассеты на 12 кадров 35-мм плёнки, что не требовало обратной перемотки. В 1958 г. в ГДР была разработана дальнейшая модификация системы («Рапид»), края легла в основу международного стан-дарта на кассеты для плёнок.

В первых камерах роль затвора обычно выполняла передняя крышка объектива. В 1852 г. парижанин А. Берч разработал механических затвор, состоявший из вращающе-гося металлического диска с отверстием, который приводился в движение с помощью пружины. В 1861 г. У. Ингленд предложил конструкцию щелевого затвора. В 1879 г. бы-ли сконструированы «электромагнитный» затвор Штейна и полушаровой затвор П. Груднера. В 1882 г. витебский фотограф-изобретатель С.А. Юрковский изобрёл момен-тальный затвор, в 1883 г. – шторно-щелевой (затвор при пластинке). Это позволяло фо-тографировать отдельные стадии быстрых движений. Приоритет С.А. Юрковского был забыт, и обычно конструкцию шторного затвора приписывают О. Аншютцу.

Шторный затвор получил широкое применение в современных малоформатных фотокамерах. Российский фотограф И. Яновский в 1894 г. изобрёл хронофотографиче-ский аппарат для съёмки ряда положений движущегося предмета, позволявший расчле-нять в виде серии моментальных фотографий движение объекта на отд. фазы. Ему при-надлежит также оригинальная конструкция моментального затвора (1896). В 1900 г. ав-

55

стрийцем Лехнером был разработан затвор с автоспуском. В первой половине XX в. ве-дущие позиции в производстве центральных затворов занимали германские фирмы – Ф. Деккеля (Мюнхен, 1890), выпускавшая затворы семейства «Компур», и А. Готье (Каль-мбах, 1904), разработавшая «Пронтор». Начало развития электронных затворов относит-ся к 1950–60-м гг. Первым коммерческим фотоаппаратом с электронным затвором стал «Полароид Автоматик 100» (1963).

Первые приборы для определения экспонометрических показателей появились в конце 1880-х – начале 1890-х гг.: оптический экспонометр К. Герца (1888), актино-метр А. Уоткинса (1890). Теоретические попытки автоматизации управления экспониро-ванием фотоматериала относятся к рубежу XIX–XX вв.

В 1899 г. русский студент И. Поляков получил патент на фотоаппарат с автома-тическим регулированием выдержки. В конструкции предлагалось использовать за-твор в соединении с селеновым фотоэлементом. Это изобретение на много лет опередило зарубежную техническую мысль, но, к сожалению, не было использовано на практике. Основные патенты на автоматическое управление экспонированием появились в 1930-х гг. В 1938 г. в США были выпущены фотоаппараты «Кодак Супер 620» с автоматиче-ским управлением диафрагмой.

Широкое применение во второй половине XX в. цветных фотоматериалов, а также чёрно-белых с повышенной разрешающей способностью, но меньшей фотографической широтой, обусловили необходимость массового выпуска фотоаппаратов с устройствами автоматизации управления съёмочным процессом. Выпуск такой аппаратуры был начат во второй половине 1950-х гг.

После появления фотокамер с полуавтоматическим управлением («Агфа Силетта SL», 1956) и автоматом выдержки («Агфа Автоматик 66», 1956) были предложены кон-струкции, имевшие внутреннее экспонометрирование, точечное светоизмерение («Пен-такс Спотматик», 1960), локальное светоизмерение («Лейкафлекс», 1965), измерение яр-кости при рабочей диафрагме («Асахи Пентакс SP», 1964), система динамич. контроля экспозиции TTLDM («Олимпус ОМ-2», 1969).

Одним из первых универсальных объективов в фотокамерах XIX в. был мениск, представляющий собой одиночную линзу, у которой обе поверхности имели одинаковое направление кривизны (Волластон, 1812). Затем был разработан ландшафтный объектив (ахромат), состоявший из 2 склеенных между собой линз (Ш. Шевалье, 1828). Наиболее известный портретный объектив Й. Петцваля (1840) представлял собой комбинацию из пары двойных ахроматических линз, относительное отверстие достигло 1:3,7. Дальней-шее совершенствование объективов в течение почти 20 лет сдерживалось отсутствием научно обоснованных методов расчёта.

В 1865–1866 гг. немецким конструктором К. Штейнгелем были разработаны два новых типа объектива: перископ («кругозор»), представлявший собой симметричный объектив из двух положит, менисков, и апланат, состоявший из двух ахроматических линз. Формулы для расчёта апланата были предложены математиком Зейделем, работы которого явились фундаментом для дальнейшего развития оптических систем. Апланат вместе с объективом Й. Петцваля был основным типом объектива, использовавшегося фотографами 1870–1880-х гг. В 1893 г. англичанин Г. Тейлор разработал объектив типа триплет – несимметричный анастигмат, состоявший из трех простых линз. Объектив ши-роко применялся в недорогих фотоаппаратах XX в.

В 1880-х гг. немецкий химик Ф.О. Шотт (1851–1935) освоил производство «ново-го йенского стекла» (баритовый крон, баритовый флинт, тяжёлый крон). Оно было ис-

56

пользовано Рудольфом при расчёте ряда объективов, что обусловило качественный ска-чок в объективостроении. Предложенная П. Рудольфом схема анастигмата позволила устранить астигматизм, выпрямить поле изображения с одновременной коррекцией сфе-рической аберрации. В 1891 г. фирмой К. Цейса по указанной схеме был выпущен объек-тив «Протар», в 1896 г. – «Планар». П. Рудольф в 1902 г. предложил новую конструкцию четырёхлинзового объектива «Тессар». Высокое качество изображения позволило «Тес-сару» и апланату стать в начале XX в. основными фотообъективами. Оригинальные кон-струкции зеркальных объективов и фотокамеры с отражательным зеркалом были пред-ложены А.А. Поповицким в 1904 г. Объективы Поповицкого уменьшали потери света по сравнению с обычными линзовыми системами и исключали хроматическую аберрацию. Однако они нашли практическое применение значительно позднее.

Развитие оптической теории объективов и совершенствование инструментальной базы их изготовления позволили сконструировать широкоугольные объективы (пер-вый из них – объектив К. Герца «Гипергон», 1900), телеобъективы (независимые разра-ботки Дальмейера в Миете, 1891).

В 1935 г. советским конструктором М.М. Русиновым была предложена система с наружными дисперсионными и внутренними коллективными элементами. Первый объектив с переменным фокусным расстоянием был разработан Ф. Беком («Фойхтлен-дер-Зумар», 1958).

Первые фотоснимки требовали значительного времени экспозиции, иногда до не-скольких часов. В 1839–1840 гг. Л. Иббетсону, применившему устройство, использо-вавшее эффект свечения извести в водородно-кислородном пламени (Друммондов свет), удалось в течение 5 мин получить дагерротип куска коралла, который требовал экспозиции более 25 мин при съёмке на солнце. В 1854 г. во Франции Годэн и Деламар запатентовали в качестве источника света бенгальский огонь. Горючая смесь состояла из серы, азотно-кислого калия и сурьмы. Для получения портрета требовалось всего лишь 2–3 секунды. Первая успешная попытка использования электрического света в фотогра-фии была сделана Ф. Талботом, который применял для съёмки быстродвижущегося объ-екта разряд лейденской банки (1851). Фотостудии с электрическим освещением появи-лись в Англии (1877), во Франции (1879), в Германии (1882).

Применение яркого актиничного света, излучаемого при горении проволоки маг-ния, было освоено Р. Бунзеном и Г. Роскоу (1859). Первый портрет с натуры с исполь-зованием данного источника был выполнен А. Бразерсом в 1864 г. Понятие «вспышка» получило распространение с 1886 г., когда была использована пудра магния в смеси с другими компонентами, увеличивающими силу света и сокращающими период возгора-ния.

В 1893 г. Шауфер разработал магниевую лампу-вспышку с электрическим поджогом, которая представляла собой стеклянный шар с магниевой проволокой, наполненный кислородом. Недостатком её являлась возможность разрушения баллона в результате расширения кислорода при высокой температуре. Конструкция соврем. без-опасных ламп-вспышек разработана в Германии Й. Остермайером в 1929 г., в которых баллон наполнялся алюминиевой фольгой.

В 1932 г. американец Г. Эджертон предложил использовать в фотографии элек-тронную лампу-вспышку многоразового действия. В 1939 г. изготовил вспышку на основе ксеноновой трубки и разработал метод поджога лампы-вспышки от затвора фото-аппарата, получившие затем широкое распространение.

57

Выпущенная П. Метцем вспышка «Мекаблитц 100» с транзисторным преобра-зователем постоянного напряжения стала началом производства электронных ламп-вспышек (1958). Поиски на пути дальнейшего управления съёмочным процессом приве-ли к появлению согласованной автоматической лампы-вспышки («Кэнон Спидлайт 155А» для фотоаппарата «Кэнон АЕ-1», 1976), которая при установке в обойму функци-онально связывалась с камерой посредством дополнительных управляющих контактов.

2.5. Основные фотоматериалы и процессы

Датой рождения фотографии принято считать 7 января 1839 г., когда француз-

ский физик Д.Ф. Араго (1786–1853) сообщил Парижской академии наук об изобретении художником и изобретателем Л.Ж.М. Дагером (1787–1851) первого практически прием-лемого способа фотографии, названного изобретателем дагерротипией. Однако этому процессу предшествовали опыты французского изобретателя Ж.В. Ньепса (1765–1833), связанные с поиском способов фиксирования изображения предметов, получаемого под действием света.

Первый сохранившийся отпечаток городского пейзажа, сделанный с помощью ка-меры-обскуры, получен им в 1826 г. В качестве светочувствительного слоя, наносимо-го на оловянную, медную или посеребрённую пластинки, Ньепс использовал раствор асфальта в лавандовом масле. Пытаясь реализовать изобретение, автор 28 декабря 1827 г. направил «Записку по гелиографии» и образцы своих работ в Британское Коро-левское общество. В 1829 г. Ньепс заключил с Дагером договор об образовании коммер-ческого предприятия «Ньепс–Дагер» для совместной работы над усовершенствованием способа, изобретённого Ньепсом и Дагером. Продолжением разработок Ньепса были по-следовавшие работы Дагера, который уже в 1835 г. открыл способность паров ртути проявлять скрытое изображение на экспонированной йодированной несеребряной пластине, а в 1837 г. смог зафиксировать видимое изображение. Разница в светочув-ствительности по сравнению с процессом Ньепса при использовании хлористого серебра составляла 1:120.

Расцвет дагерротипии относится к 1840–1860-м гг. Почти одновременно с Даге-ром о другом способе фотографии – калотипии (талботипии) сообщил английский учё-ный У.Г.Ф. Талбот (1800–1877). К фотографическим опытам он приступил в 1834 г. и в 1835 г. получил фотографию с помощью предложенного им ранее «фотогенического ри-сования». Патент на этот способ был выдан в 1841 г. В январе 1839 г., узнав об изобрете-нии Дагера, Талбот попытался доказать свой приоритет. Его брошюра «Доклад по искус-ству фотогенического рисования, или процесс, с помощью которого естественные объек-ты могут быть изображены без помощи кисти художника» явилась первой в мире публи-кацией по фотографии, изданной в феврале 1839 г. Существенным недостатком «фотоге-нического рисования» было длительное экспонирование. Сходство способов Дагера и Талбота ограничивалось использованием йодистого серебра в качестве светочувстви-тельного слоя. В остальном различия были принципиальны: в дагерротипии получалось сразу позитивное зеркально отражающее серебряное изображение, что упрощало про-цесс, но делало невозможным получение копий, а в калотипии Талбота изготовлялся негатив, с помощью которого можно было делать любое число отпечатков, реализовыва-лась двухступенная негативно-позитивная последовательность процесса – прототипа со-временной фотографии.

58

Ни Ньепс, ни Дагер, ни Талбот не пользовались термином «фотография», который был узаконен и получил право на существование только в 1878 г. в Словаре Французской академии. Большинство историков фотографии считают, что термин «фотография» был впервые применён англичанином Дж. Гершелем 14 марта 1839 г. Однако известна и дру-гая версия, отдающая приоритет берлинскому астроному Иоганну фон Мадлеру (25 фев-раля 1839 г.).

Дагерротипию и талботипию сменил мокрый коллодионный процесс, предло-женный в 1851 г. английским скульптором Ф.С. Арчером (1813–1857) и получивший распространение в 1851–1870-х гг. Суть его в том, что на стеклянную пластинку непо-средственно перед фотографированием наносился раствор коллодиона, содержавший йо-дид калия. Такая пластинка могла быть использована только в мокром состоянии, что яв-лялось существенным недостатком метода, к тому же применение его ограничивалось главным образом портретными работами в павильонах, имевших лаборатории.

Мокрый коллодионный способ не дал удовлетворительных результатов из-за не-значительной светочувствительности соответственных слоёв и необходимости приготов-ления их непосредственно перед съёмкой.

Энергичные поиски в направлении повышения светочувствительности и создания сухих фотографических слоёв привели к открытию сухих броможелатиновых пласти-нок английским врачом Р.Л. Мэддоксом (1816–1902), опубликовавшим в 1871 г. статью «Эксперимент с желатиновым бромидом» о применении желатина вместо коллодиона в качестве связующего для бромида серебра. Введение сухих бромосеребряных пластинок позволило разделить процесс фотографии на два этапа: промышленное изготовление светочувствительных слоев и собственно фотографию, т.е. использование готовых фото-материалов с целью получения негативных и позитивных изображений. 1880-е гг. стали началом периода развития современной фотографии. Этому в значительной мере способ-ствовало получение фотоматериалов достаточно высокой чувствительности. Действи-тельно, если при гелиографии выдержка составляла 6 ч., дагерротипии – 30 мин., калоти-пии – 3 мин., мокром коллодионном процессе – 10 с., то с применением бромосеребря-ной желатиновой эмульсии она уменьшалась до 1/100 с.

Важную роль в развитии фотографии на галогеносеребряных светочувстви-тельных слоях сыграло открытие в 1873 г. немецким учёным Г. Фогелем (1834–1898) оптической сенсибилизации, т.е. расширения спектральной области чувствительности слоев путём введения в них красителей, поглощающих свет больших длин волн, чем га-логениды серебра, которые чувствительны только к голубым, синим и фиолетовым лу-чам (длина волны до 525 нм). Фогель показал, что добавление в эмульсию, например, жёлто-красного красителя кораллина приводит к увеличению чувствительности к зелё-ным и жёлтым лучам (до 600 нм). Уже в 1880-х гг. большинство выпускаемых фотомате-риалов были ортохроматическими. Французы Ж. Клейтон и П. Атту в 1882 г. использо-вали эозин для получения первых изохроматических пластинок (чувствительных к дли-нам волн 620–650 нм).

В 1906 г. были изготовлены панхроматические пластинки (до 660–730 нм). И наконец, были получены изопанхроматические фотоматериалы, у которых светочувстви-тельность выравнена для всех длин волн в диапазоне 400–700 нм. Спектральная сенсиби-лизация позволила не только исправить передачу цветов при фотографировании, но и стала шагом в развитии цветной фотографии. К концу века ломкие и тяжёлые стеклян-ные пластинки были заменены фотоматериалом на эластической лёгкой и прозрачной основе, инертной к химикатам.

59

Изобретатель фотоплёнки американский фотолюбитель Г.В. Гудвин (1822–1900) в 1887 г. подал заявку на изобретение «Фотографическая плёнка и процесс её производ-ства». Введение фотоплёнки, а затем разработка Дж. Истменом (1854–1933) системы фо-тографии с использованием данного фотоматериала привели к фундаментальным изме-нениям в фотопромышленности, сделали фотографию доступной массовому потребите-лю как технически, так и экономически.

В последующем фототехника заметно изменилась, и прежде всего, в своей оптиче-ской части. Оптика существенно шагнула вперёд. Появилось множество видов объекти-вов, которые стали применяться для различных видов съёмок. Разнообразие художе-ственных задач поставило фотографов перед необходимостью более тонкого, более диф-ференцированного подхода к их выполнению.

Для фотографии пейзажей и архитектуры, с целью добиться "большей вместимо-сти" кадра, стали применять широкоугольные объективы, которые оказались неприме-нимы для такого жанра фотографии, как портрет, поскольку использование последних вызывает существенные искажения при съёмках с близкой дистанции. Также вошли в обиход фотографа сложные светофильтры, позволяющие добиваться очень тонкой коррекции визуальных эффектов, виртуозного управления фиксацией цвета.

60

3. Физическая и химическая сущность фотопроцессов

3.1. Технология изготовления фотографической эмульсии 3.2. Сущность негативного и позитивного процесса 3.3. Процессы цветной фотографии

3.1. Технология изготовления фотографической эмульсии

Фотографическая эмульсия, традиционное название суспензий светочувстви-

тельных микрокристаллов галогенидов серебра ("зёрен"), равномерно распределённых в желатине или др. защитном коллоиде (производные целлюлозы, альбумин, поливинило-вый спирт и др.).

Фотографической эмульсией называют также сухой светочувствительный слой, представляющий собой плёнку сухого геля желатины с содержащимися в ней микрокри-сталлами галогенида серебра, которые находятся в фотографической эмульсии в виде кристаллов правильной кубической или кубооктаэдрической формы с размерами 0,01–0,02 мкм (особомелкозернистая ядерная фотографическая эмульсия), 0,2–0,3 мкм (вы-сокочувствительные фотографические эмульсии) и более 0,5 мкм (рентгенографические эмульсии). С увеличением размера микрокристаллов светочувствительность фотографи-ческой эмульсии возрастает, увеличивается также зернистость.

Для придания фотографической эмульсии необходимых свойств в них вводят ду-бители (ацетат хрома, хромокалиевые квасцы и др.), пластификаторы (глицерин, эти-ленгликоль), спектральные сенсибилизирующие красители (обычно полиметиновые), стабилизаторы (производные триазаиндолицина и др.), антиокислители (пирокатехин), антисептики (фенол, хлоркрезол), антивуалирующие вещества (бромид калия и др.) и поверхностно-активные вещества. Применение указанных добавочных веществ позво-ляет получать фотографические эмульсии для изготовления большого ассортимен-та фотографических материалов, различающихся по общей и спектральной чувствитель-ности, градационным и структурометрическим характеристикам.

Производство фотографической эмульсии заключается в приготовлении суспензии галогенида серебра в среде защитного коллоида с последующим физическим (первым) и химическим (вторым) созреванием. Галогенид серебра образуется при взаимодействии галогенидов щелочных металлов или аммония с нитратом серебра (при аммиачном спо-собе из аммиаката серебра) в водном растворе желатины.

На стадии физического созревания протекает кристаллизационный процесс воз-никновения микрокристаллов галогенида серебра различного размера. Одновременно из-за различия в растворимости мелких и крупных микрокристаллов происходит постепен-ное исчезновение мелких с одновременным увеличением размера крупных до заданной величины.

На стадии химического созревания происходят адсорбция активных микроприме-сей желатины на поверхности сформировавшихся микрокристаллов галогенида серебра и образование комплексных соединений между ними и ионами серебра. Возникшие не-устойчивые комплексы распадаются, что ведёт к нарушениям структуры кристалличе-ской решётки. Места нарушений образуют центры светочувствительности, которые и

61

определяют основные фотографические свойства фотографической эмульсии. (Под дей-ствием света центры светочувствительности переходят в центры проявления, составля-ющие скрытое фотографическое изображение.) После химического созревания в эмуль-сию вводят добавочные вещества и подготовляют её для полива на соответствующую подложку.

3.2. Сущность негативного и позитивного процесса

Кроме Дагерра, над проблемой получения устойчивого изображения фотохимиче-ским путем в одной лишь Франции, независимо друг от друга, работало примерно два-дцать человек. Но наиболее серьезный конкурент находился в Великобритании – Уиль-ям Генри Фокс Тальбот (1800 – 1877). Его считают третьим изобретателем фотогра-фии.

Уильям Генри Фокс Тальбот (1800 – 1877 г.) Тальбот изучал в Кембриджском университете математику, увлекался ботаникой и

химией, опубликовал ряд научных статей. В 1831 году был избран членом лондонского Королевского общества. Вскоре стал и членом британского парламента. На поиски фото-графии Тальбота побудило стремление делать зарисовки во время зарубежных путеше-ствий, при которых он пользовался камерой-лусидой, представляющей, призму, с по-мощью которой можно было наблюдать реальную картину, и одновременно следить за постепенным созданием изображения этой картины на рисовальном листе. Однако такая камера позволяла сформировать только виртуальные изображения, которые ему плохо удавались перенести на лист бумаги. Поэтому он приобрел камеру-обскуру и увлекся идеей навечно запечатлеть ее реальные изображения фотохимическим путем.

1833 г. В июне, возвратившись из поездки в Италию, Тальбот начал произво-дить первые фотографические опыты. Он знал о предыдущих работах Дэви и Веджву-да с нитратом серебра и их неудачах с фиксированием скопированного светом изображе-ния.

Тальбот с самого начала ориентировался на использование светочувствительности солей серебра. Для опытов он применял светочувствительную бумагу, которую изготав-ливал путем пропитывания раствором хлорида натрия с последующей (после высушива-ния) обработкой азотнокислым серебром, что приводило к образованию хлорида серебра.

62

Он клал на бумагу листья, целые растения, цветы из гербария, кружева, прижимал их к бумаге стеклом и пружинами, копировал их теневые рисунки на солнце. В результате получал теневые изображения.

Он заметил, что при значительном преобладании хлористого натрия соединения серебра на освещенных местах не чернели. И, наоборот, при преобладании нитрата сере-бра можно было получить в камере-обскуре видимое негативное изображение при экс-понировании на протяжении одного часа. Это привело Тальбота к мысли зафиксировать скопированный теневой рисунок с приемлемой стойкостью концентрированным раство-ром йодида калия, который изменял неосвещенный хлорид серебра в малочувствитель-ный йодид. Для закрепления изображения Тальбот использовал также раствор хлористо-го натрия. В качестве третьего способа фиксирования изображения он предложил про-мывать копию раствором калиевого гексацианоферрата. Наконец, четвертый метод Тальбот перенял от английского астронома Джона Гершеля, который еще в 1819 году от-крыл растворимость галогенидов серебра в растворе сульфата натрия.

1835 г. Тальбот попробовал снимать изображение в камере-обскуре на хло-ридно-серебряную бумагу. Он работал с небольшими камерами, оснащенными доволь-но светосильными линзами, и получил в результате экспозиций продолжительностью не-сколько минут миниатюрные снимки. Так был получен первый в мире негатив форма-том 25х25 мм – это снимок окна его кабинета в Лекок Аббей.

Первый в мире негатив с натуры, сделанный Тальботом в 1835 году, изображающий

решетчатое окно в его доме

Экспонирование в течение часа, необходимое для появления изображения, было еще слишком длительным. Видимо, поэтому Тальбот не спешил подавать заявление о патентировании открытия и сообщать о нем общественности. Очевидно, он хотел это сделать после необходимого усовершенствования, которое сделало бы его открытие при-годным для практического использования. Но когда он узнал, что Дагерр объявил 7 ян-варя 1839 г. о принципе своего открытия без приведения подробностей, то сразу понял, что речь идет о подобном принципе съемки изображения, поэтому сразу же начал дока-зывать приоритет своих исследований.

1839 г. 31 января Тальбот передал Королевскому обществу письменное изло-жение своего изобретения, включая подробное описание всего процесса, которое он опубликовал также в журнале «Атэнум» 9 февраля 1839 г., т. е. раньше, чем появилось детальное изложение процесса дагерротипии. Этот метод он назвал фотогеническим рисунком и изложил его суть на совещании Королевского научного общества. Возраже-ния, что светлые участки предмета на копии темные, а тени белые, Тальбот опровергнул тем, что можно добиться правильного воспроизведения света и тени путем дальнейшего копирования зафиксированного теневого рисунка. Возможность размножения снимков

63

двухступенчатым процессом негатив-позитив является крупнейшим вкладом Таль-бота в последующее развитие фотографии.

Таким образом он изобрел фотографический способ размножения копий, назван-ный спечатыванием, который требовал значительного времени экспонирования. После экспонирования бумага промывалась в растворе хлорида натрия или йодида калия, в ре-зультате чего оставшийся хлорид серебра становился нечувствительным к действию све-та. Те участки, которые подвергались действию света, состояли из мельчайших частиц серебра, и были темными.

1839 г. Английский астроном Джон Гершель, узнав о работе Дагерра и Таль-бота в январе, сенсибилизировал бумагу солями серебра и после экспонирования фикси-ровал изображение тиосульфатом натрия. Хотя первоначально полученные Тальботом изображения имели обращенное распределение светотени, но дальнейшее копирование на другую светочувствительную бумагу вновь изменяет распределение светотени. Гер-шель назвал изображение с обращенным распределением светотени негативом, а изоб-ражение, тона которого совпадают с тонами снимаемого объекта, – позитивом. Джон Гершель ввел термин «фотография».

Тальбот продолжал работать над усовершенствованием своего метода, сосредото-чившись, прежде всего, на сокращение времени, необходимого для успешного экспони-рования.

1840 г. Это ему удалось после того как он открыл скрытое воздействие света на галогенидосеребряную бумагу и нашел способ ее визуализации. Новый процесс настолько отличался от способа фотогенических рисунков, что Тальбот дал ему название «калотипия», образованное от греческого «калос» – красивый. По предложению друзей Тальбота позже новый процесс стали называть тальботипия.

Новый процесс отличался совершенно иной подготовкой чувствительной бумаги. Вначале на нее наносили кисточкой тонкий слой раствора нитрата серебра, потом остав-ляли на некоторое время, чтобы раствор пропитал бумажную массу, просушивали по-верхность и клали на несколько минут в раствор йодида калия, чтобы мог свернуться в воде нерастворимый йодид серебра. После этого бумагу промывали и сушили в темноте. Она длительное время могла храниться, так как йодид серебра является довольно устой-чивым соединением.

Непосредственно перед применением йодистая бумага натиралась смесью раствора нитрата и насыщенного раствора галловой кислоты, оставлялась лежать несколько ми-нут, а потом осторожно нагревалась лучистой теплотой открытого огня и еще влажной экспонировалась в камере.

Для проявления изображения бумагу нужно было пропитать вышеупомянутым галлонитратным раствором, и при свете свечки можно было наблюдать за появлением изображения. В случае необходимости процесс проявления повторялся. Тальбот вновь и вновь восхищался явлением постепенного роста насыщенности изображения. Проявля-ющий раствор содержал нитрат серебра. Таким образом, речь шла о так называемом фи-зическом проявлении.

Для закрепления изображения на основе исследований Джона Фридриха Виль-яма Гершеля (1792 – 1871) начал использоваться тиосульфат натрия. После промывки и сушки получался негатив, который после навощения бумажной основы копировался на позитив. Это делалось следующим образом: в темной лаборатории под негатив вклады-валась незасвеченная светочувствительная бумага, положение негатива и светочувстви-тельной бумаги фиксировалось копировальной рамкой. В таком виде они подвергались

64

солнечному освещению. Позитив проявлялся тем же самым способом, как и негатив. Ка-лотипии получались коричневого цвета, причем на отдельных сохранившихся экземпля-рах можно обнаружить самые разные оттенки – от фиолетового и красного до желто – коричневого и оливкового.

Калотипия. Уильям Фокс Тальбот: Монастырь в Лакок Эббей, 1844 (из собрания

«Кодак музей», Хэрроу, Великобритания)

1841 г. Тальбот получил патент на изобретение калотипии (тальботипии). Калотипия никогда не была так популярна, как дагерротипия, что частично объяс-

няется патентами Тальбота, ограничивающими ее применение, а также невозможностью этого метода передавать четкое изображение мелких деталей при портретной фотосъем-ке по сравнению с дагерротипией. С другой стороны, она представляла возможность по-лучения любого количества копий с одного негатива.

1850 г. Луи Бланкар-Эрвар, используя метод Тальбота, изобрел новый тип фотобумаги – альбумидную фотобумагу, которая использовалась в качестве типовой до конца столетия. Бумагу покрывали яичным белком с растворенными в нем бромидом и иодидом серебра. Изображение формировалось в результате длительного экспонирова-ния солнечным светом, проходившим через негатив, тонировалось хлоридом золота, фиксировалось, промывалось и сушилось. Эта бумага использовалась в качестве типовой до конца XIX века.

Тальботипия доминировала не только в портретной фотографии. Она применялась также в документации архитектуры и чужеземных стран. В данном жанре ее главная трудность состояла в том, что необходимо было прямо на месте снимка изготовить таль-ботипическую бумагу, экспонировать ее во влажном состоянии и сразу химически обра-ботать.

1851 г. Француз Гюстав Ле Гре (1820 – 1862) придумал замену тальботипии на так называемые восковые негативы. Вначале он покрывал бумагу горячим воском для изоляции химического влияния бумажной массы на остальные растворы. После йо-дирования в специальной ванне и сушки бумаги он сенсибилизировал ее в растворе нит-рата серебра и уксусной кислоты. После промывки в дистиллированной воде бумага су-шилась и, сохраняемая в темноте, не утрачивала своей чувствительности на протяжении двух недель. После экспозиции не надо было сразу ее проявлять, достаточно было под-вергнуть ее обработке в течении двух дней. Это значительно упрощало работу на откры-той местности и в пути.

1857 г. Американцем Д. Вудвордом был изобретен громоздкий фотоувели-читель, названный солнечной камерой. С появлением дуговых ламп фотопечатание

65

можно было осуществлять в темной комнате, но оставалась нерешенной проблема проч-ности фотобумаги.

Получение позитива

В результате негативного процесса вы получили пегатив - изображение предмета

съемки, тонально обратное действительности: темное на нем вышло светлым, а светлое - темным.

Если затем через негатив пропустить свет на светочувствительный слой фотобу-маги, то больше всего света пройдет через самые светлые (прозрачные) участки негатива, и фотобумага под ними сильнее всего потемнеет после проявления. Сквозь наиболее темные участки негатива проникнет света всего меньше, и соответствующие им места фотобумаги останутся светлыми и т. д. В результате вы получите позитив - изображе-ние, тонально обратное негативу, но зато соответствующее действительности: то, что было темным в предмете съемки(и светлым на негативе), будет на позитиве темным, а то, что было в натуре светлым (и темным на негативе), выйдет на позитиве также свет-лым. Операции получения позитивного изображения составляют позитивный процесс.

Света

сильные

Полутона Тени

глубокие светлые темные

Предмет съемки

Негатив

Позитив

Распределение тонов на предмете съемки, на негативе и на позитиве

По своей химической сущности негативный и позитивный процессы сходны. Раз-

личие их в том, что в негативном процессе вы работали на фотослое, нанесенном на про-зрачную подложку (стекло, если это пластинка, и целлулоид, если это пленка), а в пози-тивном процессе вы имеете дело с фотослоем, нанесенным на непрозрачную бумажную

66

подложку (фотобумага). Различна и техника, применяемая в этих процессах. Проявление же и остальная лабораторная обработка ведутся одинаково.

Позитивный процесс - процесс фотографического печатания - подразделяется на

две разновидности: • контактное печатание, при котором негатив находится в контакте с фотобума-гой (вплотную соприкасается с ней), и позитивное изображение по размеру рав-но негативу;

• увеличение, или проекционное печатание, при котором изображение посред-ством оптической системы увеличительного прибора проецируется на фотобу-магу и может быть увеличено до желаемого размера.

Позитивные отпечатки должны удовлетворять следующим основным требовани-ям:

а) быть резкими; б) правильно воспроизводить яркости отдельных участков предмета съемки (по-

мимо того что черное должно быть черным и белое – белым); в) все промежуточные тона и цвета должны быть переданы оттенками серого цве-

та, соответствующими по яркости объекту съемки. Для соблюдения первого условия прежде всего должен быть резким негатив. При

контактном печатании резкость негатива автоматически передается отпечатку. При уве-личении резкость зависит от точности наводки объектива увеличителя.

Резкость достигается без труда, но правильная передача на изображении яркостей деталей объекта съемки требует от фотографа внимания при подборе фотобумаги, при определении необходимой для печатания выдержки и при проявлении отпечатка. Любая неправильность в одной из этих операций искажает тоновоспроизведение предмета съемки.

Позитивное изображение - конечная цель всей фотографической работы, и на

долю позитивного процесса нередко выпадает исправление возможных тональных недо-статков негатива. В то время как из-за испорченного негатива пропадает вся съемка, в позитивном процессе метод проб обеспечивает достижение удовлетворительного резуль-тата, а взамен неудавшегося позитива можно сделать новый.

Предварительные приготовления

Для химико-фотографической лабораторной обработки фотобумаг с проявлением служат, как и для обработки пластинок и пленок, проявитель и закрепитель. Они поку-паются готовыми или приготовляются самостоятельно. Напомним еще раз, что специ-альные медленно работающие проявители для кинопленки не пригодны для обработки фотобумаг.

Проявитель и закрепитель. Продолжительность проявления в нем зависит от сорта фотобумаги и составляет 1-

2 минуты. Для закрепления годятся растворы, применяемые для пластинок и пленок. Кислый дубящий закрепитель предпочтительнее простого закрепителя. В одном литре закрепителя можно обработать 120 отпечатков 9 х 12 см или соот-

ветствующее по площади количество отпечатков других размеров.

67

Подготовка фотолаборатории. Открывать пакеты с фотобумагой и проявлять ее можно только в темном помещении при безопасном свете лабораторного фонаря. Но так как фотобумага значительно менее светочувствительна, чем пластинки и пленки, то к за-темнению помещения при позитивном процессе могут быть предъявлены менее строгие требования.

Если приходится размещать все на одном большом столе, то нужно тщательно оберегать негативы и фотобумагу от возможного попадания брызг воды или растворов.

Если в лаборатории имеются два стола, то на "сухом" столе поставьте настольную лампу белого света для контактного печатания или увеличитель; с одной стороны поло-жите негативы, с которых предполагается печатание, а с другой - пакеты с фотобумагой трех сортов: нормальной, мягкой и контрастной, пометив их жирными буквами Н, М, К, которые можно было бы легко различать при свете лабораторного фонаря.

На другом (собственно лабораторном) столе разместите четыре ванночки в таком же порядке, как и для обработки пластинок (справа налево): ванночка для проявления (ее нельзя использовать для других растворов), ванночка для промежуточной промывки, ванночка побольше для закрепления и (сзади нее) самая большая ванночка для оконча-тельной промывки отпечатков.

В первую справа ванночку налейте до половины ее высоты проявитель, третью ванночку на 8/4 наполните раствором закрепителя. Во вторую ванночку налейте чистой воды. Последнюю ванночку также наполните чистой водой (еще лучше поставить ее в раковину под водопроводный кран). Температура растворов и воды должна поддержи-ваться на уровне 18-20°.

Под рукой повесьте полотенце и поставьте сосуд для ополаскивания пальцев, а позади ванночек поместите лабораторный фонарь.

Лабораторный фонарь. В то время как при обработке некоторых негативных ма-

териалов часть важных операций приходится вести в полной темноте, печатание и уве-личение производятся при сравнительно ярком свете лабораторного фонаря, позволяю-щем хорошо рассмотреть проявляемое изображение (лампочку можно усилить до 25 ватт). Одни фотобумаги можно обрабатывать при оранжевом свете, другие - при светло-красном (руководствуйтесь указаниями на пакетах, а при отсутствии их пользуйтесь светло-красным светом).

Для каждого вновь применяемого сорта фотобумаги нужно снова проверять без-вредность света лабораторного фонаря.

Подбор фотобумаги В зависимости от характера самого предмета съемки, от освещения, от выдержки,

от светочувствительного материала и от проявления негативные изображения могут иметь тот или иной контраст: нормальный (нормальный негатив), пониженный (мягкий и вялый негативы) или повышенный (контрастный и жесткий негативы).

От позитивного же изображения в большинстве случаев требуется, чтобы его кон-траст был нормальным.

Неправильный контраст негатива компенсируется соответствующим подбором фотобумаги.

68

Влияние контраста негатива и контрастности фотобумаги на характер отпечатка

Мягкая бумага Нормальная бумага Контрастная бумага

Мягкий негатив Вялый отпечаток Мягкий или моно-тонный отпечаток

Нормальный отпечаток

Нормальный негатив Мягкий или моно-тонный отпечаток

Нормальный отпечаток

Контрастный отпечаток

Контрастный негатив Нормальный отпечаток

Контрастный отпечаток

Жесткий отпечаток

Из таблицы вытекает простое правило: для получения нормального фотоотпечатка

нужно печатать: • с нормального негатива - на нормальной бумаге N 2 или N 3; • с мягкого негатива - на контрастной бумаге N 4 или N 5; • с контрастного негатива - на мягкой бумаге N 1. Особо контрастная бумага N 6 и сверхконтрастная N 7 предназначены для штри-

ховых репродукций (черные линии на белом фоне или наоборот). Для обычных работ приобретите по пачке фотобумаги нужного вам размера каж-

дой из трех групп контрастности, то есть N 1, N 2 или N 3, N 4 или N 5. Пакет с фотобумагой можно открывать только в темном помещении при свете ла-

бораторного фонаря. Берите фотобумагу чистыми сухими пальцами за уголки. Вынув из пакета лист, сейчас же закройте пакет во избежание случайного попадания лучей акти-ничного (небезопасного) света.

Контактное печатание

Принадлежности для печатания Понадобятся печатная (контактная, копировальная) рамка, три пакета фотобумаги

различной контрастности, проявитель, закрепитель. Печатная рамка - это деревянная рамка формата применяемого негатива с вло-

женным в нее стеклом. Сзади рамка закрывается съемной крышкой, которая состоит из двух соединенных петлями половинок и оклеена изнутри сукном; крышка плотно при-жимается к стеклу двумя пружинами.

При печатании пленочный негатив кладется на стекло, которое должно быть со-вершенно чистым, а стеклянный негатив вкладывается в рамку вместо стекла и протира-ется с обратной стороны.

Экспонирование При белом свете осмотрите негатив и решите, на какой по контрастности фотобу-

маге его следует печатать. Положите печатную рамку на стол лицевой стороной книзу и снимите крышку с нее; в рамку положите негатив слоем кверху. Слой негатива легко определить, рассматривая негатив под углом к свету: слой - матовый, в то время как обо-ротная сторона - блестящая. Зажгите лабораторный фонарь и погасите белый свет.

Пробы делаются на небольших кусочках фотобумаги. Достав из пакета лист нуж-ной бумаги, разрежьте его (лист 9 X Х12 см на четыре части; лист 6 х 9 см пополам). От-ложив одну часть, остальные спрячьте в пакет и закройте его.

69

Оставшийся кусок фотобумаги положите слоем вниз на негатив, накрыв им ха-рактерную (включающую тени и света) и важную часть изображения. Фотобумага обыч-но слегка сворачивается в сторону слоя.

Кроме того, можно, проведя пальцем по краю фотобумаги с обеих сторон, опре-делить путем осязания, какая сторона покрыта фотослоем.

Запомните: негатив и фотобумага всегда должны лежать слоем к слою, иначе от-печаток получится нерезким. Крышку рамки положите на место и закрепите ее пружи-нами.

Пробное печатание Предварительные пробы здесь необходимы, ибо точность выдержки играет в по-

зитивном процессе решающую роль, а дать какие- либо определенные указания о по-требной ее величине невозможно.

При контактном печатании длительность правильной выдержки зависит от не-скольких причин: от плотности негатива, чувствительности данного сорта фотобумаги, яркости источника света и расстояния его от печатной рамки. С изменением любого из этих факторов меняется и необходимая выдержка. Она должна быть тем длительнее, чем плотнее негатив, чем ниже чувствительность бумаги, чем меньше яркость лампы и чем дальше последняя находится от рамки.

Так как плотность негатива и чувстви-тельность фотобумаги не зависят от пас, то вы должны сохранять постоянными два остальных фактора: яркость лампы и расстояние ее от пе-чатной рамки, например пользоваться электри-ческой лампочкой (лучше матовой или прикры-той папиросной бумагой) в 25 ватт при расстоя-нии ее от рамки в полметра.

Печатать можно и при любом другом ис-кусственном источнике света: керосиновой лам-пе, карбидовом фонаре, автомобильной фаре, карманном электрическом фонарике, свече, в крайнем случае даже при спичке, варьируя вы-держку и расстояние сообразно яркости света.

Яркий солнечный свет для печатания чересчур силен, но в комнате, вдали от окна, можно воспользоваться рассеянным дневным светом; в зимний пасмурный день при ма-лочувствительной фотобумаге выдержка достигает десятков секунд.

При настольной или передвижной висячей лампе рамку можно поставить или по-ложить на стол, при верхнем освещении - держать рамку в полуметре от лампы. Лампа во всех случаях должна находиться против центра рамки, причем для равномерности освещения рамку (или лампу) слегка двигайте в течение всей выдержки.

Для первой пробы включите белый свет, например, на 8 секунд, следя по часам за секундной стрелкой. Затем выключите белый свет, положите рамку стеклом вниз, сни-мите крышку, извлеките экспонированный листок фотобумаги и перенесите его в ван-ночку с проявителем.

Печатная (контактная) рамка

70

3.3. Процессы цветной фотографии

Фотография цветная (от греч. phos, род. п. photos -свет и grapho - пишу), совокуп-

ность способов и процессов получения изображения объекта фото- и киносъемки в. натуральных цветах.

Большинство способов фотографии цветной основано на трехкомпонентной теории цветового зрения, согласно которой любой цвет можно получить из комбинации излуче-ний трех основных цветов - красного, зеленого и синего. При фотосъемке раздельно ре-гистрируют на фотопленке действие этих излучений в виде трех фотографич. изображе-ний (стадия цветоделения), которые на послед, стадии используют для цветовоспроизве-дения (синтез цветов).

Цветоделенные изображения м. б. получены на обычных черно-белых или много-слойных цветных фотографич. материалах. В первом случае с объекта съемки экспони-рованием через красный, зеленый и синий светофильтры получают три одноцветных негатива, с которых печатают три частичных позитивных изображения; совмещая по-следние по контуру и проецируя через светофильтры на экран, получают цветное фото-графич. изображение объекта (аддитивный способ синтеза цветовоспроизведений).

В наиб. распространенном случае с использованием многослойных цветных фото-материалов цветоделение достигается путем избират. поглощения основных цветов тре-мя галогеносеребряными светочувствит. слоями: верхний несенсибилизированный слой чувствителен только к синим лучам, средний оптически сенсибилизирован к зеленым лучам, нижний - к красным. Скрытое фотографич. изображение образуется в каждом из трех эмульсионных слоев лишь под действием соответствующей части видимого света.

По способу воспроизведения цветного изображения различают главным образом

негативно-позитивные и позитивные (с обращением) процессы. При негативно-позитивном процессе превращение скрытого изображения в видимое

на первой стадии осуществляется под действием спец. проявителей для фотографии цветной (цветных проявителей), которые не только превращают AgHal в металлическом Ag, но и вместе с цветообразующими компонентами эмульсионных слоев участвуют в образовании изображения из органических красителей. В верх. слое получается изобра-жение из желтого красителя, в среднем - из пурпурного, в нижнем -из голубого, т. е. цвет частичных изображений является дополнительным к цвету лучей при экспонировании (субтрактивный способ цветовоспроизведения, или гидротипия). Красители осаждаются на тех участках эмульсионного слоя, на которых есть металлическое серебро. поэтому полученное цветное изображение оказывается совмещенным с серебряным черно-белым.

Позитивное изображение получают печатанием негатива на многослойной цвет-ной фотобумаге. при этом все цвета на позитиве воспроизводятся такими же, как у фото-графируемого объекта.

В случае позитивного процесса обработку экспонированного цветного фотоматери-ала ведут сначала в обычном черно-белом проявителе, содержащем в качестве проявля-ющего вещества гидрохинон (иногда с фенидоном); при этом в эмульсионных слоях об-разуются три негативных цветоделенных изображения, состоящие из металлического Ag. Затем фотографический материал без фиксирования засвечивают и под действием цвет-

71

ных проявителей из остаточного AgHal во всех эмульсионных слоях получают частич-ные позитивные изображения из смеси металлич. Ag с красителем соответствующего цвета. После отбеливания Ag, фиксирования, промывки и сушки в эмульсионных слоях остаются изображения из красителей (частичные одноцветные позитивы), образующие в совокупности требуемые цвета объекта съемки.

При некоторых способах позитивной фотографии цветной для экспонирования ис-пользуют черно-белые фотоматериалы, вводя цветооб-разующие компоненты в состав проявителей. Получаемые этим способом изображения отличаются высоким качеством цветовоспроизведения, однако обработка фотоматериала включает раздельное для каж-дого слоя засвечивание и проявление цветными проявителями, что значительно услож-няет процесс.

Для получения копий с многоцветных позитивов (позитивно-позитивный процесс) используют фотоматериалы, в светочувствит. слои которых заранее вводят желтый, пур-пурный и голубой красители. При печатании, например с цветных "слайдов", в каждом слое цветного фотоматериала возникают скрытые фотографич. изображения, а после черно-белого проявления - цветоделенные негативы, состоящие из металлич. Ag. При последующем отбеливании в кислой среде (Ag переходит в AgHal) красители разруша-ются, превращаясь в бесцв. аминосоединения, а остаточные кол-ва красителей образуют в каждом слое соответствующие частичные позитивные изображения.

Широкое распространение получил цветной процесс с диффузионным переносом изображения, в результате которого на бумаге получают единственный цветной позитив (моментальная съемка, или поляроид-процесс). Такой процесс является одноступенным: химическо-фотографическая обработка экспонированной пленки и получение позитива происходят одновременно непосредственно в фотоаппарате. Фотокомплект для съемки содержит катушки с намотанными на них цветной негативной пленкой и слабочувствит. фотобумагой и ампулы с пастообразным проявляюще-фиксирующим составом. После экспонирования пленка вместе с бумагой протягивается в обрабатывающую камеру фо-тоаппарата; при этом ампулы раздавливаются и паста равномерно распределяется между фотослоем негативного материала и приемным позитивным слоем.

В используемой в этом процессе цветной фотопленке каждый из трех желатиновых слоев с определенной спектральной чувствительностью разделен на два подслоя -верхний, светочувствит. (содержащий AgHal), и нижний, окрашенный в дополнительной к цвету зональной чувствительности верх. подслоя (соотв. в желтый, пурпурный и голу-бой).

Молекула каждого красителя содержит проявляющую группировку (напр., гидрохи-ноновую), которая придает ему способность диффундировать (в щелочной среде) в соот-ветствующий верх. подслой и проявлять в нем скрытое цветоделенное изображение. Мо-лекулы красителя, участвующие в проявлении, окисляются и теряют способность диф-фундировать, оставаясь в "своих" подслоях; неизмененные молекулы красителя, продол-жая диффундировать, достигают желатинового слоя бумаги, находящегося в контакте с многослойной цветной пленкой, и участвуют в образовании цветного позитивного изоб-ражения в соответствии с субтрактивным принципом цветовоспроизведения.

72

Схема диффузионного цветного фотографического процесса (с обращением). Штриховкой обозначены черно белые цветоделенные негативные изображения,

состоящие из металлического серебра.

Кроме обычной фотографии цветной, воспроизводящей действительные цвета объ-ектов съемки, в научной фотографии используют двух- или трехслойные спектрозональ-ные пленки, чувствительные к отдельным зонам спектра, включая ИК излучение. Цвета на получаемых позитивах передаются с заведомым искажением, что позволяет наиб. чет-ко выделить малоразличимые в естественных условиях детали местности.

Фотографирование на черно-белые или цветные спектрозональные пленки проводят спец. фотоаппаратом с желтым или красным светофильтрами; при печати применяют обычные цветные (многослойные) или спец. спектрозональные (двухслойные) фотобума-ги и позитивные пленки.

В черно-белом варианте сначала получают цветоделенные изображения в несколь-ких зонах спектра, которые при цветовоспроизведении совмещают и рассматривают непосредственно или через соответствующие светофильтры; в цветном варианте цвето-деленные изображения обычно совмещены. Спектрозональную фотографию в рентге-новских лучах используют для микрофотосъемки биол. объектов и шлифов минералов, содержащих разл. включения. Осуществляют такую съемку на обычных трехслойных цветных фотоматериалах; при этом различие цвета изображения соответствует различ-ной глубине проникновения излучения (через один, два или три эмульсионных слоя).

Впервые на возможность фотографич. цветовоспроизведения указал Дж. Максвелл (1861), который и осуществил аддитивный способ синтеза цветов. Субтрактивный спо-соб цветовоспроизведения, наиб. употребляемый в настоящее время, был предложен Л. Дюко дю Ороном (1868).

Фотографические процессы — способы получения фотографий от подготовки ис-ходного материала до момента получения готовой фотографии, описываемые в комплек-се.

В черно-белом изображении содержатся разные количества серебра - большие в темных его участках и малые - в светлых. С увеличением количества серебра уменьшает-ся общая интенсивность света, отраженного данным участком (или пропущенного, если он прозрачен).

Цветное изображение состоит из трех элементарных однокрасочных, сложенных вместе. Каждое из них управляет отражением (пропусканием) не по всему спектру, как черно-белое, а только в пределах одной из его зон. Это связано с тем, что каждый из кра-сителей, из которых построены элементарные изображения, поглощает практически в одной зоне спектра и от количества красителя на данном участке зависит поглощение одного из зональных излучений - красного, зеленого или синего.

Например, голубое изображение состоит из разных количеств красителя, определя-ющих поглощение в красной зоне. Чем больше его на данном участке, тем сильнее по-глощение красных излучений: темные участки голубого поглощают их сильно, а светлые - слабо, при почти полном отражении или пропускании излучений двух других зон. Точ-

73

но так же пурпурное изображение управляет интенсивностью зеленых, а желтое - синих излучений.

Ощущение любого цвета может быть вызвано воздействием на глаз красного, зеле-ного и синего световых пучков, взятых в том или ином количественном соотношении. Из этого понятно, что, сочетая толщины слоев голубой, пурпурной и желтой красок, управ-ляющих основными излучениями, можно получить заданный цвет.

Схема регулирования зонального отражения идеальными красками

На рисунке дана идеализированная схема, иллюстрирующая цвета элементарных

изображений, представленных слоями красок разной толщины, наложенными на бумагу. Одно из них - желтое - регулирует синее излучение, не влияя на отражение от бумаги в зеленой и красной зонах спектра (рис. а).

Если желтая краска предварительно нанесена на слой пурпурной, то последняя в той или иной степени поглощает зеленую часть спектра, и теперь желтая изменяет интенсив-ность синего при постоянном уменьшенном зеленом (рис. б). Если же она наложена на голубую, то управляет синим излучением при постоянстве красного. И, наконец, если желтая лежит на достаточно толстых слоях двух других красок, то регулирует только си-нее излучение при полном поглощении остальных.

Зона спектра - область преобладания чувствительности одной из групп цветоощу-щающих рецепторов глаза: 400 - 490 нм - синяя, 490-570 нм - зеленая и 570 - 700 - крас-ная. Чаще их границы округляют до 400-500, 500-600 и 600-700 нм.

При первоначальном изложении основ цветной фотографии не большим поглоще-нием в двух других зонах целесообразно пренебречь.

74

4. Технология обработки черно-белых фотоматериалов

4.1. Проявляющие растворы и их составы 4.2. Основные способы проявления 4.3. Черно-белый процесс обращения 4.4. Технология обработки фотоотпечатков

4.1. Проявляющие растворы и их составы

Проявляющие растворы В процессе проявления фотопленок происходит не только избирательное восста-

новление затронутых действием света микрокристаллов серебра светочувствительного слоя, но и частичное восстановление микрокисталлов, не затронутых действием света, что вызывает образование вуали. Чем меньше будет вуаль, тем лучше показатели прояв-ляемого фотографического материала. Правильно составленные проявляющие растворы повышают эффективность проявления.

Все компоненты, входящие в проявляющие растворы, по своим функциям подраз-деляются на:

ü проявляющие; ü сохраняющие; ü ускоряющие; ü антивуалирующие; ü специальные добавки.

Проявляющие вещества - это восстановители галогенидов серебра до металличе-ского, обладающие избирательным действием, т. е. способностью восстанавливать не все кристаллы галогенидов серебра фотослоя, а только те, которые подверглись действию света при экспозиции, остальные практически остаются без изменения.

Ускоряющие вещества. Для придания проявляющим растворам определенной кислотно-щелочной среды, в них вводят вещества, обладающие соответствующими ще-лочными свойствами.

В зависимости от применяемых проявляющих веществ, а также от свойств состав-ляемого раствора можно применять различные ускоряющие вещества. Так, для получе-ния быстроработающих высококонтрастных растворов применяют едкие щелочи NаОН; КОН, для нормальных растворов - карбонаты щелочных металлов Na2СО3; К2СО3; для выравнивающих мелкозернистых - тетраборат натрия Na2B4O7 (бура) или тринатрий-фосфат Na3PO4.

При составлении проявляющих растворов выбор вещества, используемого в каче-стве ускорителя, зависит от требуемой степени активности проявителя и химической природы проявляющего вещества.

Сохраняющие или консервирующие вещества. Основным сохраняющим веще-ством, применяемым и проявляющих растворах, является сульфит натрия Na2SO4, связы-вающий продукты окисления проявляющих веществ с образованием соответствующих сульфонатов и предохраняющий их таким образом от окисления кислородом воздуха. Такое консервирующее действие сульфита в проявляющих растворах и служило для определения его рационального содержания в них. Однако роль сульфита в процессе

75

проявления более сложна, и поэтому он не может называться только консервирующим веществом.

Сульфит поддерживает постоянство концентрации восстановленной формы прояв-ляющего вещества, поддерживает постоянство щелочности проявителя, образуя едкую щелочь в процессе восстановления хиноидной формы; связывает окисленную форму проявляющего вещества, препятствуя возникновению осадка бурого цвета, загрязняюще-го раствор; увеличивает растворимость галогенного серебра в проявляющем растворе, тем самым уменьшая величину зерна в полученном изображении, чем и объясняется наличие большого количества сульфита в мелкозернистых проявителях.

Содержание сульфита зависит от свойства и назначения составляемых проявляю-щих растворов и изменяется в широких диапазонах - от нескольких граммов до 100 - 150 г/л.

Антивуалирующие вещества. В процессе проявления происходит восстановление галогенного серебра до металлического, причем в первую очередь восстанавливается се-ребро, на которое в той или иной степени подействовал свет во время экспонирования. Но при дальнейшем проявлении начинают восстанавливаться и те кристаллы, на которые свет не подействовал, что вызывает образование вуали, значительно ухудшая качество изображения. Для уменьшения этого явления и применяются антивуалирующие веще-ства, действие которых сводится к торможению процесса проявления, главным образом в начальной стадии, и сильнее влияет на малые плотности, чем на большие.

К антивуалирующим веществам относятся растворимые бромиды (йодистый и бромистый калий) и органические вещества (бензотриазол, 6 - нитробензимидазол и др.). Создавая избыток ионов брома в растворе, они уменьшают в нем количество ионов серебра, что и сказывается в увеличении индукционного периода, так как скорость начавшегося проявления мало зависит от концентрации бромидов. Еще больше в этом отношении действуют йодиды. Добавление в проявляющий раствор йодистого калия от 10 до 50 мл. 0,1%-ного раствора на 1 л проявителя дает возможность проявлять старую вуалированную бумагу без заметной вуали.

Для проявления переэкспонированного материала применяют бензотриазол (0,01-0,1 г/л), который образует с серебром труднорастворимые соединения. При его исполь-зовании снижаются оптические плотности; больше плотность вуали, меньше - участков сильно экспонированных, что значительно повышает коэффициент контрастности.

Специальные добавки. Кроме перечисленных основных компонентов в проявля-ющие растворы входят различные вещества, которые придают дополнительные свойства проявляющим растворам. Сернокислый натрий Na2SO4 (50-150 г/л) и спирт (30-60 мл/л) уменьшают набухание фотослоя, временно задубливая его и давая возможность обрабатывать пленку при повышенной температуре. Динатриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты (трилон Б) и гексаметафосфат натрия применяют для предот-вращения образования нерастворимых кальциевых солей при использовании жесткой воды.

Добавление в проявитель небольшого количества растворителей галогенидов сере-бра, тиосульфата натрия, роданистого калия уменьшают зернистость изображения.

Выравнивающие проявители характеризуются замедленным проявлением силь-но экспонированных участков и нормальным - слабо экспонированных.

Контрастные проявители характеризуются ускоренным проявлением сильно экс-понированных участков и медленным - слабо экспонированным.

76

Проявители для недоэкспонированных слоев должны относительно быстро про-являть слабо экспонированные участии и медленно - участки, получившие большую экс-позицию, и обладать высокой избирательной способностью.

Проявители для переэкспонированных слоев должны проявлять слабо экспони-рованные участки несколько быстрей, а сильно экспонированные - с нормальной скоро-стью.

Останавливающие растворы

Останавливающие ванны применяют после проявляющего процесса. В одних слу-чаях это может быть ванна с водой, в которой происходит ополаскивание проявленного фотоматериала, в других - ванна с раствором, имеющим кислую реакцию, когда возни-кает необходимость быстрой остановки проявления, что достигается понижением рН раствора в фотографическом слое.

Кислые останавливающие ванны могут быть различны по своему составу в за-висимости от применяемых перед ними проявляющих растворов и концентрации тио-сульфата натрия в фиксирующем растворе. Для составления останавливающих ванн применяются: уксуснокислый натрий безводный (20-50 г/л); уксусная кислота 28 %-ная (30-100 мл/л); лимонная кислота (15 г/л); соляная кислота (2 мл/л) и др. Иногда в оста-навливающую ванну вводят формалин или другие дубящие вещества для придания фото-слою большей механической прочности при обработке в растворах с повышенной темпе-ратурой.

Фиксирующие растворы

В результате процесса проявления в фотослое образуется изображение, состоящее из металлического серебра, но кроме него остается галогенное серебро, на которое свет не подействовал и которое в процессе проявления не было восстановлено. Для его уда-ления и применяется процесс фиксирования. Фиксирующей способностью (способно-стью переводить галогенные соли в растворимые соединения) обладают различные ве-щества: тиосульфат натрия или аммония, и др.

В фотографии основным фиксирующим веществом является тиосульфат натрия, хорошо сохраняющийся и легко растворяющийся в воде. Тиосульфат натрия может быть безводным и кристаллическим. Чаще всего применяется кристаллический Na2S2O3.5H2O, имеющий вид прозрачных бесцветных кристаллов.

Растворение тиосульфата натрия сопровождается большим поглощением тепла, раствор сильно охлаждается, поэтому для растворения тиосульфата натрия рекомендует-ся брать воду температурой 50°С. Следовательно, реакция фиксирования может идти только при избытке тиосульфата натрия; процесс фиксирования начинается при 15%-ной концентрации. С увеличением концентрации до 40% скорость процесса фиксирования растет.

При дальнейшем увеличении концентрации, скорость фиксирования начинает снижаться, так как увеличение концентрации тиосульфата натрия вызывает уменьшение набухания фотослоя и временное его задубливание, что уменьшает диффузию фиксиру-ющего раствора в глубь светочувствительного слоя.

В зависимости от условий обработки светочувствительных материалов применя-ются различные фиксирующие растворы, которые подразделяются на простые, кислые, кислые дубящие, быстрые фиксажи в зависимости от входящих в них компонентов.

77

К простым растворам относится раствор тиосульфата натрия в воде без каких-либо добавок. Для придания фиксирующим растворам перечисленных свойств в них вводят различные добавки: аммоний хлористый NH4CL, входит в состав быстрых фиксажей; в состав кислых фиксажей входит калий метабисульфит K2S2O5; кислота борная Н3ВО3; кислота лимонная C6H8O7.H2O; кислота серная H2SO4; кислота соляная НCL и др. Квасцы алюмокалиевые K2SO4.AI2(SO4)3.24H2O и квасцы хромовые KCr(SO4)3.12H2O входят в состав кислых дубящих фиксажей.

При смешивании растворов тиосульфата натрия с кислотами последние предвари-тельно готовят в виде разбавленных водных растворов, содержащих сульфит натрия, ко-торые затем небольшими порциями вливают в раствор тиосульфата натрия.

Несоблюдение этого условия ведет к разложению тиосульфата натрия с выделени-ем серы. При составлении дубящих фиксажей квасцы и формалин вводят в фиксаж по-следними в виде раствора малыми порциями при помешивании, в противном случае происходит разложение тиосульфата натрия с выпадением серы в осадок.

4.2. Основные способы проявления

Чем притягательна чёрно-белая фотография — она подкупает простотой получения

аналогового изображения. Проявка чёрно-белой плёнки — задача вполне простая, не требующая особых

условий и затрат.

Для проявки плёнки нужно: • Бачок для проявки • Мензурка (0,5—1 л) • Кувшин для раствора (1—2 л) • Бачки для хранения раствора (1—2 л) • Термометр • Весы

78

• Таймер • Мешалка • Фильтровальная бумага • Тёмная комната или светонепроницаемый рукав • Щипцы для отжима плёнки • Прищепки для сушки плёнки • Химикаты или растворы: проявитель, фиксаж

Бачок для проявки плёнки Приобрести бачок сегодня — не проблема, главное — определиться, какой именно

вам нужен. Есть бачки для 35-мм фотоплёнки, есть для широкой, есть универсальные. Универсальные, как правило, удобны ещё и тем, что в них можно проявлять сразу два ролика узкой плёнки.

Кроме размеров, бачки различаются способом зарядки плёнки. Классический одно-спиральный бачок для узкой плёнки времён СССР заряжается весьма просто, но требует аккуратности при зарядке. Хвостик плёнки для этого бачка обрезать не надо: он закреп-ляется в основании спирали, после чего плёнка наматывается под углом. Так как спираль у бачка только одна, внизу, есть риск слипания витков плёнки. При правильной зарядке этого не должно произойти, но, увы, иногда случается.

Куда лучшим выбором будут современные двуспиральные универсальные бачки AP, Paterson, Jobo. Зарядка плёнки в такие бачки весьма проста и удобна.

Мы взяли универсальный бачок AP Compact. Благодаря особой конструкции оси спирали в нём можно проявлять плёнки разных форматов: 135, 126, 127, 120/220.

79

Но нас в первую очередь интересуют узкая (135) и широкая (120) плёнки. При про-явке одного ролика узкой плёнки потребуется 375 мл раствора, двух — 650 мл, а для од-ной широкой плёнки — 590 мл.

Мензурки и ёмкости для растворов Мензурка понадобится при оставлении растворов. Конечно, на кухне наверняка

может найтись подходящая мерная ёмкость, но приготовление пищи и проявка плёнки — несовместимые между собой процессы.

Оптимально приобрести пластиковую мензурку на 1 л и пару пластиковых мерных кувшинов ёмкостью 1—2 л, в которых вы и будете смешивать растворы.

Для хранения готовых растворов лучше всего использовать бачки-гармошки. Дело в том, что проявитель и фиксаж в виде растворов могут храниться достаточно долго, но основные факторы, влияющие на их сохранность, — свет и контакт с воздухом. Чем меньше площадь раствора, контактирующая с воздухом, тем лучше. Бачок-гармошка позволяет решить проблему с различными объёмами раствора: просто сожмите бачок, чтобы раствор поднялся до края горлышка, и плотно закрутите крышку.

Термометр, весы , мешалка Без термометра никак не обойтись: температура проявления — один из важнейших

факторов. Весы будут необходимы, чтобы точно отмерить нужное количество химика-тов. Для размешивания раствора вам понадобится мешалка — приспособление не обяза-тельное, но весьма удобное.

Таймер Время проявления — один из важнейших факторов, определяющих качество ре-

зультата. Чем короче время проявления, тем точнее вы должны его контролировать. Ино-гда ошибка даже в 5—10 секунд может повлиять на качество проявки. Совсем не обязательно обзаводиться специальным таймером, но озаботиться контролем за временем проявки — необходимо.

Фильтровальная бумага В идеале для составления растворов, особенно проявителя, лучше всего использо-

вать дистилированную воду. Но если её нет — не беда, можно использовать воду из-под крана или колодезную.

В таких случаях понадобится фильтровальная бумага или её аналоги: различные салфетки или бумажные фильтры для кофе.

80

Тёмная комната или светонепроницаемый рукав Заряжать бачок плёнкой нужно в полной темноте. Так что будет нужна тёмная (аб-

солютно тёмная!) комната или светонепроницаемый рукав.

Можно воспользоваться «классическим» способом — застёгнутой курткой на под-кладке, предварительно подвернув воротник и низ: получается вполне себе светонепро-ницаемый мешок с самыми настоящими рукавами. Если сомневаетесь в светонепроница-емости одной куртки — используйте две.

Щипцы для отжима и прищепки для сушки плёнки После промывки плёнки перед сушкой с неё необходимо удалить капельки влаги,

так как при высыхании они оставят следы на плёнке. И если капельки на стороне под-ложки удалить будет легко, то пятна с эмульсии можно будет только смыть.

В профессиональных лабораториях перед сушкой плёнку ненадолго помещают в специальный ополаскиватель — он помогает избавиться от лишних капелек, но в быто-вых условиях вполне можно обойтись и без него.

Для удаления капелек удобно использовать специальные щипцы с резиновыми губками. Важно только следить за их чистотой.

Нет щипцов? Можно обойтись влажной мягкой замшевой тряпочкой. Прищепки — важная мелочь — помогут повесить плёнку и не дадут ей скрутиться

при высыхании. Теперь осталось приобрести химикаты. Нам потребуются проявитель и фиксаж.

Есть ещё так называемая стоп-ванна (она прекращает процесс проявки плёнки), но, по-верьте, можно обойтись и без неё.

Внимание! Химические реактивы небезопасны для человека. Храните их вне досягаемости детей. Избегайте попадания в глаза и уж, конечно, не пытайтесь их съесть или выпить: если такое случилось — немедленно обратитесь к врачу.

81

Если ваша кожа чувствительна к разной химии, при работе с растворами не лиш-ним будет использовать резиновые перчатки.

Проявитель Сегодня приобрести качественный проявитель несложно. В идеале лучше исполь-

зовать рекомендованные производителем плёнки проявители. Кроме того, результат с каждой конкретной плёнкой зависит от применяемого проявителя. Проявитель оказывает существенное влияние на структуру зерна в проявленной плёнке, что неизбежно влияет и на характер изображения. Используя различные проявители с одной и той же плёнкой, вы получите отличающиеся результаты. Но это весьма широкая тема для творчества и дискуссий, и мы не будем её касаться в данном материале. Начнём с основ и возьмём классический проявитель.

Проявитель мы берём самый стандартный — D76 от компании Kodak. Он бывает и в виде концентрированных растворов, но мы берём в виде готовой смеси химикатов. Нам потребуется просто развести его водой.

Стоп-ванна Пока проявитель сливается, пока заливается и сливается вода для промежуточной

промывки, процесс проявления хоть и замедляется, но не прекращается до тех пор, пока мы не зальём фиксаж. Стоп-ванна останавливает процесс проявки.

По сути это обычная пищевая уксусная эссенция, сильно разбавленная водой: 20 мл уксусной кислоты на 0,5 л раствора. Пользоваться или нет этим этапом — дело ваше. Лично я избегаю этого действия, не забывая о том, что, пока не залит фиксаж, — плёнка проявляется. Для коррекции времени проявления достаточно просто начать сливать про-явитель немного раньше.

Фиксаж С фиксажом премудростей существенно меньше. Обычно он продаётся в виде по-

рошка. Мы взяли универсальный фиксаж FOMAFIX P (он одинаково хорош и для плён-ки, и для бумаги).

82

Итак, всё необходимое у нас есть, так что приступим. Подготовка растворов Первым делом необходимо подготовить растворы. Как правило, проявитель —

концентрированный раствор, который перед проявкой плёнки разбавляется водой. И рас-твор этот неплохо хранится. Это удобно, так как, составив один раз относительно не-большой объём проявителя-концентрата, вы можете быстро подготовить проявитель для плёнки. Но сначала — составим этот концентрат.

На упаковке проявителя D-76 от Kodak вы не увидите иных названий плёнок, кро-ме плёнок Kodak. Пусть вас это не пугает. D-76 — стандартный проявитель. В этом легко убедиться, посмотрев на таблицу проявителей для вашей плёнки (обычно напечатана на обратной стороне упаковки).

Мы приобрели упаковку проявителя D-76 (415 г), рассчитанную на приготовление 3,8 л проявителя. Нам столько не нужно, нам достаточно и четверти этого объё-ма. Поэтому мы отвешиваем четверть порошка.

83

Следуя инструкции на упаковке, тщательно растворяем его в 750 мл воды (предва-рительно мы отфильтровали нашу колодезную воду), разогретых до 50—55°C. После полного растворения порошка, доливаем воду до объёма 950 мл. Проявитель готов! Остаётся только охладить его до нужной температуры проявления.

Теперь фиксаж. В отличие от проявителя, фиксаж в нашей упаковке состоит из двух частей, которые необхдимо растворить в воде. Обратите внимание, что раствор для плёнки должен в конечном итоге иметь объём 750 мл, в то время как для фотобумаги его можно развести до 1 л.

Фиксаж готовится в воде комнатной температуры. Принцип приготовления раство-ра такой же — сначала химикаты растворяются в несколько меньшем объёме, после чего добавляется нужное количество воды.

Зарядка бачка Перед зарядкой бачка хорошенько ознакомьтесь с его конструкцией и способом за-

рядки. Дело в том, что заряжать бачок вам придётся на ощупь. В идеале стоит пожертво-вать одним роликом неэкспонированной плёнки и потренироваться заряжать бачок на свету.

84

Зарядка узкой плёнки Наш бачок AP имеет двуспиральную конструкцию, которая предполагает протал-

кивание плёнки к центру спирали. Перед зарядкой в бачок необходимо с помощью экс-трактора достать кончик плёнки из кассеты, обрезать хвостик и скруглить её края.

Теперь нужно правильно соединить детали спирали, чтобы она подходила под раз-мер нашей плёнки.

Помещаем бачок, крышку, спираль и плёнку в светонепроницаемый мешок (в нашем случае — куртку), просовываем руки в рукава, наощупь вставляем плёнку в спи-раль и проталкиваем её к центру, помогая специальными выступами с шариками, отры-ваем хвост плёнки от кассеты, вставляем спираль с плёнкой в бачок и надёжно закрыва-ем его крышкой. Всё, теперь все операции по проявлению плёнки можно делать на свету. Вас смущают отверстия в крышке бачка? Не волнуйтесь: если крышка закрыта, свет внутрь не попадёт.

Зарядка широкой плёнки Конструкция бачка AP позволяет проявлять плёнку разных форматов. Для широ-

кой достаточно составить детали спирали так, чтобы её размер соответствовал плёнке. Внимание! Вынимать или нет плёнку из кассеты перед проявкой? Если вы ис-

пользуете многоразовые кассеты или у вас есть специальная открывашка для кас-сет, то лучше вынуть плёнку из кассеты перед зарядкой в бачок. Лишний раз про-таскивать плёнку через бархотки кассеты нежелательно: там всегда может ока-заться соринка-пылинка, которая поцарапает эмульсию.

Обрезать края широкой плёнки не придётся. Поместив плёнку с бачком, крышкой и спиралью в светонепроницаемый мешок, просто разверните ракорд, аккуратно вставьте конец плёнки в направляющие спирали и, пользуясь специальными выступами с шари-ками, проталкивйте её к центру спирали. Тут главное не суетиться и не хватать поверх-

85

ность плёнки пальцами (старайтесь касаться только краёв). Спираль в бачок, бачок за-крываем крышкой. Всё – теперь можно проявлять.

Подготовка растворов для проявки Процесс проявки плёнки одинаков и для широкой, и для узкой плёнки. Перед нача-

лом процесса необходимо подготовить все растворы. Раствор проявителя необходимо подготовить непосредственно перед процессом

проявки. Для этого необходимо определить количество нужного вам раствора: на бачке нанесена необходимая информация об объёме раствора в зависимости от типа проявляе-мой плёнки и её количества.

Теперь необходимо определиться с консистенцией раствора проявителя в зависи-мости от плёнки и проявителя. Для этого понадобится инструкция к фотоплёнке. Обычно она печатается на внутренней стороне упаковки плёнки.

Допустим, мы решили проявить ролик широкой плёнки Ilford PAN F Plus, которую мы экспонировали с чувствительностью 50 ISO.

Использовать проявитель D-76 можно двумя способами — неразбавленным или разбавленным наполовину водой.

Мы будем проявлять разбавленным. Для этого берём мензурку для готового рас-твора, наливаем нужное количество проявителя.

Теперь необходимо добавить столько же воды, но прежде чем добавлять воду, об-ратим внимание на очень важный фактор проявления — температуру. Обычно концен-трат проявителя хранится в холодильнике, поэтому его темпратура существенно ниже стандартной температуры процесса чёрно-белой проявки 20°С. Значит, чтобы поднять температуру проявителя, необходимо добавлять тёплую воду.

Лучше, если температура готового раствора будет чуть выше 20°С: остудить его гораздо проще.

Сразу же подготовим и необходимое количество фиксажа. Температура фиксажа не так важна, достаточно, если она будет комнатной.

Внимание! Температура проявителя очень важна для качественного резуль-тата, но и температура других растворов может оказать влияние на конечный ре-зультат. Слишком холодные или горячие растворы неприемлемы! Достаточно, если температура остальных растворов будет находится в диапазоне 15—25°С.

Проявка Перед проявлением плёнки нужно убедиться, что всё готово. Бачок заряжен, рас-

творы в нужном объёме подготовлены, таймер на взводе. Запускаем таймер. Заливаем проявитель в бачок с плёнкой.

86

Во время проявки необходимо вращать спирали внутри бачка. Можно воспользо-ваться герметичной крышкой, и переворачивать бачок. Слишком интенсивное вращение или тряска приведут к перепроявленной плёнке, с повышенным контрастом, поэтому — всё в меру. Достаточно пару раз в минуту крутануть спираль.

Промежуточная промывка

По окончании времени проявки сливаем проявитель и быстро заливаем воду. Два-три раза интенсивно прокручиваем спираль и сливаем воду.

Фиксирование Заливаем фиксаж. Интенсивно прокручиваем несколько раз в начале. В процессе

фиксирования плёнки вращаем спираль пару раз в минуту.

87

Промывка плёнки

Сливаем фиксаж. Фиксаж можно использовать многократно, поэтому мы не выли-ваем его в раковину, а сливаем в ёмкость с фиксажом.

Теперь бачок можно открыть. Для промывки достаточно поставить бачок под струю холодной воды на 5—7 минут и регулярно интенсивно его встряхивать или про-кручивать спираль.

88

Заливаем чистой воды, закрываем бачок, интенсивно встряхиваем его несколько раз, после чего сливаем воду. Повторяем процедуру не менее шести раз.

Сушка плёнки

Вынув плёнку из бачка, необходимо избавить её от капелек воды. Для этого мы ис-пользуем щипцы или влажную мягкую замшу. Остаётся повесить плёнку для сушки. Прицепляем к концам плёнки прищепки и вешаем её в чистом месте, где нет сквозняков, например, в ванной комнате.

Сушка плёнки занимает до 2 часов. Если вам не терпится ускорить процесс, можно воспользоваться феном, но не горячим. И помните, что пыль, севшую на влажную плён-ку, будет удалить непросто, так что аккуратность и чистота — вот залог отличного ре-зультата.

Контроль качества проявки Мы проявили плёнку, но изображение слишком блёклое, или, наоборот, слишком

тёмное. В чём проблема? Неверная экспозиция или неправильная проявка? Проверить это очень просто: на перфорации плёнки нанесены штришки и/или но-

мера кадров — эта информация экспонирована на плёнку во время производства. Если она выглядит блёкло — вы недопроявили плёнку, если излишне черна, с расплывающи-мися краями — плёнка перепроявлена.

После того как плёнка высохла, разрезаем её на куски по 6 кадров, начиная с по-следнего, и помещаем в сливеры. Почему нужно разрезать плёнку с конца? В стандарт-ном сливере семь отсеков для отрезков по 6 кадров, но, вспоминаем, что на плёнке может оказаться больше экспонированных кадров, чем стандартных 36. Если начнёте резать от первого, есть риск, что в конце останется 1—2 кадра, а при печати вставлять один кадрик в увеличитель чаще всего невозможно. А первые кадры обязательно останутся с допол-нительным служебным отрезком плёнки.

89

4.3. Черно-белый процесс обращения Экспонированный фотоматериал можно обработать способом, позволяющим непо-

средственно получить позитивное изображение. Этот способ обработки называется об-ращением. Обращению поддаются практически все фотоматериалы, но наилучшие ре-зультаты получаются на специальных обращаемых фотоматериалах.

В отличие от негативного процесса в процессе обращения после проявления про-водят растворение негативного изображения. Оставшийся в слое галогенид серебра соб-ственно и составляет непроявленное позитивное изображение. Последнее либо засвечи-вают и проявляют, либо, минуя засветку, чернят в соответствующем растворе.

Если обращению подвергаются обычные негативные фотоматериалы, то предпо-чтительными оказываются более контрастные из них. Конечный результат закладывается при первом проявлении.

Схема процессов получения негативного и позитивного обращенного изображений на черно-белом фотоматериале

Необходимость получения сравнительно контрастного изображения при первом

проявлении вызывает определенные требования к проявителю. Раствор должен быть энергичным, чтобы полностью проявить негативное изображение. Это достигается высо-

90

кими концентрациями проявляющих и ускоряющих веществ, активизированных добав-лением едкой щелочи.

Проявитель не должен сильно вуалировать, так как быстрый рост вуали при пер-вом проявлении приводит к понижению максимальной плотности в позитивном изобра-жении и делает его вялым.

Первое проявление должно обеспечить максимальные плотности в светах, с тем чтобы в позитивном изображении на этих участках получились прозрачные места. Это достигается за счет полного проявления пленки в энергичном проявителе, а также за счет введения в состав проявителя роданистой соли калия или натрия. Роданиды способству-ют полному растворению мельчайших кристаллов галогенида серебра, которые остаются непроявлен-ными в участках даже самых больших экспозиций. Без добавки роданида при последующем втором проявлении они образуют вуаль, снижающую прозрачность в светах.

Химическая реакция растворения галогенида серебра роданидом имеет две ста-дии. Сначала образуется нерастворимая соль серебра, а затем растворимая комплексная соль серебра:

В первую очередь растворяются наиболее мелкие кристаллы галогенида серебра.

Увеличение концентрации роданида повлечет за собой более интенсивное растворение более крупных кристаллов галогенида серебра, а это уменьшит выход серебра в позитив-ном изображении.

Сульфат натрия добавляется с целью уменьшения набухания желатинового слоя. Первое проявление — самый ответственный этап в обработке обращаемых фото-

материалов, поэтому требует точного соблюдения режима обработки и приготовления раствора.

На всех последующих этапах процессы идут до полного завершения. Промежуточные промывки ведутся обычным способом в проточной воде с по-

стоянным вращением спирали. Отбеливание осуществляется в растворе двухромовокислого калия с серной кис-

лотой, в котором металлическое серебро негативного изображения переводится в раство-ряемую соль Ag2SO4, а в слое остается позитивное изображение, состоящее из галогени-да серебра. Химическая реакция протекает по схеме:

Окисление металлического серебра ускоряется с увеличением кислотности раство-

ра. В связи с этим обязательно наличие серной кислоты в растворе. Кислота способству-

91

ет переводу различных окислов хрома в растворимую соль сульфата хрома. Кроме того, сульфат серебра Ag2SO4лучше растворим в присутствии серной кислоты.

После промежуточной промывки, в результате которой из слоя удаляются раство-римые сульфаты хрома и калия, а также двухромовокислый калий, фотоматериал пере-носят в осветляющий раствор.

Назначение осветляющего, или обесцвечивающего, раствора — устранение остатков двухромовокислого калия, связанных желатиновым слоем эмульсии, которые окрашивают его в желтый цвет. Кроме того, двухромовокислый калий, являющийся сильным окислителем, будет окислять второй проявляющий раствор, и потому присут-ствие его в слое нежелательно.

Осветление осуществляется 5—10%-ным раствором сульфита натрия. Сульфит натрия является слабым восстановителем, а двухромовокислый калий — окислителем. В результате химического взаимодействия сульфит натрия окисляется до сульфата натрия, а шестивалентный хром, входящий в состав двухромовокислого калия, восстанавливает-ся до трехвалентного. Кроме того, в процессе осветления продолжается вымывание рас-творимых солей из эмульсионного слоя. Осветление заканчивается промыв кой. После этого в эмульсионном слое остается только белое позитивное изображение, состоящее из галогенида серебра, которое надо восстановить до металлического серебра или превра-тить в непрозрачное соединение. Это можно сделать либо проявлением, либо чернением в специальном растворе.

Для проявления галогенида серебра его следует сильно засветить белым рассеян-ным светом. 3асветку фотопленки можно производить непосредственно при промывке, лучше в бачке или кювете из белого материала. Цель засветки — создать центры прояв-ления.

Обработку можно вести в любом энергичном проявителе. После проявления сле-дуют промывка, фиксирование в кислом фиксаже и окончательная промывка.

4.4. Технология обработки фотоотпечатков

Проявление Быстрым движением погрузите фотобумагу в проявитель слоем кверху и так, что-

бы она вся сразу покрылась раствором, иначе появятся большие пятна. Непрерывно по-качивайте ванночку.

Если выдержка была правильной, то через несколько секунд на бумаге начнет по-являться изображение, а через одну или две минуты оно проявится полностью. Срок за-висит от характера фотослоя бумаги и от состава проявителя. В рекомендуемом фабри-кой проявителе N 1 отечественные бромосеребряные фотобумаги (массовые и художе-ственные сорта, а также "Унибром") проявляются 2 минуты; хлоробромосеребряные и хлоросеребряные бумаги ("Бромпортрет", "Контабром", "Фотоконт") - 1 минуту.

Правильную выдержку выбрать сразу почти невозможно. Не торопитесь вынимать из проявителя отпечаток, если он очень быстро начинает темнеть. Не держите отпечаток в проявителе дольше положенного времени, если он остается слабым и бледным; это приведет только к вуали, серой или желтой. Сокращением и удлинением времени прояв-ления нельзя помочь в случае неправильной выдержки. Для каждого сорта фотобумаги время полного проявления в данном проявителе всего того, что запечатлелось на бумаге при печатании, почти постоянная величина. Силу отпечатка надо регулировать измене-нием выдержки и контрастности бумаги.

92

Если достигнутая сила (плотность и контраст) отпечатка в течение минуты не уве-личивается, это можно считать признаком полного проявления.

Промежуточная промывка После полного проявления отпечатка выньте его за уголок из проявителя, подер-

жите 1-2 секунды над ванночкой, чтобы дать проявителю стечь, ополосните в течение 5 секунд во второй ванночке, а затем перенесите в закрепитель. При этом во избежание за-грязнения одного раствора другим вынимайте отпечаток из проявителя правой рукой, а переносите его в закрепитель левой.

Закрепление Отпечаток опустите в закрепитель слоем кверху и несколько раз подвиньте его

вперед и назад для удаления пузырьков воздуха; в дальнейшем ванночку время от време-ни покачивайте.

Нормально закрепление длится 15 минут, но пробный отпечаток уже после трехминутной обработки можно, ополоснув в воде, рассмотреть при обычном комнатном освещении.

Если 8-секундная проба окажется слишком темной, значит, выдержка была велика и надо повторить пробу с меньшей, например, половинной выдержкой (4 секунды). Если 8-секундная проба выйдет слишком светлой, то вторую пробу сделайте с удвоенной вы-держкой (16 секунд). Если вторая проба опять окажется слишком темной или слишком светлой, сделайте третий пробный отпечаток с соответствующей поправкой в выдержке. Поступайте так до тех пор, пока получите вполне хороший пробный отпечаток. Тогда вам останется заложить в рамку целый лист фотобумаги и экспонировать его найденное число секунд.

Хорошим можно считать достаточно плотный отпечаток с ясно видимыми по-дробностями в светах и тенях и с совершенно чистыми (незавуалированными) самыми яркими светами. При несколько затянувшемся проявлении плотность такого отпечатка не должна увеличиваться,.

При всех пробах и при окончательном печатании расстояние между белой лампой и печатной рамкой должно быть совершенно одинаковым, иначе результаты нельзя бу-дет сравнивать.

При сомнении в том, какую по контрастности бумагу надо взять, сделайте проб-ные отпечатки на двух или трех ее сортах (пометив их карандашом на обороте) и по-смотрите, какой отпечаток вышел лучшим.

Светочувствительность разных сортов фотобумаги различна (наименьшая у кон-трастной), и для каждого сорта необходимо делать отдельные пробы выдержек.

Окончательная промывка Правильно экспонированный отпечаток после полного 15-минутного закрепления

сполосните в воде и поместите в ванночку для промывки. Промывка тонкой бумаги должна длиться не менее получаса, бумаги картонной плотности - не менее часа. При от-сутствии про точной воды промывную воду сменяйте каждые 5-6 минут.

Если вы закрепляете или промываете сразу несколько отпечатков в одной ванноч-ке, то следите, чтобы они не слипались - это пометало бы вымыванию ненужных веществ из слоя и подложки; отделяйте их, каждые 5 минут передвигайте и перекладывайте (нижний - наверх и т. д.), стараясь не помять при этом.

Недостаточное закрепление и плохая промывка дадут непрочные отпечатки, ко-торые впоследствии выцветут или покроются пятнами.

93

Сушка По окончании промывки выньте отпечатки из ванночки и оботрите лицевую их

сторону куском мокрой ваты для удаления загрязняющих мелких частиц. Для сушки отпечатки можно развесить в защищенном от пыли помещении за

уголки посредством бельевых зажимов (для больших отпечатков понадобятся по два за-жима) или разложить на марле, натянутой на деревянную рамку (удобен размерив один квадратный метр). В последнем случае для уменьшения сворачивания отпечатки (кроме глянцевых) можно положить слоем на марлю. Высохшие отпечатки остается выпрямить (например, положив под давление в книгу) и обрезать.

Отпечатку на глянцевой фотобумаге можно придать так называемый зеркальный глянец.

Проекционное печатание Оборудование Прежде всего необходим фотоувеличитель - прибор той или иной конструкции,

способный проецировать на фотобумагу увеличенное световое изображение негатива. Увеличитель имеет следующие части:

1) светонепроницаемый осветительный корпус с электролампой и негативодержа-телем;

2) объектив с мехом или тубусом для изменения расстояния между объективом и негативом при наводке на резкость;

3) экран для фотобумаги. Свет, рашюмерным потоком направляемый на негатив, проходит через объектив на

фотобумагу. Для увеличения с кинопленочных негативов отечественной промышленностью

выпускаются несколько типов фотоувеличито лей. Увеличитель "У-2" допускает увели-чение от 2,5 до 8,5 раза; таким образом, с негатива 24х36 мм можно получить увеличен-ный позитив любого размера в пределах от 6х9 до 20х30 см.

Оптическая схема увеличителя

94

На следующем рисунке показан увеличитель вертикального типа. На доске- под-ставке, служащей одновременно экраном для фотобумаги, вертикально укреплена штан-га, по которой передвигается вверх и вниз кронштейн, несущий на себе металлический корпус увеличителя.

Корпус является осветительной частью увеличителя: в верхней части он в каче-стве источника света имеет биспиральную электролампу в 96 ватт (она может быть заме-нена обыкновенной электролампой в 60 ватт). Лампу можно перемещать вверх, вниз и в стороны; это позволяет центрировать свет и получать равномерную освещенность нега-тива, проецируемого на экран. Нижняя часть корпуса заканчивается двух-линзовым кон-денсором, накрываемым по желанию матовым стеклом - рассеивателем света лампы (ма-товое стекло вызывает значительную потерю света, вследствие чего приходится увели-чивать выдержку; однако оно уменьшает зернистость, и потому можно рекомендовать пользоваться им).

Под конденсором находятся две рамки, составляющие вместе негативодержатель; по бокам-два пленкоприемника для свободных концов ленты.

Под корпусом прикреплена трубка, в которой по винтовой резьбе движется тубус, служащий для наводки на резкость. В тубус ввинчивается стандартный объектив фото-аппарата "ФЭД" или "Индустар 22" с фокусным расстоянием 5 см.

Еще ниже помещается оранжевый светофильтр, закрывающий объектив при за-кладывании фотобумаги и наводке по ней на резкость; на время выдержки он отодвига-ется в сторону.

Увеличитель разборный; весит 6 кг.

Фотоувеличитель "У-2" для кинопленочных негативов (наружный вид и разрез): 1 - подставка-экран; 2 - штанга; 3 - кронштейн; 4 - головка зажимного винта; 5 -

осветитель; 6 - трубка о электропатроном; 7 - электролампа; " - матовое стекло; 9 - двух-линзовый " конденсор; 10 - не- гативодершатель; 11 - тубус; 70 - кольцо для наводки на

резкость' 13 - объектив; 14 - откидной светофильтр

95

Пользование увеличителем

Пользуются увеличителем следующим образом. Поставив его на стол и включив свет, добиваются нужного масштаба изображения, одной рукой поднимая и опуская по штанге корпус увеличителя, а другой рукой одновременно вращая тубус для наводки на резкость. Для ориентировки при наводке следует выбрать небольшую резкую деталь воз-ле центра негатива или около самой существенной его части.

Для закладывания и удаления пленки нижняя рамка негативодержателя вместе с объективом, пленкоприемниками я светофильтром откидывается книзу. Пленку встав-ляют слоевой стороной вниз, к бумаге. Чтобы не поцарапать пленку при передвиганий ее для смены негативов, предварительно надо развести обе рамки негативодержателя по-средством двух рычажков.

Отечественная промышленность начала выпуск усовершенствованного увеличи-теля для негативов 24x36 мм под названием "Нева" и др., а также складного портативно-го фотоувеличителя "ТПУ-2".

Усовершенствованный фотоувеличитель "Нева" для кинопленочных негативов: 1 - подставка- экран; 2 - ящик для фотобумаги; 5 - выключатель; 4 - штанга; 5 -

кронштейн; 6 - головка подъемного фрикционного колеса; 7 - закрепляющая головка; 8 - осветитель; 9 - трубка с электропатроном; 10 - негативодержатель; 11 - фокусировочная

оправа; 12 - объектив; 13 - откидной светофильтр Техника увеличения Поместите негатив в негативодержатель увеличителя слоем вниз, к объективу. В

центре экрана положите лист белой бумаги того же размера и толщины, что и фотобума-га, на которой будет производиться увеличение.. Поставьте указатель диафрагмы на пол-ное отверстие объектива, включите безопасный лабораторный фонарь и лампу увеличи-теля и выключите белый свет (а также отодвиньте защитный светофильтр, если он име-

96

ется перед объективом). Вы увидите на экране нерезкое, расплывшееся световое изобра-жение негатива. Передвигая корпус увеличителя вверх или вниз, получите изображение желательного вам размера и закрепите корпус в найденном положении. Во время уста-новки формата увеличения поддерживайте хотя бы приблизительную наводку на рез-кость.

Процесс увеличения позволяет не печатать весь негатив целиком, а выбрать наиболее существенную и выразительную его часть, оставив излишние края за предела-ми фотобумаги.

Изменяя расстояние между объективом и негативом, наведите изображение на рез-кость, ориентируясь по какой-либо отчетливой детали. Наводка должна быть точной. Ес-ли негатив настолько плотен, что изображение трудно различимо, наводку можно произ-вести по другому, более прозрачному негативу, а затем заменить его первоначальным негативом.

После наводки на резкость нужно вынуть негатив и добиться равномерно осве-щенного круга на экране (так называемое центрирование света достигается передвиже-нием лампы внутри корпуса ближе к объективу или дальше от него). Затем вставьте негатив обратно и проверьте наводку.

Использование угольников при выборе кадра для увеличения

Работа вертикальным увеличителем

97

Закройте объектив светофильтром; световое изображение останется на экране, но не сможет действовать на фотобумагу.

Теперь надо приступить к определению необходимой для данного случая вы-держки путем пробных увеличений на кусочках фотобумаги. Помимо плотностинегати-ва, чувствительности фотобумаги и яркости лампы выдержка при проекционном печата-нии зависит от применяемой диафрагмы (без особой надобности не прибегайте к диа-фрагмированию объектива увеличителя.) и от масштаба увеличения (то есть от расстоя-ния между негативом и фотобумагой): чем больше масштаб, тем длительнее выдержка.

Подбор фотобумаги по контрастности производится здесь так же, как и при кон-тактном печатании. Определив по характеру негатива требуемую контрастность бумаги, достаньте из пакета один лист ее, разрежьте его на небольшие кусочки (примерно 6x6 см) и спрячьте их обратно в пакет, за исключением одного.

Убрав с экрана бумагу, по которой производилась наводка, положите кусок фото-бумаги на экран под наиболее важную и в то же время характерную по тональности часть изображения. Чтобы фотобумага лежала плоско, придавите ее по краям линейками или чем-либо иным, или накройте чистым стеклом.

Убрав светофильтр, экспонируйте в течение 8 секунд, после чего, выключив свет в увеличителе, проявите пробу, как было указано в разделе о контактном печатании, ополосните, обработайте в закрепителе и рассмотрите ее при полном комнатном освеще-нии.

Первая проба, вероятно, окажется неудачной. Хороший отпечаток получается только при правильной выдержке, а наметить ее хотя бы приблизительно верно можно лишь при наличии достаточного опыта.

Если выдержка слишком мала (недопечатка), изображение в проявителе не дости-гает нужной силы или не появляется вовсе. Если выдержка чрезмерно велика (перепе-чатка), отпечаток в проявителе очень быстро становится слишком темным. В зависимо-сти от результата для следующей пробы возьмите удвоенную выдержку (в данном случае 16 секунд), или половинную выдержку (4 секунды), или же иное время, смотря по степе-ни отклонения пробного отпечатка от нормального. При всех пробах кусочки фотобума-ги кладите на одно и то же место экрана, чтобы сравнивать один и тот же участок изоб-ражения.

Пробы, которые будут становиться все лучше, оценивайте с точки зрения плотно-сти и контраста изображения. Может понадобиться несколько проб на бумагах различ-ной контрастности (на обороте проб после экспонирования помечайте карандашом сорт бумаги и выдержку).

Так практическим путем вы определите правильную выдержку на наиболее под-ходящей бумаге, после чего уже можно сделать увеличение полного размера. Во время выдержки остерегайтесь малейшего дрожания увеличителя и стойте неподвижно, в про-тивном случае получится нерезкий отпечаток.

Обработка увеличенных позитивов (проявление, предварительная промывка, за-крепление, окончательная промывка, сушка) производится совершенно так же, как и рас-смотренная выше обработка контактных отпечатков.

98

5. Фотоматериалы

5.1. Виды, состав и свойства фотоматериалов 5.2. Свойства и ассортимент современных материалов для распечатки изображения 5.3. Правила хранения фотоматериалов

5.1. Виды, состав и свойства фотоматериалов

Фотоматериалы — фоточувствительные материалы и химикаты (растворы) для их

обработки (проявления, фиксирования). Светочувствительные фотографические материалы - материалы, предназна-

ченные для получения фотографических изображений. Светочувствительный материал состоит из основы, или подложки, и светочувствительного эмульсионного слоя, нанесен-ного на основу. Между основой и эмульсионным слоем находится очень тонкий, обычно желатиновый подслой, связывающий основу с эмульсионным слоем. Эмульсионный слой у некоторых материалов состоит из двух или трех слоев, иногда он бывает покрыт защитным желатиновым слоем. С обратной стороны подложки может быть нанесен про-тивоореольный слой для устранения ореолов отражения.

В зависимости от материала подложки светочувствительные материалы делятся на пластинки, у которых основой является стекло, пленки, у которых в качестве подложки используются нитро- или ацетилцеллюлозные пленки, и бумаги, имеющие в качестве подложки бумагу.

Светочувствительные эмульсии могут наноситься также на металлические ленты, на поверхности фарфора, на шелк и т. п.

По характеру получаемых изображений светочувствительные материалы бывают черно-белые и цветные. Те и другие делятся на негативные и позитивные.

Помимо светочувствительных материалов, предназначенных для массового ис-пользования (для обычных целей), существует большое количество видов специальных материалов для научных и технических целей. В кинематографии применяется большой ассортимент кинопленок, помимо негативных и позитивных: пленки для записи звука, для контратипирования кинонегативов и др., а также кинопленки обратимые, позволяю-щие посредством особого способа обработки получить непосредственно позитивное изображение фотографируемого объекта.

Строение фотоматериалов В основе получения фотографического изображения лежат физические свойства и

химическое действие света. Физические свойства света позволяют при помощи фотоап-парата получить на плоской поверхности оптическое (световое) изображение окружаю-щих нас предметов, а химическое действие — запечатлеть это изображение на фотомате-риалах (фотопластинки, фотопленка, фотобумага).

Поверхностный слой фотоматериалов состоит из веществ, изменяющихся под дей-ствием света. Такие вещества называются светочувствительными.

99

Светочувствительный слой фотоматериалов состоит из желатины и распределен-ных в ней микроскопических кристаллов галогенных солей, или галогенидов, серебра (бромистое серебро AgBr, хлористое серебро AgCl и йодистое серебро Agl).

В результате воздействия света на светочувствительный слой фотоматериалов в нем вследствие фотохимической реакции образуется невидимое, скрытое фотографиче-ское изображение. Чтобы сделать это изображение видимым, его проявляют. Для этого экспонированный фотоматериал погружают на некоторое время в раствор химических веществ, называемый проявителем. Проявление ведется при неактиничном, т. е. не дей-ствующем на светочувствительный слой, свете (например, красном) или в полной темно-те.

Под действием проявителя микрокристаллы галогенного серебра, на которые по-пал свет, превращаются в мельчайшие крупицы (зерна) металлического серебра, которое в таком состоянии приобретает черный цвет. Из этих зерен и образуется фотографиче-ское изображение

Так как почернение светочувствительного слоя в проявителе происходит на участ-ках фотоматериала, отображающих светлые места объекта съемки, изображение получа-ется обратным натуральному по расположению светлых и темных мест. Такое изображе-ние называется негативным.

Поскольку в светлых участках негатива после проявления остается чувствительное к свету галогенное серебро, изображение, полученное в результате проявления, очень непрочно, и если проявленную фотопластинку или фотопленку вынести на белый свет, то под действием света и проявителя, пропитавшего светочувствительный слой фотома-териала, вся поверхность фотоматериала почернеет. Поэтому полученное изображение необходимо закрепить, т. е. сделать его светопрочным. Для этого фотоматериал после проявления споласкивают водой и переносят в раствор, называемый закрепителем, или фиксажем, под действием которого галогенное серебро, оставшееся в светлых участках изображения, растворяется, а черное серебряное изображение остается. После этого негатив тщательно промывают и высушивают.

Затем получают изображение с правильным расположением светлых и темных мест. Делается это путем светокопирования на фотобумагу, покрытую светочувстви-тельным слоем.

При неактиничном освещении к негативу прикладывают лист фотобумаги и осве-щают его сквозь негатив белым светом, а затем подвергают такой же лабораторной обра-ботке, т. е. проявляют, ополаскивают водой, фиксируют, промывают и сушат. В резуль-тате на фотобумаге получается отпечаток, обратный негативу по расположению светлых и темных участков. Такое фотографическое изображение называется позитивным.

Описанный способ фотопечати называется контактным. При таком способе изоб-ражение на позитиве получается такого же размера, как и на негативе.

При помощи фотоувеличителя изображение, полученное на позитиве, может быть увеличено. Такой способ фотопечати называется проекционным.

Используя для фотопечати диапозитивные пластинки или позитивные фотопленки, получают диапозитивы.

Экспозицией в фотографии называется количество освещения, сообщаемое свето-чувствительному слою. Экспозиция выражается произведением освещенности слоя на время освещения. Освещенность слоя зависит от величины отверстия диафрагмы и от продолжительности выдержки. Задача фотографа в процессе съемки — найти оптималь-ное сочетание выдержки с величиной отверстия диафрагмы.

100

Фотографическими называются светочувствительные материалы, предназначенные для получения на них фотографических изображений. Материалы эти состоят из под-ложки (основы) и нанесенного на нее светочувствительного слоя, или эмульсии.

Классификация фотоматериалов Фотоматериалы делятся на: • негативные; Негативными называются фотоматериалы, предназначенные для съемки и получе-

ния негативов. Они имеют прозрачную подложку. Это — фотопластинки и фотоплен-ки.

• обращаемые; Обращаемыми называются фотоматериалы, дающие позитивное изображение

непосредственно после съемки и лабораторной обработки, т. е. не требующие негатива и фотопечати. Это фотопленки и фотобумага.

• позитивные. Позитивными называются фотоматериалы, предназначенные для получения пози-

тивных изображений путем фотопечати с негативов. Они бывают как на прозрачной под-ложке (диапозитивные фотопластинки и позитивные фотопленки), так ила непрозрачной и полупрозрачной подложках (фотобумага и фотокалька).

В зависимости от цветности получаемого изображения, фотоматериалы делятся на черно-белые и цветные.

Кроме того, фотоматериалы подразделяются на материалы общего и специального назначения. Фотоматериалы общего назначения применяются для съемки портретов, групп, пейзажей и т. д. Фотоматериалы специального назначения предназначены для ре-продуцирования, размножения различной документации, микрофильмирования и т. п.

Характеристики фотоматериалов Все фотоматериалы имеют следующие характеристики. Светочувствительность — способность фотоматериала темнеть под действием

света и последующей обработки в проявляющем растворе. От светочувствительности фотоматериала в значительной степени зависит экспозиция при съемке. Высокочувстви-тельные негативные фотоматериалы позволяют фотографировать с меньшей экспозици-ей, чем материалы малой чувствительности.

Величина светочувствительности, средняя для фотопленок данного типа, указыва-ется на их упаковке. Помимо отечественной системы ГОСТ, имеются и другие, например ДИН (немецкая) или АСА (американская).

Контрастность — способность фотоматериала передавать в изображении на фото-снимке различия в яркости частей объекта съемки.

Одной из технических задач фотографии является правильное, нормальное воспро-изведение всех частей объекта, но иногда в целях достижения того или иного эффекта, возникает необходимость в повышении или понижении контрастности изображения объ-екта на снимке. Поэтому наряду с фотоматериалами нормальной контрастности выпус-каются фотоматериалы мягкие и контрастные.

Однако контрастность негатива зависит не только от свойств фотоматериала, но и от экспозиции при съемке и от метода и времени проявления.

Разрешающая способность -— способность фотоматериала воспроизводить раз-дельно на 1 мм2 некоторое число параллельных черных и белых штрихов специальной

101

таблицы. Чем больше разрешающая способность фотоматериала, тем выше четкость изображения

Зернистость — вид структуры изображения. В процессе проявления фотоматериа-ла микрокристаллы галогенного серебра превращаются в зерна металлического серебра. Последние в отличие от микрокристаллов галогенного серебра не имеют правильной формы и склонны к образованию комков.

Зернистость слоя в виде зерен, видимых в микроскопе только при очень больших увеличениях, называется микрозернистостью. Зернистость, возникающая за счет слияния мелких зерен, расположенных в желатинном слое беспорядочно, в крупные, располага-ющиеся во много рядов, взаимно перекрывающих друг друга, называется макрозерни-стостью.

Зернистость зависит от многих причин, но в первую очередь от свойств фотомате-риала. Обычно с повышением светочувствительности фотоматериала зернистость увели-чивается. Поэтому для получения наиболее мелкозернистого изображения следует при-менять фотоматериал со светочувствительностью, настолько низкой, насколько допус-кают условия съемки. Так, при ярком солнечном освещении следует применять фото-пленку «100», при съемке в пасмурную погоду — фотопленку «200», быстродвижущиеся объекты фотографировать на фотопленке «300» и лишь при весьма малом освещении или при очень быстром движении объекта пользоваться фотопленкой «400» единиц.

Ореолообразование — искажение в изображении объекта, вызванное совместным действием света, отраженного от подложки фотоматериала (ореол отражения), и света, рассеянного в светочувствительном слое этого фотоматериала (ореол рассеяния). Совре-менные фотопленки, как правило, имеют противоореольный слой.

5.2. Свойства и ассортимент современных материалов

для распечатки изображения

Рассмотренные выше характеристики фотоматериалов определяют их основ-ное потребительское свойство — возможность использования в определенных услови-ях съемки и для определенных целей.

Различная светочувствительность фотоматериалов дает возможность потребителю выбрать пленку в зависимости от условий съемки: на открытом воздухе в солнечную по-году или в пасмурную погоду, днем или вечером, в закрытом помещении и т. д.

Зная спектральную чувствительность фотоматериала, при съемке различных сюже-тов можно подчеркивать или сглаживать те или иные детали (голубизну неба, зелень травы и т. д.), используя соответствующие светофильтры.

Подбором фотобумаги (это сегодня делается в основном в фотолабораториях) раз-личной контрастности можно "исправить" недодержанный или передержанный негатив, обеспечив хорошую проработку изображения. Высокая разрешающая способность поз-воляет при необходимости получить четкое изображение мельчайших деталей объекта, с высоким качеством переснять чертеж. От степени зернистости зависит возможность уве-личения изображения до определенных размеров без ухудшения качества.

К светочувствительным материалам для черно-белой фотографии относят негативные, позитивные и обращаемые фотопленки и фотобумагу.

К светочувствительным фотоматериалам для цветной фотографии относятся цветные негативные и обращаемые фотографические пленки и цветная фотографическая бумага.

102

Сегодня на рынке фотоматериалов представлены десятки названий иностранных фирм. Ведущими производителями фотоматериалов на мировом рынке являются фирмы:

♦ KODAK — на ее долю приходится 25% мирового сбыта фотоматериалов; ♦ AGFA — 25% мирового сбыта фотоматериалов; ♦ FUJI — 25% мирового сбыта фотоматериалов и оставшиеся 25% сбыта фотома-

териалов делят между собой остальные производители фотоматериалов. Каждые пять лет эти фирмы обновляют ассортимент своей продукции.

Широко представлены ведущие инофирмы и на нашем отечественном рынке. Американская фирма KODAK предлагает самый широкий по сравнению с дру-

гими фирмами выбор фотопленок. Это цветные и черно-белые пленки, негативные и по-зитивные.

Среди опытных фотолюбителей и новичков популярна серия негативных цветных пленок KODAK GOLD 100/200/400.

Пленка KODAK GOLD 100 — негативная цветная пленка, чувствительность 100 ед. ISO, формат 135—36/24/12. При изготовлении этой пленки использована уникальная технология T-GRAIN, разработанная фирмой KODAK. Зерносветочувствительного слоя при этом сделано особенно мелким, поэтому пленка KODAK GOLD 100 может служить эталоном для цветных негативных пленок по качеству цветопередачи и воспроизведению мелких деталей изображения. Она предназначена для съемки в ярком или рассеянном солнечном свете. Малые размеры зерна светочувствительного слоя позволяют получить безукоризненно четкие отпечатки даже при большом увеличении. Кассета снабжена DX-кодом.

Пленка KODAK GOLD 200 — негативная цветная пленка, чувствительность 200 ед. ISO, формат 135—36/24/12. При ее изготовлении использована технология T-GRAIN. Это самая универсальная из цветных любительских пленок. Она позволяет добиться ве-ликолепных результатов практически во всех ситуациях, с которыми сталкивается фото-любитель. Кассета снабжена DX-кодом.

Пленка KODAK GOLD 400 — негативная цветная пленка, чувствительность 400 ед ISO, формат 135—36/24/12.

В этой пленке благодаря применению технологии KODAK T-GRAIN сочетаются мелкозернистость и высокая чувствительность фотоэмульсии. В результате сочность и насыщенность цветов, качество воспроизведения мелких деталей и цветопередача у KODAK GOLD 400 остаются на прекрасном любительском уровне, а высокая светочув-ствительность позволяет использовать эту пленку там, где неприменимы другие люби-тельские пленки. Пленка KODAK GOLD 400 дает отличные результаты при съемке в пасмурный день, в затемненной комнате.

Представляют интерес негативные цветные пленки KODAK PRO FOTO 100/400 — это недорогие пленки для профессионалов, которые благодаря меньшей контрастно-сти хорошо подходят для применения в портретной и коммерческой фотографии.

Пленка KODAK Professional Supra 800 — специально предназначена для исполь-зования в фотожурналистике. Высокая резкость и насыщенность цвета даже при печати с не-доэкспонированных негативов, возможность повышения чувствительности до 4 раз при минимальном воздействии на зернистость, контраст и проработку деталей делают ее незаменимой для спортивной и репортажной съемки.

KODAK Professional portra 160 NC/160 VC.

103

KODAK Professional portra 400 NC/400 VC — это семейство пленок для портрет-ной фотографии. Их отличает низкий уровень контраста, а также особый баланс цветов, позволяющий наиболее точно передать цвет кожи человека.

KODAK EKTACHROME ELITE 200 — обратимая цветная фотопленка, чувстви-тельность 200 ед ISO, формат 135— 36/24. Универсальная пленка, применима при любых условиях освещения. Фотоэмульсионный слой изготовлен по технологии KODAK T-GRAIN, тем самым обеспечена высокая однородность и мелкозернистость светочувстви-тельного слоя. Пленка позволяет получить прекрасные слайды с естественной, насыщен-ной цветопередачей, хорошей проработкой мелких деталей изображения, высокой резко-стью и контрастностью.

KODAK EKTACHROME ELITE 400 — обратимая цветная пленка, чувствитель-ность 400 ед. ISO, формат: 135—36/24. Эта пленка особенно хороша при съемке в ненастную погоду, в рассеянном свете, в тени.

Несмотря на высокую светочувствительность, фотэмульсия сделана достаточно мелкозернистой, поэтому пленка используется и для съемки крупных планов, портретов, натюрмортов. Пленка обеспечивает естественную цветопередачу, насыщенность и чет-кость изображений, хорошо воспроизводит телесные тона.

Пленки KODAK — одни из самых дорогих на сегодняшнем рынке. Немецкая фирма AGFA — вторая старейшая компания, занимающаяся производ-

ством фотоматериалов. Если кодаковские пленки отличаются сильной насыщенностью цветов, что соот-

ветствует вкусу основной массы американских потребителей — они признают яркое и броское, то пленки фирмы AGFA дают пастельные, нежные тона.

Производство всех фотоматериалов AGFA сосредоточено только в Германии, а это залог высокого качества.

Интересны для фотолюбителей цветные негативные пленки AGFACOLOR HDC 100/200/400. Они имеют хорошо сбалансированные показатели контрастности и экспози-ционной широты, "прощающие" ошибки при экспозиции. Разработанные заново проме-жуточные слои пленки препятствуют взаимопроникновению цветов, а принципиально новые компоненты светочувствительного слоя обеспечивают прекрасный цветовой ба-ланс.

Слайдовая пленка AGFACHROME RSX дает всегда безупречные результаты при разных условиях освещения.

AGFACHROME RSX 50/100/200 — цветная обратимая пленка слайдовая — уни-версальная, хорошо работающая для решения любых задач.

Очень популярны сегодня на нашем рынке фотоматериалы японской фирмы FUJI с маркой FUJICOLOR.

Для выпуска любительских фотопленок серии FUJICOLOR new Superia компа-нией FUJI разработана технология New Reala, которая заключается в введении в кон-струкцию пленки дополнительного полуслоя, чувствительного к голубому свету. Благо-даря этому нововведению пленки FUJICOLOR new Superia 100/200/400 не только гораздо точнее воспроизводят на отпечатках оттенки цветов, но и имеют значительно лучшую цветопередачу.

FUJICOLOR PRESS 400/800 — пленка чувствительностью 400 и 800 ед. ISO раз-работана специально для использования в фотожурналистике. Она обеспечивает сочета-ние высокой чувствительности, отличной резкости, хорошей насыщенности цветов,

104

большой фотографической широты и естественной цветопередачи даже в условиях сме-шанного освещения.

Фотобумага FUJI (FUJI FA-SFA глянцевая и матовая, FUJI SF A3LL, FUJI SF A3CF и др.) обладает улучшенными качествами в воспроизведении живой цветовой гам-мы и чистых, ярких белых цветов благодаря новейшей технологии FUJI FILM Hybrid Jmage Preservation Technology. Эта технология позволила значительно снизить влияние тепла, света и влажности на бумагу и обеспечила высокую стабильность ее характери-стик. В результате применения новой технологии фотобумага FUJI четко передает глу-бокий красный цвет, изумрудный зеленый, а также позволяет достичь плавного перехода от оттенка к оттенку. Фотобумага FUJI нового поколения обладает хорошей повторяемо-стью характеристик, стабильностью цветового баланса. Фотографии, выполненные на бумаге FUJI, сохраняют свежесть красок на протяжении десятилетий.

Японская фирма KONICA входит в пятерку самых крупных производителей фо-томатериалов. Самая популярная ее негативная цветная фотопленка для опытных фото-любителей и новичков — KONICA VX 100, 200 и 400. При их производстве использова-ны новейшие технологии, в том числе компьютерное моделирование для получения наилучшего соотношения спектральных чувствительностей в разных диапазонах спек-тра. Разработчики смогли добиться образования идеально правильных многоструктур-ных кристаллов галогенидов серебра, от которых в основном зависит качество изобра-жения.

Подложка и рабочий слой этих пленок обладают высокой прочностью, это защи-щает от царапин и других возможных повреждений.

KONICA — единственная фирма на мировом рынке, которая разработала пленку BABY FILM специально для съемки маленьких детей. Ее светочувствительный слой наилучшим образом передает все оттенки нежно-розовой детской кожицы. Благодаря высокой светочувствительности на эту пленку легко и без фотовспышки можно поймать ребячьи мимику и движение.

5.3. Правила хранения фотоматериалов

Свойства фотоматериалов в большой мере зависят от условий их хранения. Во

время хранения фотоматериала в светочувствительном слое происходят сложные про-цессы, полностью еще не изученные. Основной из них - процесс старения.

Степень старения для разных светочувствительных слоев различна. С увеличением продолжительности хранения фотоматериала его светочувствительность понижается, плотность вуали повышается. С повышением температуры и влажности воздуха процес-сы старения в светочувствительном слое ускоряются.

У цветных фотоматериалов свето-чувствительные слои, имеющие различ-ные свойства, во время хранения изме-няются неодинаково. В результате воз-можно отклонение от баланса, что при-водит к значительным цветоискажениям в изображении.

Для каждого вида фотоматериала установлен гарантийный срок сохраняе-мости их в заводской упаковке при со-

105

блюдении определенных условий хранения. Вместо срока хранения на упаковке фотома-териала указана дата, до которой этот материал должен быть использован.

За время гарантийного срока хранения допускается изменение свойств светочув-ствительного слоя в пределах +25% от величины показателей, характеризующих фотома-териал при выпуске.

Для большинства фотоматериалов нормальными условиями хранения считаются температура воздуха 14—22°, относительная влажность воздуха 50—70%.

Фотоматериалы нельзя хранить вблизи отопительных приборов и в местах, осве-щаемых прямыми солнечными лучами, в сырых помещениях и в помещениях, где хра-нятся аммиак, сероводород, ртуть, органические растворители, краски и т. д.

Высокочувствительные черно-белые, цветные и инфрахроматические фотоматери-алы в фабричной упаковке рекомендуется хранить при низкой температуре воздуха, например в холодильнике.

Сильное охлаждение замедляет процессы старения. Чтобы избежать дефектов от конденсации влаги на фотоматериале, перед открытием упаковки фотоматериала его необходимо выдержать при комнатной температуре.

Фотоматериалы, предназначенные для использования во влажной местности, упа-ковывают в металлические коробки, оклеиваемые двойным слоем липкой ленты. В целях дополнительной предосторожности коробки с фотоматериалом помещают в пластмассо-вые мешки и тщательно заклеивают.

В некоторых случаях старение фотоматериала, вызванное повышенной влажно-стью при хранении, можно устранить, если этот фотоматериал поместить на одни-двое суток в условия пониженной влажности при той же температуре. В результате светочув-ствительность фотоматериала окажется такой же, какой она была раньше.

Фотоматериалы, хранящиеся в кассетах, фотоаппаратах или в фотолаборатории, сохраняются плохо. Под действием сухого воздуха фотопленка и фотобумага становятся хрупкими и ломаются, а во влажном воздухе фотоматериал делается липким.

Сроки и правила хранения фотоматериалов

Фотопластинки и пленки низкой, малой, средней и высокой чувствительно-

сти хранятся 24 месяца. Фотопластинки и пленки высшей и наивысшей чувствительно-сти -12 месяцев

Фотобумага "Унибром" 20 месяцев Фотобумага "Аристотипная" 6 месяцев Все остальные фотобумаги 12 месяцев Однако просрочка указанных сроков еще не означает, что материал пришел в не-

годность и пользоваться им нельзя. Опыт показывает, что при бережном и правильном хранении светочувствительных материалов они могут оказаться практически пригодны-ми для работы в течение еще по крайней мере половины гарантийного срока годности, но просрочка этого срока лишает права предъявлять претензии к магазину или к фабрике на качество материала.

При неправильном и небрежном хранении светочувствительных материалов они могут выйти из строя и раньше гарантийного срока.

Основные правила хранения светочувствительных материалов сводятся к сле-дующему:

• температура воздуха в помещении должна быть от 15 до 22°;

106

• отопительные приборы (печи, секции и трубы центрального отопления) должны быть на расстоянии не менее 1 м от места хранения светочувствительных мате-риалов;

• в помещении не должно быть сырости, которая приводит к увлажнению матери-алов. Вредна также и чрезмерная сухость, которая делает светочувствительный слой ломким (последнее имеет наиболее важное значение для фотобумаг).

• в помещение не должны проникать вредно действующие на светочувствитель-ный слой газы: сероводород, аммиак и др.;

• светочувствительные материалы нельзя подвергать действию прямых солнеч-ных лучей, даже если материалы тщательно упакованы.

Так как все светочувствительные материалы со временем приходят в полную не-годность, фотолюбителю рекомендуется не делать больших запасов и приобретать мате-риалы по мере надобности.

107

6. Основы теории цветной фотографии

6.1. Физические основы цвета 6.2. Характеристика цвета 6.3. Спектральный состав света 6.4. Основной принцип цветной фотографии 6.5. Технологический процесс получения цветной фотографии

6.1. Физические основы цвета

Теория цвета в фотографии Мы видим цвет везде. Иногда он обманывает нас, иногда пугает, но мы не может

его избегать. Он очень важен для фотографий, даже для чёрно-белых.

Теория цвета относительно нова в фотографическом деле.

Немного истории

Во времена чёрно-белой плёнки, фотографы обрабатывали свои снимки в тёмной комнате. В то время это было наукой и искусством. Используя различные техники, фото-графы изменяли фотографии различным образом, создавали эффекты и разные варианты одного и того же снимка. С приходом цветной плёнки появилась нужда в навыках пост-обработки и специальном оборудовании, и с этим справлялись совсем немногие.

Сегодня, в цифровой век, власть снова вернулась к людям. Используя такие при-ложения, как Apple Aperture, Adobe Lightroom, Photoshop и т.д., возможности пост-обработки и цветовой манипуляции безграничны.

Но цвет в фотографическом деле не просто умение пользоваться цифровыми ин-струментами пост-обработки. Цвет влияет на наше восприятие. Он может быть инстру-ментом композиции, создания баланса, контраста и гармонии. Цвета влияют на наши эмоции.

Цвет имеет три параметра, или свойства - это тон, насыщенность и яркость.

108

Три параметра цвета

Тон Тон это то, что люди обычно имеют в виду, говоря о цвете. Мы говорим о красном,

жёлтом, зелёном цветах, но в теории цвета это тона. Основные тона Теория цвета существует несколько веков. Было создано не малой схем, описыва-

ющих цвета и их взаимодействие. Среди них – знаменитое цветовое колесо. Существует множество цветов, но большинство людей знакомо с понятием «ос-

новные цвета». Это тона, смешивая которые, можно получить все остальные тона. Но на самом деле, существует два вида основных цветов. Традиционные основные цвета это тона отражённого света, они знакомы нам как основные цвета живописи. К ним относят-ся красный, жёлтый и синий.

Цифровые фотографы, как и пользователи компьютеров, больше знакомы адаптив-ной цветовой моделью – RGB, которая включает в себя красный зелёный и синий.

Вторичные тона Каждый основной цвет имеет свой контрастирующий цвет. Его ещё называют до-

полняющим цветом. Зелёный дополняет красный, фиолетовый – желтый, оранжевый – голубой. Совмещая эти цвета на фотографии Вы можете создать гармонию или напряже-ние. Красный и зелёный, например, создают гармонию.

Насыщенность Насыщенность (или «chroma») определяет вариацию в интенсивности тона. Полно-

стью насыщенный красный это чистый красный тон, не разбавленный и не выцветший. Менее насыщенные тона больше похожи на серый или «грязный» цвет. Обесцвечивание это результат смешивания тона с чёрным, белым, серым, или своим добавочным тоном.

109

В природе встречается очень мало чистых тонов в сравнении с большим изобилием разбавленных или земных тонов. Фотографы склонны к чистым тонам из-за их редкости. Яркий синий цветок посреди грязно-зелёного поля создаёт более сильный эффект на фо-тографии.

Яркость Яркость определяет тон как свет или тень. Разница между светом и тенью сильно

отличается в тонах. У жёлтого тона короткий диапазон, от средних тонов до света. Зна-чит, что жёлтого тона нет в диапазоне ниже средних тонов, он превращается в цвет охры. А синий, наоборот, имеет весь диапазон яркости, от тёмно-синего к светло-синему. Зелё-ный тон тоже имеет большой диапазон, но не такой как синий. Хотя зелёный тон самый чувствительный для человеческого глаза. Это значит, что мы можем различать большое количество зелёных тонов.

Яркость это параметр, который может быть легко настроен фотографом через настройку экспозиции.

Близкие и далёкие цвета Некоторые цвета, как красный или жёлтый, кажутся глазу ближе. Другие, как си-

ний и зелёный, кажутся отдалёнными. Если на изображении элемент переднего плана имеет красный цвет, то он создаст эффект глубины.

На следующем скриншоте создаётся иллюзия того, что на сверху мы видим крас-ный круг на синем фоне, а снизу мы видим красную стену с синим отверстием.

Жёлтый тон не имеет однозначного свойства, всё зависит от фона. Он выделяется

на чёрном фоне сильнее, чем на белом. Сочетание цветов Должны ли Вы совмещать цвета или нет, зависит от того, что Вы хотите создать.

Как и в случае с правилами фотографии, иногда эти правила лучше нарушить. Полная гармония достигается при совмещении тона с противоположным на кольце цвета. Например, красный лучше сочетается с зелёным. Ещё можно использовать комбинацию тонов, лежащих рядом, например, жёлтый – зелёный, жёлтый – жёлто-оранжевый.

При совмещении цветом, также стоит уделять внимание интенсивности цвета. Ио-га́нн Во́льфганг фон Гёте дал каждому тону цифровое значение интенсивности.

Жёлтый = 9 Оранжевый = 8 Красный = 6 Зелёный = 6 Синий = 4 Фиолетовый = 3

110

Это значит, наиболее оптимальный вариант это совмещение тонов пропорциональ-но их интенсивности. Жёлтый на 50% интенсивнее красного. Это значит, что при совме-щении этих цветов, красный будет доминирующим цветом. Посмотрите на изображение с красным и жёлтым объектами в начале статьи. Стивен Херон, автор изображения, не совмещал цвет строго в соответствии с классификацией Гёте, но он правильно определил их относительную интенсивность и создал изображение. Можно сказать, что цветовая гармония это не просто расчёт.

На изображении ниже видно, что фотограф хорошо подобрал цвета. Если Вы помните, что оранжевый и синий дополняют друг друга, поэтому и получилась идеаль-ная гармония.

Цветовое зрение как средство познания цветовых свойств вещей

Гипотеза Ломоносова о трехкомпонентности цветового зрения

При смотрении на солнце, голубое небо или на листву можжевельника, глину и пр.,

освещенных светом солнца или неба, в глаз попадают излучения почти всех видимых волн. Каждое из этих излучений в отдельности бывает видно как имеющее вполне опре-деленный цветовой тон, о чем уже говорилось выше; излучение с длиной волны в 660 mµ — красное, с длиной волны в 480 mµ — голубое и т. д. Глядя же на любой из приведен-ных выше цветных предметов, мы не видим каждую точку этих предметов многоцветной — одновременно и красной, и голубой, и желтой и т. д., соответственно всем монохрома-тическим лучам, посылаемым в глаз каждой точкой этих предметов. Да это и невозмож-но, поскольку невозможно одновременно в одной и той же точке пространства видеть несколько цветов. Между тем, очевидно, что биологическая целесообразность требовала того, чтобы человек видел и различал цветовые свойства окружающих его предметов.

Эту задачу природа разрешила, сделав наш орган зрения способным видеть один, результирующий, цвет, определяемый всей совокупностью попадающих в глаз излуче-ний, различных по своим длинам волн. Эта замечательная способность находит выраже-ние в законах оптического смешения цветов. Эти законы определяют собою то, какой ре-зультирующий цвет мы видим при одновременном попадании в глаз лучей различных длин волн.

Оказывается, что для всякого цвета имеется такой другой цвет, от смешения с ко-торым может получиться цвет ахроматический — серый или белый. Такие два цвета называются цветами дополнительными (первый закон оптического смешения цветов). Если обратиться к расположению всех цветов по цветовому кругу, построенному еще Ньютоном, то пары дополнительных цветов лежат приблизительно в диаметрально про-тивоположных точках. Дополнительными: цветами будут, например, красный и голубо-вато-зеленый, оранжевый и голубой, желтый и синий, зеленовато-желтый и фиолетовый,

111

зеленый и пурпурный. При одновременном действии на сетчатку этих цветов (взятых в определенной интенсивности) мы видим серый или белый цвет.

Для определенного «белого», называемого цветом полуденного солнца (и соответ-ствующего цветовой температуре около (6500° К), Международный осветительный ко-митет (International Congress on Illumination, 1931) предложил пользоваться следующим уравнением, показывающим, какие монохроматические лучи спектра являются дополни-тельными:

(λ1-565,52) (497,78 —λ2) = 223,02. Здесь λ1 — длина волны в миллимикронах, соответствующая одному цвету, λ2 —

длина волны, соответствующая цвету дополнительному, причем λ1 больше λ2. Два дополнительных цвета, попадающие одновременно в глаз, дают ахроматиче-

ский цвет от смешения лишь при определенном соотношении их интенсивностей. Для лучей зеленой области спектра нет монохроматических дополнительных лучей. Допол-нительными к зеленому являются цвета пурпурные, сами возникающие лишь в результа-те смешения красных и фиолетовых лучей спектра.

Если в глазе смешиваются цвета не дополнительные, но лежащие по цветовому кругу ближе друг к другу, чем дополнительные, то возникает ощущение нового хрома-тического цвета, цветовой тон которого лежит между смешиваемыми цветами (второй закон оптического смешения цветов). Так, например, смесь красного с желтым дает оранжевый цвет, смесь синего с зеленым — голубой и т. д.

Одинаково выглядящие цвета дают и одинаково выглядящие смеси, независимо от различий в физическом составе смешиваемых цветовых раздражителей (третий закон оп-тического смешения цветов). Поэтому при смешении цветов можно одинаково выглядя-щие цвета считать одинаково влияющими на результирующий цвет смеси.

Эти три закона оптического смешения цветов были выведены Грассманом, в полном согласии с ньютоновской схемой цветового круга, а экспериментально провере-ны в ряде работ Максвеллом, Гельмгольцем и др.

Принципиально важно то, что результаты смешения цветов оказываются такими же, если одним цветом воздействовать на один глаз, а другим на другой. Как показала Лившиц (1941), законы подобного бинокулярного смешения цветов не отличаются от законов монокулярного смешения. Следует поэтому полагать, что в явлениях оптическо-го смешения цветов решающую роль играют процессы центральные(мозговые), а не пе-риферические (сетчаточные).

Поскольку наш глаз подчиняется законам оптического смешения цветов, мы и ви-дим каждую точку предмета в каком-нибудь одном цвете, несмотря на множество лучей различной длины волны, посылаемых ею в наши глаза. Цвет солнца—белый, неба —голубой, свечи — оранжевый, листвы — зеленый, песка — желтый, ультрамарина — си-ний и т. д. При смешении в глазе всех световых волн, содержащихся в обычном солнеч-ном спектре, мы получаем впечатление белого цвета.

Чтобы ощутить оттенок какого-нибудь хроматического цвета (красного, голубого и т. п.), нужно, чтобы на сетчатку воздействовали или не все имеющиеся в солнечном спектре световые волны, а лишь некоторые из них, или же — если и все,— то не в таком соотношении их энергий, какое имеется в солнечном свете. Когда солнечный луч, прохо-дя через стеклянную призму, разлагается на составляющие его лучи волн разной длины и дает на экране полосу спектра, то от каждого освещенного места экрана отражаются све-

112

товые волны лишь одной определенной длины. Поэтому-то мы и видим разноцветную полосу.

Прозрачные тела кажутся цветными лишь в том случае, если волны различной длины проходят сквозь них не в одинаковой мере, но одни поглощаются больше, чем другие. Физическим условием того, чтобы какое-нибудь непрозрачное тело служило цве-товым раздражителем нашего глаза, является не одинаковое («избирательное») поглоще-ние этим телом волн разной длины. Вследствие такого избирательного поглощения не все лучи, составляющие белый свет, одинаково отражаются данным телом и, следова-тельно, не все лучи, входящие в белый свет, в одинаковой мере попадают в глаз. Кривая коэффициентов отражения данного тела и характеризует то, какие лучи и в какой мере им отражаются. Выше приводились примеры подобных кривых некоторых цветных предметов.

Орган зрения, глаз, в ходе биологического приспособления к наилучшему восприя-тию окружающего мира был вынужден приобрести способность различать цветовые свойства предметов, характеризуемые их спектрами отражения.

Как мудро писал Ломоносов (изд. 1940,): «Натура тем паче всего удивительна, что в простоте своей много хитростна, и от малого числа причин произносит неисчислимые образы свойств, перемен и явлений». «Натура» «требует и всегда к своим действиям са-мых простых и коротких путей ищет…».

Описанные выше законы оптического смешения цветов и подсказывают вероятный ответ относительно тех «простых и коротких путей», которые использовала природа, для того чтобы наш глаз мог видеть множество различных цветов без особого цветовоспри-нимающего аппарата в нем для каждого цвета.

Из того, что два любых цвета, лежащие по цветовому кругу Ньютона друг к другу ближе, чем цвета дополнительные, дают при смешении все промежуточные цветовые то-ны, становится очевидным, что все цветовые тоны можно получить путем оптического смешения всего трех цветов. Для этого нужно, чтобы треугольник, составленный пря-мыми, показывающими результаты смешения каждой пары этих трех цветов, заключал внутри себя центр цветового круга, т. е. точку белого. Это значит, что три цвета, из сме-шения которых хотят получить все прочие цветовые тоны, должны быть взяты так, что-бы цвет дополнительный к одному из них лежал между двумя остальными.

Можно допустить, что цветовое зрение устроено так, что при воздействии на глаз того или иного спектра отражения в органе зрения получаются различные соотношения в возбуждении всего лишь трех родов специализированных цветоощущающих аппаратов, соответствующих трем «основным» цветам в указанном выше смысле. По изложенным уже выше законам оптического смешения цветов, цвет, соответствующий любому спек-тру отражения, может быть воспроизведен тем или иным соотношением всего трех сме-шиваемых цветов. Можно поэтому думать, что наш зрительный анализатор, подвергаясь воздействию того или иного спектра отражения от находящегося перед глазом предмета, дает ощущение присущего данному предмету цвета благодаря определенному соотно-шению трех основных цветовых возбуждений (получается ощущение, которое отвечает данному спектру).

В этом-то и состоит основная идея теории трехкомпонентности цветового зрения, наиболее обоснованной в настоящее время и много дающей для понимания всей сово-купности фактов цветового зрения.

113

Современная формулировка теории трехкомпонентности цветового зрения

При современном понимании трехкомпонентной теории мы должны допустить

существование в нашем зрительном анализаторе трех видов нервных аппаратов. Изоли-рованное возбуждение одного из них давало бы ощущение насыщенного красного, воз-буждение другого — насыщенного зеленого и возбуждение третьего — насыщенного синего. Обычно, однако, раздражающий свет действует не на один только из этих трех воспринимающих цвет аппаратов, а на все три или на два из них. При этом волны раз-личной длины возбуждают эти аппараты в различной степени. Все цветовые особенности видимых предметов вызывают различные соотношения величин этих трех возбуждений в нашем зрительном аппарате.

Таким образом, наш глаз как бы анализирует воздействующие на него спектры предметов, раздельно оценивая участие в них коротковолновых, средневолновых и длинноволновых лучей. Кора головного мозга синтезирует эти относительные величины красного, зеленого и синего возбуждений, в результате чего мы и видим единый «резуль-тирующий» цвет предмета, отражающий его цветовые свойства; здесь действуют опи-санные выше законы оптического смешения цветов. Анализ и синтез, осуществляемый нашим зрительным анализатором, не следует, конечно, понимать как процессы, проте-кающие во времени раздельно, последовательно один за другим. Они происходят в одно время. Благодаря такому замечательному, устройству нашего зрительного анализатора мы, посредством небольшого числа специальных цветоощущающих приборов (всего трех), можем достаточно хорошо отображать громадное число цветовых оттенков, при-сущих окружающим нас предметам.

6.2. Характеристика цвета

Понятие о цвете. Световые излучения, которые воспринимает глаз человека, ле-

жащий в диапазоне волн 380-780 нм принято считать видимым спектром. При этом ощущение цвета зависит от спектрального состава этого излучения. Если все составля-ющие спектра имеют одинаковую мощность, то мы будем ощущать белый цвет. Ощуще-ние цвета, отличного от белого, возникает, когда излучение содержит не все длины волн либо является неравномерным.

Предельный случай неравномерного излучения – монохроматическое (одного цве-та). Монохроматические излучения разной длины волны вызывают у человека ощущение различных спектральных цветов, обладающих максимальной насыщенностью.

Такая характеристика цвета как теплота во многом определяет воздействия цвета на человека. Собственно, даже для непосвященного человека будет несложным отличить теплый цвет от холодного. Это как раз тот случай, когда оценка зависит от простой эмо-циональной оценки. Теплые цвета кажутся близкими, добрыми, внушающими доверие, в то время как холодные как бы находятся на расстоянии, независимы. Если мы обратим свой взгляд на цветовой круг, то увидим, что к теплым можно отнести оранжевые, крас-ные и желтые оттенки. К холодным же мы причислим оттенки зеленого и синего. Следу-ет, правда, обратить внимание на то, что существует область цветового круга, оттенки которого могут быть восприняты и как теплые и как холодные.

114

Как видно на следующем примере цвет слева является холодным, цвет справа ско-

рее теплый, а оттенок посередине может показаться одновременно и теплым и холод-ным.

Яркость, оттенок, насыщенность

На этих трех параметрах основана весьма удобная в обращении цветовая модель HSB (hue, saturation, brightness), которая входит в большинство графических пакетов. Эта модель не обеспечивает такой степени точности, как RGB, зато делает процесс подбора цвета более наглядным.

Оттенок - какой то определенный цвет, красный или синий, например.

Насыщенность - степень чистоты цвета. На приведенном примере справа мы имеем дело с оттенками, где высоко при-сутствие красного цвета, слева же мы ви-дим приглушенные вариации красного, где чувствуется присутствие серого.

Яркость - степень присутствия в цвете черного или белого. Слева голубой цвет близок к белому, поэтому он "яркий". Слева цвет близок к черному, поэтому счи-тается "темным".

Яркость цвета - важный элемент любого дизайна, влияющий на восприятие в це-

лом, удобочитаемость текста, эмоциональное восприятие. Во многом именно яркость определяет пространственное восприятие изображения.

В качестве примера рассмотрим изображение справа. Так, контраст цветов по яркости определяет положение объектов в пространстве, отделя-ет артишок на изображении от фона, а также разграничивает листья расте-ния. В это же время градации яркости показывают контуры форм объектов изображения.

В то же самое время достаточно сложно сходу и главное точно опре-делить степень яркости того или иного оттенка, сравнить два цвета по яр-

115

кости. Например, можете ли вы с уверенностью сказать, какой цвет в данных парах более яркий?

На самом же деле обе цветовые пары имеют одинаковые показатели яркости. Существует удобный способ для определения яркости цвета. Как мы уже знаем,

именно степень присутствия белого или черного и определяет яркость. По этому для определения степени яркости вполне логично сопоставить следующую градацию синего цвета с его черно-белым аналогом.

Теперь предположим, что нам надо сравнить по яркости два следующих цвета.

Определяем степень яркости голубого, сравнивая его с оттенками нейтрального се-

рого. Лучше всего смотреть с некоторого расстояния - когда границы между синим и от-тенком серого сливаются можно сказать, что яркости одинаковы. В данном случае синий соответствует серому справа. Сравнив, этот оттенок серого с красным цветом мы видим, что синий и красный одинаковы по яркости. Все не так уж и сложно.

Яркость цветов важна для пространственного воспри-ятия. В данном случае, белый фон обеспечивает достаточ-ную контрастность для яблок всех цветов, кроме желтого, наиболее яркого. Желтое яблоко сливается с фоном, делает его сложным для восприятия.

В случае же темной подложки плохо воспринимаются менее яркие синее и коричневые яблоки

Можно сказать, мы вывели правило: фон должен контрастировать по яркости с

объектами переднего плана. Отталкиваясь от этого правила можно обеспечить удобочи-таемость текста. Следует избегать сочетаний, где фон приближается по яркости к тексту.

116

Когда же текст и фон контрастируют по яркости, помимо удобочитаемости это придает определенную эмоциональную окраску тексту. В некоторых странах законода-тельства даже требуют, чтобы дорожные и прочие знаки были контрастными.

Насыщенность Степень насыщенности цвета определяется степенью присутствия в оттенке чисто-

го цвета. Синонимами насыщенности могут служить "интенсивность", "хроматичность". Чем выше присутствие чистого хроматического цвета, тем выше насыщенность. Добав-ление черного, белого или любого другого цвета понижает насыщенность.

В каждой паре оттенок с более высокой насыщенностью расположен слева

Чистый зеленый цвет

Зеленый в сочетании с белым

Зеленый в сочетании с серым

Зеленый в сочетании с черным

Хроматичные и ахроматичные цвета Cерый цвет слева хроматичен, насыщен, в этом оттенке серого можно угадать при-

сутствие другого цвета. Это даже не серый - это "зеленовато-серый". Оттенко серого справа нейтрален, ахроматичен. Здесь нельзя уловить присутствие какого-нибудь друго-го цвета. Надо сказать, ахроматичный серый цвет не встречается в природе, поэтому вы-глядит неестественно.

Оттенок Компоненты цветового круга зависят друг от друга, сочета-

ния цветов имеют закономерности, которые необходимо знать для создания гармоничной композиции. Например, цвета распо-ложенные на противоположных сторонах цветового круга назы-ваются комплементарными. Комлементарные цвета дополняют

117

друг друга, а их смесь приведет кобразованию серого, либо нейтральных цветовых от-тенков.

Однако не только сочетания оттенков имеют значение. Посмотрим на следующую фотографию манекенщицы.

На изображении присутствуют оттенки желтого и синего - комплементарных, кон-

трастирующих цветов. Этот контраст помогает привлечь внимание к голубому пальто, в то время как лицо девушки несколько сливается с фоном (Это и понятно: продают паль-то, а не девушку...). Здесь мы столкнулись с необходимостью в некоторых случаях под-бирать контрастирующие оттенки. Это станет очевидным, если мы проанализируем об-ласти яркости изображения. Для этого переводим изображение в полутоновой формат и видим обратную картину - теперь наше внимание привлекает лицо, в то время как пальто сливается с подложкой. Дело в том, что цвета фона и пальто имеют одинаковые показа-тели яркости, только контраст цветов в данном случае может выделить объект, привлечь к нему внимание.

Смешение цветов Видимые в естественных условиях цвета, как правило, являются результатом сме-

шения спектральных цветов. Существуют три основных способа смешения цветов: оптическое, простран-

ственное и механическое. Оптическое смешение цветов основано на волновой природе света. Его можно

получить при очень быстром вращении круга, сектора которого окрашены в необходи-мые цвета.

Вспомните, как вы вращали в детстве волчок и с удивлением наблюдали за вол-шебными превращениями цвета. Легко изготовить специальный волчок для опытов по оптическому смешению цветов и провести серию экспериментов (см. упр. 11). Можно убедиться, что призма разлагает белый луч света на составные части – цвета спектра, а волчок смешивает эти цвета снова в белый цвет.

В науке «Цветоведение» (колористика) цвет рассматривается как физическое явле-ние. Оптическое и пространственное смешение цветов отличаются от механического их смешения.

Основные цвета в оптическом смешении – красный, зеленый и синий. Основные цвета при механическом смешении цветов – красный, синий и жел-

тый.

118

Дополнительные цвета (два хроматических цвета) при оптическом смешении да-ют ахроматический цвет (серый).

Вспомните, как вы были в театре или цирке и радовались тому праздничному настроению, которое создает цветное освещение. Если внимательно проследить за тремя лучами прожекторов: красным, синим и зеленым, то можно заметить, что в результате оптического смешения этих лучей получится белый цвет.

Оптическое смешение цветов

Можно провести и такой эксперимент по получению многокрасочного изображе-

ния путем оптического смешения цветов: взять три проектора, поставить на них цветные фильтры (красный, синий, зеленый) и, одновременно перекрещивая эти лучи, получить на белом экране почти все цвета, примерно так же, как в цирке.

Участки экрана, освещенные одновременно синим и зеленым цветами, будут голу-быми. При сложении синего и красного излучений на экране получается пурпурный цвет, а при сложении зеленого и красного совершенно неожиданно образуется желтый цвет.

Механическое смешение цветов

Складывая все три цветных луча, получаем белый цвет. Если в проекторы устано-

вить черно-белые слайды, то можно попытаться их сделать цветными с помощью цвет-ных лучей. Не проделав такого опыта, трудно поверить, что многообразия цветовых от-тенков можно достигнуть смешением трех лучей: синего, зеленого и красного.

Конечно, существуют и более сложные приборы для оптического смешения цве-тов, например телевизор. Каждый день, включая цветной телевизор, вы получаете на экране изображение со многими оттенками цвета, а основано оно на смешении красного, зеленого и синего излучений.

119

Пространственное смешение цветов

Ж. СЕРА. Цирк

Пространственное смешение цветов получается, если посмотреть на некотором

расстоянии на небольшие, касающиеся друг друга цветовые пятна. Эти пятна сольются в одно сплошное пятно, которое будет иметь цвет, полученный от смешения цветов мел-ких участков.

Слияние цветов на расстоянии объясняется светорассеянием, особенностями стро-ения глаза человека и происходит по правилам оптического смешения.

Закономерности пространственного смешения цветов важно учитывать художнику при создании любой картины, поскольку она будет рассматриваться обязательно с неко-торого расстояния. Особенно необходимо помнить о получении возможных эффектов смешения цветов в пространстве при выполнении значительных по своим размерам жи-вописных произведений, рассчитанных на восприятие с большого расстояния.

Это свойство цвета прекрасно использовали в своем творчестве художники-импрессионисты, особенно те, которые применяли технику раздельного мазка и писали мелкими цветными пятнами, что даже дало название целому направлению в живописи – пуантилизму (от французского слова «пуант» – точка).

При рассматривании картины с определенного расстояния мелкие разноцветные мазки зрительно сливаются и вызывают ощущение единого цвета.

ПОЛЬ СИНЬЯК. Папский дворец в Авиньоне

120

ДЖ. БАЛЛА. Девочка, выбежавшая на балкон

Интересный эксперимент по разложению цвета на составляющие провел художник

Джакомо Балла. Не только цвет, но и движение он разложил на составляющие его фазы, используя принцип последовательного фиксирования движения, как при выполнении моментальной фотографии. В результате этого родилась удивительная картина «Девочка, выбежавшая на балкон», которая только при рассмотрении издали на основе простран-ственно-оптического смешения цветов раскрывает замысел автора.

На пространственном смешении цветов основано получение изображений различ-ных цветовых оттенков в полиграфии при печати с растровых форм. При рассматрива-нии с определенного расстояния участков, образованных мелкими разноокрашенными точками, вы не различаете их цвета, а видите цвет пространственно-смешанным.

Все цветные репродукции в этой книжке и во многих других напечатаны с исполь-зованием цветоделения на три основных цвета (пурпурный, желтый и голубой); во время печатания происходит смешение этих цветов путем последовательного наложения их (механическое смешение). Черный цвет добавляется как контурный или по мере необхо-димости, а незапечатанная белая бумага дает эффект белого цвета. Если взглянуть на увеличенный фрагмент четырехкрасочного оттиска с близкого и дальнего расстояния, то можно наглядно пронаблюдать эффекты механического и пространственного смешения цветов.

Этапы печати иллюстрации в полиграфии а б в

121

г д

а. Оттиск пурпурной краской б. Оттиск желтой краской в. Оттиск голубой краской г. Оттиск черной краской д. Четырехкрасочный оттиск

Увеличенный фрагмент четырехкрасочного оттиска

Механическое смешение цветов происходит тогда, когда мы смешиваем краски,

например, на палитре, бумаге, холсте. Здесь следует четко различать, что цвет и краска – это не одно и то же. Цвет имеет оптическую (физическую) природу, а краска – химиче-скую.

Цветов в природе гораздо больше, чем красок в вашем наборе. Цвет красок значительно менее насыщен, чем цвет многих предметов. Самая свет-

лая краска (белила) светлее самой темной (черной) краски всего в 25-30 раз. Возникает, казалось бы, неразрешимая проблема – передать в живописи все богатство и разнообра-зие цветовых отношений природы такими скудными средствами.

Но художники успешно решают эту проблему, используя знания по цветоведению, выбирая определенные тональные и колористические отношения.

В живописи различными красками, в зависимости от их сочетаний, можно пере-дать один и тот же цвет и, наоборот, одной краской – разные цвета.

122

Интересных эффектов можно достигнуть, если добавить немного черной краски к каждому цвету.

Иногда механическим смешением красок можно достигнуть результатов, похожих на оптическое смешение цветов, но, как правило, они не совпадают.

Яркий пример – смешение всех красок на палитре дает не белый цвет, как в опти-ческом смешении, а грязно-серый, бурый, коричневый или черный.

Пример механического смешения цветов с черной краской

Рассмотрите рисунок с танцующими детьми и понаблюдайте в действительности за

изменениями цвета, если одну прозрачную ткань наложить на другую.

Танцующие дети. Смешение цветов наложением

6.3. Спектральный состав света

В 1666 году двадцатитрехлетнего Исаака Ньютона заинтересовало поведение сол-

нечных лучей, проходящих через призму — стеклянное тело, имеющее в сечении тре-угольник. Его исследования показали, что цвет возникает в результате взаимодействия белого света с материей. Призма преломляла каждый луч света, то есть после прохожде-ния через призму направление луча менялось. Но призма не только преломляла солнеч-ный свет, а и превращала его в многоцветный расходящийся луч, составленный из тех же цветов и в том же порядке, что и радуга. Спектр, увиденный Ньютоном, включал семь основных цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолето-вый — вместе с тем четкой границы между ними не было. Солнечный цвет разлагается

123

призмой на спектральные лучи от красного до фиолетового. Невидимые инфракрасная и ультрафиолетовая области находятся далее за пределами спектра, который способен раз-личать человеческий глаз.

Разделение белого цвета на составляющие компоненты Ньютон пришел к заключению, что белый солнечный свет представляет собой со-

четание различных видов света, каждый из которых окрашен в один чистый цвет, и что призма преломляет эти цвета в разной степени: красный — в наименьшей, фиолетовый — в наибольшей, остальные — в порядке расположения. Он обнаружил, что если сме-шать цвета спектра, например, собрав его свет линзой, то окраска получается белая. Вы-ключая некоторые цвета перед тем, как соединить остальные, он получал окрашенный свет. Причем окраска эта не имела сходства ни с одним из цветов спектра.

Открытие, сделанное Ньютоном, заключается в следующем: окраска любого объекта зависит от того, какой свет идет от него к глазу наблюдателя. Это в свою оче-редь зависит как от характера света, падающего на объект, так и от поверхности объекта, отражающей, поглощающей и пропускающей отдельные лучи спектра. Если в свете, па-дающем на поверхность, отсутствуют некоторые цвета, не будет их и в свете, отражен-ном от этой поверхности. Однако «истинный» цвет отражающей поверхности, ее окраску при обычном белом освещении можно точно определить, выразив в форме числовой таб-лицы или графика соотношение лучей спектра, которые она отражает. Белый свет синте-зируется, когда собирательная линза воссоединяет лучи спектра. Но если преградить путь части спектра, смесь окрасится в дополнительный цвет. Когда путь прегражден зе-леному лучу, получаемый свет имеет окраску пурпурного цвета, который является до-полнительным к зеленому.

Смешивание цветов

124

Если соотношение отражаемых спектральных лучей схоже с соотношением, свой-ственным солнечному свету (преобладание сине-зеленых лучей и уменьшение содержа-ния других цветов по краям спектра), то поверхность принимает белую окраску. Если же в соотношении спектральных лучей есть сдвиг в сторону, например, красной части спек-тра, то поверхность имеет красноватый оттенок, а если в отражаемом свете доминируют голубые тона, то и поверхность имеет голубоватый оттенок.

Соотношение цветов в спектре, вызывающее появление той или иной окраски объ-екта — явление сложное. Но в общих словах можно утверждать, что, если поверхность при белом освещении окрашена в определенный насыщенный цвет, значит, одни спек-тральные лучи падающего на нее света она отражает, а другие — активно поглощает. Ес-ли поверхность имеет черную окраску, значит, она поглощает все цвета спектра.

Некоторые вещества не только поглощают часть получаемой ими световой энер-гии, но и излучают ее в виде света иной окраски, и такие вещества называются люминес-центными. Например, драгоценные минералы рубин и шпинель поглощают голубые тона цветового спектра, а излучают красные. Ультрафиолетовый свет — невидимый компо-нент света, находящийся за пределами фиолетовой части спектра, — возбуждает во мно-гих веществах излучение видимого света. Если излучение прекращается сразу после пре-кращения возбуждения, такое явление называется флуоресценцией. Если свечение про-должается, это называется фосфоресценцией. Необычная яркость которую придают не-которые стиральные порошки одежде, объясняется тем, что флуоресцентное вещество задерживается в ткани и возбуждается ультрафиолетовыми лучами солнечного света. Излучаемого дополнительно света достаточно, чтобы одежда казалась ярче. Флуорес-центные плакатные краски также подвергаются воздействию ультрафиолетовых солнеч-ных лучей.

Свет, поглощаемый веществом, преобразуется в тепловую энергию. В 1800 году английский астроном Уильям Гершель открыл невидимый компонент солнечного света в результате нагревания на солнце шарика термометра. Компонент этот находился за пределами красной части спектра, поэтому ученый назвал его «инфракрасным» (ниже красного) светом.

И наконец, существуют лучи спектра, которые мы видим после их прохождения через прозрачное вещество. Может показаться странным, что, скажем, часть цветного диапозитива имеет одинаковую окраску при отраженном свете и при свете, который он пропускает. Почему он не отражает и не поглощает одни цветовые сочетания и не про-пускает остальные? Дело в том, что мы рассматриваем фотодиапозитив (с любой точки) при свете, который он и отразил, и пропустил. Свет, проходящий через пленочный кра-ситель, отражается от бесчисленных пигментных частиц, распределенных в прозрачной среде. Свет может идти от пленки в любом направлении, и потому пленка имеет одина-ковую окраску при любом угле зрения.

На этой вечерней фотографии дома на речном берегу свет дробится специальным светофильтром с выгравированными на нем параллельными линиями. Каждая световая точка объекта образует вертикальную нить изображений. Каждое изображение, за ис-ключением основного центрального, разлагается на спектральные лучи в результате про-цесса, называемого дифракцией. Так же дробится свет, если посмотреть на уличный фо-нарь сквозь полупрозрачную ткань зонтика.

125

Дифракция света

Другое дело — очень тонкие пленки, как, например, противоотражательные по-

крытия, наносимые на внешние поверхности линз объективов. Такое покрытие уменьша-ет отражение только узкой части спектрального луча, определяемой толщиной покрытия. Избранная цветовая волна располагается в центральной части спектра, и свет, отражен-ный от покрытия, беден желтыми или зелеными тонами, а если исключить желтые или зеленые лучи, свет становится пурпурным.

Целая гамма красок рождается в мыльном пузыре. Свет, отраженный от внутрен-ней поверхности пузыря, смешивается со светом, отраженным от его внешней поверхно-сти. Некоторые цвета усилены, другие ослаблены в зависимости от толщины поверхно-сти и угла зрения. Примерно то же происходит, когда две стеклянные поверхности не-плотно прилегают друг к другу, вследствие чего появляются цветные круги.

Цвета на поверхности мыльного пузыря

Кусок отунита, минерала, содержащего урановую руду, превращает невидимый

свет в видимый. При обычном освещении минерал окрашен в желто-зеленые цвета с примесью коричневых тонов от других минералов, покрывающих образец.

При ультрафиолетовом освещении отунит флуоресцирует, появляется яркое желто-зеленое свечение. Остальные минералы окрашиваются в другие цвета, включая насы-щенный пурпурный. Энергия ультрафиолетового света преобразуется в видимую форму. Минералоги при помощи ультрафиолетовых ламп выявляют принадлежность образцов к тем или иным минералам.

126

а б а - Отунит при обычном освещении б - Флюоресценция при ультрафиолетовом освещении

6.4. Основной принцип цветной фотографии Субтрактивный способ получения цветных изображений основан на использова-

нии многослойных фотографических материалов с одновременным цветным проявлени-ем.

Цветографические материалы, как и черно-белые, имеют ряд вспомогательных слоев: защитный, барритовый, противоореольный и противоскручивающий.

Эмульсионный же слой объединяет три светочувствительных слоя различной сен-сибилизации и желтый фильтровый слой. В отличие от обычных компонентов (химиче-ских и оптических сенсибилизаторов, антисептиков, дубителей, пластификаторов и т. д.), входящих в состав светочувствительных слоев черно-белых фотоматериалов, в фотослои цветных фотоматериалов входят и краскоообразующие компоненты, которые при цвет-ном проявлении образуют краситель. Они представляют собой органические вещества сложного состава, как правило, производные бензола.

Схема воспроизведения многоцветного объекта по принципу

субтрактивного синтеза цвета 1 – многослойный цветографический материал;

127

2, 3, 4 – цветоделенные изображения, полученные соответственно на синечувствительном, зеленочувствительном и красночувствительном фотослоях; 5 – оригинал Съемка на трехслойные цветные фотоматериалы предусматривает разделение оп-

тического изображения на три составляющих, в спектральном отношении равнозначных зонам излучений трех основных цветов (синего, красного, зеленого). К этим излучениям, соответственно, должны быть чувствительны и три светочувствительных слоя. Такой способ съемки называется цветоделением, а получаемые при этом изображения – цвето-деленными.

Цветоделенные оптические изображения, воздействуя на каждый из слоев при съемке, образуют скрытые изображения, которые при цветной обработке преобразуются в однокрасочные изображения: желтое, пурпурное и голубое. Количество красителя, т. е. его насыщенность и плотность, зависят от величины экспозиции на том или ином участ-ке фотослоя.

При просмотре однокрасочные изображения составляют единое многоцветное изображение. Многообразие цветовых оттенков получают при синтезе цвета, когда каж-дое цветоделенное изображение, действуя как светофильтр, вычитает из белого света ту или иную спектральную составляющую.

Известно, что галогениды серебра, являющиеся основным светочувствительным веществом в фотографических слоях, имеют природную (собственную) чувствитель-ность к излучениям коротковолновой (синей) зоны спектра. Соответственно, первый слой чувствителен к излучениям сине-фиолетовой части спектра. Он содержит и цвет-ную компоненту, которая при цветном проявлении дает желтый краситель. Данный слой называется синечувствительным, а образующееся в нем изображение желтого цвета – синефильтровым. К излучениям зеленого и красного участков спектра этот слой не чув-ствителен.

Ниже расположенные слои в своем составе также имеют галогениды серебра, чув-ствительные к коротковолновой части спектра. Чтобы синие лучи не воздействовали на них, после синечувствительного слоя располагают желтый фильтровый слой, состоящий из коллоидного серебра и желтого красителя.

Два оставшихся слоя чувствительны к излучениям зеленой и красной зон спектра. В зеленочувствительный слой введена краскоообразующая компонента, которая в про-цессе проявления образует пурпурный краситель. Пурпурное цветоделенное изображе-ние называется зеленофильтровым. В нижний слой введена цветовая компонента, кото-рая при проявлении дает голубой краситель. Голубое цветоделенное изображение, обра-зованное в этом слое, называется краснофильтровым.

В эмульсионные слои некоторых цветных фотоматериалов вводят и маскирующие цветовые компоненты. Образуемые ими изображения в слоях называются масками и служат для уменьшения цветоделенных искажений.

Цветное проявление – сложный химико-фотографический процесс, в результате которого продукты окисления проявляющего вещества при взаимодействии с цветовыми компонентами образуют красители, из которых и состоят три цветоделенных изображе-ния. Красители при цветном проявлении образуются только при взаимодействии компо-нент с особыми проявляющими веществами – производными парафенилендиамина.

Процесс проявления цветного изображения идет по следующей схеме.

128

Экспонированные галогениды серебра вступают в реакцию с проявляющим веще-ством. В результате в фотослое образуется изображение из металлического серебра:

. Окисленная форма проявляющего вещества вступает в реакцию с краскообразую-

щими компонентами, выделяя краситель соответствующего цвета в каждом из светочув-ствительных слоев:

Краскообразующая компонента + Ох → краситель, где Red – проявляющее вещество; Ох – продукты окисления. Таким образом, после проявления изображение в фотослое состоит из металличе-

ского серебра и красителя, а также не экспонированных и не восстановленных микро-кристаллов галогенида серебра.

За цветным проявлением следует операция, именуемая допроявлением, при кото-рой допроявляющий раствор, имея кислую среду, превращает проявляющее вещество в соли, легко удаляемые из фотослоя.

Следующая операция обработки – отбеливание. В ходе ее металлическое серебро черно-белого изображения, серебро фильтрового и противоореольного слоя, взаимодей-ствуя с отбеливающим раствором (как правило, железосинеродистым калием), переходит в легко растворимые соли серебра, удаляемые из эмульсионного слоя при фиксировании.

Конечный процесс обработки – фиксирование. В результате фиксирования гало-генное и железосинеродистое серебро растворяется в фиксаже и в фотослое остается только краситель цветоделенных изображений.

Каждый из этапов обработки разделяется промывкой. Заключительный этап обра-ботки – окончательная промывка и сушка.

6.5. Технологический процесс получения цветной фотографии

Схема получения цветного изображения. Для наглядного представления процес-

са получения цветного изображения рассмотрим съемку объекта, состоящего из участков красного, синего, зеленого, белого и черного цвета.

В процессе съемки лучи света, отраженные от объекта, экспонируют тот или иной участок светочувствительного материала. Лучи, отраженные от синего поля, экспониру-ют участки синечувствительного слоя, образуя в нем скрытое изображение. Лучи, отра-женные от зеленого и красного полей, экспонируют определенные участки в зеленочув-ствительном и красночувствительном слоях, образуя в них скрытые изображения. От бе-лого поля отражаются синие, красные и зеленые лучи, которые экспонируют соответ-ствующие светочувствительные слои фотоматериала. Синие лучи, проходящие через синечувствительный слой, поглощаются желтым фильтровым слоем и не оказывают воз-действия на нижерасположенные слои.

Таким образом, в каждом из трех слоев фотоматериала будет образовано скрытое изображение под воздействием излучения соответствующего цвета: синего в первом слое, зеленого во втором и красного в третьем. По аналогичному принципу образуются цветоделенные скрытые изображения объекта, окрашенного в любой цвет. Например, от объекта желтого цвета отражаются красные и зеленые лучи, образуя изображения в зеле-ночувствительном и красночувствительном слоях.

При цветном проявлении в каждом из слоев образуются два изображения: черно-белое, состоящее из металлического серебра, и цветное из красителя: в синечувствитель-

129

ном слое – желтого; в зеленочувствительном – пурпурного и в красночувствительном – голубого.

В процессе дальнейшей обработки (отбеливания, фиксирования) в фотослоях остаются изображения, состоящие только из красителей. На негативе все участки объек-та передаются дополнительными по отношению к реальным цветовыми оттенками: си-ний – желтым красителем, зеленый – пурпурным, а красный – голубым. Белое поле вы-ражено в каждом слое, соответственно, желтым, пурпурным и голубым красителями, ко-торые, вычитая из белого света все три его составляющие, дают различные оттенки серо-го цвета. Черное поле, поглощающее свет, представлено на негативе прозрачным участ-ком.

Получение цветного изображения предусматривает и фотопечать с цветного нега-тива. Позитивный цветографический процесс в принципе не отличается от черно-белого. Он включает печать с цветного негатива на цветные позитивные фотоматериалы и их фотохимическую обработку в специальных растворах. Сущность получения изображе-ния на цветных позитивных фотоматериалах практически не отличается от негативного процесса.

Изображения, по цветовым оттенкам соответствующие объекту при его визуаль-ном восприятии, возможно получить лишь при условии идеального цветоделения. Одна-ко цветной фотографический процесс далек от совершенства. Имеется ряд причин, кото-рые приводят к искажению цветовых оттенков на изображении. К ним относятся несоот-ветствие спектрального состава освещения и спектральной чувствительности фотослоев, неточности в выборе экспозиции, несоблюдение временного и температурного режимов обработки фотоматериалов, градационные искажения в них и т. д.

Для устранения искажений цветовых оттенков при печати снимков в цветной фо-тографии применяют процесс, называемый цветовой коррекцией. Он основан на ис-пользовании специальных цветокорректирующих светофильтров – желтого, голубого и пурпурного.

Цветовую коррекцию осуществляют по определенным правилам. Цвет корректи-рующего светофильтра всегда совпадает с преобладающим цветом на пробном цветном фотоотпечатке. Так, если преобладающий цвет желтый, то он образуется за счет избытка синих лучей, действующих на синечувствительный слой, в котором при проявлении по-является желтый краситель. Введение желтого корректирующего светофильтра на пути белого копирующего света ограничит поток синих лучей, поглощаемых данным свето-фильтром, и в синечувствительном слое образуется меньше желтого красителя. Чем насыщеннее преобладающий цвет, тем большей плотности применяют корректирующие светофильтры.

Плотность корректирующего светофильтра увеличивают до тех пор, пока на снимке не станет преобладать дополнительный к корректируемому цвет. Так, при увели-чении плотности желтого светофильтра в синечувствительном слое желтого красителя становится все меньше и меньше. И, начиная с определенного момента, цветовые оттен-ки зеленочувствительного и красночувствительного слоев начинают преобладать. По-скольку пурпурный краситель из белого света вычитает зеленую составляющую, а голу-бой – красную, то на снимке появляется дополнительный к желтому корректирующему светофильтру – синий цветовой оттенок.

130

7. Технологический процесс получения цветного изображения

7.1. Цветоделение. Градоционный процесс. Синтез цвета 7.2. Аддитивный и субтрактивный синтез цвета 7.3. Подбор корректирующих светофильтров

7.1. Цветоделение. Градоционный процесс. Синтез цвета

В любом цветофотографическом процессе можно выделить три стадии: цветоделе-ние, промежуточные (градационные) стадии и синтез цвета.

В процессе цветоделителъной съемки цветной объект с помощью зональных све-тофильтров: синего, зеленого и красного или других приемов можно разделить на три оптических изображения, содержащих синюю, зеленую и красную информацию. На пер-вом этапе развития цветной фотографии цветоделительную съемку производили на чер-но-белую изопанхроматическую пленку и после ее химико-фотографической обработки получали три чернобелых цветоделенных негатива.

Цветоделение осуществлялось несколькими способами, например последовательной съемкой объекта одной фотокамерой за тремя зональными цветными светофильтрами. При этом фотокамера и объект должны быть неподвижны. Такой способ цветоделитель-ной съемки имеет недостаток — временной параллакс и применяется в основном в по-лиграфической промышленности. Еще один способ цветоделительной съемки — съемка объекта тремя фотокамерами

В качестве зональных светофильтров можно использовать цветные стекла из катало-га, выпускаемого промышленностью, в комбинации: синий (СС-4 толщиной 5 и СЗС-18 толщиной 2 мм), зеленый (ЖС-18 и СЗС-18 толщиной 3 мм каждое), красный (КС-14 толщиной 2 мм).

В этом случае исчезает временной параллакс, но возникает другой недостаток —пространственный параллакс. Только съемка одной фотокамерой со светорасщепля-ющей системой с помощью полупрозрачного зеркала позволяет одновременно экспони-ровать за светофильтрами три негативные кинопленки, что полностью исключает вре-менной и пространственный параллаксы. Правда, этот способ цветоделительной съемки все же имеет ряд недостатков: значительное ослабление света и различные уровни экспо-зиции в кадровом окне кинокамеры, необходимость синхронного протягивания трех пле-нок в фильмовом канале, трудность совмещения изображений из-за различной усадки основы кинопленок.

Цветоделение можно осуществить, используя три фотоматериала с различной спектральной светочувствительностью к синей, зеленой и красной областям видимого спектра.

Однако во всех рассмотренных случаях мы имеем дело с тремя цветоделенными негативными и позитивными изображениями, которые на какой-то определенной стадии процесса необходимо совмещать. Полностью избавиться от трудностей, возникающих при совмещении цветоделенных изображений на трех пленках, можно только при нане-сении трех эмульсионных слоев различной спектральной чувствительности на одну про-зрачную основу, т. е. если провести цветоделение с помощью цветной многослойной пленки. Здесь появляются технологические трудности, связанные с изготовлением цвет-

131

ных фотоматериалов, так как толщина их эмульсионного слоя должна быть такая же, что и у черно-белых материалов.

В фотографии и кинематографии существуют два метода синтеза цвета: аддитив-ный и субтрактивный.

7.2. Аддитивный и субтрактивный синтез цвета

Процесс получения различных цветов с помощью нескольких основных (первич-

ных) излучений или красок называется цветовым синтезом. Существует два принципи-ально различных метода цветового синтеза: аддитивный и субтрактивный синтезы.

В аддитивном синтезе смешиваются первичные излучения. В качестве первичных могут быть использованы два, три и более различных по цвету излучений, но наиболее распространен трехцветный аддитивный синтез. Первичные цвета и создающие их излу-чения называются основными.

Основные излучения аддитивного синтеза - синие, зеленые и красные, т.е. излуче-ния трех основных зон спектра. Аддитивный синтез цвета - воспроизведение цвета в ре-зультате оптического смешения излучений базовых цветов (красного, зелёного и синего - R, G, B). Используется в мониторах издательских систем при создании цветных изобра-жений на экране, а также на экране телевизора.

Последовательное смешение или образование различных цветов при быстрой смене излучений вне глаза, например, на диске типа волчка или на экране цветного теле-визора. При быстром вращении окрашенного в разные цвета диска цвета суммируются вследствие рассмотренных выше явлений инерционности зрения.

Пространственное смешение - это разновидность аддитивного способа. Про-странственное смешение основано на том, что глаз не различает очень близко располо-женные друг к другу мелкие разноцветные участки, а воспринимает их слитно, как одно целое. Если эти мелкие участки имеют различную окраску, то мы видим только их обобщенный цвет - цвет аддитивной смеси.

Если ряд очень мелких разноцветных пятнышек, лежащих близко одно от другого, рассматривать на достаточно большом удалении, то эти пятнышки в отдельности зри-тельно не различаются. Вместо разноцветных мелких пятнышек мы видим одинаковые по цвету участки. Например, отдельные песчинки на берегу мы различаем лишь на близ-ком расстоянии. Листы бумаги, слегка покрытые угольной пылью, на удалении мы ви-дим серыми, не различая на них отдельных пылинок и просвечивающую между ними бумагу.

132

Смешение цветов мелких разноокрашенных участков с образованием единого для них цвета происходит по правилам аддитивного синтеза, т. е. оптическим смешением из-лучений. Это объясняется тем, что при взгляде на какой- либо предмет его изображение непрерывно перемещается по сетчатке глаза. Если отдельные цветные элементы малы в сравнении с непрерывными колебаниями глаза, то на одни и те же рецепторы попадают последовательные излучения от рядом расположенных разноцветных элементов.

Пространственное смешение разноцветных мелких окрашенных участков имеет место при синтезе цвета на оттисках высокой и офсетной (плоской) печати, на картинах живописи, особенно, направление "пуантилизм". (Французские художники изобрели в живописи подобный автотипному синтезу художественный прием, назвав его пуанти-лизмом. Он был изобретен для создания ярких и чистых цветов на полотне.

Суть приема состоит в нанесении на холст четких раздельных мазков (в виде то-чек или мелких прямоугольников) чистых красок в расчете на их оптическое смешение в глазу зрителя, в отличие от механического смешения красок на палитре. Изобрел пуан-тилизм французский живописец Жорж Сёра на основе теории дополнительных цветов. Было замечено, что оптическое смешение трех чистых основных цветов (красный, синий, желтый) и пар дополнительных цветов (красный - зеленый, синий - оранжевый, желтый - фиолетовый) дает значительно большую яркость, чем механическая смесь красок. Пуан-тилистическая техника помогла создать яркие, контрастные по колориту пейзажи П. Си-ньяку и тонко передающие нюансы цвета полотна Ж. Сёра, а также повысить декоратив-ность картин многим их последователям, например итальянскому живописцу Дж. Балла.)

В субтрактивном синтезе новый цвет получают наложением одного на другой красочных слоев - желтого, пурпурного и голубого. Синие, зеленые и красные излучения поглощаются этими красками (т.е. последовательно вычитаются из белого света). Поэто-му цвет окрашенного участка определяется теми излучениями, которые проходят через все три слоя и попадают в глаз наблюдателя. Желтая, пурпурная и голубая краски - ос-новные (первичные) для субтрактивного синтеза.

Субтрактивный синтез цвета - получение цвета в результате вычитания отдель-ных спектральных составляющих из белого. Такой синтез наблюдается при освещении белым светом цветного оттиска. Свет падает на цветной участок; при этом часть его по-глощается (вычитается) красочным слоем, а остальная часть, отражаясь, в виде окрашен-ного потока попадает в глаз наблюдателя. Этот синтез используется при смешении окрашенных сред, например, красок вне машины, для получения нужных цветов или от-тенков на оттиске при печати дополнительной краской, при наложении слоев разных красок на оттиске в глубокой печати, а также при наложении разнокрасочных растровых элементов на оттиске в высокой и плоской печати.

Само название цветового синтеза указывает на принцип образования различных цветов. Слово "аддитивный" - слагательный. Субтрактивный способ - вычитатель-ный. При аддитивном синтезе цвета меняются от изменения соотношения интенсивно-

133

сти основных излучений, а при субтрактивном синтезе - от толщины слоев или концен-трации в них красящих веществ. Поэтому помимо понятия о первичных цветах и красках для характеристики синтеза вводят понятие о количестве первичных излучений или кра-сок. Эти величины, которые характеризуют количества первичных излучений или основ-ных красок, называют аддитивными или субтрактивными координатами цвета.

Аддитивные координаты цвета указывают на относительные мощности смешивае-мых (слагаемых) излучений при аддитивном синтезе. Субтрактивные координаты цвета указывают на относительные количества желтой, пурпурной и голубой красок, которыми воспроизводятся все другие цвета на оттиске.

Как и в аддитивном, в субтрактивном синтезе новый цвет может быть образован меньшим или большим, чем три, числом основных красок. На практике для субтрактив-ного синтеза часто используют большее число красок. Например, к трем цветным добав-ляют четвертую - черную.

В цветных репродукциях, изготовленных способом высокой и плоской печати, об-разование цветов происходит путем изменения относительной площади мелких, не ви-димых невооруженным глазом растровых элементов, закрашенных желтой, пурпурной и голубой красками.

Цветовой синтез, при котором разные цвета на запечатанных поверхностях обра-зуются изменением относительной площади закрашенных растровых элементов, называ-ется автотипным (растровым) синтезом.

Автотипный синтез может быть однокрасочным, когда печать ведется с одной растровой печатной формы и на бумагу переносится только одна краска. Черно-белые иллюстрации, изготовленные способами высокой и плоской печати, - это однокрасочные изображения, полученные автотипным синтезом.

Для изготовления цветных иллюстраций применяется иногда двухкрасочный авто-типный синтез (дуплекс). Чаще применяется трехкрасочный и четырехкрасочный синтез. Наиболее распространен четырехкрасочный автотипный синтез, когда, помимо трех ос-новных однокрасочных изображений, на бумагу наносится еще черно-белое изображе-ние. В некоторых случаях печать ведется и большим числом красок. (В последнее время после 1995 г. практическое применение находит технология Hi - Fi.) Однако в основе всех видов автотипного синтеза лежит принцип смешения излучений, отраженных от мелких разноокрашенных участков. Поэтому для выяснения закономерности автотипно-го синтеза необходимо рассматривать процесс наложения красок с трех растровых изоб-ражений.

При трехкрасочном автотипном синтезе на бумагу последовательно накладывают-ся слои желтой, пурпурной и голубой красок. Допустим, что первой печатается желтая краска. При нанесении пурпурной краски на бумаге запечатываются не только неокра-шенные, но и уже окрашенные первой краской участки.

Таким образом, на единице площади, ограниченной рядом расположенными лини-ями растровой решетки, получаются не только желтые и пурпурные однокрасочные участки, но также и двухкрасочные, полученные вследствие перекрывания некоторых из разноокрашенных растровых элементов. В рассмотренном примере двухкрасочные участки в результате наложения на желтый слой пурпурной краски имеют красный цвет. При наложении третьего растрового изображения голубая краска ложится на желтые, пурпурные и красные участки, в результате образуются новые двухкрасочные участки синего и зеленого цвета, а также трехкрасочные черного цвета.

134

Таким образом, цвета двухкрасочных и трехкрасочных участков образуются суб-трактивным синтезом. Краски для автотипного синтеза выбирают с тем расчетом, чтобы цвета при автотипном синтезе получались не только насыщенными, но и достаточно светлыми, яркими.

Таким образом, автотипный синтез цвета - это воспроизведение цвета в полигра-фии на оттисках высокой и плоской печати. При автотипном синтезе цветное полутоно-вое изображение формируется разноцветными растровыми элементами (точками или микроштрихами). Растровые элементы отдельных печатных красок на оттиске имеют одинаковую светлоту, но различные размеры, частоты и формы, а также разный характер наложения (смешанный аддитивно-субтрактивный синтез цвета).

7.3. Подбор корректирующих светофильтров

Подбирать корректирующие светофильтры к негативу можно различными способа-

ми. Например, в больших фотолабораториях применяют специальные приборы, оце-

нивающие баланс цветоделенных изображений в негативе и указывающие, какие коррек-тирующие светофильтры необходимы для печатания изображения.

Существуют копировальные аппараты и фотоувеличители, оборудованные устройством, автоматически устанавливающим цветовой баланс и экспозицию во время печатания изображения.

Этим устройством голубой, пурпурный и желтый светофильтры вводятся в световой поток печатающей лампы до тех пор, пока три независимых фотоумножителя, чувстви-тельные к красному, зеленому и синему цветам и отрегулированные на соответствующий тип фотобумаги, не обеспечат баланса для печатания цветного изображения.

Наибольшее применение находит способ подбора корректирующих светофильтров по цветопробам, сделанным с негатива. По этому способу с цветного негатива делают ряд проб, печатая на фотобумагу сюжетно важную часть изображения с разными коррек-тирующими светофильтрами.

На цветовоспроизведение в позитиве влияет величина выдержки при печатании негатива. Только правильная выдержка обеспечивает получение полноценного цветного изображения.

135

При недостаточной выдержке изображение будет передавать цвета малонасыщен-ными, разбеленными. При избыточной выдержке изображение оказывается чрезмерно плотным, без тонких переходов от светов к теням и с искажением цвета.

Поэтому до подбора корректирующих светофильтров для балансирования цветного изображения необходимо установить точную выдержку, с которой следует печатать изображение.

136

8. Технология обработки цветных фотоматериалов 8.1. Технологические операции обработки цветных фотоматериалов 8.2. Машинная обработка цветных фотоматериалов

8.1. Технологические операции обработки цветных фотоматериалов Обработка фотоматериала осуществляется рядом операций, режимы которых обу-

словлены технологическим процессом. Режим характеризуется продолжительностью и условиями выполнения операции.

Продолжительность операции - отрезок времени, затрачиваемый на операцию, например от момента погружения в раствор фотоматериала до его изъятия из раствора.

К условиям выполнения операции относятся температуры раствора, воды и возду-ха, а также способ обработки фотоматериала.

Большинство процессов зависит от температуры: чем ниже температура растворов, тем медленнее идет процесс; чем выше температура, тем быстрее идет процесс.

Однако замедление или ускорение процесса в зависимости от температуры для разных фотоматериалов и разных растворов происходит неодинаково. Поэтому таблицы, графики, номограммы, рекомендуемые для внесения поправок в процессы, часто оказы-ваются неточными.

На процесс обработки фотоматериала влияют перемешивание раствора, движение воздуха при сушке и другие факторы. Чем энергичнее воздействие на фотоматериал, тем быстрее идет процесс.

Разные по составу проявляющие растворы по-разному действуют на фотоматериал. Продолжительность проявления тоже влияет на свойства фотоматериала. С увеличением времени проявления светочувствительность фотоматериала повышается до некоторой величины, постоянной для данного эмульсионного слоя.

Причем светочувствительность растет неодинаково у разных фотоматериалов и в разных проявляющих растворах. С удлинением времени проявления растет контраст-ность фотоматериала и повышается плотность вуали.

Светочувствительность понижается тем больше, чем короче проявление, одновре-

менно понижаются контрастность и плотность вуали. С укорачиванием времени прояв-

137

ления в разных проявляющих растворах для разных фотоматериалов различна потеря светочувствительности и контрастности.

Для определения оптимального проявления фотоматериала служит сенситометрия. Ранее заводы на основании сенситометрических испытаний указывали на упаковке фо-томатериала или в прилагаемых инструкциях продолжительность проявления, в каком растворе, и при какой температуре следует обрабатывать данный фотоматериал.

Это позволяло правильно экспонировать фотоматериалы при съемке и получить доброкачественные изображения по плотности, контрастности, вуали и другим характе-ристикам.

Особенно точно должны соблюдаться режимы обработки цветных фотоматериа-лов, рекомендованных заводом-изготовителем, так как баланс этих светочувствительных слоев рассчитывается на определенные режимы обработки.

Нарушение продолжительности проявления, состава раствора или его температуры может привести к нарушению баланса фотоматериала; изменение в режимах обработки может сказаться на свойствах каждого из светочувствительных слоев цветного фотома-териала.

В результате изображение будет цветоискаженным. Поэтому следует насторожен-но относиться к упрощенным или ускоренным процессам обработки цветных фотомате-риалов.

Проявление фотографий, это, безусловно искусство, но и такие вещи как, к приме-ру, кройка и шитье, также можно отнести к настоящему искусству, ведь создавать по-добные шедевры, на них можно взглянуть посетив сайт ergonismo.od.ua/, могут только истинные мастера своего дела. Там есть немало статей посвященных шитью, кройке, и всему что связано с этими понятиями.

Отбеливание

Старый рецепт отбеливателя с двухромокислым калием и соляной кислотой ныне почти нигде не употребляется. У нас принят рецепт Смита: 10% раствора хромовой кис-лоты — 1 часть, 10% раствора бромистого калия —10 частей, 10% раствора химически чистого медного купороса —20 частей, воды — 40 частей. Медный купорос должен быть обязательно химически чистым и но содержать в себе следов железа; так как в продаже такой препарат встречается не всегда, то для очистки обыкновенный медный купорос растворяют в простой водопроводной воде; полученному раствору дают отстояться око-ло суток и сливают с осадка чистый медный купорос, который после фильтрования мож-но употреблять для отбеливателя. Отбеливатель следует употреблять не раньше, чем че-рез три часа по его изготовлении. Бромистые отпечатки после фиксирования и тщатель-ной промывки погружаются в отбеливатель. Эту операцию необходимо производить тщательно, так, чтобы весь отпечаток был погружен в отбеливатель сразу, в противном случае при пигментировании на отпечатке появятся трудноудалимые пятна.

Цветное проявление

Цветное проявление - химический процесс проявления скрытого фотографиче-ского изображения в галоидосеребряных слоях, когда совместно с серебряным изобра-жением в фотографическом слое образуется изображение, состоящее из красителя.

Красители образуются в результате реакции между первичными продуктами окис-ления проявляющего вещества, которые образуются при восстановлении галоидного

138

(бромистого) серебра в металлическое, и специальными веществами - компонентами цветного проявления. В качестве проявляющих веществ для процесса цветного проявле-ния служат производные парафенилендиамина (например, диэтилпарафенилендиамин), а компонентами - различные органические вещества, как то: производные нафталина (го-лубые красители), пиразолона (пурпурные красители) и замещенной уксусной кислоты (желтые красители). Компоненты цветного проявления можно» применять растворенны-ми в проявляющем растворе (диффундирующие компоненты). В таких растворах трех-слойные пленки обрабатываются путем последовательного цветного проявления (способ Кодахром).

Если компоненты введены в светочувствительные слои трехслойной пленки (не-диффундирующие, или защищенные, компоненты), то цветное проявление частичных изображений проводится сразу для всех трех слоев пленки (одновременное цветное про-явление).

Цветное проявление в негативно-позитивном процессе

Состав проявителей для цветных фотоматериалов в принципе такой же, как и для

черно-белых: проявляющие, ускоряющие, сохраняющие и по мере необходимости вспо-могательные вещества.

Проявляющие вещества

Проявляющее вещество для цветного фотографического процесса должно обладать избирательным действием, а его окисленная форма должна реагировать с используемы-ми в фотоматериалах цветообразующими компонентами, образуя краситель со строго за-данными свойствами. Очень важно, чтобы скорость химической реакции образования красителя была не меньше, чем скорость черно-белого проявления.

Рассмотрим область их применения. Для проявления отечественных цветных фотоматериалов с недиффундирующими

цветообразующими компонентами предприятия-изготовители рекомендуют два прояв-ляющих вещества.

ЦПВ - хорошо растворим в воде, достаточно активен на стадии образования краси-теля, обеспечивает высокий выход красителя и хорошую насыщенность цветов. Суще-ственным недостатком является его высокая токсичность - попадание на кожу сухого по-

139

рошка или капель раствора может вызвать сильное раздражение, трудно поддающееся лечению. Используется, в основном, для проявления цветных кинофотопленок - негатив-ных, позитивных и обращаемых.

ЦПВ-2 - менее энергичное, чем ЦПВ-1, проявляющее вещество, но и менее ток-сичное и более удобное в работе. Применяется при обработке цветных фотобумаг, так как в этом случае чаще работают вручную и вероятность попадания раствора на кожу больше.

Цветные проявляющие растворы с ЦПВ-1 работают более контрастно, обеспечи-вают более высокую светочувствительность, а с ЦПВ-2 дают меньшую оптическую плотность вуали.

При необходимости одно из этих веществ может быть заменено другим в отноше-нии ЦПВ-1: ЦПВ-2 как 1:1,5. Однако из-за меньшей активности ЦПВ-2 продолжитель-ность проявления фотоматериалов, в которых ЦПВ-1 заменен на ЦПВ-2, должна быть увеличена на 1-2 мин.

Увеличение концентрации проявляющих веществ в проявляющем растворе повы-шает светочувствительность и контрастность фотоматериала, увеличивает скорость про-явления, но при этом значительно возрастает оптическая плотность вуали.

При обработке цветных фотоматериалов иностранного производства используются другие проявляющие вещества.

ACS - достаточно активное, особенно на стадии сочетания окисленной формы с компонентой, малотоксичное проявляющее вещество. Образует красители с хорошими спектральными характеристиками и насыщенностью цветов, заметно улучшающими ка-чество позитивного изображения. Используется в проявляющих растворах для обработки фотобумаг с недиффундирующими цветообразующими компонентами (Fortecolor, ТИП 4 и тип 5; Fomacolor РМ-20 и др.).

Проявляющие растворы с АС-60 можно с успехом применять для обработки отече-ственных цветных фотобумаг.

CD-2 - достаточно активное и малотоксичное проявляющее вещество, предназна-ченное для обработки цветных фотоматериалов с защищаемыми компонентами. По ак-тивности и цвету образующихся красителей близко к CD-3.

CD-3 - активное, малотоксичное проявляющее вещество, повсеместно используе-мое для обработки негативных, позитивных и обращаемых цветных фотоматериалов с защищаемыми, гидрофобными цветообразующими компонентами.

Влияние природы проявляющих веществ на качество образующихся при цветном проявлении частичных изображений очень хорошо видно на кривых поглощения.

Наибольшие различия при использовании разных проявляющих веществ наблюда-ются у пурпурного изображения. При проявлении с АС-60 образуется пурпурное изоб-ражение с достаточно селективным спектральным поглощением.

По спектральным свойствам к нему близко изображение, образующееся с прояв-ляющим веществом ЦПВ-1 - несколько более широкая область поглощения в зеленой зоне и более высокое «вредное» поглощение в синей и красной зонах спектра. Пурпур-ное изображение, образующееся при обработке с ЦПВ-2, существенно хуже, так как имеет место резкое возрастание в синей и красной зонах спектра. Возникающие при этом дополнительные максимумы при 450 и 690 нм свидетельствуют об образовании соответ-ственно желтого и голубого красителей за счет диффузии продуктов окисления прояв-ляющего вещества в соседние слои.

140

Желтые частичные изображения у всех трех проявляющих веществ незначительно отличаются друг от друга. ЦПВ-2 вызывает некоторое увеличение «вредного» поглоще-ния в зеленой зоне спектра.

Довольно значительный сдвиг максимумов поглощения наблюдается у голубых ча-стичных изображений при переходе от АС-60 (690 нм) к ЦПВ-2 (680 нм) и ЦПВ-1 (675 нм). Загрязнение голубого частичного изображения за счет образования красителей в других слоях не наблюдается.

Из рассмотренных проявляющих веществ наилучшее качество изображения на фо-тобумаге с гидрофильными компонентами дает АС-60. Несколько хуже «работает» про-являющее вещество ЦПВ-1. Качество цветопередачи при обработке с ЦПВ-2 заметно ниже, прежде всего в связи с существенным ухудшением пурпурного частичного изоб-ражения.

Фиксирование (фотография)

Фиксирование (закрепление) — фотографический процесс для закрепления (при-дания бо́льшей долговечности, исключения химической обратимости результата или дальнейшей неконтролируемой химической реакции) изображения, полученного при проявлении, посредством химического или физического процесса.

В галогеносеребряном фотографическом процессе фиксирование заключается в удалении из фотоэмульсионного слоя оставшихся непроэкспонированными галогенидов серебра.

При проявлении происходит восстановление серебра из экспонированных кристал-лов галогенидов серебра, входящих в фотоэмульсионный слой. Тем самым из скрытого изображения получается видимое.

Однако полученное видимое изображение ещё не готово к просмотру: • в оставшихся непроэкспонированными галогенидах серебра под действием ви-димого света произойдёт восстановление серебра и через некоторое время изоб-ражение станет абсолютно чёрным.

• проявленный негатив непрозрачен и непригоден для фотопечати. При химическом фиксировании применяются ионы тиосульфата, которые можно

получить при растворении, например, тиосульфата аммония. Чаще всего используется тиосульфат натрия, имеюший собственное название гипосульфит.

Так как процесс фиксирования ускоряется в кислой среде, то в фиксаж добавляют

метабисульфит калия (метабисульфит натрия) или небольшое количество кислоты, обычно уксусную кислоту с сульфитом натрия (для стабилизации раствора и повышения его буферной ёмкости).

141

Процесс фиксирования как таковой сочетают с дублением фотоэмульсионного слоя, что улучшает его сохранность и снижает риск появления царапин при хранении и печати негатива. Для этого применяют дубящий фиксаж, содержащий обычно алюмока-лиевые квасцы.

Известны рецептуры фиксирующих проявителей, в состав которых входит тио-сульфат натрия. При этом совмещаются два процесса — проявление и фиксирование.

После фиксирования фотоплёнка и фотобумага нуждаются в тщательной промыв-ке.

Остатки гипосульфита со временем способны испортить изображение. Если планируется длительное хранение обработанных фотоматериалов — реко-

мендуется пользоваться стоп-ванной (раствором гидрокарбоната или карбоната натрия) или применять растворы веществ, разрушающих гипосульфит (пероксид водорода с ам-миаком)

Промывка (фотография)

Промывка фотоматериала — процесс удаления из эмульсионного слоя и подлож-ки фотоматериала растворимых продуктов химико-фотографической обработки.

Различают промежуточную (между операциями обработки) и окончательную

(после всех операций) промывки. Условия промывки, длительность её устанавливаются в зависимости от: • цели, достигаемой промывкой на соответствующем этапе фотографического процесса (например, в какой степени требуется после проявления останавлива-ющее действие);

• степени растворимости удаляемых веществ; • скорости диффузии вещества в раствор, обусловленной: − относительной концентрацией вещества в эмульсии и в растворе; − задубленностью эмульсионного слоя; − температурой; − скоростью смены воды. • промежуточной промывки. Производится после некоторых стадий фотографического процесса: проявления,

отбеливания, тонирования и т. п.

142

Промывка после проявления

Наиболее ответственной является промывка после проявления. Для негативного процесса именно во время этой процедуры прекращается собственно процесс проявле-ния, полностью определяющего все свойства конечного видимого изображения.

При недостаточно качественной промежуточной промывке остатки проявляющего вещества и продуктов реакций при взаимодействии с реагентами фиксирующего раство-ра могут приводить к:

• росту вуали из-за продолжающегося проявления на слабоэкспонированных участках;

• образованию дихроической вуали (образованной в основном мелкодисперсным коллоидным серебром, восстановленным остатками проявляющего вещества из растворённых в несвежем фиксаже комплексных солей серебра);

• окрашиванию изображения продуктами окисления проявляющего вещества; • другим эффектам на изображении. В позитивном процессе промежуточную промывку часто заменяют обработкой в

останавливающем растворе для уменьшения затрат времени и получения более повторя-емых результатов.

Промежуточная промывка обычно совершается в течение 2-3 минут в проточной воде при температуре 14-20 °C.

При применении кислых фиксажей, имеющих останавливающее действие, дли-тельность промежуточной промывки может быть сокращено.

Окончательная промывка

Основной задачей окончательной промывки является полное удаление из эмульси-

онного слоя и подложки всех веществ, которые могут оказать влияние на сохранность как самого изображения, так и компонентов эмульсионного слоя и подложки при дли-тельном хранении.

Окончательная промывка обычно осуществляется в проточной воде, так как при отсутствии смены воды выравнивание концентраций веществ в растворе и желатиновом слое происходит за 5 и менее минут, в результате чего диффузия веществ из эмульсии прекращается.

Типичное время окончательной промывки фотоматериалов: • чёрно-белые фотоплёнки общего назначения — 15-20 минут; • цветные многослойные фотоплёнки — 20-25 минут; • фотобумаги — 20-25 минут; • рентгеновские плёнки — до 1 часа.

Применение морской воды

При недостатке пресной воды применяют последовательную промывку в морской

и в малом количестве пресной воды. Длительность таких промывок — 15 и 5 минут для плёнок, 30 и 5 минут — для фотобумаг.

Применяется также промывка душем. В любительских условиях большие количе-ства обработанных фотоотпечатков часто промываются в перемешиваемой душем ванне.

143

Ополаскивание

Для улучшения окончательной промывки применяют предварительное кратковре-менное ополаскивание фотоматериала в 0,3 % растворе кальцинированной соды.

Элиминаторы Иногда ускорить окончательную промывку удаётся применением специальных

растворов — элиминаторов (разрушителей) фиксирующих веществ. Наиболее эффекти-вен раствор состава:

1л воды 125 мл 3 % перекиси водорода 100 мл 3 % раствора аммиака Однако при такой обработке желатиновый слой может размягчаться. Для предот-

вращения этого материал опускают в 1 % раствор формалина на 3 минуты. Элиминатором служит также раствор перманганата калия (2-3 кристалла на 1 л

воды). В этом случае раствор меняют через каждые 3-4 минуты, пока он не перестанет светлеть.

Качество промывки Контрольный раствор: 1 л дистиллированной воды 1.2 г перманганата калия 2.4 г едкого натра При достаточной промывке раствор не должен менять цвет при помещении в него

кусочка фотоматериала. Сушка и глянцевание отпечатков Отпечатки сушат, подвешивая их при помощи деревянных или металлических за-

жимов за один из углов или разложив их на листах бумаги. Для равномерного высыха-ния фотобумаги капли воды, оставшиеся на поверхности светочувствительного слоя, удаляют с помощью куска чистой мягкой ткани.

Отпечаткам на глянцевой бумаге можно придать зеркально-гладкую поверхность, так называемый зеркальный глянец, при помощи накатки отпечатков на стекло. Тща-тельно промытые отпечатки мокрыми опускают на несколько минут в трех или пятипро-центный раствор поташа или безводной соды. Этим же раствором смачивают поверх-ность стекла, после чего укладывают отпечатки на стекло эмульсионным слоем вниз. За-тем отпечатки накрывают со стороны подложки полотенцем или газетной бумагой и при помощи резинового валика равномерным, но не сильным нажимом прикатывают к по-верхности стекла, чтобы удалить пузырьки воздуха, которые обычно остаются между от-печатком и стеклом. Стекло с прикатанными отпечатками ставят для просушки в верти-кальном положении.

Чтобы высыхание всей площади отпечатка происходило равномерно, стекло не следует помещать близко к отопительным приборам или на солнце. Через несколько ча-сов высохшие отпечатки отделяются от стекла сами. При многократном употреблении раствора поташа (соды), которым смачивается поверхность стекла и отпечатков, послед-ние после полного высыхания не отделяются сами от стекла. В этом случае один из углов отпечатка отделяют от стекла гибким лезвием безопасной бритвы и осторожно снимают отпечаток со стекла за этот угол.

Стекло перед накаткой должно быть тщательно очищено. Рекомендуется промыть его горячей водой с щелочью—поташом или содой, а затем очистить 5-процентным рас-

144

твором серной или соляной кислоты или протереть бензином, эфиром или ацетоном. Не-смотря на все это, первая партия отпечатков после высыхания может все же прилипнуть к стеклу. В этом случае прилипшие отпечатки следует размочить водой, затем осторожно отделить от стекла и накатать снова, вторично смочив их и стекло раствором щелочи. Только после накатки второй или третьей партии отпечатков ни один из них, как прави-ло, не прилипает к стеклу.

Для того чтобы желатиновый слой бумаг сделать более прочным, отпечатки, пред-назначенные для накатки, можно закреплять в дубящем фиксаже.

Способы сушки и глянцевания Существует много различных способов сушки и глянцевания отпечатков. Условно

их подразделяют на холодные и горячие. Для холодного глянцевания отпечатков используют различные виды стекла

(обычное, закаленное автомобильное, зеркальное, органическое), отполированные ме-таллические пластины (хромированные или из нержавеющей стали), большие листы цел-лулоида, деревянные панели с зеркальной водостойкой полированной поверхностью, подложку форматных фотопленок и др. Ясно, что глянцующая поверхность не должна иметь царапин, выбоин, пузырей и иных дефектов, иначе они "отпечатаются" на изобра-жении и испортят его. Поэтому перед накаткой фотоотпечатков глянцующую поверх-ность тщательно обезжиривают, моют и насухо вытирают. Небольшие по размеру отпе-чатки (4.5 х 6; 9 х 12) обычно прикатывают к промытой теплой водой подложке фототех-нической пленки (ФТпленки).

Чем лучше будет отполирована глянцующая поверхность, тем выше получится на отпечатке уровень глянца. Так, глянец отпечатков, прикатанных к листам целлулоида, органического стекла и подложке ФТ-пленок, будет несколько хуже, чем накатанных на зеркальное стекло или хромированную металлическую пластину.

Эмульсионные фотослои современных фотобумаг, как правило, хорошо задублены. Это позволяет сушить и глянцевать их при повышенной температуре (90° С), не боясь плавления фотослоя. Поэтому для ускорения глянцевания применяют специальные приборы с электроподогревом, которые обеспечивают получение высококачественного глянца. К таким приборам относят компактные электрофотоглянцеватели ("ЭФГ-4", "ФГГ-З" и др.) и большие аппараты типа АПСО ("АПСО5М", "АПСО-7" и др.) для круп-ных промышленных фотолабораторий. Эти. приборы позволяют не только глянцевать отпечатки, выполненные на глянцевых бумагах, но и сушить матовые и структурные.

Компактные электрофотоглянцеватели (ЭФГ) представляют собой приборы с электрически подогреваемыми хромированными пластинами, на которые для сушки или сушки-глянцевания плотно накатывают мокрые отпечатки: глянцевые – эмульсионной стороной, матовые и структурные – подложкой. В последнем случае отпечатки можно предварительно слегка подсушить на газете, бумажной скатерти, а потом накатать на глянцевую пластину изображением наружу и прижать полотном. Процесс сушки-глянцевания продолжается 5… 10 мин. ЭФГ бывают горизонтального и вертикального типов с размером глянцующих пластин от 18х24 до 30 х 40 см.

В крупных промышленных и заводских фотолабораториях применяют приборы барабанного типа – "АПСО-5М" и "АПСО-7" с бесконечной полотняный белой лен-той. Мокрые отпечатки размещают на полотно эмульсией вверх и при помощи отжима-ющего валика прикатывают к зеркальной поверхности большого барабана. Внутри этого барабана имеются специальные нагреватели. Частоту вращения барабана и температуру

145

его поверхности можно регулировать. При достаточном нагреве барабана (75… 80° С) процесс глянцевания заканчивается в один его оборот (" 5 мин).

8.2. Машинная обработка цветных фотоматериалов

Полиграфические фотоматериалы

В полиграфической промышленности для машинной обработки используются

фотопленки разных типов: контрастные типа «Лайн» —ФТ-41М, ФТ-51М; ФТФ-2 и ФТФ-3 — для фототелеграфных копий газетных полос; ФТ-ФН — для фотонабора; сверхконтрастные типа «Лит» — ФТ-101М и ФТ-111, а также цветная и черно-белая фотобумага.

Основными требованиями к фотопленкам и фотобумаге для машинной обработ-ки являются: наличие высоких физико-механических свойств; сокращение продолжи-тельности обработки. Состав светочувствительных слоёв обеспечивает сохранение про-явителя при обработке фотоматериалов разных типов на одной установке.

Необходимыми физико-механическими свойствами фотоматериалов являются: • малая деформация подложки; • высокая стойкость эмульсионного слоя к повышенной температуре рабочих растворов и сушки;

• малое набухание; • высокая механическая прочность эмульсионного и контрслоёв. С целью сокращения продолжительности технологического процесса в фотоплен-

ках, созданных для машинной обработки, толщина эмульсионного и контрслоёв умень-шена до 4...6 мкм.

В состав фотопленок вводят специальные примеси, которые уменьшают возмож-ность накопления зарядов статического электричества.

Лучше всего требованиям машинной обработки удовлетворяют фотопленки с под-ложкой из полиэтилентерефталата (лавсана) толщиной 50 ... 200 мкм. По сравнению с нитроцеллюлозными и триацетатными фотопленками они обеспечивают постоянную плоскостность во время обработки в рабочих растворах и сушки, и тем самым надежное транспортирование в современных проявочных установках. Лавсановая подложка почти не набухает в растворах, имеет высокую механическую прочность и стойкость к тепло-вому действию.

Особенностью технологического процесса машинной обработки фотоматериа-лов (сравнительно с обработкой в кюветах) является стабильность всех стадий обработ-ки, без которой невозможно воспроизведение полученных результатов. Поэтому в про-явочных установках необходимо поддерживать постоянство состава и свойств растворов и постоянство установленного режима обработки — температуры растворов, продолжи-тельности отдельных операций, условий перемешивания и фильтрации растворов, про-мывки и сушки фотоматериалов.

С целью интенсификации процессов машинная обработка фотопленок проводится при повышенной температуре рабочих растворов до 40°С, которая автоматически под-держивается с точностью до 0,1...0,5°С, и температуре сушки до 70°С.

Фототехнические пленки четвертого поколения Fuji Обычные пленки благодаря их характеристикам обеспечивают воспроизведение

растровых точек с некоторой неравномерностью, характеризуемой терминами твердость

146

и мягкость. Неравномерность точки изменяется в зависимости от типа лазера и оптиче-ской плотности получаемых пленок (уровня экспозиции в ФНА). Эта же неравномер-ность частично обуславливает необходимость линеаризации ФНА для конкретного уров-ня экспозиции. Например, если Ваш ФНА настроен и линеаризован под плот-ность 3.5D, a пришедший клиент просит вывести пленки с плотностью 4.0D, то необхо-димо, строго говоря, не только увеличить уровень экспозиции, но и провести линеариза-цию заново.

Неравномерность точки требует при контактном копировании тщательного подбо-ра экспозиции для точной передачи полутонов. Обычно выполняемый подбор экспози-ции с помощью многопольной шкалы, не учитывая неравномерность точки, дает лишь некоторое условное значение, поэтому для точного подбора экспозиции необходим ден-ситометрический контроль полученных с тестовой формы отпечатков. Еще больше про-блем возникает при использовании стохастического (частотно-модулированного) рас-трирования. Хорошие растровые процессоры (RIP) имеют специальную процедуру для двухэтапной линеаризации ФНА.

В настоящее время фирма Fuji представляет пленки четвертого поколе-ния HQ Series. Главное отличие этих пленок — очень «твердая» точка практически вне зависимости от типа лазера.

Пленки обеспечивают высокую четкость воспроизведения, большие значения мак-симальной оптической плотности и облегчают процесс линеаризации ФНА.

Рекомендуемая фирмой FUJI оптическая плотность для пленок HQ Series при ис-пользовании химикатов FUJI составляет 5,2D. Такая высокая плотность обеспечивает стабильность формного процесса и простоту выбора экспозиции для контактного копи-рования как для регулярного, так и для стохастического растрирования.

Структура всех пленок включает антистатический, противоореольный и защитный слои, а также специальный водонепроницаемый слой, предотвращающий изменение ли-нейных размеров изображения. Защитный слой имеет пористую поверхность, что позво-ляет уменьшить время при переконтакте на пленку или пластину в два раза.

Обработка фотоформ Наиболее распространенной является такая схема технологического процесса: про-

явка — фиксирование — промывка — сушка. После выполнения этих операций получа-ют готовое фотографическое изображение (негатив или диапозитив).

Схема проявочного аппарата типа РПП-50А: 1 — загрузка фотоматериала; 2 — мокрая обработка; 3 — сушка; 4 — выгрузка су-

хой плёнки Рассмотрим назначение и физическую суть отдельных технологических операций.

147

Во время проявления фотографического изображения происходит преобразование скрытого изображения в видимое. Это — основной процесс химико-фотографической обработки светочувствительных слоёв. При одинаковых условиях (качество фотоматери-ала, правильность экспозиции и др.) от процесса проявления в первую очередь зависит качество фотографического изображения.

Фиксирование — это растворение и вывод (удаление) из эмульсионного слоя не-возобновленного галогенида серебра, той его части, которая не была переведена в сереб-ро при проявлении.

Промывка служит для удаления остатков рабочих растворов и загрязнений из по-верхности фотоматериала, которые могло бы испортить изображения при сохранении фотоматериала.

При сушке фотоматериала происходит удаление влаги из эмульсионного слоя до такого состояния, которое отвечает условиям эксплуатации и сохранения материала.

Процесс удаления влаги из фотоматериала сопровождается физико-химическими преобразованиями вещества и изменением его структурно-механических свойств. Это значит, что процесс сушки является важным этапом в технологическом процессе обра-ботки фотоматериала.

Для достижения оптимальных результатов машинной обработки при изготовлении проявочных растворов используются химикаты высокой чистоты. Рабочие растворы должны быть высокостабильными по своим свойствам. В процессе работы может осу-ществляться их непрерывная фильтрация.

Основные узлы проявочных машин

В состав проявочной машины входят системы транспортирования фотоматериалов,

циркуляции и термостатирования рабочих растворов, корректирования рабочих свойств растворов, а также сушильное и электрическое оборудование.

Система транспортирования фотоматериала. Она осуществляет его перемеще-ние во время обработки пленки. Основные требования к системе — обеспечение надеж-ного перемещения пленки на всех стадиях ее обработки. Устройства транспортирования не должны заминать пленку или деформировать ее светочувствительный слой, они должны быть стойкими к действию рабочих растворов.

Различают устройства транспортирования с периодическим перемещением пленки и непрерывным. В первых, пленка непосредственно не затрагивает механизм транспор-тирования, в них можно обрабатывать фотоматериалы на тонких подложках и с малой прочностью эмульсионного слоя. Тем не менее, эти устройства довольно сложные и ненадежные в работе. Второй тип построения транспортирования обеспечивает более высокую производительность и качество обработки пленки, он более надежный, простой и удобный при обслуживании, имеет меньшую металлоемкость.

Непрерывное перемещение пленки обеспечивается спаренными или строенными валиками или пластмассовыми лентами, между которыми двигается пленка. Во время перемещения может быть исключено проскальзывание пленки, поэтому все валики свя-заны друг с другом с помощью шестерен. Скорость транспортирования пленки может быть стабильной.

148

Устройства транспортирования пленки

Валиковые устройства транспортирования пленки (рис. а, б) состоят из отдельных пар валиков 1, между которыми протягивается фотопленка 2. Надежное ее перемещение гарантируется при толщине основы 0,1...0,25 мм. Транспортировочные валики подпру-жинены. После обработки пленки в ванне она захватывается передающими валиками 3, которые выводят ее из ванны и передают с помощью направляющей 4 в следующую секцию обработки 5.

В устройствах транспортирования ленточного типа (рис. в) пленка перемещается перфорированными лентами, которыми она прижимается к вращающимся валикам. Пленка касается валиков эмульсионным боком. Ленточный конвейер надежно защищает пленку (в особенности тонкую) от скручивания, образования складок или перекосов во время движения.

Система циркуляции и термостатирования рабочих растворов. Она обеспечивает непрерывное интенсивное перемешивание и фильтрацию рас-

творов и стабильную поддержку их температуры во всем объеме бака. На рисунке показана упрощенная схема замкнутого контура циркуляции раствора.

Принцип действия системы состоит в том, что раствор откачивается из бака 1 центро-бежным насосом 2 и через фильтр 3 подается в теплообменник 4, из которого потом по трубе 8 направляется снова в бак машины. Такой замкнутый цикл циркуляции растворов осуществляется в большинства современных проявочных машин.

Упрощенная схема замкнутого контура циркуляции раствора Система термостатирования рабочих растворов обеспечивает непрерывный кон-

троль температуры и поддержание ее с необходимой точностью. Система включает эле-менты для нагрева и охлаждения раствора, блок контроля температуры 6 с термодатчи-ком 7 и исполнительные элементы 5 (пусковое реле и электромагнитные вентили).

149

В полиграфических проявочных машинах электронагреватели и змеевики охла-ждения располагаются, как правило, непосредственно в баках проявителя и фиксажа. Как хладагент в змеевике наиболее часто используется холодная вода из водопроводной сети, температура которой должна быть ниже, чем температуры раствора не менее чем на 6°С. В противном случае необходимо использовать установки для охлаждения воды, напри-мер холодильный агрегат. Рабочая температура проявителя может поддерживаться с точностью ±(0,1...0,5)°С.

Температура фиксажа поддерживается с меньшей точностью. Поэтому с целью экономии электроэнергии для его термостатирования применяются более простые си-стемы, например бак с двойным дном, через пустоту которого пропускается вода нужной температуры.

В большинстве проявочных машинах в качестве теплоносителя используется об-ратная (оборотная) вода. В этом случае электронагреватели и змеевики охлаждения рас-полагаются в отдельной ванной с водой. Теплообменная вода циркулирует по замкнуто-му контуру и передает теплоту рабочим растворам через стенки двойного дна или через теплообменник, построенный по схеме «труба в трубе». При этом в одной из них течет вода, а в другой — рабочий раствор. Датчик терморегулятора может находиться в баке с раствором или в теплообменнике.

При увеличении или уменьшении температуры раствора блок контроля температу-ры включает охлаждение или нагрев теплообменного оборудования.

Если внутренняя труба (змеевик) выполнена из металла (нержавеющий стали), то практически отсутствующее тепловое сопротивление перехода между двумя ёмкостями, в одной из них находится фотообрабатывающий раствор, а в другой — хладоагент, кото-рый подается в теплообменник.

Изменение регулированной величины происходит спустя некоторое время, по-скольку элементы для нагрева, холодильное оборудование и термодатчик имеют некото-рую инерционность. Вследствие этого наблюдается колебание температуры относитель-но заданной, что определяет точность системы термостатирования растворов. В качестве термодатчиков используются терморезисторы, которые вводятся в одно плечо мостика Уитстона.

Системы корректирования рабочих свойств растворов

Эти системы бывают трех типов: полуавтоматические, автоматические и с по-

дачей примесей вручную. Нужная доза вручную отмеривается мензуркой или опреде-ляется временем работы дозирующего устройства. Качество корректирования при этом зависит от квалификации оператора.

В полуавтоматических системах оператор определяет количество примесей с по-мощью таблиц, построенных на основе известных соотношений между количеством пленки и количеством процентов проэкспонированных плоскостей со степенью потерь рабочих свойств обрабатываемых растворов. Этот более объективный метод, но качество коррекции также зависит от квалификации оператора.

В автоматических системах используются специальные датчики для определения степени почернения обработанной пленки. Информация о формате и степени почернения пленки, которая поступает из датчиков, подается в систему управления, которая опреде-ляет дозу и время введения закрепляющих примесей.

150

Применяются электронные, магнитные и электроннооптические датчики. Пер-вые два вида датчиков определяют только площадь обработанной пленки и потому не обеспечивают высокого качества коррекции растворов.

Электроннооптические датчики учитывают дополнительно степень почернения пленки и обеспечивают высокую стабильность рабочих свойств растворов. Внесение примесей в рабочий раствор приводит к изменению его температуры. Наибольшее ее от-клонение будет при одновременной подаче примесей в раствор проявителя, поскольку дозирующие насосы, которые подают корректирующую и противоокислюющую приме-си, работают независимо друг от друга.

Изменение температуры рабочего раствора при внесении примесей не должно пре-вышать заданную точность поддержки его температуры.

Сушильное оборудование. В полиграфических проявочных машинах оно может обеспечивать высокую интенсивность процесса с одновременным обеспечением «мягко-го» режима сушки. Этим требованиям наиболее соответствует конвективний способ сушки, по которому она осуществляется благодаря процессам тепло - и массообмена влажного материала и воздуха. Интенсивность процесса зависит от температуры воздуха, относительной его влажности и скорости движения.

Сушильное оборудование состоит из камеры сушки, калорифера с электронагре-вателями подогрева воздуха и вентилятора для подачи воздуха в камеру сушки. Воздух подается на пленку через специальные сопла или через трубки с отверстиями, в некото-рых устройствах он нагнетается с помощью лопастных вентиляторов. Воздух подогрева-ется электронагревателями, размещенными непосредственно в камере сушки, в которую оно поступает через фильтры. Скорость подачи воздуха на поверхность фотоматериала регулируется с помощью заслонок или шиберов.

Системы автоматики и блокировки. В проявочных машинах предусмотрены ав-томатические устройства контроля и поддержки температуры рабочих растворов и воз-духа в секции сушки, стабилизации скорости перемещения фотоматериала и оборудова-ние для корректирования рабочих свойств обрабатывающих растворов.

Системы блокирования выключают привод машины при выходе из строя транс-портировочного оборудования или задержки в нем фотоматериала и предотвращают включению электронагревателей в секции мокрой обработки при отключенных циркуля-ционных насосах, а также включению калорифера без включения вентилятора и выклю-чения систем циркуляции в случае отсутствия растворов в баках машины.

151

9. Теория тоновоспроизведения

9.1. Основные понятия теории тоновоспроизведения 9.2. Тоновоспроизведение объекта при черно-белой съемке 9.3. Графическое решение тоновоспроизведения

9.1. Основные понятия теории тоновоспроизведения

Тоновоспроизведение и цветовоспроизведение

Термины «тоновоспроизведение» и «цветовоспроизведение» нередко употребля-ются как синонимы, однако это допустимо только при черно-белых съемках, где цвето-передача объекта сводится только к тонопередаче цветов, то есть к воспроизведению лишь яркостных различий цветов,—различий их по тону. При цветных же съемках в за-дачу цветовоспроизведения входит воспроизведение цветов по всем трем их парамет-рам,— яркости, цветовому тону и насыщенности. (Яркость цвета имеется в виду лишь относительная, как и в черно-белом процессе).

Таким образом, в цветном кино задача цветовоспроизведения имеет две части: вос-произведение тонов и воспроизведение цветностей. Обе эти части находятся в неразрыв-ной связи, так как возможность правильного воспроизведения цветности в сильной сте-пени зависит от правильной тонопередачи объекта.

Точность фотографической цветопередачи

Существуют три критерия точности фотографического воспроизведения цвета:

физический, физиологический и психологический. Физической точностью воспроизведения цвета называется такая, при которой цвет

объекта и его фотографическая копия одинаковы по спектральному составу. Такая точ-ность воспроизведения при существующих способах кино практически недостижима, и кроме того, она не имеет смысла так как наш глаз вполне довольствуется лишь визуаль-ным тождеством цветов. А визуально одинаковые цвета, как говорилось (§ 25), могут быть образованы различными спектральными составами света.

Физиологической точностью называется такая, при которой цвет копии и цвет оригинала при их непосредственном сравнении выглядят одинаково, то-есть совпадают по цветности it относительной яркости.

Так как в данном случае преследуется лишь равенство цветовых ощущении (а не ра-венство спектров), критерий этот и получил название физиологического. Практически и эта точность недостижима при современных способах кино в их обычном производ-ственном применении. Приблизиться к ней можно лишь при весьма тщательном прове-дении цветного процесса.

Психологической точностью называется такая, при которой воспроизведенные цвета по общему впечатлению признаются вполне достоверными и оправданными изоб-ражаемой обстановкой действия, хотя объективно они могут быть искажены. Имеется в виду разновременное их наблюдение, без непосредственного сравнения копии и ориги-нала.

152

Теория цветопередачи руководствуется физиологической точностью цветовоспро-изведения, практика же киносъемок — только психологической. Иначе говоря, в теории цветопередачи тождество цветов рассматривается как равенство цветовых ощущений, а в практике киносъемок — как равенство цветовых восприятии.

Законы цветовых ощущений в большей степени поддаются количественному анали-зу, чем законы восприятий. Это позволяет применять в теории цветопередачи объектив-ные оценки качества цветовоспроизведения и устанавливать довольно точную связь между качеством цветопередачи и техникой цветной съемки. Этот момент очень важен в научном отношении, так как устанавливаемые закономерности цветовоспроизведения должны быть свободны от субъективных противоречивых суждений.

Цвета в кадре первоначальные и повторные

Следует различать два рода требований к точности цветопередачи в цветном филь-

ме. Назовем их условно так: точность первоначального воспроизведения цвета и точ-ность его повторного воспроизведения из кадра в кадр при монтажной съемке.

Первоначально выбранным цветом зритель вправе считать тот цвет объекта, кото-рый он увидел в первом кадре. С этим цветом ему как бы предлагается сравнивать по-вторные цвета того же объекта во всех дальнейших монтажно снятых кадрах. Первона-чальный цвет обязывает выдерживать его до конца изображаемого действия, если обста-новка действия не изменяется и не появляется какое-либо логическое оправдание пере-мены цвета.

Первоначальный выбор цвета в кадре относится к творческому решению изобрази-тельной задачи, точность же повторения цвета является технической задачей, зависящей исключительно от экспонометрической техники кинооператора и от точности соблюде-ния технологических режимов при съемке и обработке фильма.

Два рода задач цветовоспроизведения

Кинооператор может поставить перед собой техническую задачу как нормального

цветовоспроизведения объекта (назовем ее условно «репродукционной»), так и искажен-ного в определенном направлении. если под искажением цвета понимать всякую непра-вильную цветопередачу, то, очевидно, об искажении можно говорить и тогда, когда цвет по объективной оценке передан безупречно, но такое его воспроизведение противоречит замыслу кинооператора. Оператор мог иметь в виду не натуралистическое воспроизведе-ние, а художественную интерпретацию цветов объекта. Такая задача может решаться не только операторскими средствами, но и совместными усилиями оператора и лаборатории обработки пленки.

Теория цветовоспроизведения рассматривает задачу только нормального цветовос-произведения, то есть технически правильное репродуцирование цвета. Частный случай такой задачи—передать объект в позитиве с точным воспроизведением цвета его окрас-ки, то есть выглядящим так, как он выглядит при белом освещении. Но оператор мето-дом киноосвещения может придать объекту иной вид в цвете, в соответствии с изобрази-тельным замыслом, после чего встанет также репродукционная задача съемки — воспро-извести нормально то, что создано перед объективом камеры.

Знания закономерностей цветовоспроизведения одинаково важны операторам вся-кого фильма.

153

Фотографическая яркость

Если создать приемник света равночувствительный ко всем лучам спектра, то его реакции на цвет были бы пропорциональны только суммарной величине энергии, неза-висимо от того, как эта энергия распределена по спектру. Так, например, цвета, показан-ные зональными диаграммами на рисунке, образованные равными количествами энер-гии, то есть имеющие одинаковую энергетическую яркость, представились бы такому приемнику равнояркими.

Цвета одинаковой энергетической яркости

Но если эти же цвета воздействовали бы на приемники с иной спектральной чув-

ствительностью, например, глаз, фотоэлемент или фотослой пленки, показанные при-мерно на следующем рисунке, то реакции этих приемников на один и тот же цвет ока-жутся далеко не одинаковыми. Так, например, цвет Б относительно позитивной пленки будет темным, а относительно глаза самым светлым.

Спектральная чувствительность различных приемников света

Яркость цвета принято называть по роду приемника реагирующего на нее: в случае

глаза говорят о визуальной яркости цвета, в случае фотоэлектрического экспонометра — о фотометрической, а в случае фотослоя пленки — о фотографической яркости.

Несмотря на то, что реакции на цвет названных приемников разнородны по своей природе — в одном случае это ощущение, в другом — фототок, отклоняющий стрелку гальванометра, в третьем — почернение фотослоя — мы все же находим способы их со-измерения. Этим занимается экспонометрия, позволяющая управлять фотографической регистрацией яркостей объекта по визуальным и фотометрическим их оценкам. если фо-тоэлементу придать спектральную чувствительность фотослоя, он будет измерять фото-графическую яркость цвета.

В аналитической форме фотографическая яркость цвета представляется выражени-ем:

B=Beλ * Sλ где: Beλ —энергетическая яркость цвета

Sλ — спектральная чувствительность пленки. Зная зависимость энергетической яр-

кости цветной поверхности от ее освещенности и отражательной способности, выражае-мую формулой

Beλ = Eλ * ρλ

154

где: Eλ —спектральная характеристика падающего на объект света (спектральный состав освещения)

ρλ —спектральная характеристика отражательной способности тела (кривая отраже-ния)

можно, заменяя Beλ произведением Eλ*ρλ придать формуле фотографической ярко-сти более развернутый вид:

B = Eλ * ρλ * Sλ Тогда формула фотографической яркости цвета примет более полный вид:

B = Eλ * ρλ * Sλ* Tλ При употреблении съемочного светофильтра следует учитывать эффективную спек-

тральную чувствительность пленки, равную произведению ее номинальной спектраль-ной чувствительности (паспортной) на спектральное пропускание светофильтра

Sэфλ = Sλ * Tλ Таким образом, мы отмечаем четыре основных фактора, определяющие фото-

графическую яркость цвета: спектральный состав освещения объекта (зависящий от цве-товой температуры источника света), спектральную отражательную способность объек-та, спектральное пропускание оптики и спектральную чувствительность пленки.

Формула фотографической яркости приводится нами только для объяснения физи-ческого смысла понятия «фотографическая яркость цвета». Математические символы, входящие в формулу, отображают те факторы съемочного процесса, с которыми кино-оператор сталкивается в экспонометрии в своей повседневной практике.

9.2. Тоновоспроизведение объекта при черно-белой съемке

Две стороны тоновоспроизведения

В фотографических процессах тоновоспроизведения различают две стороны - объ-ективную и субъективную.

К объективной стороне относится весь фототехнический механизм воспроизведе-ния тонов объекта в негативно-позитивном процессе, или процессе с обращением. На его конечном этапе создается позитив, в котором с большей или меньшей точностью вос-произведена оптическими плотностями градация тонов объекта.

К субъективной стороне относится весь психофизиологический механизм воспри-ятия позитивного изображения. Здесь действуют факторы, определяющие способность глаза воспринимать градацию тонов, создаваемую позитивом на экране. Главный из них—чувствительность глаза к переданным на экране яркостям при том или ином уровне адаптации.

Конечной задачей фотографического воспроизведения тонов считается не пози-тивное изображение на пленке, а воспринимаемое зрителем качество этого изображения. Такая постановка вопроса, соответствуя истинному положению дела, ведет к более пра-вильному пониманию технических изобразительных средств кинооператора. В частно-сти, из нее вытекает требование так называемого «психологически точного тоновоспро-изведения», — единственно приемлемого при художественных киносъемках.

9.3. Графическое решение тоновоспроизведения

Фотографическое тоновоспроизведение преследует передачу на экране не абсолют-

155

ных, а только относительных яркостей объекта, съемки. Такой же принцип воспроизве-дения натуры существует и в живописи, хотя живописец располагает к тому значительно меньшими возможностями, чем кинооператор.

Предельный интервал яркостей, достижимый красками на полотне, равен примерно 1 :20, тогда как с помощью кинопозитива достигаются интервалы 1:200 и больше. При высшей оптической плотности в позитиве равной 2,0 и незначительной плотности вуали позитивной пленки теоретически должен образоваться на экране интервал около 1:100. Высшая плотность 2,3 дает уже вдвое больший интервал яркостей.

В идеале оптические плотности позитива должны передавать всю видимую глазом градацию тонов объекта. Абсолютные же уровни яркостей на экране будут зависеть от световой мощности проектора.

Условия получения идеальных позитивов по правилу Гольдберга

Идеальный позитив был бы возможен в том случае если бы негативная и позитивная

пленки обладали прямолинейной характеристической кривой на всем протяжении рабо-чего участка, начиная с момента подъема кривой над уровнем вуали.

Графически условие получения идеального позитива показано в схемах. Случай 1 относится к негативу с гаммой равной единице. В случае 2 гамма негатива равна 0,5, при которой гамма проявления позитива должна быть равна 2,0 (по правилу Гольдберга).

График тоновоспроизведения Джонса

Джонс в своих исследованиях тонопередачи пользовался количественным методом

Хертера и Дриффильда и составил график, иллюстрирующий зависимость качества то-новоспроизведения от характеристических кривых негативной и позитивной пленок.

В нем совмещены четыре графика, соответствующие главнейшим этапам образова-ния фотографического изображения, — негативному, позитивному и этапу зрительного восприятия позитива. Графики соединены так, что ось ординат одного является одновре-

156

менно осью абсцисс другого графика, смежного с ним по ходу рассмотрения процесса, то есть функция одного является аргументом другого.

В первом квадранте приводится использованный при съемке участок характери-стической кривой негативной пленки. На оси абсцисс мы помещаем здесь шкалу ярко-стей объекта съемки. Шкала плотностей негатива становится далее шкалой экспозиций для позитивной пленки.

Во втором квадранте дается использованный участок характеристической кривой позитивной пленки. При заданных этой пленке экспозициях в позитиве образуется шкала плотностей, показанная на оси ординат этого графика.

В третьем квадранте дается кривая субъективного восприятия яркостей позитива при оптимальном уровне адаптации глаза. Шкала плотностей позитива становится здесь шкалой яркостей, возбуждающих глаз зрителя. Если бы позитив рассматривался при сла-бом источнике света, то кривая восприятия имела бы другую форму. Ось ординат здесь соответствует воспринятым яркостям позитивного изображения, то есть реакциям глаза на объективно существующие яркости. На этом процесс воспроизведения тонов заканчи-вается. Изображение тональной шкалы объекта доведено до глаза зрителя и реакция гла-за на него известна.

В четвертом квадранте остается лишь сравнить воспринятую градацию тонов объ-екта с действительной и сделать выводы о качестве тоновоспроизведения.

График тоновоспроизведения по Джонсу

Здесь мы вновь подходим к первому графику. Его ось абсцисс является осью абс-

цисс и для последнего графика. Отмечая точками координаты воспроизведения для каж-дого тона объекта, здесь строят результирующую кривую тоновоспроизведения. Случай идеального тоновоспроизведения выразился бы прямой линией, расположенной под уг-лом 45° к оси абсцисс (показан пунктиром).

График Джонса позволяет простым графическим методом определить, при каких формах характеристических кривых негативной и позитивной пленки возможно наилуч-шее воспроизведение тонов и с какими искажениями тонов связано использование име-ющихся конкретных пленок и режимов их обработки.

157

Исследования Джонса показали, что ни при каких реальных пленках не достигается прямолинейная форма кривой тонопередачи. В лучшем случае получается кривая, име-ющая слегка выраженную S-образную форму.

Практическая кривая тоновоспроизведения для наилучшего позитива (по Джонсу)

Факторы, влияющие на тоновоспроизведение

К ним относятся: интервал яркостей объекта, светорассеяние в системе объектив-камера, форма характеристической кривой и гамма проявления негативной пленки, спо-соб печати позитива, характеристическая кривая позитивной пленки, факторы проекции, съемочные светофильтры.

Кинооператору важно знать тенденцию действия каждого из них и ориентировочно степень влияния на тоновоспроизведение.

• Интервал яркости объекта. Исследованиями Хертера и Дриффильда (1893) и Гольдберга (1922) установлено,

что средний интервал яркости для среднего сюжета на натуре лежит в пределах 30—40. Более точными измерениями Джонса и Кондит (1941) установлено, что средний интервал яркости натурного объекта равен 160.

При съемках в кинопавильоне интервал яркости доходит до 150 (максимум). Если это сравнить с возможностями современных негативных и позитивных мате-

риалов, то оказывается, что они достаточны для большинства объектов съемки. Так, например, лучшие фотобумаги способны передавать интервал, примерно, 60, а позитив-ные кинопленки при нормальных режимах использования — около 200.

Влияние светорассеяния в съемочной камере на градационную кривую негатива

158

• Светорассеяние в системе объектив-камера. Оно, как правило, ведет к сокращению действующего на фотослой интервала ярко-

сти объекта. При нем низшие яркости объекта регистрируются более высокими, чем они есть на самом деле. Для деталей высокой яркости эта засветка фотослоя незначительна, поэтому плотность их в негативе остается почти без изменения. Таким образом, на прак-тике градационная кривая реального негатива всегда отличается по форме от характери-стической кривой негативной пленки.

Потери контраста изображения в негативе, возникшие от светорассеяния, не ослож-няют, однако, проблемы тоновоспроизведения, так как эта потеря легко компенсируется увеличением контраста при печати позитива.

• Форма характеристической кривой негативной пленки. Негативные пленки могут быть разделены на два типа по признаку формы началь-

ного участка характеристической кривой. У пленок с коротким нижним участком значи-тельно шире прямолинейный участок кривой, что для пропорциональной передачи ярко-стей важно. При длинных нижних участках с постепенно нарастающим градиентом зна-чительная часть интервала яркости объекта регистрируется непропорционально и только группа светлых тонов попадает на прямолинейный участок.

Практически длина линейного участка у современных негативных пленок настолько велика, что не создает обычно ограничений при съемке подавляющего большинства объ-ектов съемки с довольно высокими интервалами яркости. Очень часто даже у передер-жанных негативов высшие плотности далеко не доходят до верхнего конца прямолиней-ного участка. По статистике высшая плотность производственного кинонегатива лежит в пределах от 1,3 до 1,5.

• Гамма проявления негативной пленки. От нее в большой степени зависит практический интервал плотностей негатива,

независимо от интервала яркостей объекта. Снимая объекты с разными интервалами яр-кости, можно путем разного времени проявления получать негативы с одним и тем же интервалом плотностей.

Однако, интервал плотностей негатива не должен быть выше интервала экспозиций допускаемого позитивной пленкой. Если плотности негатива создают при печати слиш-ком большой интервал экспозиций для позитивной пленки, то часть тонов объекта неиз-бежно исказится. По статистике интервал плотности кинонегатива равен в среднем 0,9 и не превышает обычно 1,3.

По характеристической кривой позитивной пленки нетрудно видеть, каким пре-дельным интервалом плотности должен обладать правильно проявленный негатив. Зная этот интервал и интервал яркостей оптического изображения снимаемого объекта, легко подсчитать графически, какой должна быть гамма проявления.

Преимущества низких или высоких гамм проявления должны оцениваться только в связи с интервалами яркостей тех объектов съемки, с которыми оператору приходится иметь дело. Низкая гамма проявления при малоконтрастных объектах не имеет смысла. Она увеличивает трудности печати в этом случае. Со слишком тонкого негатива на нор-мальной позитивной пленке трудно получить сочную шкалу тоноа с глубокими черными тонами и прозрачными высшими, светами.

• Способ печати — контактный или проекционный, диффузным светом или направленным.

159

В зависимости от способа печати эффективная плотность негатива может быть больше или меньше. При проекционной печати имеет также значение расстояние негати-ва от диффузора, рассеивающего свет копировальной лампы.

При контактной печати рассеянным светом контраст отпечатка становится выше, чем при печати направленным пучком света. При проекционной же печати — наоборот. В последнем случае действует эффект Каллье.

• Характеристическая кривая позитивного материала. Кривые позитивного материала, также как и негативного, различаются по форме и

гамме. Пленки с меньшей гаммой допускают больший интервал экспозиций при печати, то есть допускают негативы с большим интервалом плотностей. И наоборот.

Интервалы тонов, воспроизводимые позитивными материалами зависят также от рода подложки. Материалы на прозрачной подложке (кинопленки) передают более высо-кие интервалы чем фотобумага. У фотобумаг интервал обычно не превышает 50—60, кинопленка же в состоянии передать интервал до 1000, если допустить в позитиве выс-шую плотность порядка 3,0. Но такой высокий диапазон плотностей потребовал бы при проекции очень сильного источника света. Практически высшая плотность у подавляю-щего большинства кинопозитивов лежит в пределах от 1,4 до 2,2. При этом объективный интервал яркостей на экране не превышает 1:100. В редких случаях высшая плотность доходит до 2,6 (по данным И. Б. Блюмберга).

Если учесть, что низшая плотность в позитиве равна примерно 0,3, то интервал плотностей позитива окажется, в среднем, порядка 1,5 и в пределе 2,3, что соответствует высшему практическому интервалу яркостей 1 :200.

• Факторы проекции. Здесь имеются в виду светорассеяние, производимое объективом проектора, и за-

светка экрана рассеянным светом в зале. Эти факторы резко сокращают интервалы ярко-стей на экранах, искажая этим тонопередачу. Так, например, незначительная засветка экрана порядка 1—2 люкса, способна снизить интервал яркостей в 2—3 раза.

160

10. Электронные и бессеребряные методы получения изображений

10.1. Бессеребряные фотоматериалы 10.2. Бессеребряные способы получения изображения 10.3. Электронные методы получения изображений

10.1. Бессеребряные фотоматериалы

Бессеребряные фотоматериалы - фотоматериалы, в которых светочувствительные элементы не содержат серебро. Бессеребряные фотоматериалы применяются для копиро-вания, микрофильмирования, полиграфии и т.п.

Достоинства и недостатки бессеребряных фотоматериалов

Бессеребряные фотоматериалы обладают теми или иными достоинствами. Они тре-

буют лишь простой одно- или двухстадийной обработки. Время получения изображения на них — в большинстве случаев от 0,1 до 10 с. Имеют высокую (более 500 лин/мм) и среднюю (100— 500 лин/мм) разрешающую способность. Исключение составляют тер-мографические материалы, имеющие низкую разрешающую способность, но зато высо-кое быстродействие. Эти материалы сравнительно дешевы. Стоимость наиболее деше-вых из них — диазотипных и везикулярных пленок — в четыре раза ниже стоимости черно-белых галоидосеребряных пленок.

Фототермопластические и фотохромные материалы реверсивные, т. е. допускают многократное повторение циклов «запись — воспроизведение — стирание изображе-ния».

Но у каждого из перечисленных бессеребряных фотоматериалов есть и недостатки. Большинство из них чувствительно к свету только в ультрафиолетовой области спектра, и они могут применяться преимущественно в копировальных процессах, когда оригинал просвечивается ультрафиолетовым светом. Электрофотографические и фототермопла-стические материалы могут иметь такую же спектральную чувствительность, как и гало-идосеребряные, но и у них имеются недостатки, связанные с передачей полутонов и с «зашумленностью» изображения. На бессеребряных фотоматериалах невозможно или трудно получать цветные изображения.

Однако главный недостаток всех известных в настоящее время бессеребряных фо-томатериалов состоит в их низкой светочувствительности по сравнению с галоидосереб-ряными фотоматериалами.

Основная проблема — светочувствительность. Понятно, что светочувствитель-ность представляет собой первоочередное свойство фотопроцессов и фотоматериалов. Поэтому вопрос о том, смогут ли бессеребряные фотопроцессы полностью заменить га-лоидосеребряный процесс, решается в зависимости от того, смогут ли быть найдены бес-серебряные процессы и материалы, эквивалентные по светочувствительности галоидосе-ребряным.

Высокая разрешающая способность фотоматериала

При копировании на пленочные фотоматериалы в большей мере удается реализо-вать такое достоинство некоторых бессеребряных фотоматериалов, как высокая разре-

161

шающая способность, которая у светочувствительных бумаг ниже из-за волокнистой структуры бумаги.

Высокая разрешающая способность фотоматериала особенно важна в микрофиль-мировании, когда формат снимаемого на микрофильм документа или печатной страницы уменьшается в десятки и сотни раз.

Она представляет собой фотопленку размером 105 X 148 мм толщиной 100—180 мкм, на которой помещается микроизображение 98 страниц книги или журнала. Извест-ны микрофиши, содержащие 200 и более страниц. Понятно, что для хранения больших массивов информации на таких носителях требуется помещение в десятки раз меньших размеров, чем обычная библиотека, содержащая этот же объем информации. Микрофи-ши очень удобны для размножения информации. В копировальном аппарате микрофиша-копия на везикулярной или диазопленке получается за считанные секунды.

В микрофильмировании и в копировально-множительных процессах можно выде-лить прямую съемку документа, при которой получается так называемая фотокопия или микрофильм 1-го поколения, и копирование, при котором получаются фотокопии или микрофильмы 2-го, 3-го поколения.

Для прямой съемки наряду с галоидосеребряными фотоматериалами могут приме-няться бессеребряные материалы с относительно высокой светочувствительностью — электрофотографические и фототермопластические пленки, а для копирования и получе-ния фотокопий и микрофильмов 2-го, 3-го поколения — многие виды бессеребряных фо-томатериалов, хотя практически применяются в основном диазопленки и везикулярные пленки.

10.2. Бессеребряные способы получения изображения

На всех этапах развития фотографии предпринимались попытки замены серебра и поиски других светочувствительных бессеребряных сред. Эта необходимость является не только следствием постоянного стремления к познанию нового, но и обусловлена эконо-мией драгоценных и редкоземельных металлов при получении изображений.

Необходимость в создании новых способов регистрации визуальной информации диктуется повышенными требованиями к качеству изображения, скорости его записи, воспроизведения (в масштабе реального времени), а также необходимостью длительного хранения зафиксированной информации, быстрым поиском и доступом к ней.

Реализация данных требований методами и средствами традиционной фотографии вызывает известные сложности, связанные с особенностями обработки галогеносербря-ных материалов. По этой причине широкое распространение получили способы реги-страции объектов на светочувствительных материалах, не содержащих соединений сере-бра, либо являющиеся комбинацией традиционных фотографических и информационных технологий. Они позволяют получать изображение высокого качества, минуя при этом длительный, многоступенчатый и дорогостоящий процесс химико-фотографической об-работки. К ним относится совокупность физических либо химических фотопроцессов, которые сформировали целое направление, именуемое бессеребряной фотографией.

Бессеребряная фотография представляет собой совокупность методов получения и воспроизведения фотографических изображений на основе применения светоприемни-ков, не содержащих соединений серебра.

Бессеребряные процессы целесообразно разделить на три категории:

162

• фотофизические процессы на поверхности тонкого слоя электризованного по-лупроводника (электростатическая фотография, термопластические процессы, эвапорография);

• фотохимические процессы, протекающие непосредственно в полимерных плен-ках, тонких поликристаллических слоях, силикатных или полимерных веще-ствах, растворенных в связующей среде (диазография, фотохромный процесс, термография, везикулярный процесс);

• процессы, основанные на явлении анизотропии тепловых, магнитных и оптиче-ских свойств жидких кристаллов, ферромагнитных материалов (магнитная, маг-нитооптическая видеозапись визуальной информации).

Достоинствами бессеребряных материалов являются: • простая одно- или двухступенчатая обработка; • короткое время получения изображения (0,1 – 10 с); • средняя (100 - 500 лин/мм) и высокая (более 500 лин/мм) разрешающая способ-ность (исключение составляют термографические материалы, имеющие низкую разрешающую способность, но высокое быстродействие);

• сравнительно низкая стоимость полученных фотографических изображений (диазотипные и везикулярные пленки в 4 раза дешевле черно-белых галогено-себряных фотоматериалов);

• реверсивность фототермопластических и фотохромных материалов (допускают многократное повторение циклов "запись- воспроизведение- стирание" изобра-жения).

Недостатки бессеребряных материалов: • низкая светочувствительность по сравнению с традиционными фотоматериала-ми, смещение максимума спектральной чувствительности в УФ- диапазон;

• электрофотографические и фототермопластические материалы при такой же спектральной чувствительности, как у традиционных фотоматериалов плохо пе-редают полутона и имеют "зашумленноть" изображения;

• не применяются для прямой фотосъемки, на них не возможно или затрудни-тельно получить цветное изображение.

Бессеребряные материалы применяют, как правило, при микрофильмировании, ко-пировании и тиражировании документов.

При сопоставлении основных бессеребряных способов регистрации информации, базирующихся на фотохимических, фотофизических реакциях и анизотропии свойств, необходимо оценить принципиальные возможности каждого из них.

Фотофизические способы бессеребряной фотографии

Среди многочисленных известных способов регистрации информации широкое

практическое применение получили электрофотографические способы. Термином «электрофотография» обозначают ряд фотографических процессов, основанных на спо-собности полупроводников уменьшать свое удельное сопротивление под действием све-та. Фотоэлектрический эффект можно проиллюстрировать на простом примере. Если слой полупроводника нанести на металлическую пластину и в темноте наэлектризовать его, такая пластина становится светочувствительной. Если на пластину направить лучи, составляющие оптическое изображение предмета, то на ней образуется скрытое изобра-жение данного предмета.

163

Электрографические способы, применяемые в полиграфическом производстве, от-личаются относительной простотой изготовления печатных форм. По скорости, произво-дительности печатного процесса и качеству воспроизведённого оригинала они несколько уступают классическим полиграфическим способам. По этой причине их применение ограничено, главным образом, для получения небольшого количества копий, для изго-товления малоформатных офсетных печатных форм при оперативном размножении до-кументации небольшим тиражом.

Электрографические процессы принято разделять на следующие виды: • электрофотография, основанная на получении электростатического изображе-ния в виде поверхностного распределения зарядов (например, ксерография);

• электрофотография на фотоэлектретах, т.е. в средах с устойчивой внутренней поляризацией, в которых скрытое изображение принимает форму электрической поляризации;

• магнитография (ферромагнитография) представляющая собой электронную за-пись информации посредством фотоприемников видеокамер и цифровых фото-аппаратов на магнитных носителях или статических ПЗУ.

В качестве светочувствительных материалов в электрографии используются фо-топроводники, которые в темноте являются изоляторами, а под действием света стано-вятся электрически проницаемыми, т.е. проводниками.

Основными характеристиками фотопроводников являются спектральная чув-ствительность, фотоэлектрическая чувствительность, скорость темновой утечки, уста-лость материала, начальный потенциал, остаточный потенциал, устойчивость к внешним воздействиям, кристаллизация.

Спектральная чувствительность - характеризует способность фотопроводника реагировать на излучение различного спектрального состава. У фотопроводников отме-чается пониженная спектральная чувствительность к голубому и желтому цвету. При этом копия, выполненная с оригинала, напечатанного на желтой бумаге, приобретает темный фон.

Фотоэлектрическая чувствительность (скорость формирования изображения) - это величина, характеризующая скорость уменьшения заряда на фоторецепторе при освещении его светом заданной интенсивности. Чем меньше остаточная величина заряда на фоторецепторе после его экспонирования, тем выше качество копии. Эта величина может зависеть от материала фотопроводника и срока его эксплуатации.

Скорость темновой утечки - величина, характеризующая, как быстро фотопро-водник теряет заряд в темноте. Полупроводник, из которого изготовлен фоторецептор, приобретает в темноте свойства диэлектрика, но не может хранить заряд настолько дол-го, как диэлектрики.

Усталость материала - это явление, возникающее при многократном и частом экспонировании фоторецептора. Усталость материала может возникать и при засветке солнечным светом (при неосторожной засветке световоспринимающего барабана карт-риджа, например, солнечным светом). Усталость материала приводит к увеличению ско-рости темновой утечки заряда, а в некоторых случаях, наоборот, к сохранению заряда на поверхности после экспонирования.

Начальный потенциал - это потенциал на поверхности фоторецептора, при кото-ром накапливаемый заряд равен заряду, утекающему в подложку. Обычно фоторецептор заряжают до потенциала ниже начального, чтобы избежать его повреждения.

164

Остаточный потенциал - потенциал, который остается на освещенных участках фоторецептора после экспонирования. При экспонировании фоторецептор быстро теряет заряд до определенной величины, затем скорость разряда значительно снижается. Высо-кий остаточный потенциал способствует притягиванию частиц тонера на освещенные участки, что приводит к появлению темного фона на копии.

Устойчивость к внешним воздействиям - эта характеристика определяет спо-собность фотопроводника сохранять свои свойства как можно дольше при механическом контакте с бумагой. Бумага, при правильном использовании аппарата, является наиболее важным фактором естественного износа фоторецептора. Неверно обрезанная и шерохо-ватая бумага сокращает срок службы фоторецептора. Кроме того, срок его службы со-кращают различные химические вещества, которые могут попасть на него с бумаги или с другого источника, а также механические повреждения.

Эти характеристики фотопроводника тщательно анализируются при выборе его в качестве фоторецептора для копировального аппарата.

Фоторецептор - основной узел любого копировального аппарата. На поверхности фоторецептора создается электростатическое, а затем видимое изображение копируемого оригинала с последующим переносом этого изображения на бумагу или специальный материал. В качестве фоторецептора применяют слои на основе селена с добавками Te, Cd, слои на основе CdS, либо органические полупроводниковые покрытия.

Электростатическая фотография послужила основой для создания перспективных способов получения изображения. Наиболее ярким примером может служить ксерогра-фия.

Существует несколько видов коротронов. Простейший из них представляет собой тонкую проволоку из устойчивого к окис-

лению материала, натянутую на металлическом экране. Более совершенным является скоротрон - зарядное устройство, позволяющее получить более равномерный заряд по-верхности фоторецептора. В нем кроме проволоки используется сетка, на которую также подается напряжение. Дикоротрон – устройство, состоящее из двух активных элемен-тов: коронода и экрана. Позволяет более точно регулировать величину заряда.

Коротрон является источником озона, выделяемого копировальным аппаратом во время работы. Использование фильтров и их своевременная замена позволяют устранить запах. В настоящее время фирмы-производители переходят на безозоновую технологию.

Формирование и экспонирование изображения. После зарядки на фоторецептор подается изображение, которое в копировальных

аппаратах формируется мощным источником света и проецируется через систему зеркал. Обычно для освещения оригинала используется каретка с лампой как в сканерах. Однако в некоторых копировальных аппаратах, например Xerox 1075 (с ленточным фоторецеп-тором), используется лампа-вспышка, которая освещает весь оригинал сразу. Для изме-нения параметров изображения (увеличения и уменьшения) служит объектив с перемен-ным фокусным расстоянием. Те участки на фоторецепторе, на которые падает свет, те-ряют свой потенциал, что приводит к формированию "скрытого" изображения оригинала в виде заряженных участков.

Проявление - это процесс формирования изображения на фоторецепторе тонером, которое происходит при контакте светочувствительного барабана с тонером, несущим заряд противоположного знака. При этом частицы тонера прилипают к участкам поверх-ности фоторецептора несущим заряд, образуя видимое изображение. Электрофотографи-ческий тонер представляет собой порошок черной или цветной легкоплавкой смолы или

165

смесь порошка с носителем - стеклянная, полимерная или металлическая дробь. Хотя собственно частицы тонера довольно компактны, в состоянии аэрозоля они склонны об-разовывать конгломераты частиц, размер которых не всегда можно контролировать.

В процессе переноса изображения бумага контактирует с фоторецептором в ре-зультате чего ей сообщается такой электростатический заряд, что частички тонера отры-ваются от поверхности фоторецептора и притягиваются к бумаге. В результате большая часть тонера переносится на бумагу, а остатки тонера удаляются с фоторецептора на эта-пе очистки.

Для улучшения качества изображения и уменьшения расхода тонера в некоторых аппаратах осуществляется предварительный перенос, в процессе которого ослабляется заряд фоторецептора. Для этого либо фоторецептор предварительно освещается, либо на коротрон переноса подается переменное напряжение.

Отделение бумаги от фоторецептора осуществляется как механическим, так и электрическим способом. В первом случае используются либо пальцы отделения, нахо-дящиеся в непосредственной близости к фоторецептору, либо отделяющие ремешки, устанавливаемые с одного края фоторецептора. Кромка бумаги скользит по ремешку и затем легко отделяется от фоторецептора.

Во втором случае используется коротрон отделения совместно с механическими средствами.

Закрепление. После переноса копия уже практически готова. Но изображение, по-лученное на бумаге, может быть удалено при механическом воздействии (например, тре-нием). Естественно такая копия не пригодна для работы с ней. Для увеличения сцепле-ния тонера с бумагой используется механизм закрепления.

Существует несколько способов закрепления. Наиболее распространенный - это термомеханический способ, при котором копия подвергается нагреву и механическому прижиму.

Механизм закрепления носит название фьюзер (печка). Механизм состоит из нагреваемого тефлонового вала с кварцевой лампой внутри, и резинового прижимного вала. Иногда вместо тефлонового вала устанавливается специальный керамический тер-моэлемент, который отделяется от бумаги термопленкой. Такие копиры имеют меньший срок прогрева и меньшее энергопотребление, однако, срок службы термопленки значи-тельно меньшее, при этом снижается количество копий и повышается вероятность ее по-вреждения при неаккуратном извлечении бумаги.

При термическом закреплении копия проходит под ИК-лампой. В этом случае тонер расплавляется и застывает без какого-либо механического воздействия.

Очистка - это процесс удаления остатков тонера с фоторецептора после переноса на бумагу. Непосредственно перед очисткой может производиться предварительная очистка с помощью засветки фоторецептора или коротрона предочистки.

Оставшиеся частицы тонера удаляются с помощью ракельного ножа, находящегося в непосредственном контакте с фоторецептором. Отработанный тонер попадает в бункер отработки. Последний этап очистки - это удаление остаточного заряда, которое осу-ществляется с помощью либо источника света, либо коротрона, знак напряжения которо-го противоположен знаку заряда фоторецептора.

Всё множество электрофотографических аппаратов можно разделить по способу обработки сигнала на две большие группы - аналоговые и цифровые. В первом случае сканируемое изображение проецируется при помощи оптической системы линз и зеркал, во втором - обрабатывается микропроцессорной системой и переводится в цифровой вид,

166

а затем лазерный луч, отклоняемый быстровращающимся полигонным зеркалом проеци-рует изображение на светочувствительный цилиндр.

Данные системы нашли реализацию в цифровых цветных копировальных аппара-тах.

Цветная электрография

Цветной электрографический процесс значительно проще трехцветной субтрак-тивной фотографии. Проявление в цветной электрографии можно производить каскад-ным способом или магнитной кистью; проявитель содержит пигменты, диспергирован-ные в смолах. Выбор цветов в этом процессе довольно широк, так как пигменты состав-ляют незначительную часть проявляющего порошка и поэтому не оказывают заметного влияния на электрические свойства частиц проявителя.

Ксерография является позитивным процессом. Для проявления скрытого электро-статического изображения, полученного при экспонировании через цветоделительные светофильтры основных цветов применяться проявители дополнительных цветов. Весь процесс цветной электрографии включает несколько этапов. Сенсибилизация пластины коронным разрядом и экспонирование цветного оригинала через цветоделящие свето-фильтры. При экспонировании через красный светофильтр происходит проявление голу-бым проявителем и последующий перенос его на бумагу. При экспонировании через зе-леный светофильтр происходит проявление пурпурным проявителем и перенос его на тот же лист бумаги. При экспонировании через синий светофильтр происходит проявле-ние желтым проявителем и его перенос на бумажный носитель.

Эта последовательность электрографических операций аналогична процессам трехцветной фотографии. Важным в данном случае является точное совмещение частич-ных изображений при экспонировании и переносе на бумагу.

Достоинства ксерографической печати: • высокая скорость печати (от 4 до 40 и выше страниц в минуту); • скорость печати не зависит от разрешения; • высокое качество печати; • низкая себестоимость копии (на втором месте после матричных принтеров); • бесшумность. К недостаткам следует отнести: • высокую стоимость аппарата, в особенности для цветной печати; • высокое потребление электроэнергии. Наиболее характерной особенностью изображений, полученных при использова-

нии цветной ксерографии, являются блестящая поверхность и не достаточно точная цве-топередача. Если рассмотреть изображение, полученное на лазерном принтере, при по-мощи увеличительного стекла, то можно увидеть, что оно состоит из крупных цветных точек, образующих характерный растр, очень часто отчетливо просматривается линейча-тая структура изображения. Краситель лежит на бумаге достаточно толстым слоем и на перегибах часто осыпается.

Запись изображения в электрографических принтерах производится световым лу-чом на барабан, покрытый светочувствительным материалом. Поверхностное распреде-ление зарядов соответствует рисунку. К заряженным участкам барабана притягивается порошок красителя, затем он переносится на бумагу и фиксируется нагревом, либо дав-лением. К печатающим устройствам данного типа относятся лазерные, светодиодные (LED), жидкокристаллические (LCD) и ионно-депозиционые принтеры.

167

Принцип действия лазерного принтера несколько отличается от принципов ра-боты копировального аппарата. Источником света здесь служит лазер, который умень-шает потенциал в определенных участках фоторецептора. При этом фоновые участки фоторецептора остаются заряженными. Тонер заряжается противоположным зарядом. При контакте тонер притягивается подложкой в участки с низким потенциалом, проби-тые лазером.

Лазерная засветка осуществляется следующим способом. Лазерная пушка светит на зеркало, которое вращается с высокой скоростью. Отраженный луч через систему зер-кал и призму попадает на барабан и за счет поворота зеркала выбивает заряды по всей длине барабана. Затем происходит поворот барабана на один шаг (этот шаг измеряется в долях дюйма и именно он определяет разрешение принтера по вертикали) и вычерчива-ется новая линия. В некоторых принтерах кроме поворота барабана используется пово-рот зеркала по вертикали, которое позволяет на одном шаге поворота барабана вычер-тить два ряда точек. В частности первые принтеры Lexmark с разрешением 1200 dpi ис-пользовали именно этот принцип.

Скорость вращения зеркала очень высока. Она составляет порядка 7-15 тыс. об/мин. Для того, чтобы увеличить скорость печати не увеличивая скорость зеркала, его выполняют в виде многогранной призмы.

Основная тенденция в области копировальных аппаратов - постепенный отказ от аналоговых и переход на цифровые печатающие и копирующие устройства, трансформа-ция в принтер-копиры иногда совмещенные со сканирующим устройством и факс-модемом.

Преимуществами цифровой печати являются высокое качество, низкий расход тонера, более точная передача оттенков и полутонов.

Электронная запись информации используется в видеокамерах и цифровых фото-аппаратах. Она существенно отличается от других светорегистрирующих процессов тем, что изображение, сформированное на фоторегистрирующей поверхности, сканируется строчно-кадровым способом и регистрируется последовательно во времени. Полученная визуальная информация после специальной обработки может быть использована:

• для непосредственного отображения визуальной информации на экране мони-тора;

• для записи на магнитные носители или статические ОЗУ; • для передачи информации по телекоммуникационным проводным и беспровод-ным каналам связи.

Фотохимические способы бессеребряной фотографии

Светокопирование – процесс, в котором используется свойство солей трехвалент-

ного железа превращаться в соли двухвалентного железа под действием света. Бумага пропитывается железоаммониевой солью лимонной кислоты и калиевой солью железо-синеродистой кислоты. Затем ее экспонируют контактным способом через оригинал (например, чертеж на кальке) очень ярким светом до тех пор, пока не образуется слабо-видимое изображение. Там, где свет попадает на бумагу, соединения трехвалентного же-леза переходят в соединения двухвалентного железа. При погружении бумаги в воду для проявления соли трехвалентного железа преобразуются в цианидное соединение синего цвета, образуя негативное изображение.

168

Фиксирование не требуется, хотя изображение является не стабильным при дли-тельном хранении. С помощью светокопирования при использовании других химических соединений может быть получено позитивное изображение.

Диазография. Из множества методов получения изображений широкое практиче-ское применение, на уровне с ксерографией, получили процессы с использованием све-точувствительных слоев на основе диазосоединений (двуокись азота), представляющих собой малоустойчивые продукты действия азотной кислоты на соли первичных аромати-ческих аминов (П. Грис, 1860 г.). Эти процессы применяются главным образом для ко-пирования чертежей и текстов, а также в полиграфии. Данный способ получения изоб-ражений является удачной альтернативой традиционной фотографии с точки зрения про-стоты технологии и аппаратуры, а также стоимости применяемых материалов.

Мы рассмотрим только два из всей совокупности: диазотипию и везикулярный процесс.

Диазотипия – это фотохимический позитивный процесс, основанный на использо-вании свойств диазосоединений (органические соединения - соли диазония) и способных разлагаться под действием света; применяется для копирования технической документа-ции на бумаге или кальке (целлофановой или триацетатной) со светочувствительным слоем. Диазосоединение экспонируется ультрафиолетовым или фиолетовым светом че-рез прозрачный или полупрозрачный оригинал. При обработке в щелочной среде (например, в парах аммиака) происходит окрашивание на неэкспонированных участках. В результате получается позитивное изображение, состоящее из азокрасителей.

Экспонирование и проявление при диазотипии могут осуществляться как одно-временно, так и раздельно. Фиксирование не требуется, хотя диапозитив не подлежит длительному хранению, особенно на свету.

Достоинствами диазоматериалов являются их низкая стоимость и возможность сухой обработки. Это определило их широкое применение в копировально-множительных процессах, при вторичной регистрации информации (например, изготов-ление копий кинофильмов). Низкий уровень светочувствительности (в миллион раз меньше по сравнению с фотобумагами общего назначения) не позволяет применять ди-азоматериалы в процессах первичной регистрации визуальной информации.

Спектральная чувствительность диазоматериалов ограничивается диапазоном 300 – 500 нм. Разрешающая способность составляет порядка 400 – 1500 мм-1.

Везикулярный процесс представляет собой фотохимическое разложение свето-чувствительного вещества, равномерно распределенного в полимерном слое. При экспо-нировании светочувствительного вещества происходит выделение пузырьков газа (моле-кулярный азот). В достаточном количестве эти пузырьки благодаря рассеянию света со-здают оптическую плотность. Полученные таким образом везикулярные изображения в зависимости от угла наблюдения изображения могут быть позитивными и негативными. Фиксирование везикулярного изображения осуществляется под воздействием длинно-волнового ультрафиолетового излучения (λ=300 - 450 нм) и тепла (Сº=100 - 120º), что вызывает разложение оставшегося в слое светочувствительного вещества.

Практическое применение везикулярного процесса относят к 1958 г., в связи с появлением светочувствительного материала «Кальфакс», в котором был реализован данный процесс.

Низкая стоимость, простота и скорость обработки, возможность получения полу-тоновых изображений удовлетворительного качества позволили использовать его в ки-нематографии, микрофильмировании, репрографии, полиграфии.

169

Светочувствительность везикулярных пленок приблизительно на порядок больше, чем у диазоматериалов. Спектральная чувствительность аналогична диазотипным мате-риалам, а разрешающая способность составляет порядка 1000 мм-1.

Термография. Способность инфракрасных лучей эффективно преобразовывать энергию оптического излучения в тепловую эффективно используется для целей термо-графии – особого способа регистрации изображений, производимого локальной тепловой реакцией в местах нагревания термографического материала. Разработка данного спосо-ба относится к 1950 – 1952 гг., в ее результате был предложен прямой и косвенный спо-соб.

Термографическая бумага для получения копий пропитана веществом, химический состав и цвет которого необратимо изменяются при нагревании. Поскольку темные участки оригинала поглощают больше энергии излучения, чем светлые области, термо-графическая бумага при контакте с темными участками оригинала сильнее нагревается и изменяет цвет, образуя позитивное изображение. В рассмотренном процессе фотоны вза-имодействуют не с атомами фоточувствительной среды, а с агрегатными скоплениями атомов. Фиксирование изображения не требуется, хотя при длительном хранении, осо-бенно в местах с повышенной температурой воздуха, потемнение термографической бу-маги происходит по всей поверхности.

Термопринтеры. К ним относятся принтеры с термопереносом и термосублима-ционные принтеры. Все они при работе используют нагрев.

Работа термопринтеров основана на взаимодействии специальной бумаги, которая темнеет при нагревании, и печатающей головки с нагревательными элементами. В про-цессе печати цветных изображений для переноса красителя на бумагу используется не удар, а точечный нагрев красящей ленты.

Принцип действия термопринтера

Печатающий элемент представляет собой панель с нагреваемыми элементами. В

зависимости от подаваемого напряжения нагреваются те или иные элементы, которые заставляют темнеть специальную термобумагу в месте нагрева. Достоинством данного типа принтеров несомненно служит то, что им не нужны расходные материалы кроме специальной бумаги. Недостатком является малая скорость печати.

Широкое практическое применение способ термографии получил в контрольно-кассовых машинах.

В термосублимационных принтерах (термосублимация – процесс перехода веще-ства из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое состояние) краситель с по-верхности красящей ленты переносится на бумагу. При перемешивании паров красите-лей различного цвета достигается очень качественная цветовая гамма (фотореалистич-ный режим печати).

Общий принцип действия термосублимационных печатающих устройств за-ключается в следующем.

В печатающей головке используется керамическая подложка с резисторами, напряжение на которых регулируется микросхемой. Подложка имеет твердое покрытие из оксида кремния или напыление, идентичное алмазному.

Материал для переноса красителя на бумагу состоит из тонкого прозрачного пла-стика, покрытого тонким слоем воска, полимера или композиционным материалом, представляющим собой сочетание воска и полимера. Этот слой входит в непосредствен-

170

ный контакт с бумагой. При подаче напряжения на резистор происходит его нагрев, в ре-зультате чего воск или полимер переносится на бумагу. Воск требует меньшей степени нагрева, полимер большей.

После переноса воска пластиковая подложка отделяется от бумаги, оставляя воск на ней. Этот процесс вызывает сильную зарядку бумаги статическим электричеством, и иногда используется специальное оборудование для снятия статики. Другой проблемой является то, что головка сильно перегревается, поэтому для ее охлаждения используют специальные алюминиевые радиаторы.

От типа материала, применяемого для переноса красителя, зависит долговечность изображения. Воск стирается, быстро выцветает, в то время как полимерные покрытия даже в сочетании с воском достаточно надежны. Одним из достоинств термопереноса является влагостойкость материала.

При цветной печати производится несколько проходов с различными лентами вос-ка (CMYK- модель) в результате чего формируется полутоновое растровое изображение. Некоторые принтеры позволяют делать точки разных размеров. На таких принтерах установлена печатающая головка с хорошим охлаждением и очень четкой регулировкой времени и степени нагрева каждой точки, что позволяет воску растекаться по бумаге. Эта технология дает более плотную заливку на больших площадях.

В настоящее время используют несколько видов сублимационного переноса кра-сителя.

Сублимация красителя (Dye Sublimation). При таком методе краситель перено-сится с ленты при ее нагревании термоголовкой, которая обеспечивает различные темпе-ратурные режимы. В зависимости от температуры происходит перенос большего или меньшего количества красителя, в результате чего образуются различные оттенки цвета. Такой способ сублимации является наиболее медленным. Изображения, напечатанные таким способом, могут быть подвергнуты вторичному переносу с помощью нагрева. Для печати используется специальная бумага с покрытием, в котором собственно и оседают сублимирующиеся красители.

Термовосковой перенос (Wax Thermal Transfer). При термовосковом переносе диапазон рабочих температур несколько ниже, чем в предыдущем случае. Расплавлен-ный воск, нанесенный на ленту стекает и застывает на бумаге. Такой способ позволяет увеличить скорость печати, однако технология дает наилучшие результаты при значи-тельном размере деталей изображения, заполняемых одним цветом. При печати полно-цветных рисунков становится явно виден растр, как на струйных принтерах с низким разрешением.

Термовосковая гибридная сублимация (ТГС) (Wax Thermal Hybrid Sublimation) - это сочетание воскового переноса и сублимации красителя. Этот способ также называет-ся настоящей или отложенной сублимацией.

Термоголовка используется для переноса красителя, находящегося в восковом но-сителе. Низкая температура термовоскового процесса переносит частицы красителя на бумагу, но не позволяет ему сублимироваться. Такая технология ориентирована в первую очередь на повторный перенос, т.е. отпечаток переносится на другую поверх-ность. Для переноса используется термопресс, который расплавляет воск и одновремен-но позволяет красителю сублимироваться на поверхность. Технология, разработанная фирмой Sawgrass Systems позволяет получить наилучший результат при повторном пе-реносе. Поскольку сублимация красителя на материал с бумаги происходит только при повторном переносе.

171

Термический перенос сухой смолы (ТПСС) (Thermal Dry Resin Sublimation) аналогичен сублимации красителя. Но вместо того, чтобы переносить одну точку с ленты на бумагу, ТПСС принтеры превращают специальную обезвоженную смолу в пар. Спе-циально изготовленная бумага абсорбирует газообразный краситель. В результате полу-чаются отличные оттенки практически без растра. Такие принтеры идеально подходят для печати фотографий. Этот способ печати в основном относится к принтерам ALPS, которые, однако, используют и сублимацию красителя. Принтеры позволяют произво-дить печатать на различных материалах, используя различные красители, включая ме-таллические.

Твердочернильные технологии (Solid Ink Printers) реализованы фирмой Tektronix (серия Tektronix 840-850). Красители здесь представляют собой твердые части-цы красителя CMYK. Частички красителя каждого цвета находится в собственном отде-лении картриджа. Чернила расплавляются и подаются в печатающую головку. Она со-здает изображение на алюминиевом барабане, с которого и переносится на бумагу. Для того чтобы чернила не застывали на барабане, их подогревают. Ширина печатающей го-ловки равна ширине листа. Лист движется относительно головки, которая переносит на него краситель. Наиболее интересной в данном принтере является сама печатающая го-ловка. Печатающая головка представляет собой блок сопел (по 112 на каждый цвет), снабженных пьезоэлементами. При срабатывании пьезоэлемента, капля расплавленных чернил попадает на барабан. Скорость печати в цвете доходит до 14 страниц в минуту. Принтер не рекомендуется выключать из сети, поскольку при этом забиваются сопла пе-чатающей головки.

К сожалению все сублимационные технологии требуют присутствия прецизионной головки. Поэтому такие принтеры стоят достаточно дорого и не получили при современ-ном уровне развития печатных технологий должного развития. Они рассчитаны на пол-ноцветную печать высокого качества.

Кроме описанных способов термографии известен также электротермографиче-ский. В его основе лежит явление спада поверхностных зарядов при нагревании термо-графического слоя. Для этого применяются вещества, чувствительные к нагреву, а имен-но: смолы в виде слоев на бумажной подложке. Сам процесс спада зарядов вызван силь-ным уменьшением удельного сопротивления смол при повышении температуры. После коронного заряда и нагревания термографического слоя ИК- излучением, вызывающим снижение удельного сопротивления до низкого уровня, будет происходить быстрый спад поверхностного заряда на экспонированных участках. После процесса экспонирования копию со скрытым электростатическим изображением подвергают электрографическому проявлению, которое образует видимое негативное изображение.

Электротермографические копии по контрасту сравнимы с электрофотографиче-скими, однако этот способ значительно уступает последнему по разрешающей способно-сти.

Фотополимеры. Формирование изображения в слоях фотополимеров (фоторези-сторов) осуществляется благодаря реакциям фотолиза, фотодимеризации или фотострук-турирования. В результате воздействия света экспонированные участки перестают рас-творяться в некоторых растворителях (проявителях фоторезисторов), или наоборот, ско-рость растворения экспонированных участков становится гораздо большей, чем неэкспо-нированных. В первом случае фоторезисторы называют негативными, во втором – пози-тивными. Примером негативного фоторезистора может служить слой на основе поливи-нилциннамата – продукта этерификации поливинилового спирта коричной кислоты.

172

Фоторезисторы находят применение в качестве технологического материала в фо-толитографических процессах изготовления различных изделий современной электрони-ки и микроэлектроники (печатные платы, полупроводниковые приборы и схемы, фото-шаблоны).

Спектральная чувствительность фотополимеров (фоторезисторов) ограничивается диапазоном 240 – 400 нм. Разрешающая способность составляет порядка 500 мм-1.

Технология термомагнитной записи похожа на магнитооптическую технологию. При записи в обоих случаях используется зависимость магнитных свойств рабочего слоя от температуры. Разница между технологиями проявляется в способе чтения информа-ции с диска. В магнитооптических приводах информация считывается лучом лазера, ра-ботающего на меньшей, чем при записи, мощности, а в термомагнитной записи инфор-мация считывается магнитной головкой так же, как в магнитном диске.

Запись информации осуществляется путем нагрева участка рабочего слоя, находя-щегося в магнитном поле записывающей головки. Нагревание производится кратковре-менным воздействием лазерного луча - длительность импульса лазера меньше длитель-ности магнитного импульса. Мощность магнитного поля должна быть такой, чтобы при отсутствии нагрева его величина была недостаточной для перемагничивания рабочего слоя. При повышении температуры участка рабочего слоя происходит существенное из-менение его магнитных свойств: например, может в 3-4 раза уменьшаться коэрцитивная сила. Это приводит к тому, что нагретые участки перемагничиваются. Подобные области и представляют собой записанную информацию.

Для термомагнитной записи используются материалы с высокой коэрцитивной си-лой, что обеспечивает высокую стабильность записанных участков. Минимальные раз-меры области, соответствующей одному биту информации, определяются диаметром сфокусированного светового луча.

Перспективным направлением воспроизведения изображения является использо-вание анизотропных свойств жидких кристаллов. В конце XIX века германский фи-зик О. Леман (Otto Lehmann) и австрийский ботаник Ф. Рейнитцер (Friedrich Reinitzer) обратил внимание на то, что некоторые аморфные вещества отличаются весьма упорядо-ченной параллельной укладкой удлиненных по форме молекул. Позже по степени струк-турной упорядоченности им присвоили наименования жидких кристаллов. Основным рабочим элементом ЖК-матрицы являются жидкие кристаллы. Жидкокристаллическим (или мезоморфным) называется такое состояние вещества, при котором оно обладает структурными свойствами, промежуточными между свойствами твердого кристалла и жидкости. Они состоят из подвижных молекул анизотропной формы, сохраняющих определенный порядок в своем расположении друг относительно друга.

Жидкие кристаллы характеризуются оптической и диэлектической анизотропией. Оптическая анизотропия проявляется под воздействием света на жидкий кристалл. Если ориентация молекулы жидкого кристалла перпендикулярна направлению распростране-ния плоскополяризованного света, то плоскость поляризации поворачивается таким об-разом, чтобы быть параллельной направлению ориентации молекул.

Диэлектрическая анизотропия проявляется под воздействием электрического поля, в результате чего происходит изменение оптической плотности (прозрачности) жидкого кристалла. Такое явление происходит ввиду переориентации осей молекул в направлении, перпендикулярном исходному состоянию (до внешнего воздействия).

Исследования в данной области проводились как отечественными (И.Г. Чистяков), так и зарубежными учеными. В конце 60-х годов ХХ века американская корпорация RCA

173

(Radio Corporation of America) начала проводить первые серьезные исследования по ис-пользованию особенностей жидких кристаллов в целях визуализации отображаемой ин-формации.

В 1973 г японская компания SHARP предложила буквенно-цифровую мозаичную панель LCD (Liquid Crystal Display). В 1987 году та же компания продемонстрировала цветной дисплей с малым LCD- экраном размером в несколько дюймов. В 1988 году был выпущен полноразмерный телевизор с диагональю экрана 14” (36 см).

Начало октября 2004 г. в Японии на ежегодной выставке домашней электроники «SHARP» анонсировала TFT LCD – Thin Film Transistor – тонкопленочный транзистор.

В современных жидкокристаллических мониторах слой кристаллов малой толщи-ны располагается между двумя стеклянными пластинами. С наружной стороны на пла-стины нанесена тонкая электрическая сетка в виде множества горизонтальных рядов-электродов с фронтальной стороны экрана, и вертикальных рядов - позади. Вместе они образуют матричный электросветовой преобразователь.

При адресном воздействии управляющего напряжения у молекул жидкого кри-сталла в пределах ячейки изменяются положения оптических осей и соответственно ее прозрачность. Оцифрованные последовательности управляющих импульсных сигналов вырабатываются микропроцессором. При этом ЖК-матрица не является самосветящейся, поэтому используется тыловая рассеянная светодиодная подсветка. На пути к экрану сформированные микро пучки светового излучения проходят через множество свето-фильтров.

Последствия многократного преломления устраняются последовательной фрон-тальной и тыловой поляризацией. Срок службы таких мониторов составляет порядка 50 – 60 тыс. часов.

10.3. Электронные методы получения изображений

Для такого преобразования используют приборы, получившие распространение в

телевизионной съемочной технике, - различные передающие телевизионные трубки, а в последнее время также приборы с зарядовой связью и микроканальные усилители изоб-ражения. Возникающий на выходе «входного» оптико-электронного преобразователя электрический сигнал записывается на носителе записи.

Существует большое разнообразие электронных методов, отличающихся как при-меняемым носителем записи, так и характером преобразования электрического видео-сигнала.

Впервые электронные методы были разработаны для записи изображений элек-тронным или световым лучом на обычную фотопленку. Такая запись нашла применение главным образом в фототелеграфии и в телевидении на ранних этапах его развития. В начале 50-х годов изображение было впервые записано на магнитную ленту, а в 1956 г. был выпущен первый промышленный аппарат для магнитной записи изображений — видеомагнитофон.

В последующий период было предложено и практически опробовано много других электронных методов фотосъемки и получения изображений. В 1959 г. родилась термо-пластическая запись изображений. В 1960—1970 гг. появились различные разновидности лазерной записи, которая осуществляется как сфокусированным лучом лазера, так и в голографической форме. В качестве носителей записи в этих методах применяют пленки

174

или пластинки, запись на которые происходит в виде деформации поверхности или в ви-де микроскопических просветленных участков.

Однако, несмотря на интенсивные поиски и разработки различных новых методов и носителей записи, до настоящего времени широкое практическое применение получила лишь магнитная запись изображений. Этот метод обладает исключительными достоин-ствами и в наше время не исчерпал своих возможностей.

Светочувствительность электронных методов

Сигнал, записанный на магнитном носителе, как и на большинстве других носите-

лей, применяемых в электронных методах фотосъемки, не имеет топологического сход-ства с объектом съемки. На магнитном носителе он, просто говоря, не виден. Для вос-произведения видеосигнала необходимо его обратное (электронно-оптическое) преобра-зование, в результате которого изображение возникает на экране телевизора.

Следует подчеркнуть одну важную особенность всех электронных методов, кото-рая, собственно, и позволяет называть их методами фотосъемки. Во всех электронных методах изображение может быть получено в виде, пригодном для визуального наблю-дения не только на экране телевизора, но и на фотографическом материале, как галои-досеребряном, так и бессеребряном. Этот, собственно, фотографический вариант или дубликат записи изображения может быть получен различными путями: или с помощью управляемого видеосигналом лазерного или электронного луча, или путем прямой фото-съемки с экрана телевизора. Например, такими путями в производстве кинофильмов осуществляется перенос изображения с магнитной видеоленты на кинопленку.

Светочувствительность и некоторые другие характеристики электронных методов съемки и получения изображений

Мы уже видели, что применение бессеребряных фотоматериалов для регистрации оптической информации ограничено из-за их низкой светочувствительности. А как ре-шается проблема светочувствительности в электронных методах фотосъемки?

Светочувствительность электронных методов зависит не от свойств регистри-рующего материала, а от свойств оптико-электронного преобразователя.

175

11. Технологический процесс получения цифровой фотографии

11.1. Технологический процесс получения цифровой фотографии 11.2. Техническая характеристика цветных фотоаппаратов

11.1. Технологический процесс получения цифровой фотографии

Результатом цифровой фотографии является изображение в виде массива цифро-

вых данных — файла, а в качестве светочувствительного материала применяется элек-тронное устройство — матрица.

При получении как цифровой, так и пленочной фотографии свет с фотографируемой сцены попадает на линзу и затем регистрируется либо на пленку, либо на сенсорную матрицу цифрового фотоаппарата.

a – Объект, b – Линза, c - Матрица или пленка

В наше время применение цифровых технологий в фотографии во многом облегчи-

ло процесс фотографирования. Преимущества цифровой фотографии по сравнению с аналоговой (пленочной) следующие:

• возможность сразу видеть результат; • оперативность процесса съёмки и получения конечного результата; • огромный ресурс количества снимков; • более дешевое и долговременное хранение файлов на цифровых устройствах; • более простой и дешевый процесс копирования, печати и распространения фото-

графий; • возможность встроить в файл изображения такие данные, как время и дата съемки,

модель камеры, время выдержки, информацию о вспышке и другие подобные данные; • возможность делать и хранить тысячи фотографий используя одну фотокамеру; • простота редактирования фото и создания спецэффектов.

Как цифровая камера регистрирует изображение

Цифровой фотоаппарат имеет в основе сенсорную матрицу, состоящую из множе-ства мелких элементов, пикселей (от PIctureELement). Одним из самых распространен-

176

ных маркетинговых параметров фотокамер является число мегапикселей (1Мегапиксель = 1.000.000 пикселей), хотя не менее важным является внутреннее про-граммное обеспечение фотоаппарата, которое преобразует информацию с сенсоров в сбалансированную по цветам картинку, физический размер матрицы и качество оптики (объектива камеры).

a – Микролинзы, b – Фильтр цвета, c – Фотодиод, d – Миллионы световых сенсоров

Пиксели матрицы также называются сенсорами или фотодиодами. Когда вы нажи-

маете кнопку спуска затвора на фотоаппарате, свет попадает на сенсоры, которые спо-собны регистрировать попадающие на них фотоны. Фотодиоды не могут различать цвет попадающего на них света, поэтому свет в цифровых фотокамерах предварительно про-пускается через цветные фильтры. Самыми распространенными являются фильтры для трех базовых цветов – красного, синего и зеленого. Таким образом, для каждого фотоди-ода можно посчитать число попавших на него за время выдержки фотонов одного из ба-зовых цветов.

Чтобы вычислить все три компоненты цвета в окрестности каждого фотодиода, необходимо расположить фильтры так, чтобы рядом находились красный, зеленый и си-ний фильтр. Таким образом, станет возможно построение полной цветовой картины в пространстве RGB (Red Green Blue). Существуют разные схемы расположения цветных фильтров, одним из самых распространенных является матрица Байера.

Размер и разрешение цифровой фотографии

В процессе фотографирования вы можете выбрать разрешение фотогра-

фии (размер результирующего изображения в мегапикселях). Максимально возможное разрешение – важный параметр цифровой камеры, но не единственный. Большая по сво-ему физическому размеру сенсорная матрица с фиксированным числом пикселей позво-ляет получить изображение более высокого качества, чем меньшая. Наибольшее разли-чие большой и маленькой матрицы заключается в количестве шума. Одно из преиму-ществ зеркальных фотокамер – больший физический размер сенсорной матрицы по сравнению с обычными цифровыми фотоаппаратами. Наиболее распространенные раз-

177

меры выходных изображений: 640 x 480, 1280 x 960, 1600 x 1200, 2048 x 1536, 3008 x 1960, 3088 x 2056 и 4064 x 2704. Чем больше размер изображения (при условии, что это не программно увеличенное в размере изображение), тем лучше качество печати этой картинки.

Цветовое представление и цветовые пространства

Цветовое представление (палитра) зависит от типа и качества матрицы и от опти-

ческой системы фотоаппарата. Разные матрицы имеют различную цветочувствитель-ность. Фотограф должен разбираться в своем оборудовании, учитывать характеристики освещения и дисплея фотоаппарата, где отображается итоговая картинка. Некоторые цифровые камеры могут выдавать фотографии в RAW формате (непосредственные дан-ные сенсоров), что позволяет выбирать цветовое пространство на стадии программной обработки независимо от настроек камеры. В результате сцена представляет собой набор значений сенсоров и может быть в какой-то степени «перефотографирована» с другими настройками цветового баланса, экспозиции и т.д.

Форматы выходного изображения

RAW RAW (англ. raw — cырой) — формат данных, содержащий необработанные данные

с матрицы, что позволяет избежать потерь информации. Обычно фотографы–любители не используют «сырой» RAW формат, так как это требует использования RAW-конвертеров - специализированных программ, позволяющих создавать из необработан-ных данных конечные графические файлы. К тому же из-за различия в RAW формате не только для каждого производителя, но и для каждой модели фотокамеры не существует единого программного обеспечения для редактирования RAW файлов, полученных с ка-мер разных производителей. Поэтому наиболее распространенными конечными графи-ческими форматами являются .JPEG, .PNG и .GIF.

JPEG JPEG является стандартизированным форматом сжатия с потерями. Этот графиче-

ский формат был разработан для компрессии как полноцветных (24-х битных), так и для чёрно-белых полутоновых изображений.

Формат JPEG хорошо подходит для фотоснимков. Напротив, использование форма-та JPEG для изображений с контрастными деталями (линейная и текстовая графика) не оправдано: это приведет либо к излишне большому весу файла, либо к появлению харак-терных артефактов.

178

GIF GIF – это восьмибитный формат хранения графических данных, что подразумевает

поддержку 256 цветов. GIF использует формат сжатия LZW. Независящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 году

для передачи фотоизображений по сетям. В 1989-м формат был модифицирован и была добавлена поддержка прозрачности и анимации. GIF позволяет неплохо сжимать файлы с больших количеством однородных заливок, поэтому он хорошо подходит для хранения логотипов, надписей, схем, анимированных изображений.

PNG Формат PNG – растровый формат хранения графической информации, использую-

щий сжатие без потерь. PNG был создан как для улучшения, так и для замены формата GIF графическим форматом, не требующим лицензии для использования.

PNG обладает более высокой степенью сжатия по сравнению с форматом GIF и поддерживает миллионы цветов. Он также обеспечивает большую глубину цвета, до 48 бит для полноцветных изображений.

Формат PNG не смог полностью заменить GIF, так как для маленьких изображений степень сжатия отличается не более чем на 5% и формат PNG не позволяет сохранять анимированные изображения.

Улучшение и ретушь цифровых фотографий

Каждое цифровое изображение по сути является набором пикселей. В наиболее рас-

пространенном цветовом пространстве – RGB (Red Green Blue – Красный Зеленый Си-ний) - у каждого пикселя есть 3 компоненты, соответствующие базовым цветам. Глубина цвета, или число бит для его записи, определяет общее количество возможных цветов на картинке.

Original Red Green Blue

Разложение картинки на цветовые компоненты: Красный, Зеленый и Синий

Так как файл представляет из себя набор числовых компонент, то его можно с лег-костью редактировать, просто меняя значения этих компонент.Таков главный принцип любого фоторедактора, как онлайнового так и «оффлайнового».

Именно в силу более простого процесса редактирования, а также простоты хранения и передачи цифровое фото заняло лидирующие позиции, оттеснив пленочные фотогра-фии.

Однако цифровые снимки порой имеют недостатки. К примеру, известно, что при попадании яркого света от вспышки фотоаппарата в глаза на фотографии образуется эф-

179

фект «красных глаз». При неумении правильно настроить профессиональную фотокаме-ру или при использовании «мыльниц», освещение и цвета на фото зачастую не соответ-ствуют реальности.

Кроме того, людям приятнее видеть красивые фотографии. Например, хочется, что-бы фото было правильно откадрировано, а лица на снимках выглядели симпатично. Можно обратиться к профессиональным ретушерам или изучить богатые возможности программы Photoshop ©. Однако, это требует немало средств и времени. Альтернатив-ным решением является использование специализированных интернет-сервисов и про-грамм проекта Pho.to, которые были специально разработаны для устранения наиболее распространенных недостатков цифровых снимков.

Данный проект предоставляет эффективные, простые в использовании и в боль-шинстве своем автоматические функции фотообработки. Кроме того, сайт Pho.to содер-жит ряд сервисов для различных фотоманипуляций: сервис по созданию фотоколлажей и фотомонтажей, сервис по изменению мимики лица на фото и сервис для создания ани-мированных аватаров.

11.2. Техническая характеристика цветных фотоаппаратов

Рассмотрим некоторые основные характеристики цифровых фотоаппаратов.

Матрица

Матрица — это множество светочувствительных элементов – пикселов. Каждый

пиксель матрицы реагирует на попадание света на него – вырабатывает электрический сигнал, который зависит от интенсивности пришедшего света. Зная только интенсивно-сти света в пикселях можно получить черно-белую картинку.

180

Чтобы получить цветное изображение каждый пиксель покрывают одним из трех фильтров: красным, зеленым или синим, в соответствии с цветовой схемой RGB. В этой схеме все остальные цвета получают путем смешивания трех основных. То есть, снимая в формате RAW мы получим файл, в котором каждый пиксель будет одного из трех цве-тов. При съемке в форматы JPEG и TIFF камера вычисляет цвет в заданном пикселе, ис-пользуя соседние с ним ячейки. У матрицы есть два важных параметра, которые влияют на качество изображения.

Разрешение матрицы. Измеряется в мегапикселях. Например, если у матрицы фо-тоаппарата 4 Мегапикселя (Мп), то это значит, что матрица состоит из 4ех миллионов пикселей (ячеек). Чем больше разрешение, тем больше мелких деталей может отразить фотоаппарат на снимке. Однако гнаться за мегапикселями не стоит. Например, для печа-ти фотографий размера 10х15 см вполне хватит и 1 мегапикселя. Оптимальным выбором будет камера с 3-5 мегапикселями, на ней можно будет печатать фотографии вплоть до формата A4 (20х30см).

Размер матрицы. В популярных моделях фотоаппаратов используются матрицы с линейными размерами от 1/1.8 до 1/3.2 дюйма. В первом случае матрица больше.

Большая матрица дает следующие преимущества: • может зарегистрировать больше света (может передать больше оттенков) • меньше "шумит" Таким образом, если сравнить две матрицы размерами 1/1.8 и 1/3.2 с одинаковым

количеством пикселей (например, 4Мп), лучшей будет первая, так как 4 миллиона пик-селей расположены на большей площади, и, следовательно, такая матрица будет давать лучшую картинку (более качественную и менее шумную). В другом случае, когда срав-ниваются две матрицы c одинаковыми линейными размерами, но разным числом мега-пикселей, например, 6 и 7, предпочтение также следует отдать первой, так как это не только позволит сэкономить деньги, но и получить более качественные снимки в даль-нейшем. Примечание: данное верно при сравнении матриц одного производителя или одной линейки фотокамер, так как у разных производителей могут быть разные типы матриц с несравнимыми характеристиками.

Чувствительность матрицы (ISO). Изменяется в диапазоне от 50 до 3200. Высокие значения чувствительности позволяют сделать четкий снимок в сумерках или даже но-чью, правда при высоких значениях чувствительности неизбежно появление цифрового шума.

Объектив

Именно благодаря объективу свет попадает в камеру и формируется изображение на

матрице. От качества объектива во многом зависит качество получаемого изображения –

181

четкость, резкость, отсутствие искажений и т.п. Важными элементами объектива явля-ются линзы и диафрагма. Линзы отвечают за характер света, а диафрагма позволяет кон-тролировать количество этого света. Закрывая диафрагму до минимальных значений, мы можем уменьшить количество света попадающего на матрицу.

Основные характеристики объектива

Светосила – это значение максимально открытой диафрагмы. Чем больше светоси-

ла объектива, тем лучше и дороже фотоаппарат. При одних и тех же условиях освещен-ности, объектив с большей светосилой позволяет снимать на более коротких выдержках.

Обычно маркировка объектива выглядит так: 5.8-34.8mm 1:2.8-4.8. Первая пара чи-сел это фокусное расстояние (расстояние от передней линзы объектива до матрицы). Вторая пара чисел — это соответствующие значения светосилы объектива. Например, здесь в положении 34.8мм (на максимальном зуме) объектив имеет светосилу 4.8. Чем меньше числа светосилы, тем лучше. Объектив с характеристиками 5.8-34.8мм 1:2-3.2 считался бы более светосильным.

Фокусное расстояние. От фокусного расстояния зависит угол обзора объектива и то, как далеко он «видит». Для цифровых фотоаппаратов фокусное расстояние приводят также в 35мм эквиваленте. Это связано с тем, что диагональ матрицы меньше диагонали кадра 35мм пленки, те есть матрица охватывает не все поле кадра, откуда и возникает понятие увеличения фокусного расстояния (Focal Length Multiplier). У разных камер этот фактор колеблется от 1.3 до 1.6. Угол обзора. Напрямую зависит от фокусного расстоя-ния. Примерно соответствующим углу обзора глаза человека считается объектив с фо-кусным расстоянием 50мм. Объективы с меньшим фокусным расстоянием - широко-угольники, с большим – телеобъективы.

Зум (zoom). Зум объектива вычисляется очень просто: для этого нужно большее фо-

кусное расстояние разделить на меньшее. Для фотоаппарата, указанного выше, зум равен

182

34.8/5.8=6. Что и указано производителем. Если фотоаппарат снабжен объективом без зума, то на нем указывается его фокусное расстояние и светосила: например, 20mm 1:2.8. Чем больше зум фотоаппарата, тем сложнее его конструкция, и производителю прихо-дится находить компромисс между стоимостью и качеством. Поэтому ультразумы (6-12x) обычно дают худшую картинку по сравнению с умеренными зумами (до 3x).

Стабилизатор изображения. Стабилизатор изображения призван бороться с так называемым эффектом «шевеленки» — вызванным дрожанием рук при фотографирова-нии на достаточно больших выдержках или при большом зуме.

Варианты стабилизации: Оптическая стабилизация. Основана на том, что в объектив встроен подвижный

стабилизирующий элемент, который искривляет путь света в нужном направлении. Так-же в объективе есть сенсоры, которые управляют движением этого элемента. В результа-те, при незначительных колебаниях фотоаппарата, проекция картинки на матрицу всегда остается неподвижной. Впрочем, у нее есть и свои минусы:

• Снижается светосила объектива • Возрастает стоимость Для своих объективов Canon разработала систему стабилизации Image Stabilizer (IS),

например Canon A570 IS. У Nikon аналогичная система обозначается как VR. Anti-shake. В данной технологии стабилизации, в отличие от оптической, подвиж-

ным элементом является сама матрица. Главный плюс этого подхода состоит в незави-симости стабилизации от объектива, соответственно такая стабилизация может работать с любой оптикой. Первой такую стабилизацию разработала Konica Minolta. Наиболее яр-ким примером наличия встроенного antishake является новинка от Sony — модель Alpha DSLR-A100.

Видоискатель

Видоискатель позволяет увидеть будущую картинку перед нажатием на спуск. В цифровых компактных камерах он может вовсе отсутствовать, его роль выполняет дис-плей, на котором в реальном времени формируется изображение. Видоискатель может быть:

• Оптическим • Зеркальным • Электронным Самым лучшим считается зеркальный видоискатель. Он позволяет увидеть реаль-

ную площадь кадра без искажений. То есть фотограф видит через него ровно то, что че-рез мгновение окажется фотографией.

183

Оптический же видоискатель является просто сквозным отверстием в корпусе каме-ры и не соответствует тому что видит объектив, хотя бы потому, что смещен относи-тельно него на некоторое расстояние, однако в этом случае на помощь фотографу прихо-дит дисплей.

Дисплей фотоаппарата

На компактных цифровиках дисплей позволяет видеть картинку такой, какой она

получится на фотографии и заранее увидеть недочеты в композиции, тенях, освещенно-сти (некоторые фотоаппараты умеют показывать гистограмму будущего изображения в реальном времени). На зеркалках дисплей может служить для просмотра уже сделанных кадров. Также дисплей служит интерфейсом для управления фотоаппаратом, поэтому, чем он больше и ярче, тем лучше.

Вспышка

Обычно каждый фотоаппарат снабжается встроенной слабомощной вспышкой, спо-собной подсветить передний план. Также вспышки снабжаются различными функциями подавления эффекта красных глаз и т.п. В профессиональных и полупрофессиональных камерах также присутствует контакт для подключения внешней вспышки – горячий башмак. Внешние вспышки позволяют достичь гораздо лучших результатов во всех жан-рах съемки.

Возможность ручных настроек

Немаловажным условием получения качественных фото является наличие в фото-

аппарате ручных настроек. А именно, возможность: • Регулировать диафрагму • Регулировать выдержку • Устанавливать баланс белого • Изменять чувствительность матрицы • Другие настройки

184

Наличие этих регулировок позволяет в полной мере контролировать процесс съем-ки, ведь даже самый быстрый процессор камеры может не знать замысла фотографа.

12. Компьютерная графика

12.1. Настольные издательские системы и графика 12.2. Растровая графика 12.3. Принципы векторной графики. Векторные программы 12.4. Возможности трехмерной графики

12.1. Настольные издательские системы и графика

Ежедневно люди самых разных профессий: писатели, журналисты, научные работ-ники, студенты, предприниматели сталкиваются с необходимостью публикации каких-либо печатных изданий. Раньше процесс издания сопровождался многократным перепи-сыванием фрагментов текста подготовленным автором, горами испорченной бумаги. За-тем наборщики в типографии набирали текст, помещая литеры «буковка за буковкой» на специальные наборные доски. С этих досок типографский аппарат тиражировал текст.

Сейчас времена изменились, и в век информационных технологий любой автор мо-жет издать свой труд самостоятельно или ускорить процесс этапа редакционной обра-ботки, воспользовавшись современными компьютерными технологиями. Для этого необ-ходимо «издательство на вашем столе», знания основных процессов издательского дела.

Вы знаете, что такое издательская система? С развитие компьютерной техники и программного обеспечения около 15 лет назад

возникло понятие «компьютерные издательские технологии» (КИТ).КИТ – подготовка изданий средствами настольных издательских систем.

Издательская система – комплекс, состоящий из персональных компьютеров, ска-нирующих, выводных и фотовыводных устройств, программного и сетевого обеспече-ния, используемый для набора и редактирования текста, создания и обработки изображе-ний, верстки и изготовления оригинал-макетов, фотоформ, цветопроб.

Какие программы относятся к настольным издательским системам? Все программы, относящиеся к издательскому процессу, можно разделить на сле-

дующие группы: • Технология обработки изображений; • Технология полиграфического дизайна • Технология настольной издательской системы

Компьютерные технологии издательского дела

Технология Основные операции с объектами Программные продукты

185

Технология обра-ботки изображе-ний

Создание и обработка иллюстративных материалов: преобразование готовых изображений, создание иллюстративных материалов сразу в цифровом виде

Adobe Photoshop, Corel Pho-to-Paint, Fractal Design Painter, Micrografx Picture Publisher

Технология поли-графического ди-зайна

Разработка самостоятельных графиче-ских продуктов: фирменные знаки, лого-типы, визитки, бланки, объявления, афиши, и т.д.

Adobe Illustrator, Corel DRAW, Macromedia Free-Hand, Micrografx Designer

Технология соб-ственно настоль-ной издательской системы

Разработка издания (газеты, книги, жур-налы, брошюры, многостраничного до-кумента) с помощью ПК. Может вклю-чать в себя результаты технологий гра-фики и полиграфического дизайна.

Adobe PageMaker, QuarkX-pressCorel Ventura, Mi-crosoft Publisher, Scribus

Настольные издательские системы (НИС) — это программы, предназначенные

для профессиональной издательской деятельности, позволяющие осуществлять элек-тронную верстку широкого спектра основных типов документов.

Рассмотрим некоторые настольные издательские системы. AdobeInDesign - недавно появившийся пакет фирмы Adobe, оптимизированный под

верстку документов самого широкого профиля: от одностраничных буклетов до толстых книг, обогащенный набором специфических визуальных инструментов.

AdobePageMarker - еще один пакет фирмы Adobe, с довольно сложным интерфей-сом и системой команд, ориентирован на профессиональных дизайнеров, художников и специалистов в области печати, работающих в средствах массовой информации, дизай-нерских компаниях, рекламных агентствах, издательствах и других организациях, кото-рым приходится заниматься версткой и выпуском печатной продукции.

Scribus относится к свободно распространяемому программному обеспечению. В издательском деле Scribus является мощным программным комплексом для изготовления полиграфической продукции и позволяет решать широчайший спектр задач по вёрстке документов на профессиональном уровне.

Предусмотренные в программных пакетах данного типа средства позволяют: · компоновать (верстать) текст; · использовать всевозможные шрифты и полиграфические изображения; · осуществлять редактирование на уровне лучших текстовых процессоров; · обрабатывать графические изображения; · обеспечивать вывод документов высокого качества и др.

Зачем нужны настольные издательские системы? В текстовых процессорах, например, MicrosoftWord, можно сделать многое. Удоб-

ный интерфейс, и различные установки, возможность внедрять и создавать графику, таб-лицы, формулы, диаграммы, проверка грамматики и т.д. Этих возможностей хватит, что-бы создать документ для внутреннего пользования, техническую инструкцию, реферат или даже докторскую диссертацию. А вот создать верстку книги, журнала, газеты хоро-шего качества не получится.

186

Основным же отличием настольных издательских систем от текстовых редакторов и процессоров является то, что они предназначены для верстки документов по сложному макету с дальнейшим ее использованием в полиграфическом процессе и последующим выпуском большого тиража, а не для ввод, редактирования и форматирования текста.

Вёрстка в издательском деле — процесс формирования страниц (полос макета) из-дания путём компоновки текстовых и графических элементов, а также результат этого процесса, полосы. Процесс верстки состоит в оформлении текста и задании условий вза-имного расположения текста и иллюстраций.

Что такое издательский процесс? В чем заключается его функция? Издательский процесс – одна из самых «старых» технологий в истории человече-

ства. Основной его целью всегда было тиражирование (многократное воспроизведение) однажды созданных текстов.

Поэтому основные задачи издательского процесса остаются неизменными: • создание текста и графических материалов к нему; • перевод их в форму, удобную для тиражирования; • собственно тиражирование. В течение развития издательского дела эти процессы решались по- разному. Снача-

ла все переписывалось от руки, затем выполнялись полиграфические процессы: выреза-ние зеркальной копии будущей страницы на деревянной доске, вытравливание ее на ме-таллической пластине, набор из отдельных литер - все эти задачи были разделены во времени и пространстве.

Благодаря развитию компьютерных технологий возникла возможность коренным образом изменить весь издательский процесс: сделать его менее трудоемким, более опе-ративным и дешевым. Компьютеры внесли существенные изменения в процессы реше-ния каждой задачи по отдельности и позволили решать их на одном рабочем месте.

Компьютеры сегодня находят применение во всем издательско-полиграфическом процессе, в том числе, и непосредственно в тиражировании. Понятие КИТ связывается, главным образом, с редакционным и допечатными процессами.

Редакционный процесс включает в себя часть издательского процесса – замысел издания, создание, подбор и редактирование текста и иллюстративных материалов, про-ект оформления (разработка сетки издания).

Допечатные процессы – все стадии полиграфической технологии, связанные с под-готовкой издания к печати (набор, цветоделение, обработка текста и изображения, верст-ка полос издания, монтаж и раскладка полос на печатном листе), до изготовления печат-ной формы включительно.

Чем занимается издательство? Издательство – это предприятие, выпускающее, точнее подготавливающее к вы-

пуску, полиграфическую продукцию. Издание – произведение печати, самостоятельно оформленное, прошедшее редак-

ционно-издательскую подготовку, имеющее установленные выходные сведения и пред-назначенное для передачи, содержащейся в нем информации.

В переводе с греческого «автор» означает «начинатель, создатель». Редактор – слово латинского происхождения, переводится как «приводящий в по-

рядок»

187

.

Как происходит процесс создания издания? Автор - это главное действующее лицо, который пишет рукопись.Рукопись автора

проходит в издательстве обработку и превращается в оригинал. Процесс преобразования авторской рукописи в оригинал называетсяпроцессом издания.

Дальнейшим процессом издания занимается редактор. Редактор — человек, занимающийся редактированием — правкой и подготовкой

письменных или иных произведений к изданию. Задачи редактора:

• исправление орфографических ошибок, улучшение стиля; • создание дизайна (оформление, проверка рисунков и других элементов на каче-ство и расположение);

• оформление аппарата издания (титульный лист и оборот титула, выходные дан-ные, списки литературы… ).

После редактирования оригинал попадает к корректору, который исправляет стили-стические и грамматические ошибки и проводит унификацию – одинаковое оформление одинаковых элементов текста.

Технический редактор определяет формат издания, шрифты и композицию, после чего готовый оригинал поступает в тираж.

Рассмотрим этапы издательского процесса и роль редактора в каждом из них. Подготовка печатного издания - комплексный процесс, который включает в себя

следующие этапы: 1. Подготовительный этап – на этом этапе редактор участвует в составлении и об-

суждении тематических планов, ведет переговоры с возможными авторами по данной теме, работает над проспектом (планом) будущей книги.

2. Редакционный этап – на этом этапе решается вопрос об одобрении рукописи, осуществляются ее оценка и рецензирование, а также редактирование и подготовка к из-данию.

3. Производственный этап – от поступления оригинала в производство до изготов-ления тиража. Все производственные, типографские процессы проходят под наблюдени-ем и контролем редактора.

4. Заключительный этап – распространение и реклама книги.

12.2. Растровая графика

Растровое изображение представляет собой мозаику из очень мелких элементов - пикселей. Оно похоже на лист клетчатой бумаги, на котором каждая клеточка (пиксель) закрашена определенным цветом, и в результате такой раскраски формируется изображение.

Принцип растровой графики чрезвычайно прост. Он был изобретен и использовался людьми за много веков до появления компьютеров. Изображение строится из дискретных элементов в таких направлениях искусства, как мозаика, витражи, вышивка. Другой пример: эффективным способом переноса изображения с подготовительного картона на стену, предназначенную для фрески, является рисование «по клеточкам». Суть этого метода заключается в следующем. Картон с рисунком и

188

стена, на которую будет переноситься рисунок, покрываются равным количеством клеток, затем фрагмент рисунка из каждой клетки картона тождественно изображается в соответствующей клетке стены.

Растровое изображение

Растровая графика работает с сотнями и тысячами пикселей, которые формируют

рисунок. В компьютерной графике термин «пиксель», вообще говоря, может обозначать

разные понятия: • наименьший элемент изображения на экране компьютера; • отдельный элемент растрового изображения; • точку изображения, напечатанного на принтере. Поэтому, чтобы избежать путаницы, будем пользоваться следующей

терминологией: видеопиксель - наименьший элемент изображения на экране; пиксель - отдельный элемент растрового изображения; точка - наименьший элемент, создаваемый принтером. При этом для изображения одного пикселя могут быть использованы один или

несколько видеопикселей или точек. Экран дисплея разбит на фиксированное число видеопикселей, которые образуют

графическую сетку (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Размер графической сетки обычно представляется в форме N · M, где N - количество видеопикселей по горизонтали, а М - по вертикали.

На современных дисплеях используются, например, такие размеры графической сетки: 640 · 480, 800 · 600 и др. Видеопиксели очень малы (менее 0, 3 мм) и расположены близко друг к другу. Чтобы изображение могло восприниматься глазом, его необходимо составить из сотен или тысяч видеопикселей, каждый из которых должен иметь свой собственный цветовой оттенок. Увеличенный видеопиксель представляет собой квадратик.

Каждый маленький квадратик на нижнем изображении - увеличенный видеопиксель.

189

Достоинства растровой графики

1. Каждому видеопикселю можно придать любой из миллионов цветовых оттенков.

Если размеры пикселей приближаются к размерам видеопикселей, то растровое изображение выглядит не хуже фотографии. Таким образом, растровая графика эффективно представляет изображения фотографического качества.

2. Компьютер легко управляет устройствами вывода, которые используют точки для представления отдельных пикселей. Поэтому растровые изображения могут быть легко распечатаны на принтере.

Недостатки растровой графики

В файле растрового изображения запоминается информация о цвете каждого

видеопикселя в виде комбинации битов. Изображение наиболее простого типа имеет только два цвета. В этом случае для кодирования цвета каждого видеопикселя требуется 2 значения, значит, достаточно одного бита памяти - двух значений: 0 и 1. Если цвет видеопикселя определяется двумя битами, то мы имеем 4 возможных комбинации 0 и 1: 00, 01, 10, 11, значит, уже можно закодировать 4 цвета. Четыре бита памяти позволяют закодировать 16 цветов, 8 битов - 256 цветов, 24 бита 16 777 216 различных цветовых оттенков.

Простые растровые картинки занимают небольшой обьем памяти ( несколько десятков или сотен килобайтов). Изображения фотографического качества часто требуют несколько мегабайтов. Например, если размер графической сетки 1240 · 1024, а количество используемых цветов - 16 777 216, то объем растрового файла составляет около 4 Мб. т. к. информация о цвете видеопикселей в файле занимает

1240 ·1024 · 24 = 30 474 240 (бит), или 30 474 240 8 = 3 809 280 (байт), или 3 809 280 1024 = 3720 (Кб), или 1024 = 3, 63 (Мб) Таким образом, для хранения растровых изображений требуется большой объем

памяти. Самым простым решением проблемы хранения растровых изображений является

увеличение емкости запоминающих устройств компьютера. Современные жесткие и оптические диски предоставляют значительные объемы памяти для данных. Оборотной стороной этого решения является стоимость, хотя цены на эти запоминающие устройства в последнее время заметно снижаются.

Другой способ решения проблемы заключается в сжатии графических файлов, т. е. использовании программ, уменьшающих размеры файлов растровой графики за счет изменения способа организации данных. Существует несколько методов сжатия графических данных. В простейшем из них последовательность повторяющихся величин (в нашем случае - набор битов для представления видеопикселей) заменяется парой величин - повторяющейся величиной и количеством её повторений.

Такой метод сжатия называется RLE. Метод RLE лучше всего работает с изображениями, которые содержат большие области однотонной закраски, но намного хуже с его помощью сжимаются фотографии, так как в них почти нет длинных строк из пикселей одинакового цвета.

190

Сильно насыщенные узорами изображения хорошо сжимаются методом LZW. Объединенная группа экспертов по фотографии предложила метод JPEG для

сжатия изображений фотографического качества. Растровое изображение после масштабирования или вращения может потерять

свою привлекательность. Например, области однотонной закраски могут приобрести странный узор; кривые и прямые линии, которые выглядели гладкими, могут неожиданно стать пилообразными. Если уменьшить, а затем снова увеличить до прежнего размера растровый рисунок, то он станет нечетким и ступенчатым, а закрашенные области могут быть искажены.

Причина в том, что изменение размеров растрового изображения производится одним из двух способов:

• все пиксели рисунка изменяют свой размер; • пиксели добавляются или удаляются из рисунка. При первом способе масштабирование изображения не меняет количество

входящих в него пикселей, но изменяется количество элементов, необходимых для построения пикселя, и при увеличении рисунка «ступенчатость» становится все более заметной - каждая точка превращается в квадратик.

Выборка же пикселей в изображении может быть сделана двумя способами. Во-первых, можно просто продублировать или удалить необходимое число пикселей. Во-вторых, с помощью определенных вычислений программа может создать пикcели другого цвета, определяемого первоначальным пикселем и его окружением. При этом возможно исчезновение из рисунка мелких деталей и тонких линий, а также уменьшение резкости изображения.

Итак, растровые изображения имеют ограниченные возможности при масштабировании, вращении и других преобразованиях.

12.3. Принципы векторной графики. Векторные программы Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых

линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположе-ние. Например, изображение древесного листа (смотрите рисунок) описывается точками, через которые проходит линия, создавая тем самым контур листа. Цвет листа задается цветом контура и области внутри этого контура.

Пример векторной графики

В отличие от растровой графики в векторной графике изображение строится с по-

мощью математических описаний объектов, окружностей и линий. Хотя на первый взгляд это может показаться сложнее, чем использование растровых массивов, но для некоторых видов изображений использование математических описаний является более

191

простым способом. Ключевым моментом векторной графики является то, что она использует комбина-

цию компьютерных команд и математических формул для объекта. Это позволяет ком-пьютерным устройствам вычислять и помещать в нужном месте реальные точки при ри-совании этих объектов. Такая особенность векторной графики дает ей ряд преимуществ перед растровой графикой, но в тоже время является причиной ее недостатков.

Векторную графику часто называют объектно–ориентированной графикой или чертежной графикой. Простые объекты, такие как окружности, линии, сферы, кубы и тому подобное называется примитивами, и используются при создании более сложных объектов. В векторной графике объекты создаются путем комбинации различных объек-тов.

Для создания векторных рисунков необходимо использовать один из многочислен-ных иллюстрационных пакетов. Достоинство векторной графики в том, что описание яв-ляется простым и занимает мало памяти компьютера. Однако недостатком является то, что детальный векторный объект может оказаться слишком сложным, он может напеча-таться не в том виде, в каком ожидает пользователь или не напечатается вообще, если принтер неправильно интерпретирует или не понимает векторные команды.

При редактировании элементов векторной графики изменяются параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального пред-ставления. Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в раз-нообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.

Векторное представление заключается в описании элементов изображения мате-матическими кривыми с указанием их цветов и заполняемости.

Еще одно преимущество – качественное масштабирование в любую сторону. Уве-личение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соот-ветствующих коэффициентов в математических формулах. К сожалению, векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством от-тенков или мелких деталей (например, фотографий). Ведь каждый мельчайший блик в этом случае будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из ко-торых, является формулой. Это приводит к утяжелению файла. Кроме того, перевод изображения из растрового в векторный формат (например, программой Adobe Strime Line или Corel OCR–TRACE) приводит к наследованию последним невозможности кор-ректного масштабирования в большую сторону. От увеличения линейных размеров ко-личество деталей или оттенков на единицу площади больше не становится. Это ограни-чение накладывается разрешением вводных устройств (сканеров, цифровых фотокамер и др.).

Элементы (объекты) векторной графики. Объекты и их атрибуты

Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так называе-мые примитивы – прямоугольник, окружность, эллипс, линия), составные фигуры или фигуры, построенные из примитивов, цветовые заливки, в том числе градиенты.

Важным объектом векторной графики является сплайн. Сплайн – это кривая, по-средством которой описывается та или иная геометрическая фигура. На сплайнах по-

192

строены современные шрифты TryeType и PostScript. Объекты векторной графики легко трансформируются и модифицируются, что не

оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление могут быть сведены к паре–тройке элементарных преобразований над векторами.

Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия. Линия описывается математически как единый объект, и по-тому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существен-но меньше, чем в растровой графике.

Линия – элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия об-ладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбран-ным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Узлы также имеют свойства, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с другими объектами. Все прочие объекты векторной графики со-ставляются из линий. Например, куб можно составить из шести связанных прямоуголь-ников, каждый из которых, в свою очередь, образован четырьмя связанными линиями.

Цвет в векторной графике

Различные векторные форматы обладают различными цветовыми возможностями. Простейшие форматы, которые могут не содержать вообще никакой информации о цве-те, используют цвет по умолчанию тех устройств, на которые они выводятся, другие форматы способны сохранять данные о полном тридцати двух битном цвете. Какую бы цветовую модель не применял бы векторный формат, на размер файла он не влияет, кро-ме тех случаев, когда файл содержит растровые образы. В обычных векторных объектах значение цвета относится ко всему объекту в целом. Цвет объекта хранится в виде части его векторного описания. Некоторые векторные файлы могут создать растровый эскиз изображений хранящихся в них. Эти растровые картинки, иногда называемые краткими описаниями изображений, обычно представляют собой эскизы векторных рисунков в це-лом. Краткое описание изображения, особенно полезно в ситуациях, когда вы не хотите открывать весь файл, чтобы посмотреть, что в нем хранится или когда вы не можете ви-деть векторный рисунок во время его использования.

Первая ситуация возникает, когда вам необходимо найти файл с помощью одной из многих специально разработанных для этого программ. Для облегчения поиска нуж-ного векторного файла такие программы могут считывать растровый эскиз изображения и другие характеристики, например, векторный формат, время создания, битовую глуби-ну изображения и так далее.

Вторая ситуация возникает, когда в каком–либо издательском пакете помещается на страницу векторный рисунок. Изображение, которое вы увидите, будет растровым эс-кизом настоящего векторного рисунка, у которого нельзя изменить размер, обрезать или как–то иначе обработать изображение. За эскизы изображения приходится расплачивать-ся памятью, т.к. эскизы – это растровая версия рисунков, а растровые данные используют много памяти компьютера.

193

Структура векторной иллюстрации

Структуру любой векторной иллюстрации можно представить в виде иерархиче-ского дерева. В такой иерархии сама иллюстрация занимает верхний уровень, а ее со-ставные части – более низкие уровни иерархии.

1. Самый верхний иерархический уровень занимает сама картинка, которая объ-единяет в своем составе объекты + узлы + линии + заливки.

2. Следующий уровень иерархии – объекты, которые представляют собой разно-образные векторные формы.

3. Объекты иллюстрации состоят из одного или нескольких контуров: замкнутых и открытых. Контуром называется любая геометрическая фигура, созданная с помощью рисующих инструментов векторной программы и представляющая собой очертания того или иного графического объекта (окружность, прямоугольник и т.п.). Замкнутый кон-тру – это замкнутая кривая, у которой начальная и конечная точки совпадают (окруж-ность). Открытый контур имеет четко обозначенные концевые точки (синусоидальная линия).

4. Следующий уровень иерархии составляют сегменты, которые выполняют функ-ции кирпичиков, используемых для построения контуров. Каждый контур может состо-ять из одного или нескольких сегментов. Начало и конец каждого сегмента называются узлами, или опорными точками, поскольку они фиксируют положение сегмента, «привя-зывая» его к определенной позиции в контуре. Перемещение узловых точек приводит к модификации сегментов контура и к изменению его формы. Замкнутые контуры (формы) имеют свойство заполнения цветом, текстурой или растровым изображением (картой). Заливка – это цвет или узор, выводимый в замкнутой области, ограниченной кривой.

5. На самом нижнем уровне иерархии расположены узлы и отрезки линий, соеди-няющих между собой соседние узлы. Линии наряду с узлами выполняют функции ос-новных элементов векторного изображения.

Достоинства векторной графики

Самая сильная сторона векторной графики в том, что она использует все преиму-щества разрешающей способности любого устройства вывода. Это позволяет изменять размеры векторного рисунка без потери его качества. Векторные команды просто сооб-щают устройству вывода, что необходимо нарисовать объект заданного размера, исполь-зуя столько точек сколько возможно. Другими словами, чем больше точек сможет ис-пользовать устройство вывода для создания объекта, тем лучше он будет выглядеть. Растровый формат файла точно определяет, сколько необходимо создать пикселов и это количество изменяется вместе с разрешающей способностью устройства вывода. Вместо этого происходит одно из двух либо при увеличении разрешающей способности, размер растровой окружности уменьшается, так как уменьшается размер точки составляющих пиксел; либо размер окружности остается одинаковым, но принтеры с высокой разреша-ющей способностью используют больше точек для любого пиксела.

Векторная графика обладает еще одним важным преимуществом, здесь можно ре-дактировать отдельные части рисунка не оказывая влияния на остальные, например, если нужно сделать больше или меньше только один объект на некотором изображении, необходимо просто выбрать его и осуществить задуманное. Объекты на рисунке могут перекрываться без всякого воздействия друг на друга. Векторное изображение, не со-

194

держащее растровых объектов, занимает относительно не большое место в памяти ком-пьютера. Даже очень детализированные векторные рисунки, состоящие из 1000 объек-тов, редко превышают несколько сотен килобайт.

Недостатки векторной графики

Природа избегает прямых линий. К сожалению, они являются основными компо-нентами векторных рисунков. До недавнего времени это означало, что уделом векторной графики были изображения, которые никогда не старались выглядеть естественно, например, двухмерные чертежи и круговые диаграммы, созданные специальными про-граммами САПР, двух и трех мерные технические иллюстрации, стилизованные рисунки и значки, состоящие из прямых линий и областей, закрашенных однотонным цветом.

Векторные рисунки состоят из различных команд посылаемых от компьютера к устройствам вывода (принтеру). Принтеры содержат свои собственные микропроцессо-ры, которые интерпретируют эти команды и пытаются их перевести в точки на листе бу-маги. Иногда из–за проблем связи между двумя процессорами принтер не может распе-чатать отдельные детали рисунков. В зависимости от типов принтера случаются пробле-мы, и у вас может оказаться чистый лист бумаги, частично напечатанный рисунок или сообщение об ошибке.

Применение векторной графики

Успехи компьютерных технологий, достигнутые в последние годы, не оставляют места сомнениям при выборе способов получения, хранения и переработки данных о сложных комплексных трехмерных объектах, таких, например, как памятники архитек-туры и археологии, объекты спелеологии и т. д. Несомненно, что применение компьюте-ризации для этих целей – дело не далекого будущего, а уже настоящего времени. По-следнее, конечно, в большой мере зависит от количества денежных средств, вкладывае-мых с этой целью.

Наука и инженерия

Системы CAD/CAM используются сегодня в различных областях инженерной конструкторской деятельности от проектирования микросхем до создания самолетов. Ведущие инженерные и производственные компании, такие как Boeing, в конечном счете двигаются к полностью цифровому представлению конструкции самолетов.

Архитектура является другой важной областью применения для CAD/CAM и со-всем недавно созданных систем класса walkthrough (прогулки вокруг проектируемого объекта с целью его изучения и оценки). Такие фирмы, как McDonald's, уже с 1987 года используют машинную графику для архитектурного дизайна, размещения посадочных мест, планирования помещений и проектирования кухонного оборудования. Есть ряд эффектных применений векторной графики в области проектирования стадионов и ди-зайна спортивного инвентаря, новый парк в Балтиморе (Baltimore Orioles'Camden Yards Park).

Медицина стала весьма привлекательной сферой применения компьютерной гра-фики, например: автоматизированное проектирование инплантантов, особенно для ко-стей и суставов, позволяет минимизировать необходимость внесения изменений в тече-ние операции, что сокращает время пребывания на операционном столе (очень жела-

195

тельный результат как для пациента, так и врача). Анатомические векторные модели также используются в медицинских исследованиях и в хирургической практике.

Научные лаборатории продолжают генерировать новые идеи в области визуализа-ции. Задача сообщества компьютерной графики состоит в создании удобных инструмен-тов и эффективных технологий, позволяющих пользователям продолжать научные изыс-кания за границей возможного и безопасного эксперимента. Например ,проект виртуаль-ного туннеля NASA Ames Research Center переносит аэродинамические данные в мир виртуальной реальности, интерес к которой значительно вырос в девяностые годы. NASA Ames было одним из пионеров в использовании и развитии технологий погруже-ния людей в мнимую реальность. Специалисты NASA занимались разработкой специ-альных шлемов и дисплеев, трехмерных аудиоустройств, уникальных устройств ввода для оператора и созданием соответствующего программного обеспечения. Возник ряд компаний, занимающихся виртуальной реальностью, например: Fakespace, Cristal River Engineering и Telepresence Research.

Все эти инженерные и научные применения убеждают, что индустрия машинной графики начала обеспечивать пользователей новой технологией, при которой они дей-ствительно уже не заботятся о том, как формируется изображение – им важен результат.

"Классическая" векторная графика до сих пор используется в различных приложе-ниях бизнеса, включая разработку концепции, тестирование и создание новых продук-тов, но бизнес также стал лидирующим потребителем систем мультимедиа, например, в обучении или маркетинговых презентациях. Графика все шире проникает в бизнес – се-годня фактически нет документов, созданных без использования какого–либо графиче-ского элемента. Соответствующее программное обеспечение специально разработано, чтобы позволить пользователям сконцентрироваться больше на содержании, а не на гра-фическом исполнении.

Грядет всплеск использования графики в анимации, особенно в области индустрии развлечений. Кинофильм Стивена Спилберга "Парк Юрского периода" установил в 1993 году новый стандарт фотореализма в графике. Этот фильм не единичный случай приме-нения 3D графики в кино, и Голливуд расширяет сферу использования специальных эф-фектов машинной графики, только в 1994 году выпустив несколько высокохудожествен-ных фильмов: "The Lion King", "The Mask", "True Lies" и "Forrest Gump".

Виртуальная реальность находит свою нишу в индустрии развлечений и видеоиг-рах. Число виртуальных галерей и развлекательных парков быстро растет. По моим оценкам 30% (то есть 144 млрд. долл.) всего дохода от использования систем виртуаль-ной реальности было получено в прошлом году именно от разного рода игр, и доходы от этих применений будут расти.

Лаборатория Media Lab МТИ является уникальным исследовательским центром разработки совершенных систем взаимодействия "человек–компьютер". Например, си-стема News в проекте Future использует последние достижения в области графики, ре-конструкции звука и изображений, а также моделировании различных объектов для представления новых результатов исследований и их презентации в виде соответствую-щих текстов, графики, аудио и видео.

Векторная графика в Интернете

Ни для кого не секрет – сегодня, чтобы не затеряться на просторах Internet и при-влечь к себе внимание пользователей, никак нельзя обойтись без графического оформле-

196

ния Web–страниц и узлов. Однако здесь на пути разработчиков возникает проблема: графические технологии для Web не поспевают в своем развитии за другими технологи-ями, и возможности в данной области остаются весьма ограниченными.

В самом деле, два наиболее популярных в настоящее время графических формата Internet – GIF и JPEG – являются уже довольно старыми. Конечно, неудачными назвать их никак нельзя, ведь сам факт столь длительного их существования – свидетельство этому. Но, с другой стороны, вряд ли можно поспорить с тем, что возможности данных форматов не отвечают современным требованиям в области графики. Так, формат GIF поддерживает только 256–битовый цвет, а в случае применения формата JPEG при большой степени сжатия существенно снижается качество изображения. Кроме того, еще в 1995 г. возможность свободного использования GIF оказалась под вопросом, когда компании Unisys, которой принадлежит реализованный в этом формате алгоритм сжатия LZW, и CompuServe, разработавшей сам формат, собрались взимать лицензионные от-числения с каждой программы, использующей его.

В сложившейся ситуации группа независимых разработчиков Internet приняла ре-шение о разработке формата, который соответствовал бы или даже превосходил по сво-им возможностям GIF, но был при этом простым в создании и полностью мобильным. Новый формат получил название Portable Network Graphics (PNG) и был одобрен кон-сорциумом W3C в 1996 г.

Формат PNG поддерживает 48–битовые цветные и 16–битовые черно–белые изоб-ражения и обеспечивает более быструю их загрузку, чем формат GIF. Он также включает в себя немало дополнительных возможностей, например альфа–каналы (alpha channel), позволяющие устанавливать уровень прозрачности для каждого пиксела, и гамма–коррекцию. Механизм сжатия изображения в PNG реализован на базе фильтров, позво-ляющих оптимизировать данные перед сжатием, и алгоритма LZ77, применяемого в ZIP–архиваторах.

Однако, несмотря на ряд преимуществ PNG пока не удалось стать реальной аль-тернативой GIF и JPEG. Виной тому было отсутствие поддержки со стороны разработчи-ков браузеров. Правда, к сегодняшнему дню в данном направлении произошли суще-ственные сдвиги: начиная с Internet Explorer 4.0 и Netscape Navigator 4.04 поддержка PNG реализована непосредственно в браузерах; до этого она обеспечивалась за счет встраиваемых компонентов. По мнению ряда специалистов, вскоре можно ожидать ши-рокого распространения нового формата (после массового перехода пользователей на последние версии популярных браузеров).

Следующим по популярности растровым форматом для Web можно назвать FlashPix, разработанный группой компаний: Kodak, Hewlett–Packard, Microsoft и Live Picture. Он базируется на принципах JPEG–компрессии, но содержит ряд усовершенство-ваний, которые позволяют уменьшить степень искажения изображений. Основное пре-имущество данного формата – многоуровневая организация файла. В начале загружается изображение с самым низким разрешением и впоследствии, по мере надобности, подка-чивается более качественная версия. Microsoft избрала модификацию этого формата в качестве основы для своего растрового редактора PhotoDraw 2000, так что в недалеком будущем следует ожидать поддержки его браузером Internet Explorer.

Интересной разработкой обладает компания Iterated Systems, которая создала свой формат на основе фрактальной компрессии (Fractal Image Format, FIF), а также выпу-стила программу преобразования основных форматов в FIF и плагины для просмотра сжатых по фрактальному алгоритму изображений в основных браузерах.

197

К сожалению, фрактальная компрессия, как и JPEG, имеет существенный недоста-ток: согласно этим алгоритмам, для анализа изображение перед сжатием разбивается на отдельные блоки, что затрудняет его постепенную прорисовку при загрузке с Web–сайта.

Наиболее перспективные – растровые форматы, основанные на алгоритмах wavelet–сжатия. В этой области ведут разработки практически все компании, которые занимаются созданием графических форматов. ъ

Самым многообещаемым является, безусловно, JPEG 2000. Работа над ним еще не завершена, но заявленные параметры впечатляют: 256 каналов цвета, что позволит фор-мату работать с любым цветовым пространством и поддерживать множество альфа–каналов; встраивание ICC–профилей; неограниченное поле для метаданных. Но главное преимущество wavelet–технологии – потоковость. Wavelet–поток можно прервать в лю-бое время, при этом изображение все равно воспроизводится, только качество его будет зависеть от количества загруженных данных.

Компания AT&T разработала и собственный формат на основе wavelet–компрессии – DjVu. Его главная особенность – распознавание текста при компрессии содержащих его изображений и сжатие отдельно графического и текстового слоя. По утверждению компании, основным предназначением этого формата и является публикация в Web ска-нированных документов. На сайте AT&T по адресу djvu.research.att.com можно получить бесплатный плагин для просмотра DjVu –файлов, а также целую библиотеку, опублико-ванную в этом формате.

Как бы ни были хороши вышеперечисленные форматы, всех их объединяет один недостаток – растр. Например, реализованные с их помощью изображения довольно сложно модифицировать и даже масштабировать. Кроме того, несмотря на использова-ние различных методов сжатия, они все–таки имеют немалый размер, а следовательно, и относительно большое время загрузки, что для Web–графики является особенно критич-ным.

Векторная графика основана не на хранении информации о каждом пикселе, а на командах рисования линий и заполнения форм. Используется она уже довольно давно, но в отличие от традиционных замкнутых форматов векторные форматы для Web по-строены на базе открытых стандартов, главным образом языков маркировки, в которых для определения тегов и других элементов применяется обычный текст, что значительно упрощает манипулирование свойствами изображений.

Преимуществами векторной графики на основе языков маркировки являются также возможности выбора, индексирования и поиска элементов изображения и привяз-ки ее к другим элементам.

Однако говорить о массовом внедрении векторной графики в Web пока еще рано, в первую очередь из–за отсутствия единого формата.

Наиболее распространенным в данный момент является формат, разработанный компанией Macromedia, – Flash. Благодаря своим уникальным возможностям его по-следняя (третья) версия очень быстро завоевала популярность. Flash 3 поддерживает анимацию по кейфреймам, морфинг, прозрачные объекты, гиперссылки, встраивание звуковых и видеофайлов. Средства для его создания достаточно просты в пользовании, хорошо документированы, плагины для просмотра распространяются бесплатно, а раз-мер выходных файлов крайне мал.

Но все его преимущества, к сожалению, блекнут перед одним единственным недо-статком, который заставил Macromedia отказаться от дальнейшей разработки формата. Этот недостаток – закрытость, ведь файл Flash – двоичный.

198

Таким образом, его можно редактировать только в специальной программе. По-этому в последнее время различными компаниями и организациями предложен целый ряд языковых форматов, и каждый из них претендует на роль единого стандарта. В число таких форматов входят Web Schematics, DrawML, PGML и VML.

Web Schematics представляет собой язык гипертекстовой маркировки для создания чертежей и диаграмм. Его разработчики попытались создать аналог функций рисования, используемых в базовых графических средствах систем воспроизведения документов, таких, как Adobe FrameMaker и Microsoft Word. Данный формат использует модели рен-деринга и представлений HTML и CSS1.

Редактируемая двумерная графика для Интернета

Microsoft, Hewlett–Packard и три фирмы, специализирующиеся в области ПО, пред-ставили на рассмотрение консорциума World Wide Web стандарт, предназначенный для реализации высококачественной редактируемой двумерной векторной графики в Интер-нете.

С помощью языка векторной разметки (Vector Markup Language – VML) Web–дизайнеры смогут без труда редактировать, вырезать и вставлять векторные изображения в прикладные программы. Такая возможность, по мнению Стива Склеповича, менеджера по продуктам компании Microsoft, чрезвычайно нужна пользователям.

В отличие от растровой графики, представляющей собой изображения, образован-ные матрицами пикселов, векторные изображения состоят из линий, квадратов и других геометрических объектов.

До сих пор желающим дополнить свои Web–страницы векторной графикой прихо-дилось пользоваться форматами растровых изображений, таких, как GIF, JPEG и PNG. Однако уменьшить или увеличить их размеры, даже расширяя или сжимая окно браузе-ра, не удавалось.

Благодаря VML дизайнеры Web–узлов смогут изменять масштаб векторных изоб-ражений на Web–страницах и загружать графику значительно быстрее, чем изображения в растровом формате.

«Все отчаянно нуждаются в векторном графическом формате, – сказал Склепович. – Он действительно необходим. Программисты, работающие с векторной графикой, при-думывали хитрые приемы и сохраняли изображения в растровом формате, чтобы обраба-тывать их должным образом».

Формат VML появился на базе языка Extensible Markup Language (XML – рас-ширяемый язык разметки), дополняющего HTML. Web–дизайнеры получили в свое рас-поряжение более гибкий инструмент, который позволяет создавать собственные теги, сообщают представители компаний.

Вместе с Microsoft и HP в консорциум W3C с предложением принять стандарт VML обратились компании AutoDesk, Macromedia и Visio Corp.

Они планируют в будущем выпускать продукты, использующие VML. Например, Microsoft намерена предусмотреть возможность работы с VML в брау-

зере Microsoft Explorer, операционной системе Windows и очередной версии Microsoft Office, заявил Склепович.

Это обеспечит взаимодействие офисного ПО и программ для проектирования и черчения.

В настоящее время компании используют для работы с векторной графикой раз-

199

личные стандарты. Например, фирма Macromedia использует в своем инструментальном пакете век-

торной графики и анимации Flash собственный формат векторной графики под названи-ем SWF. Компания Autodesk в пакете AutoCAD использует формат DWF.

Кроме того, благодаря VML пользователи смогут открывать и редактировать изоб-ражения, используя для этого пакет Office или в виде HTML–файла без потери качества, заявил Склепович.

Средства для создания векторных изображений

В настоящее время создано множество пакетов иллюстративной графики, которые содержат простые в применении, развитые и мощные инструментальные средства век-торной графики, предназначенной как для подготовки материалов к печати, так и для со-здания страниц в Интернете.

Пакеты векторной или иллюстративной графики всегда основывались на объект-но–ориентированном подходе, позволяющем рисовать контуры объектов, а затем закра-шивать их или заполнять узорами.

В Microsoft Office предусмотрена линейка заданий, содержащая множество вари-антов выбора для создания рисунков, логотипов и текста при работе с разными приложе-ниями, а галерея WordArt предоставляет интересные и цветные стили текста, которыми можно пользоваться для заголовков или ярлыков.

Редакторы векторной графики: Corel Draw Пакет CorelDraw всегда производит сильное впечатление. В комплект фирма Corel

включила множество программ, в том числе Corel Photo–Paint. Новый пакет располагает бесспорно самым мощным инструментарием среди всех программ обзора, а при этом по сравнению с предыдущей версией интерфейс стал проще, а инструментальные средства рисования и редактирования узлов – более гибкими. Однако что касается новых функ-ций, в частности подготовки публикаций для Web, то здесь CorelDraw уступает CorelXara.

Corel Xara CorelXara – служит в первую очередь для создания графического изображения на

странице за один раз и формирования блока текста за один раз. Программа позволяет выполнять с рисунками, градиентным заполнением, изображениями и диапозитивами та-кие действия, о которых вы могли только мечтать. Хотя Corel рекламирует CorelXara как дополнение к CorelDraw 7 для создания графики Web, по существу благодаря высокой производительности, средствам для работы с Web и специализированному инструмента-рию CorelXara превосходит CorelDraw во многих отношениях. Благодаря возможностям масштабирования векторной графики и текстурам растровых изображений двумерные объекты начинают все более напоминать трехмерные.

Canvas Пытаясь объединить возможности рисования, создания растровых изображений,

редактирования и верстки страниц в одной программе, фирма Deneba Systems разработа-ла пакет Canvas, который, реализуя многочисленные функции, ни одну из них не может выполнить безупречно.

Canvas, при всех честолюбивых замыслах его разработчиков, не может считаться полноценным пакетом иллюстративной графики. И хотя утверждается, что Canvas объ-единяет в себе множество возможностей, на самом деле вам уже в самом начале потре-

200

буется выбрать тип документа, который вы собираетесь создавать. Важным преимуществом программ векторной графики является развитые сред-

ства интеграции изображений и текста, единый подход к ним. Поэтому программы век-торной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, для чертежно–графических и оформительских работ.

Растровая и векторная графика

Таким образом, выбор растрового или векторного формата зависит от целей и за-

дач работы с изображением. Если нужна фотографическая точность цветопередачи, то предпочтительнее растр. Логотипы, схемы, элементы оформления удобнее представлять в векторном формате. Понятно, что и в растровом и в векторном представлении графика (как и текст) выводятся на экран монитора или печатное устройство в виде совокупности точек. В Интернете графика представляется в одном из растровых форматов, понимае-мых броузерами без установки дополнительных модулей – GIF, JPG, PNG.

Пример векторного и растрового изображения

Без дополнительных плагинов (дополнений) наиболее распространенные броузеры

понимают только растровые форматы – .gif, .jpg и .png (последний пока мало распро-странен). На первый взгляд, использование векторных редакторов становится неактуаль-ным. Однако большинство таких редакторов обеспечивают экспорт в .gif или .jpg с вы-бираемым Вами разрешением. А рисовать начинающим художникам проще именно в векторных средах – если рука дрогнула и линия пошла не туда, получившийся элемент легко редактируется. При рисование в растровом режиме Вы рискуете непоправимо ис-портить фон.

Из–за описанных выше особенностей представления изображения, для каждого ти-па приходится использовать отдельный графический редактор – растровый или вектор-ный. Разумеется, у них есть общие черты – возможность открывать и сохранять файлы в различных форматах, использование инструментов с одинаковыми названиями (каран-даш, перо и т.д.) или функциями (выделение, перемещение, масштабирование и т.д.), вы-бирать нужный цвет или оттенок... Однако принципы реализации процессов рисования и редактирования различны и обусловлены природой соответствующего формата.

Так, если в растровых редакторах говорят о выделении объекта, то имеют в виду совокупность точек в виде области сложной формы. Процесс выделения очень часто яв-ляется трудоемкой и кропотливой работой. При перемещении такого выделения появля-ется«дырка». В векторном же редакторе объект представляет совокупность графических примитивов и для его выделения достаточно выбрать мышкой каждый из них. А если эти примитивы были сгруппированы соответствующей командой, то достаточно «щелкнуть» один раз в любой из точек сгруппированного объекта. Перемещение выделенного объек-та обнажает нижележащие элементы.

201

12.4. Возможности трехмерной графики Понятие трехмерной, или 3D-графики никак не отнесешь к новинкам. Однако именно в последние годы с ним плотно столкнулись рядовые пользователи. Со взрывным ростом мощности персональных компьютеров, с совершенствованием графических плат появилась возможность широко использовать эту технологию. Компания Microsoft выпустила первую версию нашумевшей игры Flight Simulator спустя не очень много времени после появления на свет операционной системы MS-DOS. Несмотря на очень низкие по нынешним представлениям разрешение и частоту об-новления кадров она дала пользователям РС возможность почувствовать вкус высоких технологий, ранее доступный лишь тем счастливчикам, которые имели тогда доступ к военным имитаторам полетов.

После этого присутствие 3D-технологий в мире РС постоянно расширялось. На выбор пользователям многие фирмы предложили буквально десятки 3D-приложений. Диапазон их простирался от САПР и профессиональных систем визуализации до широ-чайшего ассортимента игр, включая воздушные, космические симуляторы и "бегалки-стрелялки" по хитроумным лабиринтам. Однако в целом этим 3D-приложениям недоста-вало той впечатляющей реалистичности, которую обеспечивали рабочие станции, специ-ализирующиеся на трехмерной графике, системы виртуальной реальности и уже упоми-навшиеся военные стенды-имитаторы.

В связи с растущими продажами домашних компьютеров и тенденцией перехода игровых программ для РС в мир трехмерной графики понимание ограничений, наклады-ваемых программными 3D-решениями, позволит вам оценить потенциал рынка графиче-ских 3D-ускорителей и предлагаемые на нем продукты.

Тенденции массового рынка 3D-графики

На бескрайнем пространстве, именуемым компьютерным рынком, выделяется ско-

ростью своего роста участок домашней техники. Сегодня куда больше трети проданных персональных компьютеров обосновывается в квартирах, а не на офисах. И это количе-ство с каждым годом увеличивается примерно на 15%, как утверждают зарубежные ис-точники.

Цифры эти показывают, что особое значение приобретает рынок усовершенство-ванных 32/64-битовых игровых приставок. Вместе с большим количеством совместимых с ними уже установленных и свежепроданных домашних компьютеров это открывает бо-

202

гатые потенциальные возможности для бизнеса перед издателями и разработчиками иг-ровых программ, позволяя им сделать акцент на платформу РС.

Естественно, игровые компании прекрасно понимают кроющиеся в этом рынке возможности. Например, такая знаменитая 3D-игра, как DOOM от Id Software, была про-дана в количестве, превышающем 1.8 млн. копий, принеся десятки миллионов долларов дохода. Среди других 3D-игр, добившихся сходных результатов, можно упомянуть Descent от Interplay и Wing Commander III от Origin, каждая из которых разошлась более чем в 500,000 копий.

Однако, несмотря на ошеломляющий успех упомянутых игр, они и близко не предлагали такого качества изображения, как современные 32/64-битовые приставки ти-па Sega Saturn или Sony Playstation. Благодаря же усилиям производителей графических карт для РС и ОЕМ архитектурные решения в области 3D-графики, схожие с применен-ными в этих приставках, появились в массовых персональных компьютерах, в первую очередь в ориентированных на завоевание умов и сердец домашних пользователей.

Три кита трехмерного мира РС

Чтобы предоставить разработчикам приложений подходящий набор возможностей,

аппаратные 3D-ускорители должны сопровождаться соответствующими поддерживаю-щими структурами. Есть три функциональных элемента, которые позволяют писать при-ложения, обладающие совместимостью с существующими и будущими аппаратными ар-хитектурами РС.

Первый и важнейший из них - поддержка со стороны операционной системы. Она предоставляется в виде набора команд, систем управления и обратной связи, объ-единенных в интерфейс прикладного программирования (API).

Следующий элемент - геометрический процессор, способный преобразовать трехмерную виртуальную среду в графические примитивы-полигоны (такие как тре-угольники), которые впоследствии будут с помощью третьего элемента - процессора ви-зуализации - обсчитаны и выведены на экран компьютера.

API - поддержка от операционной системы

Как только что было сказано, первейшее и главнейшее значение для 3D-

платформы имеет поддержка операционной системой через реализацию соответствую-щего интерфейса API. Она, во-первых, позволяет разработчикам создавать приложения, непосредственно совместимые с существующей и будущей аппаратной базой, во-вторых, дает возможность производителям аппаратных средств выпускать решения, полностью совместимые с имеющимися программами, и теми, что будут созданы в будущем, а в-третьих, позволяет и тем и другим разрабатывать решения, совместимые не только с принятыми, но и появляющимися стандартами.

До рождения Windows 95 такие API в основном базировались на операционной си-стеме DOS (так же как и игровые программы) и принадлежали перу независимых компа-ний, например RenderWare от Criterion, Brender от Argonaut и RealityLab от Rendermorphics. С приходом Windows 95 и Direct3D эти API приобрели гибкость и аппа-ратную независимость, которые обеспечивает высокотехнологичное программное обес-печение. Direct3D позволяет этим API не только предоставлять услуги программной 3D-визуализации, но и предложить преимущества аппаратного ускорения 3D-графики мас-

203

совому потребителю. Для этого Microsoft включила в состав Windows 95 интерфейс 3D API RealityLab.

Интеграция технологии от Rendermorphics в систему Windows 95 была тщательно спланирована Microsoft. Цель - ввести уровень поддержки, который позволит разработ-чикам легко создавать новые 3D-приложения, а также даст возможность приложениям и API от третьих фирм легко воспользоваться преимуществами аппаратного ускорения. Для ее достижения в среду разработки для Windows 95 были введены два уровня 3D API: высокий уровень, названный RealityLab, и низкий - Direct3D.

RealityLab позволяет разработчикам, не имеющим глубоких познаний в техноло-гиях визуализации трехмерной графики, выпускать вполне приличные 3D-приложения. Этот API содержит полный набор средств управления трехмерным миром (сценой) и программный геометрический процессор. Разработчики могут использовать этот API и в первую очередь сосредоточиться на динамике приложения, а не на изнурительной и объ-емной работе по созданию и отладке собственного 3D-энжина.

Direct3D дает возможность разработчикам, у который есть собственный процессор 3D-визуализации, воспользоваться аппаратным ускорением при работе под системой Windows 95. Это особенно привлекательно при переводе написанных ранее под DOS 3D-игр в Windows 95. При изменении лишь небольшой части приложения оно не только об-ретает возможность работать в среде Windows 95, но и получает выгоды от аппаратного 3D-ускорения, когда таковое становится доступным.

Кроме того, уровень Direct3D позволяет сторонним производителям предложить независимые интерфейсы API, которые пользуются преимуществами любой аппаратной акселерации с той же эффективностью, как и RealityLab. Такие компании, как Argonaut и Criterion, поставляющие сообществу разработчиков игр для DOS программные процес-соры визуализации и API, получили шанс предложить им совместимые с Windows 95 API, обладающие функциональными возможностями, отличными от имеющихся в задей-ствованном Microsoft RealityLab.

Геометрический процессор

Это второй элемент 3D-подсистемы персонального компьютера. Геометрический

процессор обрабатывает описания трехмерной среды и переводит их в 3D-полигоны, до-ступные процессору визуализации. Возьмем, например, такое описание - "двухэтажный кирпичный дом". Воображение нарисует вам сооружение (говорим упрощенно) из кир-пича, состоящее из четырех внешних прямоугольных стен и наклонной серой крыши, образованной двумя прямоугольниками с одной общей стороной. В данном случае общее описание разбивается на шесть прямоугольников (четыре для стен и два на крышу).

Геометрический процессор выполняет похожую работу, но дополнительно учиты-вает направление света, физические особенности материалов и точку, с которой произ-водится наблюдение за объектом. Полностью геометрическая стадия обработки заключа-ется: - в преобразовании описаний высокого уровня в полигоны низкого уровня, чаще всего треугольники; - в определении освещения, теней и текстурных характеристик для каждого полигона; - во вращении и преобразовании объектов на трехмерной сцене соот-ветственно точке наблюдения за ними пользователя; - в вырезании или удалении поли-гонов, которые не видны с этой точки (то есть объектов, которые расположены за други-ми объектами или за спиной наблюдателя); - в передаче всей этой информации на стадию визуализации.

204

Среди этих вычислений наибольшую трудоемкость представляет этап вращения и преобразования сцены. Он требует перемножения матриц 4 х 4 (16 отдельных перемно-жений или сложений с плавающей точкой!) для каждой вершины каждого полигона. Предположим, что сцена, состоящая из 1,000 полигонов, должна просчитываться с ча-стотой 30 кадров в секунду. Тогда только на этом этапе потребуется 1,440,000 операций умножения или сложения с плавающей точкой в секунду! Способность РС воспроизво-дить истинно интерактивную 3D-графику с обработкой на геометрической стадии стала доступной с использованием вычислительной мощи процессоров класса Pentium.

Возможности расчетов с плавающей точкой этих процессоров позволяют домаш-ним компьютерам генерировать полигоны со скоростью 30 кадров в секунду, обеспечи-вая полностью интерактивную высококачественную 3D-графику. Например, массовые процессоры Pentium способны выполнить в секунду по меньшей мере 4 миллиона умно-жений.

Процессор визуализации

Благодаря вычислительным возможностям математики с плавающей точкой в про-

цессорах Pentium образовался естественный водораздел между сегментами геометриче-ских построений и визуализации. Стадия визуализации требует громадных возможно-стей обработки пикселов, в то время как геометрическая стадия нуждается в векторных и матричных вычислениях. И поскольку процессор визуализации в большей степени ори-ентирован на обработку пикселов, он хорошо уживается в паре с базирующимися на Pentium геометрическими вычислениями.

Процессор визуализации должен просчитать тысячи полигонов для одной сцены и с умом построить качественное двумерное ее отображение, сразу же его стереть и заново построить следующее с интервалом в 1/30 секунды. Эти построения состоят из много-кратных записей пикселов в кадровый буфер с применением механизма Z-буферизации (прочитал, пересчитал, записал), многочисленных операций чтения и записи при филь-трации текстурных карт и т.п., используя при этом полосу пропускания оперативной па-мяти настолько, насколько только возможно.

Разделяя функции геометрических построений и визуализации между Pentium'ом и дисплейным акселератором, мы не только ставим в соответствие с каждой стадией наиболее подходящее для нее оборудование, но и даем этим задачам возможность вы-полняться одновременно. То есть, пока процессор визуализации занимается построением текущего кадра, Pentium вычисляет геометрию для следующего. Таким путем достигает-ся более высокая частота кадров (и большая интерактивность для пользователя) и стано-вится возможной обработка сцен более высокой сложности, чем когда-либо раньше.

Уровень качества в основном зависит от элемента визуализации. Возможности и производительность процессора визуализации обусловливают уровень интерактивности и реалистичности, предоставляемый пользователю. Слабейшая аппаратура будет строить изображения, которые могут оказаться неразличимыми, в то время как более производи-тельная может выдать картинки, практически неотличимые от фотографий. Разумеется, золотая середина с точки зрения широкой доступности 3D-технологий находится там, где обеспечивающее большую степень реалистичности оборудование обладает еще и низкой стоимостью.

205

Процесс визуализации может быть разбит на несколько функциональных участков: - визуализация полигонов; - наложение текстур; - атмосферные эффекты; - удаление скрытых поверхностей.

Стадия визуализации полигонов получает данные об их расположении и освеще-нии от геометрического процессора и создает представление для отображения сцены. Полигоны описываются множеством способов, чаще всего применяются треугольники, но также встречаются многоугольники, бикубические кривые или кривые Безье и т.д. Хотя наибольшей популярностью пользуются треугольники - разновидность, получаю-щая максимум выгоды от общих вершин и приводящая к значительному повышению производительности процесса визуализации. Полосы треугольников, названные tri-strips, представляют собой такое описание полигонов, которое позволяет серии треугольников с совмещенными вершинами быть просчитанной без повторной передачи общих вершин. Это устраняет ожидание, связанное с загрузкой 18 координатных данных (сокращая их число до 6) на треугольник, когда вершины совмещены.

Полигоны, треугольники и полосы могут быть визуализированы одним из следу-ющих способов: - равномерное закрашивание (цвет треугольника постоянный); - закра-шивание Гуро (цвет треугольника интерполируется от каждой из вершин); - наложение текстуры (цвет треугольника базируется на записанной в памяти растровой картинке, со-стоящей из "текстурных пикселов", или "текселов").

При равномерном закрашивании качество самое низкое, создаваемые компьюте-ром изображения выглядят угловатыми, как будто их склеили из картона. Однако многие программные процессоры визуализации ориентируются именно на равномерное закра-шивание, так как оно повышает их производительность.

Закрашивание Гуро заметно улучшает качество, хотя и не способствует повыше-нию реалистичности. При этом методе устраняется угловатость, на смену которой при-ходит ощущение пластиковой или металлической поверхности. Объекты выглядят так, как будто их только что отрыгнул автомат на фабрике пластмассовых изделий.

Равномерное закрашивание (слева) и закрашивание методом Гуро (справа) заметно отличаются по качеству.

При росте потребности в более детальной проработке 3D-изображений моделиро-

вание объемных объектов исключительно с помощью полигонов или треугольников ста-новится менее практичным. Альтернативное решение - наложение оцифрованных изоб-ражений на трехмерные поверхности. Этот метод получил название "наложение тек-стур", а сами изображения - "текстурные карты". Наложение текстур придает даже очень простым по форме объектам реализм и детализацию, позволяя обойтись минимальным количеством полигонов.

Например, земной шар можно реализовать с помощью миллионов полигонов, каж-дый из которых будет соответствовать определенному типу земной поверхности и иметь свой цвет и т.д. Для манипулирования таким объектом в реальном времени потребуется громадная вычислительная мощность и для геометрического процессора, и для визуали-

206

зации. С другой стороны, можно описать Землю как сферу, состоящую из нескольких со-тен полигонов, а затем натянуть на нее плоское изображение земной поверхности, нари-сованное или взятое с фотографий, - текстуру. Даже простой процессор визуализации справится с обработкой нескольких сотен полигонов, а процесс моделирования Земли станет на много порядков более легким для компьютера.

Пример наложения текстуры показан на рисунке. Этот чайник "текстурирован" с

помощью показанной в нижнем углу текстуры. Наложение текстур придает даже очень простой трехмерной сцене высокую реали-

стичность и детальность. Процесс визуализации накладываемых текстур можно разбить на отдельные функ-

циональные участки, отличающиеся и по уровню качества, включая: - коррекцию пер-спективы; - поточечное наложение; - сглаживание; - MIP-текстурирование; - наложе-ние освещения.

Коррекция перспективы (perspective correction) чрезвычайно важна для разверты-вания перед пользователем реалистичной картины. Говоря проще, по мере удаления от наблюдателя рисунок на текстуре должен сжиматься или сходиться, как сходятся в одну точку на горизонте и линии объектов. Без такой коррекции текстуры сползают в сторону и причудливо изламываются самым нереалистичным образом. Настоящая коррекция перспективы требует "попиксельного деления", а это достаточно интенсивная с точки зрения вычислений процедура. Правда, за счет этого достигается наибольшая реалистич-ность открывающейся перед пользователем картины.

О важности коррекции перспективы можете судить сами, посмотрев на этот рису-нок. Пример наложения текстуры без коррекции песпективы (слева) и с ней (справа).

Поточечное наложение текстуры - самый простой, дешевый и, конечно же, не от-личающийся качеством метод. Процессор визуализации при этом использует в каждый момент времени один пиксел из текстуры, натягивая его на полигон. В результате тек-

207

стурированный объект "искрит" при движении (так же как при перемещении точки наблюдения относительно него), а текстурные карты выглядят угловатыми.

Наложение текстур со сглаживанием - один из способов использования нескольких пикселов с текстурной карты для раскраски одной точки на полигоне с применением фильтров. Ценой увеличения объема и сложности работ достигается значительно более высокое качество текстуры, на которой или устранены вообще, или уменьшены неприят-ные артефакты, режущие глаз при поточечном наложении.

Основные методы сглаживания: - билинейная фильтрация; - MIP-текстурирование; - трилинейное MIP-текстурирование.

При билинейной фильтрации взвешенное среднее значение 4 пикселов текстуры образует тексел, который впоследствии применяется к полигону. Этот механизм воспри-нимается как нижний уровень наложения текстур со сглаживанием, но даже он обеспе-чивает ошеломляющие улучшения качества.

MIP-текстурирование, получившее название от латинского выражения multum in parvo (все в одном, как теперь модно выражаться), построено на использовании для улучшения качества визуализации предварительно просчитанных текстурных карт, в ко-торых варьируется разрешение. Разрешение текстурной карты выбирается в зависимости от размера треугольника или полигона, к которому ее надо применить. В конечном итоге получаются более высокого качества текстуры при меньшем расходовании текстурной памяти, так как читаются только одиночные пикселы, а не по четыре, как при билиней-ной фильтрации.

Уровень Разрешение Естественный размер Увеличенный вид

0 полное

1 1/2

2 1/4

208

3 1/8

Пример карт с разным разрешением, записанных в MIP-наборе

Колонка с увеличенным изображением демонстрирует изменение разрешения, тре-

буемое при удалении текстурированного объекта от глаз наблюдателя или при уменьше-нии его размера.

В таблице показан возможный набор MIP-текстур (всего четыре), сопровождаемый увеличенным их изображением, чтобы было лучше видно изменение разрешения.

Чтобы добиться качества, подобного достигаемому при MIP-текстурировании, за счет техники фильтрации текстур, потребуется реализовать два огромных двумерных фильтра. При MIP-наложении текстуры обработаны (отфильтрованы) загодя, что снижа-ет требования к пропускной способности кадрового буфера, а также повышает общую производительность системы 3D-визуализации.

Однако и в MIP-системах возможен нежелательный артефакт, проявляющийся при перемещении объекта ближе к точке наблюдения или, наоборот, при удалении от нее. В момент, когда объект переходит "MIP-границу", происходит скачок разрешения, связан-ный с переключением на новую текстуру из MIP-набора, и иногда его можно заметить.

Решение проблемы с MIP-артефактом одновременно приводит к еще более высо-кому качеству визуализации. Получившее название трилинейного MIP-текстурирования, это решение сочетает преимущества билинейной фильтрации с использованием MIP-карт, что обеспечивает свободные от артефактов фотореалистичные результаты визуали-зации.

Трилинейное MIP-текстурирование подразумевает использование для получения одного текстурного пиксела трех билинейных текстурных фильтров. Билинейные филь-тры сначала применяются к каждой из двух смежных MIP-текстур, а полученные резуль-таты подвергаются воздействию третьего билинейного фильтра, работающего как интер-полятор между двумя текстурами. Окончательный результат налагается на один тексту-рируемый пиксел обрабатываемого объекта.

Самый большой выигрыш от использования высококачественного и трудоемкого алгоритма текстурирования, как, например, трилинейный, заключается в предоставлении разработчикам возможности сэкономить на описании сцены. Точнее, на ее сложности. Меньшая комплексность объектов приводит к сокращению количества требуемых для их представления полигонов. Уменьшение количества полигонов снижает вычислительную нагрузку, позволяет повысить частоту кадров и добиться от игр лучшей интерактивно-сти.

Еще более высокий уровень реалистичности обеспечивают освещенные текстур-ные карты. При теневой визуализации освещаемые текстурные карты могут наклады-ваться по плоской технологии или по методу Гуро. В последнем случае получаются бо-лее реалистичные модели, так как информация об освещенности интерполируется на по-верхности полигона.

209

Пример затуманивания (слева). Чем дальше от нас объект, тем более размытым он становится. Пример затемнения в глубине (справа). Ощущение глубины сцены усиливается за счет постепенного уменьшения интенсивности освещенности объектов по мере их удаления от наблюдателя.

Дальнейшее приближение синтезированных образов к реальной жизни достигает-сяпутем применения атмосферных эффектов. Чаще всего используются затуманивание и затемнение в глубине (см. рисунки). "Туман" создается путем размывания цвета объекта или его текстуры постоянным цветом (раз туман, то используется белый цвет) по мере увеличения дистанции от наблюдателя.

Чем дальше расположен объект от наблюдателя, тем больше в нем белого цвета. Затемнение по глубине состоит в уменьшении его интенсивности соответственно увели-чению расстояния от наблюдателя. Этот эффект хорошо знаком по 3D-играм типа Quake, в которых он (на мой взгляд, слишком усиленный по отношению к реальности, вплоть до утрированного) придает коридорам лабиринтов глубину и таинственность.

Когда трехмерные объекты в процессе визуализации помещаются в двумерный кадровый буфер графической платы, процессор визуализации обязан выполнить работу по удалению скрытых поверхностей, то есть объектов или их частей, которые заслонены другими объектами или расположены позади наблюдателя. Для этого используется не-сколько приемов, наиболее часто это техника Z-сотировки или Z-буферизации.

Сравнение алгоритмов Z-сортировки (слева) и Z-буферизации (справа) показы-вает преимущество последнего при визуализации пересекающихся объектов.

Алгоритмы Z-сортировки располагают полигоны в порядке от дальних к ближним еще до визуализации. Благодаря этому при визуализации наиболее близкие к наблюдате-лю объекты обсчитываются в последнюю очередь, накладываясь на дальние. Результаты получаются достаточно аккуратные за исключением тех случаев, когда объекты пересе-каются друг с другом, как показано на рисунке. При Z-буферизации информация о глу-

210

бине записывается для каждого пиксела. Когда просчитывается новый пиксел, его глу-бина сравнивается с глубиной записанного в буфере на этом месте. Новый пиксел запи-сывается в буфер только в том случае, если его значение глубины меньше, чем взятое у ранее помещенного в буфер пиксела. Метод срабатывает на 100 процентов правильно в отношении как непересекающихся, так и пересекающихся объектов.

Преимущество метода Z-сортировки тем не менее состоит в том, что для нее не требуется расходовать память (RAM) для хранения глубин пикселов. Z-буферизация вы-деляется аккуратностью работы, но достигается это ценой существенно больших затрат памяти.

Познакомившись с основами трехмерной графики и получив представление о том, как она реализуется в персональных компьютерах, вы можете представить объем выпол-няемых вычислений. Только благодаря появлению и доступности массовому пользовате-лю мощных процессоров класса Pentium стало возможным говорит о широком распро-странении интерактивной 3D-графики.

Современный подход к решению этой проблемы, воплощенный, в частности, в Windows 95, обеспечивает массу преимуществ разработчикам как аппаратных средств, так и программного обеспечения 3D, гарантируя совместимость с существующими и бу-дущими продуктами, а также снимая с них часть забот по доставке 3D-графики к нам на стол.

Несомненно, рост продаж домашних компьютеров и игровых 3D-консолей, повы-шение качества графики и увеличение числа выпускаемых ежегодно 3D-игр заставляют уделять этим вопросам все больше внимания. В персональных компьютерах реализация интерактивной трехмерной графики решается программно-аппаратным путем, который обеспечивает, во-первых, независимость оборудования от используемых операционных систем и интерфейсов API, во-вторых, обеспечивает наращивание производительности за счет масштабирования как хост-процессора, так аппаратуры визуализации, в-третьих, да-ет возможность выбора качества за счет набора функций процессора визуализации, по-могая избежать излишних денежных затрат.

Массовый рынок для систем 3D-графики означает, что найдется спрос на системы всех уровней сложности и стоимости.

211

13. Компьютерная обработка цифровых изображений

13.1. Использование графических редакторов CorelDraw и Adobe Photoshop для обработки цифровых изображений 13.2. Компьютерные программы по работе с фотоизображением 13.3. Методы художественно-графических работ 13.4. Подготовка цифрового изображения для вывода на печать

13.1. Использование графических редакторов CorelDraw и Adobe Photoshop для обработки цифровых изображений

Графические редакторы - это инструменты компьютера для получения графиче-

ских изображений: рисунков, картинок, чертежей, диаграмм, графиков и т.д., которые получаются на экране монитора и могут быть напечатаны. Графические редакторы (ГР) - это программы для создания и редактирования на ЭВМ графических изображений.

Виды графической информации: рисунки, схемы, чертежи, фотографии, карты, объ-ёмные изображения и т.д.

Рисунок - образное представление объектов реального или вымышленного мира. Рисунки могут быть как статическими (неподвижными), так и динамическими (движу-щимися).

Фотография - полное графическое изображение объектов реального мира. Схема - условное изображение объектов, процессов, систем и т.п. Чертёж - схематическое изображение объекта с точным сохранением геометриче-

ских пропорций. Средствами машинной (компьютерной) графики создаётся как печатная продукция,

так и рекламные ролики, видеоклиппы, мультфильмы (анимация) и др. Все современные компьютеры снабжены аппаратными и программными средствами получения графиче-ских изображений. Аппаратные средства включают в себя видеомонитор (как правило, цветной - типа EGA, VGA, а лучше SVGA), видеокарту (видеопамять 256К,512К, 1М и более), накопитель на жёстком магнитном диске, процессор, ОЗУ, клавиатура, мышь и другие составные части компьютера. От качества видеосистемы зависит качество изоб-ражения, палитра цветов, максимальное разрешение монитора.

Среди графических редакторов, "рисовалок", есть мощные профессиональные про-граммы (Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, 3D Studio, CorelDraw), очень большие, с мас-сой вспомогательных программ и всяческих дополнительных эффектов (за это их назы-вают графическими пакетами). Есть более простые и более компактные - Paintshop Pro, Photofinish или Paint из состава Windows.

Графические редакторы включают в себя два типа: растровые(Adobe Photoshop,Paintshop,Paint), рисующие изображение по точкам, для каждой из которых от-дельно заданы её цвет и яркость; векторные, рисующие сразу целую линию - дугу, отре-зок прямой, а сложные линии представляют как совокупность таких дуг и отрезков.

Векторные графические редакторы (CorelDraw,Adobe Illustrator) позволяют про-делывать очень сложные трансформации формы рисунка, сжатия и растяжения, любые изменения размера, преобразования контуров. В них легко сочетать изображения с раз-

212

ного рода надписями, произвольным образом размещенными (по дугам или иным кри-вым, под любыми углами).

Но для обработки фотоизображений они непригодны. Используют их при изготов-лении всех видов эмблем, товарных знаков, в книжной, журнальной и рекламной вёрстке любой сложности.

Растровые программы используют, когда надо обрабатывать сканированные изоб-ражения-картины, рисунки, фотографии. Основной упор делается на ретуширование изображений, коррекцию цветов, подбор цветов, подбор оптимального контраста, ярко-сти, чёткости, на разного рода размывки и затуманивания, игры со светотенью, составле-ние коллажей. Но с формой объектов они работают плохо. Этот профессиональный пакет стал основным инструментом для большинства тех, кто занимается компьютерной обра-боткой изображений. Photoshop - это не просто полезная и удобная программа, но и платформа для множества надстроек и расширений. Adobe Photoshop CS 8.0

Краткая характеристика основных функций графических редакторов

Тип Программа Сфера применения Возможности

Графики и диаграммы

Создание рисунков

Работа с растром

I Ms word Ms exel

Harvard grafics

Графики и диаграммы + - -

II Adobe photoshop Paint brush

Corel photo paint

Создание и редактирование ри-сунков, схем, чертежей, редак-ция фотографий и растров

- + +-

III Corel draw 5.0 Создание и редактирование диаграмм, графиков, рисунков, схем, чертежей, редакция раст-ров

+ + +-

Свойства основных графических редакторов

Photoshop - это лучшая программа для редактирования растровых изображений как

на Масintosh, так и на РС Интерфейс Photoshop-а может показаться достаточно сложным для новичков. (Adobe Photoshop CS2). Если у вас установлена другая версия Photoshop, у вас не

должно возникнуть больших проблем с изучением, так как отличий в версиях не очень много, и те только в интерфейсе и основных функциях. Некоторые графические свойства могут отличаться, но в целом проблем должно быть очень мало, если они вообще будут! Экран приветствия При первом открытии Photoshop вы, скорее всего, увидите "Экран приветствия":

Экран приветствия крайне полезен для новичков, чтобы увидеть, что можно сделать при помощи Adobe Photoshop, хотя в принципе не обязателен. Если хотите, чтобы Экран приветствия не вскакивал при каждой загрузке, снимите галочки с пункта "Show this dialog at startup" в левом нижнем углу. Экран приветствия потом всегда можно вернуть назад, если вы нажмете Help > Welcome Screen. Для начала работы в Photoshop, закройте

213

Экран приветствия. На первый взгляд Photoshop может показаться большим и страшным приложением.

A. Горизонтальное меню - Организованная область меню, разделенная по различ-ным выполняемым типам задач. B. Панель настроек - Содержит настройки, возможные для выбранного инструмента. C. Панель инструментов - Содержит широкий выбор до-ступных инструментов в Photoshop, а также цвет переднего плана, фоновый цвет и дру-гие функции. D. Окно документа - Окно, которое вмещает редактируемый в Photoshop документ. E. Активная область изображения - Окно документа содержит активную об-ласть изображения (показана белым сверху). Это область, в которой работает художник. F. Навигатор - Уменьшенная версия активной области изображения текущего документа. Используется для навигации по большим изображениям или при большом зуме (увели-чении). G. Панель цветов - Панель, используемая для выбора цветов переднего и заднего планов для рисования или заливки ими. H. История - Постоянно обновляющаяся запись предыдущих изменений внесенных в документ. Используется для отмены сделанных ша-гов (Undo) I. Слои - Если бы Photoshop был гигантским чизбургером, слои были бы его начинкой и приправой. Слои в Photoshop позволяют работать над отдельными полотна-ми, позволяя разным вещам проявляться над или под другими. Это всего лишь беглый обзор внутренней структуры Photoshop.

Чтобы создать новый документ в Photoshop, нажмите File > New из Горизонтального меню. Появится диалоговое окно.

A. Имя документа - Здесь укажите имя документа (по выбору) B. Предустановки -Выберите размер документа из ранее установленных C. Размеры документа - Здесь ука-жите ширину и высоту документа D. Единицы измерения документа - Укажите единицы измерения документа. Для любой типичной работы для веба или на мониторе выбирайте пиксели. E. Разрешение - Укажите разрешение документа. Разрешение обычно означает число точек (или пикселей) на дюйм. При печати вам лучше поставить значение повыше (300 или выше), что также увеличит и размер документа. Тем не менее, для экранной ра-боты или работы в вебе, подходящее разрешение 72. F. Цветовой режим - Укажите цве-товой режим документа. Если только вы не собираетесь делать специальную печать, вам лучше всего работать в режиме RGB Color (Red/Green/Blue). G. Содержание Фона - Ука-жите тип фона вашего документа. Диалоговое окно, показанное выше, создаст документ размером 800х600 пикселей с белым фоном. Имя документа будет "Document Name", а разрешение будет наиболее подходящим для экранной работы. Сохранение и закрытие документа Photoshop Чтобы сохранить документ Photoshop, нажмите File > Save из Гори-зонтального меню. Во время сохранения, убедитесь, что ввели имя документа, которое позже узнаете и также выберите формат "Photoshop (*.PSD)" . Выбор этого формата обеспечит сохранение у документа всех атрибутов Photoshop, а также информацию о слоях, так чтобы вы смогли потом работать с ним. Обратите внимание, что файлы фор-мата PSD не совместимы с веб браузерами и другими приложениями, и для таких целей придется сохранять файлы в другом формате. Чтобы закрыть документ, нажмите File > Close из Горизонтального меню. Чтобы закрыть все открытые документы, нажмите File > Close All.

Панель инструментов Adobe Photoshop CS3 1) Move Tool - предназначен для выбора слоёв и манипуляциям с ними, например, с

помощью него мы перетаскиваем слои по документу.

214

2) Rectangular Marquee Tool - предназначен для выделения области документа (у этого инструмента есть несколько разновидностей выделения: прямоугольником, овалом, колонкой или строкой).

3) Lasso Tool - он в свою очередь нужен для выделения более сложной формы. У этого инструмента, также есть несколько разновидностей: лассо - выделение будет сле-довать за траекторией курсора; полигональное лассо - выделение осуществляется с по-мощью указания вершин; магнитное лассо - оно само будет пытаться определить грани-цу объекта, которое выделяется.

4) Magic Wand Tool - эта магическая палочка выделяет область одного цвета (чув-ствительность может задаваться).

5) Crop Tool - кадрирование области документа. 6) Pencil Tool - карандаш, название говорит само за себя, для рисования. Также есть

другие разновидности: карандаш и кисть. 7) Clone Stamp Tool - клонирование области. Очень полезный инструмент для рету-

ширования фотографии. 8) History Brush Tool - оригинальный инструмент для взаимодействия с историей

изменения документа. Проявляет в определённой области то что было раньше, например, до наложения фильтра резкости.

9) Eraser Tool - иными словами «стёрка». 10) Gradient Tool - градиентная заливка. Вторая разновидность инструмента - залив-

ка однородным цветом (инструмент применяется к выделенной области) 11) Blur Tool - размытие кистью. Другие разновидности этого инструмента: наведе-

ние резкости и вытягивание кистью. 12) Dodge Tool - высветление области. Другая разновидность инструмента: затемне-

ние. 13) Pen Tool - перо. Предназначено для построения и редактирования пути. 14) Horizontal Type Tool - инструмент для создания/редактирования текста. Наби-

рать текст можно, как горизонтальный, так и вертикальный. 15) Path ion Tool - тоже самое что и Move Tool, только предназначен для путей. Есть

разновидность инструмента для выделения отдельных точек пути. 16) Ellipse Tool - создание геометрических фигур. 17) Notes Tool - создание заметок в документе. 18) Eyeper Tool - измерение цвета точки. 19) Hand Tool - «лапка» для перемещения по документу. 20) Zoom Tool - инструмент масштабирования документа (приближает/удаляет зри-

теля). 21) Default Foreground and Background Colors - устанавливает изначальные цвета для

фона и переднего планов. Switch Foreground and Background Colors - меняет местами эти цвета между собой.

22) Set Foreground Color / Set Background Color - установленные значения цвета на данный момент.

23) Edit in Quick Mask Mode - включает/выключает режим быстрой маски.

Corel DRAW

Corel DRAW - мощный графический редактор с функциями создания публикаций, снабжённый инструментами для редактирования графики и трёхмерного моделирования.

215

Одной из ключевых функций Corel Painter является движок RealBristle Painting System, который дает возможность пользователю регулировать не только толщину и жесткость кисти, но также и параметры самого холста. Таким образом, с помощью Корал Паинтер можно добиться эффекта рисования на бумаге, картоне или ткани. Данный гра-фический редактор поддерживает архитектуру слоев Adobe Photoshop, что позволяет экспортировать его документы в формат PSD или открывать эти файлы с сохранением информации о слоях, альфа-каналах, группах и т.д.

Corel Paint Shop Pro предназначен для обработки фотоснимков, однако позволяет работать и с векторной графикой. В состав графического редактора включены инстру-менты загрузки снимков из фотокамер, а также органайзер, позволяющий систематизи-ровать изображения на жестком диске.

С помощью инструмента Organizer можно указывать папки на жестком диске, со-держащие графические файлы. Их миниатюры добавляются на панель, запоминаясь в ба-зе данных. Программа позволяет создавать собственные метки, с помощью которых можно производить дополнительную систематизацию данных. Каждому фото допускает-ся присвоение нескольких меток. Можно также указывать снимкам рейтинг.

Удобно реализован поиск изображений. Вы можете ввести какое-либо слово в стро-ку быстрого поиска или, нажав на значок с изображением бинокля, создать сложный за-прос. В качестве условий поиска может выступать дата съемки, имя и размер файла, тип документа, а также метка и рейтинг. Критериями вхождения данных могут выступать совпадения, отсутствия, а в случае ввода текстовых параметров можно указывать начало или конец строки. Результаты поиска сохраняются в группе Saved Search, что является аналогом виртуальных папок в почтовых клиентах.

В органайзер встроен удобный календарь. В рамку обведена текущая дата. Красным цветом выделяются дни, которыми датированы некоторые снимки. С помощью функции Quick Review запускается слайд-шоу. Переход между кадрами сопровождается эффек-том затухания. Допускается применение базовых инструментов корректировки снимков в режиме паузы.

Освоение графического редактора заметно упрощается, благодаря наличию панели Learning Center. С помощью нее можно быстро вызывать основные инструменты Corel Paint Shop Pro. Как только вы осуществляете выбор, список команд заменяется подроб-ным описанием текущего инструмента. Все операции раскладываются на несколько ша-гов, что позволяет без особого труда понять работу любой функции редактора. Разумеет-ся, эта информация дублируется в Справке. Но разве догадается среднестатистический пользователь ее прочитать? В данном случае справочная информация находится посто-янно перед глазами, с ней удобно работать. Если вы имеете два монитора, подключенных к системе, то панель Learning Center удобно разместить на втором дисплее. Интерфейс Corel Paint Shop Pro устроен так, что любую панель можно превратить в независимое рабочее окно. Двойной щелчок мышью по заголовку подобного элемента вновь прикреп-ляет панель к главному окну редактора.

Перед началом работы с фотографиями необходимо указать источник данных. Снимки могут извлекаться из встроенного органайзера, загружаться их фотокамеры или карты памяти, передаваться со сканера, а также быть результатом захвата рабочего стола или отдельных его окон.

Редактор содержит два автоматических режима улучшения качества фотографий. Инструмент One Step Photo Fix производит оптимизацию снимка одним щелчком мы-ши. Подобный механизм может пригодиться во время пакетной обработки материала,

216

когда физически нельзя уследить за тонкостями корректировки изображений. Другой ин-струмент имеет название Smart Photo Fix и позволяет улучшить качество снимка путем управления несколькими параметрами.

Улучшение качества фотографий в Corel Paint Shop Pro при помощи инструмента Smart Photo Fix

Во время вызова Smart Photo Fix программа предлагает оптимальные настройки по-умолчанию, названные Suggest Settings. Если вы не согласны с мнением графического редактора, то можете воспользоваться несколькими инструментами корректировки экс-позиции. Управление яркостью осуществляется с помощью регулятора Overall. Его воз-действие на изображение не уводит фрагменты фото за пределы динамического диапазо-на. Изменение снимка напоминает корректировку яркости печатающих машин в лабора-ториях. Регулятор Shadows позволяет проявить тени, а Highlights делает более мягкими светлые участки фото. Кроме того, вы можете регулировать цветовую насыщенность и резкость, а также указывать наиболее темные и светлые точки на снимке.

Среди основных функций улучшения качества фотографий стоит отметить возмож-ность вращения снимка на произвольное число градусов. Вы рисуете на фото линию го-ризонта, после чего фото поворачивается, согласно вашему указанию. Обрезание границ кадра может осуществляться с учетом заранее определенных соотношений сторон. По-умолчанию используется ландшафтное расположение кадра. Однако вы можете поме-нять его ориентацию. Под прямоугольником, задающим границы кадра, располагается панель, с помощью которой можно вызывать основные инструменты управления данным процессом.

Дополнительные инструменты Adjust включают в себя несколько специфических функций. Во-первых, вы можете исправлять искажения перспективы. Во-вторых, допус-кается корректировка фиолетового тона на засвеченных областях фотографий. Далее можно избавиться от цифрового шума на снимках. Программа анализирует изображение и автоматически выбирает контрольные зоны, на основе текстур в которых и выполняет-ся снижение зернистости фото. Вы можете самостоятельно менять данные зоны. Чем больше площадь исходной текстуры и чем больше на ней контрастных участков, тем бо-лее агрессивный предлагается метод подавления шума. Допускается раздельное указание уровня снижения шума в тенях, бликах и участках со средней яркостью. Кроме того, можно указывать степень применения фильтра, а также, при необходимости, повышать резкость снимка.

С помощью функций группы Protect Image можно выполнить частичное снижение зернистости фотографии. Например, вы обрабатываете портрет. Кожа модели должна быть максимально сглажена, не содержать каких-либо шумов. Однако подобные алго-ритмы негативно воздействуют на детализацию снимка во всех областях, там, где это не требуется. Например, пропадает текстура волос, одежды. Создается впечатление не очень резкого снимка, что зачастую портит от него впечатление.

С помощью Protect Image вы можете указать определенный диапазон оттенков на круговой палитре. Далее, обращаясь к гистограмме яркости, можно снижать воздействие фильтра в определенных областях. Например, у вашей модели коричневые волосы. Вы указываете сектор палитры между красным и желтым цветом. Далее следует опустить график эквалайзера в зоне теней. После этого, фильтр не будет обрабатывать темно-коричневые тона. Волосы девушки остались резкими.

Инструмент Depth of Field позволяет имитировать малую глубину резкости, полу-чаемую при съемке камерами с большим размером сенсора и объективом с высокой све-

217

тосилой. Действительно, многие пользователи компактных камер не могут получить портрет, где модель, резко изображаемая на снимке, визуально отделяется от сильно размытого фона. Малый размер сенсора является причиной использования небольших реальных фокусных расстояний, при которых глубина резкости очень велика. Однако с помощью Depth of Field вы можете выделить участок фото, на котором хотите акценти-ровать внимание зрителя. Допускается круговое, прямоугольное, а также произвольное выделение областей. Размывание фона может имитировать не только циркулярную диа-фрагму, но также содержащую семь лепестков. Вы можете управлять резкостью перехо-да между зонами, а также плоскостью размывания.

Corel Paint Shop Pro обладает большим количеством инструментов ретуширования снимков. Вы можете подавлять эффект красных глаз. При этом инструмент воздействует не только на людей, но и на животных, чьи зрачки чаще окрашиваются в зеленый цвет.

На портретных снимках удобно использовать Skin Smoothing, инструмент, автома-тически избавляющий кожу от морщин и царапин. Вам предоставляется единственная настройка - управление степенью применения фильтра.

Второй инструмент, позволяющий обрабатывать портретные снимки, называется Makeover Tools. Кисть принимает форму двух окружностей, одна внутри другой. Щел-кая мышью по поврежденному участку изображения, вы помещаете текстуру, располо-женную за пределами внутреннего круга, вовнутрь. Удерживая клавишу Shift, можно пе-ремещать малый круг внутри большого. Клавиша Alt масштабирует кисть. Данный ин-струмент очень полезен для лечения локальных дефектов, например, родинок.

Иной механизм ретуширования предлагает Scratch Remover Tool. Вы указываете отправную точку, рисуете прямую линию, вокруг которой происходит корректировка текстур. Подобным методом с фотографий удаляются царапины.

Clone Brush позволяет клонировать фрагменты изображения, замещая поврежден-ные участки качественными текстурами. Щелчок правой кнопки мыши указывает исход-ную текстуру, которую можно переносить на произвольные места неограниченное число раз.

Инструмент Color Changer позволяет менять цвета отдельных участков фото. На панели материалов вы можете указать определенный оттенок, в который будет перекра-шиваться снимок. После этого необходимо указать на снимке точку с цветом, необходи-мым для изменения. Часть снимка будет закрашена новым оттенком. В настройках ин-струмента можно указывать допуск цвета, а также мягкость тональных переходов на гра-ницах зон применения фильтра. Данный фильтр может применяться в сочетании с про-извольным выделением, что обеспечивает его более точное воздействие на изображение.

Выделения в Corel Paint Shop Pro могут производиться не только с помощью рисо-вания геометрических фигур, но также путем обведения произвольных областей или по велению волшебной палочки. Выделение может инвертироваться, а также подвергнуться сдвигу на произвольное количество точек.

Corel Paint Shop Pro содержит большое количество эффектов, собранных воедино в специальном браузере. В левой панели в виде древовидной структуры представлены все доступные в редакторе фильтры. Вызов любого элемента открывает панель миниатюр, на которых отображаются различные варианты применения текущего фильтра. Вы не може-те менять какие-либо параметры функций, однако наглядность отображения эскизов поз-воляет быстро выбрать приемлемый набор установок.

Графический редактор содержит большое количество фильтров, имитирующих ра-боту различной техники. Например, вы можете создавать эффект съемки на пленку с

218

применением разных оптических фильтров. Фильтры могут изменять контраст сцены, цветовой баланс. Цветные фильтры усиливают определенный оттенок на фото.

Преобразование в черно-белый режим может применяться с наложением цветного фильтра. При этом какой-то из оттенков более сильно влияет на конечный снимок, по-вышая яркость в областях своего присутствия. Данный механизм позволяет создавать контрастные сцены с высокой детализацией мелких объектов. Иной способ преобразова-ния фотографий в черно-белый режим заключается в имитации инфракрасной пленки. Данный эффект уместен при обработке портретных снимков.

Стилизация фотографий под старину может осуществляться с применением тониро-вания в цвета сепия. Вы указываете возраст снимка, а программа автоматически подби-рает его цветовую гамму. Кроме того, редактор содержит отдельный инструмент Time Machine, позволяющий имитировать различные фотографии, созданные с 1839 по 1960 годы. По каждому из временных отрезков дается подробное текстовое описание. Вы мо-жете узнать, как в то время производилась съемка, какие особенности были присущие тем или иным эпохам. В состав сюжетных установок входит также и художественная

Corel Paint Shop Pro обладает большим количеством подобных мелких инструмен-тов, помогающих при обработке фотографий в сложных, неожиданных ситуациях. Разу-меется, если графический редактор используется только, чтобы убрать красные глаза со снимков и чтобы немного подравнять экспозицию, то сложный программный продукт не нужен.

13.2. Компьютерные программы по работе с фотоизображением

Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений ис-

пользования персонального компьютера. Без нее не обходится ни одна современная мультимедийная программа. Необходимость широкого использования графических про-граммных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием Интернета. Потреб-ность в разработке привлекательных Web-страниц во много раз превышает возможности художников и дизайнеров, которым можно было бы поручить эту работу. В связи с этим современные графические средства разрабатываются с таким расчетом, чтобы не только дать удобные инструменты профессиональным художникам и дизайнерам, но и предо-ставить возможность для продуктивной работы и тем, кто не имеет необходимых про-фессиональных навыков и врожденных способностей к художественному творчеству.

На рынке профессиональных графических программ до настоящего времени тра-диционно лидировали три компании — Adobe, Corel и MetaCreations. Последняя ушла со сцены в 2000 году, в то время как два других мощных конкурента лишь упрочили свои позиции, выпустив новые версии своих популярных программ.

Corel Corporation, канадская корпорация, ведущий мировой разработчик программ-ных средств, офисных и графических приложений для персонального компьютера. Осно-вана в 1985 году Майклом Кауплендом. CorelDraw – профессиональный пакет для созда-ния векторных иллюстраций с возможностями редактирования текста, макетирования и подготовки Интернет-публикаций (с многоязыковой поддержкой).

Графические программы: CorelDraw, Photoshop

CorelDraw предназначен для работы с векторной графикой и является несомнен-

ным лидером среди подобных программ. Популярность CorelDraw объясняется большим

219

набором средств создания и редактирования графических образов, удобным интерфей-сом и высоким качеством получаемых изображений. С его помощью можно создавать как простые контурные рисунки, так и эффективные иллюстрации с поражающим вооб-ражение переливом красок и ошеломляющими эффектами. CorelDraw уникален, т.к. он обладает и интуитивностью, понятностью, универсальностью, и ни с чем не сравнимой привлекательностью, делающей его доступным и востребованным для пользователей-непрофессионалов всех возрастов и профессий. С другой стороны, этот редактор очень мощный, в него включен весь набор профессиональных функций, реализованных на вы-соком программном уровне, что делает его основной программой, использующейся про-фессионалами в большинстве издательств, типографий и фирм, занимающихся допечат-ной подготовкой. Эта программа доступна для всех пользователей, по ней существует много русскоязычной и переводной литературы.

Основным понятием в редакторе является понятие объекта. Векторным объек-том называется элемент изображения: прямая, кривая, круг, прямоугольник и т.д. При помощи комбинации нескольких объектов можно создавать группы объектов или новый сложный единый объект, выполнив операцию группировки. Независимо от внешнего ви-да любой векторный объект имеет ряд общих характеристик. Область внутри замкнутого объекта можно залить одним цветом, смесью цветов или узором. У замкнутого объекта не может быть различных заливок или соединительных линий различной толщины и разных цветов.

Редактор CorelDraw позволяет вставлять растровые рисунки в документ. При этом каждый растровый рисунок является отдельным объектом и его можно редактировать независимо от других объектов. Хотя CorelDraw предназначен для обработки векторной графики, он располагает мощными средствами для работы с растровыми рисунками, причем они не хуже, чем у многих редакторов растровой графики.

Данная программа также имеет средства для работы с текстом. Благодаря множе-ству видов форматирования фигурного и простого текста как объекта, прямо в редакторе можно создавать рисунки с текстовым сопровождением. При этом фигурный текст поз-воляет выполнять над ним операции, присущие векторным объектам.

Технологические возможности программы: • Создание объектов. • Рисование прямоугольников и эллипсов.

Способ рисова-ния

Прямоугольник Эллипс

Обычный Выбрать инструмент Прямоугольник на панели инструментов и поместить курсор в область рабочего простран-ства. Нажать кнопку мыши и пере-мещать мышь до тех пор, пока пря-моугольник не достигнет нужных размеров.

Активизировать инструмент Эл-липс. Выбрать один из вариантов (эллипс, сектор или дуга) на пане-ли свойств. При рисовании секто-ра или дуги выбрать вариант По часовой стрелке / Против часовой стрелки на панели свойств.

По трем точкам

Выбрать инструмент Прямоугольник по трем точкам. Щелкнуть левой кнопкой мыши в любой точке рабо-чего пространства и с нажатой кноп-

Выбрать инструмент Эллипс по трем точкам. Дальнейшее рисова-ние происходит аналогичным об-разом. Только на первом этапе ри-

220

кой перетащить указатель в любом направлении для создания стороны прямоугольника. Отпустить кнопку мыши и растянуть указатель до по-явления требуемого прямоугольни-ка. Чтобы завершить рисование и за-крепить размеры прямоугольника нужно щелкнуть левой кнопкой мыши.

суется диагональ (центральная линия) эллипса.

Преобра-зование

Скругление углов. Выбрать инстру-мент Форма, щелчком мыши выде-лить прямоугольник и потянуть за один из появившихся маркеров вдоль стороны.

Создание дуги или сегмента. ин-струментом Форма выделить эл-липс. В верхней части эллипса бу-дет находится узел. Для создания дуги переместите узел при нажа-той левой кнопке мыши из эллип-са наружу, а для преобразования в сегмент – вовнутрь.

Точно так же, как прямоугольники и эллипсы, создаются и другие простые фигуры

(кнопки От руки, Многоугольник и Автофигуры на панели инструментов). Поскольку фигуры могут быть разными, следует перед рисованием их настроить (в окне Options, вызванном двойным щелчком мыши по соответствующему значку). При помощи данных инструментов мы можем построить различного вида спирали, многоугольники, звезды, блок-схемы, выноски, стрелки, прямые, кривые, размерные линии, кривые Безье и др.

Выделение объектов. После создания любого объекта наступает этап редактирования, во время которого

мы преобразуем объект в соответствии с нашими требованиями. Перед этим необходимо его выделить.

Для выделения отдельного объекта необходимо выбрать инструмент Указатель, а затем щелкнуть мышкой на выбранном объекте. Для снятия выделения нужно щелкнуть в любой позиции на рабочей странице.

Трансформация объектов. Когда говорят об операциях трансформирования или преобразования, то имеют в

виду операции, при которых происходит изменение взаимного положения отдельных ча-стей объекта и их размеров, но не изменяется форма контуров отдельных частей объек-тов.

Перемещение и удаление объектов. Для удаления объекта или группы объектов необходимо их выделить, а затем

нажать клавишу Delete. Для перемещения объекта нужно выделить его, после чего нажать несколько раз

любую клавишу управления курсором. Расстояние, на которое перемещаются объекты при каждом нажатии можно настроить, выполнив команду Выравнивание – Трансфор-мация – Позиция, на открывшейся панели Трансформация указать числовое значение расстояния.

Копирование объектов. • Для создания дубликата объекта необходимо выделить его и нажать клавишу +. Таким же образом можно скопировать выделенную группу объектов.

221

• Выделить объект, нажать левую кнопку мыши и перетащить его в нужное ме-сто, после этого быстро щелкнуть правой кнопкой мыши.

• Выбрать команду Правка - Копирование. • Выделить объект и нажать правую кнопку мыши. В контекстном меню выбрать одну из команд: Вырезать или Копировать. Объект будет помещен в буфер об-мена. Снова нажать правую кнопку, а затем выбрать команду Вставить.

Поворот, скос и зеркальное отображение объектов. Поворот объекта выполняется после выделения его инструментом Указатель

(двойным щелчком). После этого маркировочные квадратики заменятся на двунаправ-ленные стрелки, а крестик, обозначающий центр объекта, - на кружок с точкой. Для по-ворота объекта нужно выбрать двойную угловую стрелку и при нажатой левой кнопке мыши повернуть объект на необходимый угол. Как только угол поворота объекта до-стигнет нужной величины, отпустить кнопку мыши.

Для выполнения точного поворота объекта необходимо выделить объект, а затем выбрать команду Выравнивание – Трансформация – Поворот и на открывшейся панели Поворот указать величину угла, на который необходимо повернуть объект.

Для наклонения объекта выбрать двойную стрелку и при нажатой левой кнопке мыши наклонить объект необходимый угол. Для выполнения точного наклона объекта необходимо выделить объект, а затем выбрать команду Наклон.

Изменение формы прямых и кривых линий. Объекты CorelDRAW состоят из узлов и сегментов, которые соединяют эти узлы.

изменение формы объектов связано, в основном, с изменением взаимного расположения и количества узлов, а также кривизны сегментов. В зависимости от способа редактирова-ния объекты можно разделить на две группы:

• Все объекты, которые состоят из кривых линий. Объекты этой группы можно произвольно редактировать.

• Стандартные объекты: прямоугольники, эллипсы и многоугольники, а также ав-тофигуры. Форму этих объектов можно изменять только в соответствии с пред-определенным алгоритмом.

Изменение параметров контура. Контуром в CorelDRAW называется любой объект, созданный с помощью инстру-

ментов рисования. К контурам принадлежат все геометрические и другие фигуры, произ-вольные и плавные кривые линии.

Для изменения параметров контура служит группа инструментов, находящаяся в нижней части панели инструментов.

Заливка объектов. CorelDRAW, начиная с ранних версий, славится своими великолепными заливка-

ми. Большего разнообразия и количества заливок нет ни в одном графическом редакторе. Данный редактор предоставляет огромный выбор декоративных заливок, и в каждой из заливок можно настраивать множество параметров, получая другие заливки.

Выравнивание и распределение объектов. Выровнять и распределить объекты «автоматически» можно с помощью подко-

манд команды Монтаж – Выровнять и Распределить, где представлены все возможные и существующие способы выравнивания и распределения объектов.

Выровнять и распределить объекты можно «вручную», используя сетку, измери-тельные линейки и направляющие. Измерительные линейки, расположенные сверху и

222

слева, позволяют определить размеры и местонахождение объектов, а направляющие ли-нии и сетка – более точно позиционировать объекты.

Группировка объектов. Группировка объектов применяется для двух целей: Совершение общих преобразований над несколькими объектами или задание об-

щих свойств; Упорядочивание сложных структур. Группировать можно разные объекты независимо от их типа: геометрические фи-

гуры, текст, иллюстрации и т.д. Соединение объектов. Самый удобный способ создать сложные геометрические объекты – составить их

из простых. В отличие от объединения объектов в группы, при объединении получается один новых объект. В графическом редакторе CorelDRAW имеются три команды форми-рования объектов из нескольких других: Объединение, Исключение и Пересечение. Все перечисленные операции выполняются с помощью кнопок, расположенных на панели свойств. Для выполнения операции необходимо выделить нужные объекты и щелкнуть по одной из трех кнопок.

Специальные эффекты. Создав и отредактировав векторные объекты, можно применить к ним различные

оригинальные эффекты для получения более выразительных и красивых графических документов. Инструменты интерактивных эффектов сгруппированы на вспомогательной панели инструмента Интерактивный переход или в меню Эффекты.

Интерактивное искажение объекта. Инструмент интерактивного искажения позволяет изменять форму выбранного

векторного объекта по определенным установленным правилам. Для выполнения операции необходимо выбрать инструмент Интерактивное Иска-

жение. В результате в строке состояния редактора отобразятся кнопки, характеризующие три режима его работы:

Толкать и Тянуть – в данном режиме узловые точки объекта передвигаются отно-сительно центра наружу или к центру;

Зигзаг – позволяет быстро создать изображение зубцов вдоль выделенного конту-ра;

Скрутка – применяется для скручивания объектов относительно заданного центра. Создание объемных объектов. Иллюзия объема в CorelDRAW создается за счет проецирования точек вдоль краем

объекта и их соединения для формирования поверхностей. Применение цветовых эффек-тов с иллюзией глубины для вновь созданных поверхностей усиливает впечатление объ-ема.

Для выполнения операции необходимо выделить объект, выбрать инструмент Ин-терактивная Экструзия на вспомогательной панели интерактивных инструментов и уста-новить указатель мыши на объекте. Нажать кнопку мыши и, не отпуская ее, передвинуть мышь в сторону, после чего отпустить. На экране появятся контуры объема и вектор настройки данного эффекта.

Применение линз. Принцип действия линз напоминает обычные стеклянные линзы. С помощью линз

можно быстро смоделировать прозрачность, усиление цвета, фильтрацию цвета, полуто-новое и инфракрасное изображение, а также увеличить и исказить изображение. Линзу

223

могут иметь только замкнутые объекты, а смотреть через линзу можно на любые объек-ты.

Для создания эффекта линзы требуется два объекта: верхний, играющий роль лин-зы, и нижний объект, который преобразуется в результате воздействия линзы.

Работа с текстом. Хотя CorelDRAW является программой, предназначенной главным образом для со-

здания графических объектов, она вполне может справиться с задачами, которые обычно решаются при помощи текстовых редакторов. Существует возможность работы с двумя разновидностями текстовых объектов: с фигурным и простым текстом.

Создание фигурного текста. Для ввода и фигурного и простого текста используется один и тот же инструмент –

Текст, который находится в средней части палитры инструментов. Переход к этому ин-струменту может быть произведен по нажатию клавиши F8. Каким будет текст – фигур-ным или блочным, - зависит от того, какие начальные действия выполняются перед вво-дом.

Создание простого текста. Ввод простого текста имеет ряд особенностей. Для его ввода необходимо активи-

зировать инструмент Текст и курсором нарисовать рамку в любом месте рабочего про-странства после рисования рамки текстовый курсор будет находиться в ее верхнем левом углу, и можно будет вводить текст. По достижению правого края рамки курсор автома-тически переходит на следующую строку.

Форматирование и редактирование текста. Если к тексту были применены эффекты, отредактировать его можно в окне Редак-

тирование Текста на панели свойств. В результате откроется окно. Работа в этом окне не отличается от работы с простым текстовым редактором.

CorelDRAW предоставляет возможность вводить и редактировать текст, выделять фрагменты и менять их форматирование с помощью кнопок, расположенных в верхней части окна. Можно импортировать и экспортировать текст при помощи команд Импорт и Экспорт.

Преобразование текста в другой вид. Во время работы может возникнуть необходимость изменить вид текста с фигур-

ного на простой или наоборот. Для преобразования фигурного текста в простой необхо-димо выделить фрагмент фигурного текста инструментом Указатель или одним из ин-струментов рисования фигур и выполнить команду Преобразовать в Простой Текст из меню Текст. Для преобразования простого текста в фигурный необходимо выделить фрагмент простого текста и выполнить команду Преобразовать в Фигурный Текст.

Размещение текста вдоль кривых. Размещение текста по пути, или вдоль контура, - эффект, характерный для всех

программ векторной графики. Графический редактор CorelDRAW позволяет сразу ввести текст или разместить уже введенный фигурный текст по любой заданной замкнутой или незамкнутой кривой линии или фигуре. Разместить вдоль кривой можно только текст, состоящий из одной строки.

Работа с растровыми изображениями. В редакторе CorelDRAW включены мощные средства для работы с растровыми

изображениями. Можно вставить растровый рисунок в графический документ, преобра-зовать любой векторный рисунок в растровый, а также трассировать растровое изобра-жение, чтобы получить на его основе векторный рисунок.

224

Преобразование в растровую графику. Для преобразования объектов векторной графики необходимо выделить объекты, а

затем выполнить команду Растровые Изображения – Преобразовать в Растровое Изобра-жение. откроется окно Преобразование в Растровое Изображение, в котором можно вы-полнить следующие настройки:

В поле Цвет установите количество цветов, которое необходимо получить в раст-ровом изображении;

При установке флажка в поле Смешанный некоторые оттенки можно получить смешением нескольких цветов;

В поле Разрешение задается разрешение рисунка в точках на дюйм; Установка флажка Сглаживание позволяет получить более гладкие изображения

путем удаления изломов из исходного рисунка; Установка флажка Прозрачный Фон позволяет создать более прозрачный фон ри-

сунка. Возможности использования программы CorelDRAW

Создание составного объекта Капелька. 1. Сначала нарисуем саму капельку. Возьмем инструмент Эллипс и удерживая

нажатой клавишу Shift, рисуем окружность. Далее щелкаем на окружность правой кноп-кой мыши и выбираем пункт Преобразовать в Кривую.

2. Выделяем верхнюю точку окружность с помощью инструмента Форма, щелкаем правой кнопкой мыши и выбираем пункт Заострение.

3. Теперь эту точку передвигаем строго вверх и с помощью направляющих прида-ем окружности форму капельки.

4. Продублируем капельку (это можно сделать как стандартным Ctrl+C – Ctrl+V, так и проще – нажав клавишу + на цифровой клавиатуре) и уменьшим ее в размерах.

5. Большую капельку раскрасим цветом C10 M0 Y0 K0 (контур бесцветный), ма-ленькую – цветом C100 M0 Y0 K (контур бесцветный) и применим инструмент Интерак-тивное перетекание.

6. Возьмем инструмент От руки, начнем рисовать блик. 7. Дублируем его, уменьшаем и изменяем форму. 8. Нижнюю фигуру раскрасим цветом C40 M0 Y0 K0 (контур бесцветный), а верх-

нюю – белым (контур бесцветный). Применим инструмент Интерактивное перетекание. 9. Щелкнем на получившейся фигуре правой кнопкой мышки и выберем пункт

Разбить группу на отдельные объекты. 10. Не снимая выделения, применим к полученной группе кривых инструмент Ин-

терактивная прозрачность, установив следующие параметры: Тип прозрачности: Базовая и Начальная прозрачность: 85.

11. Следующим шагом будет рисование бликов. Нарисуем с помощью инструмента От руки блик сбоку. А теперь продублируем его и уменьшим.

12. Далее раскрашиваем нижний блик в цвет C40 M0 Y0 K0 (контур бесцветный), а верхний – в белый (контур бесцветный), применяем инструменты Интерактивная про-зрачность и Интерактивное перетекание как было описано выше.

13. Теперь таким же образом нарисуем блик и с другой стороны капельки. 14. С помощью инструмента Контуры Звезд добавим блеска капельке.

225

Photoshop

Назначение и возможности графической программы Графическая программа Adobe Photoshop 5.0 представляет собой специализиро-

ванное инструментальное средство, предназначенное для обработки растровых изобра-жений.

По своим функциональным и эксплуатационным возможностям Adobe Photoshop 5.0 является самой совершенной среди аналогичных программ обработки растровой гра-фики и пользуется заслуженным успехом в среде компьютерных дизайнеров.

Среди достоинств этой программы можно выделить следующие: • высокое качество обработки графических изображений; • удобство и простота в эксплуатации; • богатые возможности, позволяющие выполнять любые мыслимые операции по созданию и обработке изображений;

• широкие возможности по автоматизации обработки растровых изображений, ба-зирующиеся на использовании сценариев;

• современный механизм работы с цветовыми профилями, допускающий их внед-рение в файлы изображений с целью автоматической коррекции цветовых пара-метров при выводе на печать для разных устройств;

• обширный набор команд фильтрации, с помощью которых можно создавать са-мые разнообразные художественные эффекты.

Пользовательский интерфейс программы В этом разделе мы рассмотрим пользовательский интерфейс графической про-

граммы Adobe Photoshop 5.0. Как и в любой другой графической или издательской про-грамме, работающей в операционной среде Windows, здесь имеется стандартный набор элементов, характерных для данной операционной системы. Это – системные меню про-граммы и документа, заголовки программы и документа, строка состояния и основное меню программы, а также системные кнопки Свернуть, Восстановить/Развернуть и За-крыть.

Внизу находится строка состояния, которая предназначена для отображения теку-щей информации об обрабатываемом изображении и выполняемой операции. Строка со-стояния разбита на три части (поля). В первом слева поле указывается масштаб активно-го изображения. Здесь вы можете задать другой масштаб, нажав после этого клавишу [Enter]. Во втором поле отображается служебная информация, соответствующая выбран-ному пункту меню строки состояния (это меню открывается щелчком на черной тре-угольной метке справа). В третьем поле отображается информация об операции, которую вы можете выполнить, используя выбранный рабочий инструмент.

Между строкой меню и строкой состояния находится рабочая область программы. В ней расположены следующие элементы: блок инструментов (слева), рабочее окно до-кумента с полосами прокрутки (в центре) и три совмещенные палитры (справа). Каждый из этих элементов является плавающим, т.е. вы можете свободно перемещать его, а так-же удалять с экрана. Это очень удобно, поскольку можно убрать все лишнее, освободив большую часть экрана для обработки изображения.

Кроме элементов интерфейса в программе имеются диалоговые окна (диалоги). Они используются для настройки параметров различных команд.

Рассмотрим назначение основных элементов интерфейса.

226

Окно программы Adobe Photoshop 5.0

1 – системные меню; 2 – заголовки; 3 – строка меню; 4 – системные кнопки программы и документа; 5 – блок инструментов;

6 – окно документа с полосами прокрутки; 7 – строка состояния; 8 – палитры программы

Вывод

Указанные возможности векторных редакторов позволяют использовать их при

разработке рекламных материалов, фирменных стилей, а также для оформления поли-графических изданий и электронных документов, например Web-страниц Интернета.

К основным программным средствам для работы с векторной графикой относятся такие редакторы, как: CorelDRAW, Adobe в Photoshop.

Сравнивая интерфейс программ, можно отметить, что в DRAW упор делается на удобство и скорость редактирования примененных эффектов. Это достигается благодаря использованию специальных интерактивных инструментов. В то же время в Photoshop редактирование любых эффектов довольно затруднительно, поскольку они статичны. Интерактивность позволяет редактировать эффекты прямо на объекте, без использования диалоговых окон: оценить результат можно сразу же и, если нужно, тут же подправить его. В отличие от обычного метода организации интерфейса, когда для доступа к разным эффектам необходимо держать под рукой множество специальных панелей, в DRAW применен новый, очень эффективный способ - доступ через панель свойств. Эта панель расширяет возможности интерактивных инструментов, предоставляя органы управления объектами и эффектами.

227

13.3. Методы художественно-графических работ

Значение дизайна в развитии материальной и художественной культуры Современный дизайн складывался, заполняя культурный вакуум, образовавшийся

на Западе в ходе длительной смены ремесла машинной индустрией. Возникновение и стремительное развитие последней долгое время переживалось как "отпадение" произво-дящей деятельности от упорядоченной ценностями и нормами культуры человеческой жизни.

И надо признать, что поначалу машинная индустрия действительно выступила как сила противокультурная. Это был, бесспорно, один из наиболее впечатляющих примеров парадоксальной противоречивости, свойственной переходным эпохам исто-рии, особен-но истории Запада, когда культура и природа временно как бы меняются местами.

Однако та самая личностная культура, которая отпустила на свободу природно-творческие силы индивида, опять явилась на свет изнутри машинно-природных сил в своем новом властном и изящном обличье - индустриального дизайна.

Потребовалось 200 лет (с середины XVIII до середины XX), чтобы крупная про-мышленность утвердилась в жизни человечества, и 50 лет (с 20-х до 70-х годов нашего столетия), чтобы она создала адекватные себе дизайнерские формы предметного вопло-щения, благодаря чему слова Маркса о предметном мире промышленности как раскры-той книге человеческой психологии воспринимаются сегодня как нечто само собой ра-зумеющееся.

Современный дизайн сложился под влиянием новых форм товарно-вещного опо-средования человеческих отношений, новых способов социальной организации, внутри которой личность - субъект культурного творчества - в такой же степени застрахована от архаических покушений на ее свободу, в какой подчинена ее четко расчлененной струк-туре.

Существуют законы и правила композиции. Под законами композиции подра-зумлеваются лишь те моменты, которые отражаются в любом произведении, даже если это будет пустой лист бумаги, обрамленный по краям. Остановимся на главных из них.

Закон целого.Говоря о целостности композиции, мы подразумеваем, что все эле-менты композиции, как главные, так и вспомогательные, увязаны в единую органичную систему. Это можно сравнить, например, с песней, когда одновременное звучание не-скольких различных инструментов и голоса певца гармонично объединены в це-лое.Голос, выступая главным элементом композиции, передает главную суть песни, а инструменты создают и поддерживают эмоциональное настроение этой песни, ее ритм, а иногда несут в себе еще и этнические признаки и т.д. Если звучание хотя бы одного ин-струмента не будет подчинено общей мелодии по ритму, громкости или тональности, то вся композиция начнет разрушаться. Несложно представить ситуацию, когда оркестр ис-полняет какую-либо мелодию, а один или несколько инструментов в этот же момент ис-полняют мелодию иную. Важно увязать все элементы композиции в единое НЕЧТО. В этом и состоит целостность композиции.

Закон целостности выражает неделимость целого. Целое складывается из отдель-ных частей, которые нельзя отделить от целого. От целого невозможно отделить какую-либо часть без ущерба для целого.

Возникает вопрос, потеряется ли целостность, если на дереве окажется листиком меньше или на газоне сорвать травинку? Если вы задались идеей показать пейзаж, где

228

частями целого выступают газон, дерево или и то, и другое, то ни травинка, ни листик роли не сыграют, ибо они не являются ни газоном, ни деревом. Если же мы хотим снять божью коровку, севшую на травинку или на лист, то тут уже приходится с ними считать-ся. Они уже несут в себе смысловую нагрузку и мы уже не можем изъять травинку или листик из-под божьей коровки. Листик вместо травинки или травинка вместо листика уже изменят соотношение пропорций, геометрию,силовое взаимодействие. Поэтому на месте травинки в данной композиции может быть только та же травинка, вместо божьей коровки - только та же божья коровка, вместо листика - тот же листик. В противном слу-чае речь уже придется вести о новых композиционных структурах и новой идее.

Закон главного в целом. Пытаясь проникнуться чьей-то мыслью, нам необходимо понять, о чем собственно идет речь. Ведя устный разговор о каком-либо объекте, мы пы-таемся охарактеризовать этот объект с разных сторон, дать как можно полное представ-ление о нем, выразить свое отношение к нему, вырисовать полную картину его сущно-сти.

Представим, что некоторое время спустя к этому разговору подключается еще один участник. Вслушиваясь во всё сказанное, он пытается представить себе обсуждае-мый объект и в конце концов спросит: "А о ком (о чём) собственно идет речь?".Тот же вопрос возникает и у зрителя, бросившего взгляд на вашу работу. Найдя в ней главное, он пытается привязать к нему все элементы изображения, увидеть в них иерархическую структуру и субординацию, определить их роль и значение в общей композиции или по-просту в сюжете.

Восприятие зрителя постоянно то отталкивается от главного, переходя ко второ-степенному, то снова возвращается к главному, сопоставляя и оценивая связи и взаимо-действия частей и элементов композиции. Включите одновременно две разные мелодии и попробуйте их послушать, надолго ли у вас хватит терпения? Главное не терпит конку-ренции и должно восприниматься однозначно. В целостном представлении работы зри-телю важно прочувствовать, "кто тут хозяин и где его вещи".

Чтобы главное в целом легко определялось зрителем, художник использует ряд методов и приемов.

Это может быть освещенность, когда главный элемент выглядит ярче на фоне элементов вспомогательных. Это может быть глубина резкости изображаемого про-странства (ГРИП), когда главный элемент находится в зоне резкости, а вспомогательные вне этой зоны.

Это могут быть пропорции, когда главный элемент выделяется масштабностью. Это может быть точка схождения линий перспективы, совмещенная на плоскости с главным объектом.

Очень часто для акцента на главном используются видимые линии, по которым взгляд скользит в направлении главного элемента, или невидимые, среди которых выде-ляются линии золотого сечения, диагонали, линии взгляда, линии направленного движе-ния и приложенной силы.

Это также могут быть иные методы и приемы, используемые как отдельно, так и в совокупности. Выделение же главного элемента цветом, когда остальные элементы ис-кусственно обесцвечиваются, не всегда себя оправдывает и очень часто вырывает глав-ный объект из контекста целого. Этот прием может быть оправдан лишь в исключитель-ных случаях, когда это выделение является неотъемлемой частью композиции и без него невозможно выразить идею.

О каком бы из законов композиции мы не говорили, мы приходим к понятию це-

229

лостности. Закон пропорций определяет отношение частей целого по величине друг к другу и к целому; Закон ритма выражает характер повторения или чередования частей целого; Закон симметрии обуславливает расположение частей целого. Среди множества источников можно встретить разные группировки и иерархии законов композиции, но по сути своей они сводятся к понятию целого и главного в целом. Многим из вас уже при-ходилось сталкиваться различиями в трактовках законов композиции, различными ак-центами на каждом из них, а многим ещё придется с этим столкнуться. В любом случае эти различияследует воспринимать не как альтернативу, а как расширение представления о законах композиции.

Законы композиции - это стратегия искусства, направленная на объединение зри-тельского восприятия и авторского выражения в единое целое, где главным является само произведение искусства.

Создавая свое произведение фотографического искусства, необходимо основное внимание уделять всё же идее а не просто самому объекту. Даже снимая свою любимую кошку, вы должны знать, что именно в это работе должно восприниматься как целое и что является главным. Если в вашем представлении целое - это кошка, главное - опять та же кошка и остальное - опять таки кошка, то можете быть уверены, что работа не уда-лась. Но есливы задались целью, например, обратить внимание зрителя на пластич-ность,на ловкость, или на проявление характера, присущих именно этому зверю, и дума-ете над тем, каким образом всё это проиллюстрировать, подать зрителю, то это уже твор-ческий подход. Вам уже будет недостаточно обычного портретного снимка вашего пи-томца, а значит, вы на пути к успеху. Зритель в конце концов разберется, то ли ваша идея подчинилась образу кошки, то ли образ кошки подчинился вашей идее. И здесь очень важно прочувствовать разницу.

Ведя разговор о целостности, было бы уместно вспомнить о таком важном элемен-те, как название произведения. Как правило, художник пытается вложить в название квинтэссенцию идеи своего произведения, придавая ему дополнительные характеристи-ки времени и пространства, вводя в него интригу, акцентируя причинно-следственную связь событий... Используя название, можно ввести дополнительный стимул восприятия произведения, усилить акцент на главном. С помощью названия можно увязать такие элементы композиции, которые на первый взгляд могут создавать конфликт восприятия, кажутся лишними. С другой же стороны, неудачным названием можно разрушить целый ряд взаимосвязей, отойти от идеи работы. И в первом, и во втором случае мы влияем названием на целостность восприятия произведения, а следовательно, работая над назва-нием, мы должны помнить, что оно тоже несет в себе признаки основного закона компо-зиции - закона целого.

Если мы заговорили о стратегии искусства ("что делать"), то должны заговорить и о тактике ("как делать"). Осознавая стратегическую идею своего будущего творения, ав-тор пытается найти тактическое решение для выражения этой идеи. Некоторые из основ-ных вопросов тактики мы постараемся рассмотреть в последующих статьях о практиче-ской композиции.

Цвет художественного конструирования

Цвет широко используется в художественном конструировании. Цвет характеризуется двумя группами параметров : физическими (объектив-

ные), психологическими (субъективные).

230

Психологические : светлота , насыщенность , цветовой тон. Светлота (степень ахроматичности) – эквивалент некоторого ахроматического се-

рого поля. Цвет поверхности, – ахроматический (бесцветный) белый, оттенки серого, чер-

ный; хроматический (цветной) – воспринимается глазом человека только при достаточ-ном уровне освещенности (ночью все кошки серы).

Яркость – сила света, излучаемого с единицы площади поверхности (формула) Светлота изменяется медленнее яркости, поэтому контраст между двумя цветны-

ми поверхностями определяется разностью их светлоты, а не яркости. Цветовой тон – характеризуется численно длиной волны преобладающего излуче-

ния. Цветовой тон можно охарактеризовать чистотой цвета (степень монохроматично-

сти): долей спектрального цвета (весь цвет состоит из белого и спектрального) насыщен-ностью – степенью контрастности между рассматриваемым цветом и белым цветом.

На восприятие цвета, кроме уровня освещенности, влияют и виды отражения све-товых и цветовых потоков от поверхностей.

Связь между физическими и психологическими параметрами цвета устанавливает-ся с помощью цветовых моделей.

Простейшая цветовая модель – линейная: спектр полученный Ньютоном при разложении солнечного луча трехгранной призмой.

В практике ХК используется трехмерная модель цветового тела, разработанная Мекселлом.

Характеристика основных цветов: • Красный цвет – цвет огня (опасность) и крови. Он ассоциируется с теплом и по-этому увеличивает напряжение мышц, кровяное давление и ритм дыхания; име-ет стимулирующее влияние и вызывает эмоции.

• Оранжевый цвет–одновременно и согревающий и стимулирующий; очень яр-кий; при различной насыщенности может и успокаивать, и раздражать.

• Желтый цвет–имеет наибольшую светимость в спектре и стимулирует зрение–цвет солнца, хорошего настроения и веселья. Некоторые тона (желто-зеленые) действуют успокаивающе.

• Зеленый цвет–цвет природы, успокаивающий; способствует некоторому отдыху ума и пробуждает в человеке терпение; действует освежающе и успокоительно, уменьшает слишком яркое солнечное освещение.

• Голубой цвет–цвет неба и воды, холодный; воспринимается как светлый, све-жий и прозрачный; обладает успокаивающим действием.

• Фиолетовый цвет–особо “ благородный“ (одеяния ученых и священников), вы-зывает печаль.

• Черный цвет–в больших количествах угнетает; очень полезен в небольших ко-личествах, особенно для контрастов.

• Белый цвет–символ чистоты. Если применяется один или с цветами зелено–голубой части спектра–цвет холодный. С цветами желто–оранжевой части спек-тра–даёт ощущение тепла.

Восприятие цветов зависит от характера (темперамента) человека. Например, красный цвет действует возбуждающе на холериков – повышает ак-

тивность. У меланхоликов – это действие едва заметно. Синий цвет слабо действует на холериков, незначительно снижая их активность,

231

но совершенно подавляет активность меланхоликов, заставляя “ уйти в себя“. Кроме этого, восприятие цветов определяется полом, возрастом, состоянием

здоровья и даже профессией человека. Так, женщины более восприимчивы к яркому, пёстрому цветовому окружению,

тогда как мужчины–индеферентны или это их раздражает. Это же можно сказать о молодых и пожилых людях. Зелёный цвет хорошо действует на больных, для здоровых его избыток скучен. Выбор цветовых сочетаний может выполнятся на основе, –контрастной гармонии с

использованием 2х, 3х и более цветов; –нюансной гармонии с использованием 2х, 3х и более цветов.

Контраст – сочетание цветов, располагающихся в ЦК друг против друга. Нюанс – сочетание цветов, расположенных рядом в ЦК. При наблюдении цветных поверхностей (цветовых пятен), как и при наблюдении

геометрических объектов имеют место цветовые иллюзии. Основные,–изменение цвета при последовательном и параллельном цветовых кон-

трастах. 1. Последовательный цветовой контраст: при переводе глаз с поверхности одно-

го цвета на поверхность другого цвета(или при наблюдении поверхности через свето-фильтр) мы видим третий цвет, отличающийся от двух первых.

Причина – в изменении чувствительности глаза при длительном(12...20с) наблюде-нии цветового образа при наблюдении после этого другой по цвету поверхности.

Так, например, при наблюдении зелёной фигуры и последующем переводе взгляда на белую поверхность мы увидим слабую пурпурно–красную фигуру; при переводе на синюю–фиолетовую и т.д.

2. Одновременный цветовой контраст: светлота и оттенок цветной покраски за-висят от характеристик фона: смотреть вкладку.

Не вдаваясь в подробности применения цвета в ХКР, следует отметить, что дизай-неры в настоящее время пользуются теорией согласованных цветов. Сущность её в том, чтобы дать человеку, работающему в условиях искусственной предметной среды, такое же видение цветов, как и в природе...

Практика художественного конструирования

Художественное конструирование, творческая проектная деятельность, направлен-

ная на совершенствование окружающей человека предметной среды, создаваемой сред-ствами промышленного производства; это достигается путем приведения в единую си-стему функциональных и композиционных связей предметных комплексов и отдельных изделий, их эстетических и эксплуатационных характеристик. Художественное констру-ирование (часто отождествляемое с дизайном) — неотъемлемая составная часть совре-менного процесса создания промышленной продукции, предназначенной для непосред-ственного использования человеком; оно ведется в творческом контакте с инженерами-конструкторами, технологами и др. специалистами и призвано способствовать наиболее полному учету требований потребителя и повышению эффективности производства.

Художественное конструирование осуществляет художник-конструктор (дизай-нер), использующий в своей работе результаты научных исследований в различных об-ластях науки и техники, знающий современное промышленное производство, его техно-логию и экономику.

232

Художественное конструирование опирается на теорию, разрабатываемую техни-ческой эстетикой, а также на данные экономики, социологии, психологии, эргономики, семиотики, системотехники и др. наук.

Метод художественное конструирование складывается из художественно-конструкторского анализа (исследование исходной ситуации и построение объекта проектирования, функционально-эргономический и конструктивно-технологический анализ, композиционный анализ) и художественно-конструкторского синтеза (в про-цессе которого ведется функционально-эргономический поиск, работа над композицией изделия).

Для художественное конструирование характерно моделирование объекта на всех этапах его разработки (в соответствующем масштабе и нередко в натуральную величи-ну), позволяющее проверять и отбирать оптимальные варианты композиционных, цвето-графических, эргономических и др. решений; при этом модель служит не иллюстрацией к проекту, а как бы инструментом проектирования и, постоянно модифицируясь в ходе работы, становится в конечном счете эталоном опытного образца изделия.

Специфическим для метода художественное конструирование является рассмотре-ние проектируемого изделия как элемента целого комплекса изделий, окружающих че-ловека в конкретной предметной среде, которая должна максимально удовлетворять ути-литарные и эстетические потребности и способствовать повышению эффективности его деятельности. Наиболее сложным объектом художественное конструирование являются системы, объединяющие совместно производимые или совместно используемые изделия.

В этом случае метод художественное конструирование включает такие задачи, как решение вопросов разнообразия элементов системы (ассортимента изделий), форми-рование ее структуры с использованием средств унификации и агрегатирования и т.п.

13.4. Подготовка цифрового изображения для вывода на печать

У каждого владельца цифрового фотоаппарата рано или поздно возникает желание

или необходимость распечатать свои фотографии. В такой ситуации возможны два вари-анта развития событий. Первый способ — просто распечатать. Недостаток этого способа в том, что качество отпечатков, скорее всего, будет желать лучшего. Возможен и второй вариант: сделать все как надо и получить на отпечатках то, что хочется увидеть, — хо-рошую резкую картинку с правильными цветами и контрастом.

Цвет и контраст

Если вы печатаете свои цифровые снимки в первый раз, то можете столкнуться

с неправильной цветопередачей на снимке. Другими словами, на мониторе картинка смотрится красиво и сочно, а отпечаток либо бледный, либо цвета «уплыли». При печати в нормальном фотолабе, где не используют некачественную химию или просроченную фотобумагу, это происходит оттого, что цветовой профиль печатной машины не совпа-дает с цветовым профилем вашего дисплея.

Каждое устройство, используемое для вывода изображений (монитор, принтер, печатная машина), имеет так называемый цветовой профиль. Это специальный файл, описывающий возможности отображения цвета (в нем описано цветовое поведе-ние дисплея или принтера — какие цвета он способен или не способен воспроизвести и как следует пересчитывать численные значения цветов для их точного отображения).

233

Поскольку возможности вывода у разных устройств разные, каждое из них «понимает» и воспроизводит цвета по-разному. Как правило, все промахи в цветах при печати получа-ются именно из-за неправильного цветового профиля монитора. То есть фотография по-казывается «неправильно» именно на экране. Чтобы избежать этого, монитор должен быть правильно настроен. Процесс этот назы-

вается калибровкой — аппаратной или программной. Первая производится при помощи специальных дополнительных устройств. Она яв-

ляется самой точной, но ее минус в том, что «железки» эти стоят денег, зачастую совсем немалых.

Второй способ — программный, не требующий никаких специальных приспособле-ний — он выполняется при помощи программ. Этот способ дает менее точные результа-ты при настройке, однако для задач, не связанных с профессиональной полиграфией, он зачастую подходит.

Калибровка монитора

Если у вас CRT-монитор — вам стоит озадачиться настройкой геометрии изоб-

ражения. При помощи регуляторов на мониторе необходимо добиться того, чтобы изоб-ражение было точно по центру экрана и представляло собой правильный прямоугольник без перекосов, выпуклостей и вогнутостей. На LCD-мониторах этого делать не требуется — но имейте в виду, что большая часть панелей для оценки цветопередачи категориче-ски не подходят — врут безбожно. В качестве наглядного пособия при такой настройке можно порекомендовать широко

распространенную программу Nokia Test, которая идеально подходит для проверки и настройки геометрии на CRT-мониторах.

Калибровку лучше производить при хорошем освещении, но при этом нужно из-бегать бликов или прямого попадания яркого света на сам дисплей.

Принцип действия всех программ общий, так что, поняв его один раз, можно легко разобраться с работой любой другой. Наиболее распростра-ненной и простой из них является программа Adobe Gamma. До версии Adobe Photoshop CS3 эта программа шла в комплекте с Photoshop. Если у вас установлена версия ниже CS3, то Adobe Gamma можно найти в «Панели управления». В случае CS3 Adobe Gamma можно скачать с сайта www.adobe.com. После запуска программы нужно выбрать «Панель управления» и нажать «Далее». Перед нами откроется окно с настройками. Для более точной настройки рекомендуется

убрать галочку с пункта View Single Gamma Only. Теперь нужно аккуратно подвигать движки под квадратами так, чтобы середина квадрата и его полосатые края были максимально похожи по от-тенку. Для лучшего восприятия можно расфоку-сировать глаза. Когда края квадрата перестают

быть резкими, лучше ощущается разница между центром и краями квадрата. В первый

234

раз процесс может занять много времени. Если глаза начнут уставать, лучше прерваться и дать им отдохнуть, а потом продолжить. По завершении процесса Adobe Gamma спро-сит, под каким именем сохранить новый цветовой профиль. Во избежание возможных проблем имя лучше оставить такое, какое она сама предложит. Остался маленький, но очень важный штрих. Нужно указать компьютеру, что сохра-

ненный профиль — это именно то, что нам нужно. Для этого нажимаем правую кнопку мыши на рабочем столе Windows, и в появившемся меню выбираем «Свойства». Затем щелкаем по вкладке «Параметры», и в ней нажимаем кнопку «Дополнительно». В новом окошке находим вкладку «Управление цветом», нажимаем кнопку «Добавить» и выбира-ем из списка тот профиль, который мы сохранили в Adobe Gamma.

Теперь, когда настройка и калибровка дисплея завершена, можно по-новому увидеть свои картинки. В особо запущенных случаях, когда яркость и контрастность были настроены в произвольном порядке или не были настроены вообще, разница между тем, что было, и тем, что стало, может быть колоссальной. Не удивляйтесь, что монитор стал таким ярким и контрастным — зато теперь он правильно показывает изображения.

Подготовка к печати

Размеры и разрешение Подготовка любой фотографии к печати начинается с подгонки размеров исходного

файла к размерам отпечатка.Вопреки распространенному мнению, качество отпечат-ка ухудшает не только недостаточные размеры цифрового снимка, но и его избы-точные размеры. Давайте попробуем разобраться, почему это происходит. С маленьки-ми размерами изображений все просто — в них просто не хватает информации для печа-ти. С избыточными размерами все несколько сложнее. Дело в том, что все печатные устройства могут выдавать только определенное количество точек на единицу площади изображения. Этот параметр называется DPI (Dots Per Inch — точек на дюйм) и очень сильно влияет на качество отпечатка. Соответственно, чем больше точек на дюйм может отпечатать машина, тем выше будет уровень детализации отпечатка. Для печати на современных печатных устройствах, как правило, хватает разрешения

исходного снимка 300 PPI (Pixels Per Inch — пикселей на дюйм). Однако здесь есть ма-ленький нюанс. Максимальная детализация при печати достигается при совпадении ко-личества PPI (количество пикселей на дюйм на цифровом снимке) с количеством DPI (количество точек на дюйм, печатаемых устройством). Все остальные варианты ведут к ухудшению детализации и падению качества.

Точные значения DPI обычно указывают в документации к фотопринтерам. Ха-рактеристики печатных машин можно узнать у сотрудников фотолаба. Для них обычно указывается не количество DPI при печати, а точные размеры в пикселях, необходимые для вывода нужного формата.

После выяснения характеристик печатных устройств необходимо сделать точ-ную подгонку размеров картинок. В Adobe Photoshop удобнее всего это сделать через инструмент Рамка (Crop) . Для удобства в настройках этого инструмента можно сделать пресеты для наиболее распространенных форматов фотографий.

При подгонке размеров следует помнить, что в печатных машинах существует до-пуск на люфт бумаги. Проще говоря, фотобумага в процессе печати может немного

смещаться в сторону. Технологический допуск на такие смещения составляет 2 мм, соот-ветственно, не стоит размещать значимые элементы изображения ближе чем на 2 мм от

235

края картинки. В пикселях при разрешении 300 DPI это составляет примерно 24 пикселя. В общем, там и так почти никогда ничего нет, но предупредить мы обязаны.

Цветокоррекция

Следующий этап подготовки — это цветокоррекция. В нормальных фотолабах все

файлы перед печатью подвергают базовой цветокоррекции. В силу рутинности этого процесса она сводится к следующему «трава должна быть зеленой, небо — синим, лица — телесного цвета». Имея под рукой Photoshop и хорошо настроенный монитор, можно избежать досадных неприятностей, связанных с ошибками фотолаба. Не следует забы-вать, что на мониторе картинка всегда будет выглядеть ярче и сочнее, потому что экран излучает свет. В связи с этим картинке, которую мы готовим к печати, совсем не помешает добавить

немного насыщенности, яркости и контраста. Это совсем не означает, что нужно выкру-тить все движки на максимум, но переместить на пять-десять делений движок "Цветовой тон/Насыщенность" (Saturation) будет совсем не лишним. Для правильной настройки насыщенности сначала необходимо правильно настроить цветовой баланс на фотогра-фии. Adobe Photoshop располагает огромным арсеналом инструментов для цветовой кор-рекции. В качестве примера мы будем рассматривать фотографию, снятую в достаточно

сложных условиях освещения.

Кадр был сделан в условиях недостаточного освещения. Основной источник света в момент съемки — лампы накаливания, теплый свет которых обманул автоматику каме-ры. В результате цвета на картинке повалились в сторону желтого и красного. Посмот-рим, что можно сделать. Сначала попробуем инструмент, традиционно применяющийся для цветокоррекции

— Hue/Saturation("Цветовой тон/Насыщенность")-(меню Image –> Adjustments –> Hue/Saturation, или сочетание кнопок Ctrl-U)

(В Photoshop CS4 при включённом окне "Коррекция" данную опцию легко найти и ис-пользовать, благодаря имеющимся иконкам) При помощи этого инструмента можно менять не только все цвета на картинке, но и

оперировать с отдельными группами цветов.

236

В нашем распоряжении есть шесть групп цветов: Reds (красные), Yellows (желтые), Greens (зеленые), Cyan (сине-зеленые), Blues (синие), Magentas (коричнево-красные). Каждый из них можно изменять стандартными для этого инструмента способами: Hue меняет оттенок, Saturation меняет насыщенность, а Lightness — яркость. Поскольку наша задача — убрать избыток красного и желтого, начинаем регулировку именно с этих групп цветов. Выбираем Reds и убираем немного Saturation ("Цветовой тон/Насыщенность"), на 10-15 делений (CS4 - 30-40 делений). Затем аккуратно крутим Hue вправо, до достижения нужных оттенков. В желтых цветах выполняем операции над движком Hue, двигая его влево. Сразу отрегулируем яркость, контраст и цвета за один раз. Для этого лучше всего

воспользоваться инструментом Levels (Уровни) (Image –> Adjustments –> Levels, или Ctrl-L). В отличие от Hue/Saturation, инструмент Уровни (Levels) не умеет работать с группами цветов, но зато умеет работать с цветовыми каналами RGB: красным, зеленым и синим. Первым делом правим главный канал (Master): делаем картинку чуть ярче движением

влево движка серой точки. Переключаемся в красный канал и двигаем тот же движок влево. Остается только немного поправить синий канал, чтобы картинка стала немного похолоднее.

Теперь попробуем что-нибудь сделать с картинкой, что не требует утомительного

движения рукояток и тщательного подбора параметров. Для этого можно воспользовать-ся фильтром Photo Filter (Фотофильтр) (Image –> Adjustments –> Photo Filter). Это очень простой инструмент, весь эффект которого заключается в наложении на исходное изоб-ражение цветового фильтра. Движок в нижней части окошка позволяет отрегулировать силу применения эффекта. Поскольку нам надо убрать излишнюю желтизну с картинки, нам следует применять

фильтры синего или зелено-синего цвета. Хороший результат в этом случае дает Зеле-ный или Изумрудный. После применения фильтра можно немножко подкрутить яркость картинки, чтобы она не была такой темной. Так же редактируем свет при помощи всё того же фильтра Уровни (levels), в случае

если вас не устраивает текущее освещение фотографии, при том не забываем, что на экране фото выглядит намного ярче, чем это выходит на фотоснимке.

237

Детали и резкость

При печати фотографий больших форматов проблема резкости на отпечатке стоит очень остро. Картинка на экране смотрится более резкой ввиду того, что площадь монитора меньше площади отпечатка. В борьбе с этой проблемой лучше всего справ-ляется фильтр High Pass (Filter –> Other –> High Pass). Для повышения резкости нужно скопировать слой (или содержимое всех слоев) в новый слой, применить к этому слою фильтр, а затем перевести этот слой в режим наложения Overlay. Значение радиуса для работы фильтра подбирается экспериментально, по формуле «количество пикселей по длинной стороне кадра, деленное на 1500». Соответственно, для печати формата 10x15 см радиус будет примерно 1,2, для 20x30 — 2,5, для 30x45 — 3,5-3,7. Для печати форма-тов от 20x30 см и выше рекомендуется применить фильтр два или даже три раза, варьи-руя радиус на значение ± 0,2. Для сохранения качества изображения для печати таких форматов необходимо сохра-

нять в TIFF, в то время как для печати картинок меньшего формата будет достаточно и JPEG.

Примерные размеры цифровых изображений для печати: • Отпечаток 10x15 см: 1200x1800 пикс. • Отпечаток 20x30 см: 2400x3600 пикс. • Отпечаток 30x45 см: 3600x5400 пикс.

Таким образом, для печати фотографии: 10x15 см вполне хватит камеры с матрицей 2 мегапикселя, 20x30 нужно 8 мегапикселей. 30x45 нужно как минимум 12 мегапикселей.

238

14. Фоторетушь

14.1. Назначение и виды ретуши 14.2. Оборудование, материалы и инструменты для ретуши 14.3. Фоторетушь черно-белых и цветных негативов и позитивов

14.1. Назначение и виды ретуши

Под ретушью подразумевают невидимые для глаза исправления фотографических негативов и позитивов. Ретушь является средством устранения дефектов, а не живопи-сью на фотографическом изображении. Она служит для повышения качества фотоизоб-ражения; эту истину стоит усвоить каждому фотографу.

Причины, побуждающие применить ретушь, могут быть самыми различными. Рас-сматривая готовый негатив или позитив, часто можно увидеть на нем большие и малень-кие, правильной и неправильной формы темные и светлые точки и пятна. Они снижают качество изображения. Прежде чем исправить снимок, следует выяснить причины воз-никновения дефектов, так как лучшая ретушь — устранение источников этих дефектов.

Причина появления на негативах белых прозрачных точек различной величины — пузырьки воздуха, образующиеся на эмульсионном слое во время обработки фотоплен-ки. Этого можно избежать, если спираль с фотопленкой энергично вращать в проявителе. В результате пузырьки на эмульсионном слое лопаются и эти места становятся доступ-ными для проявления.

Невнимательная и небрежная работа также может явиться причиной ряда дефек-тов. Например, если в фотоаппарат попала пыль, то она осаждается на поверхности фо-топленки или фотопластинки, в результате чего на негативе появляются белые пятна не-правильной формы.

Тонкие темные линии на негативах возникают от легкого трения эмульсионного слоя о какую-либо шероховатую поверхность. Они могут появиться и при перематыва-нии фотопленки. Поэтому следует тщательно ухаживать за фотоаппаратом и при-надлежностями к нему, предохранять их от попадания песка и тому подобных загрязне-ний. Направляющие ролики, по которым движется фотопленка, должны легко вращаться, а поверхности фильмового канала должны быть идеально отполированы.

Известно, что мокрый эмульсионный слой очень легко повреждается, а сухую по-верхность фотопленки и подложку можно поцарапать, если в мягкую льняную ткань, ко-торой протирают фотопленку, попадут твердые частички пыли. Подобные незна-чительные повреждения негатива становятся заметными при печати в фотоувеличителе. Так как направленный свет от конденсора преломляется царапинами негатива, то на по-зитиве появляются светлые полосы или пятна.

Очень большая ретушь требуется, если фотографировать человека с дефектами ко-жи лица на ортохроматическую фотопленку. Недостаточная цветочувствительность этой фотопленки к красному цвету подчеркивает пятна на коже и другие дефекты. Подобные недостатки могут быть устранены, если съемку на ортохроматическую фотопленку вести при свете софитов.

Прибегают к ретуши и в тех случаях, когда на негативе недостаточно проработаны темные или светлые детали и если требуется смягчить резкие тени. Специальную ретушь применяют при съемках неподвижных предметов, например машин, расположенных на пестром фоне.

Фотомонтажи и репродукции тоже требуют ретуши при искажении тона и потере деталей в изображении и в местах монтажных склеек. В этом случае преимуществом пользуется ретушь аэрографом, требующая определенного опыта.

239

При ретуши цветных снимков ограничиваются заделкой пятен или проработкой отдельных деталей.

Виды ретуши

Обычно ретушью принято считать любую работу с фотографией, связанную с

улучшением ее качества, а именно цветокоррекция, коррекция яркости и контрастности, освещения, уменьшение шумов и т. д. А если точнее, то ретуширование фотографий - это работа с лицом или кожей и исправление недостатков внешности.

Взгляд у человека устроен так, что он не может охватывать все целиком, он цеп-ляется за отдельные детали и перемещается от одной точки к другой. Таким образом, в обычной жизни мы можем и не заметить какие - то детали во внешности человека или в его одежде. А вот с фотоаппаратом получается все наоборот. Он показывает все и сразу. Поэтому на фотоснимках часто видны разные дефекты кожи, такие как жирный блеск, морщины, мешки под глазами, расширенные поры и прочее.

Такие недостатки помогает устранить именно ретушь фотографий. Поэтому основ-ное правило ретуши - все исправления и коррекции не должны быть заметны. Чтобы фотография получалась естественной, человек на ней должен выглядеть, как в свои луч-шие дни в зеркале и не более того. Поэтому нужно изменять только те участи фотогра-фии, которые действительно нуждаются в ретуши.

Обычно при процессе обработки цифровых изображений в стандартных дизайн студиях применяют цветокррекцию и ретуширование.

Ретушь – это процесс обработки изображения, которое полностью скрывает неже-лательные недостатки, к примеру, убирает ненужные объекты, которые попали в кадр, улучшает кожу, при этом убирает дефекты негатива, наподобие трещин, царапин и так далее.

Поэтому глядя на обычных девушек с обычных глянцевых журналов, мы не найдем никогда на их лице недостатков. А в жизни идеального лица мы не увидим никогда. Каждая фотография на страницах журналов подвергается процессу ретуши. Для чего ис-пользуют ее? Чтобы произвести здесь впечатление на людей, чтобы купили те гель или лосьон для лица, т.е. для того чтобы продать товар.

При этом вам не захочется приобретать гель, если кожа модели на фотографии «сверкала» или содержала черные точки. В данном случае применяется ретушь фотогра-фий, она используется для устранения подобных недостатков. Бывает сделаете самый идеальный кадр, и в него попадет обычный прохожий, который не вписывается никак в общую картину. В подобной ситуации вам поможет ретушь. Обработку фотографии до-верить лучше всего дизайн студии, так как не каждый человек умеет пользоваться необ-ходимыми для этого программами.

В наши дни существует два довольно популярных вида ретуши. Ретушь (техническая) при этом позволяет избавиться от различных технических

дефектов, таких, как трещины, царапины и т.д. А художественная ретушь применяется для устранения на фотографии лишних объектов, а также для маскировки всех дефектов модели.

Художественная ретушь делится на две категории: композиционная и косметиче-ская.

Косметическая ретушь применяется для обработки фотографии (портретной) и при этом удаляет все самые заметные дефекты всего объекта. Для ее применения требу-

240

ется особая тщательность, деликатность, а также вкус. Порой подчеркнув самые вырази-тельные черты, необходимо будет добиться выразительности фотографии. Но подчерк-нув, что нужно, вы при этом можете обидеть человека, это означает, что для обработки фотографии нужно быть предельно осторожным.

Композиционная ретушь – это кадрирование, избавление от ненужных элементов или объектов, вставка всех необходимых деталей, работа со светом, замена фона и кор-рекция цвета. Выполненный грамотно сюжет привлекает особое внимание к общей идее каждого автора, создает гармонию в изображении, формирует у наблюдателя негативное или позитивное отношение.

Ретуширование фотографий можно поделить на два типа - естественную и глян-цевую.

В первом случае всю обработку нужно стараться делать незаметной и в результате пытаться достичь максимальной естественности.

А глянцевая ретушь наоборот подчеркивает достоинства, приближая внешность к идеалу - кожу делает ровной, яркие выразительные глаза, блестящие волосы, насыщен-ные цвета. Примеры глянцевой ретуши можно встретить на обложках глянцевых журна-лов, из - за которых она и получила свое название.

Но глянцевая ретушь всегда делается уже на естественную ретушь. Только в этом случае она будет смотреться гармонично. Также необходимо помнить, что глянцевую ре-тушь нельзя применять при работе с мужскими портретами. На мужском леце должы со-храняться легкие морщины и обязательно текстура кожи.

Что нужно исправлять при ретушировании фотографии: 1. Блеск на лице 2. Эффект красных глаз 3. Ярко выраженные мешки и синяки под глазами 4. Косметические недостатки кожи 5. Морщины 6. Желтые зубы 7. Второй подбородок и складки на теле

14.2. Оборудование, материалы и инструменты для ретуши Для выполнения ретуши необходим рабочий инструмент и соответствующие мате-

риалы. За некоторым исключением для ретуши негативов и позитивов используют одни и те же материалы.

Ретушь производят на ретушерском станке, который может быть самым разным по величине. Наиболее часто используют станок с вырезом для закладки негативов раз-мером до 18х24 см. Для негативов большего размера изготовляют специальные станки.

Обычный ретушерский станок состоит из трех складывающихся гармошкой и со-единенных друг с другом деревянных рам, нижняя из которых кладется на рабочий стол. В ней имеется откидное зеркало, отражающее свет сзади через негатив. Сам негатив раз-мещают на второй раме с матовым стеклом, которая может быть установлена под любым углом.

При ретуши негативов освещение должно падать спереди или же ретушер должен работать перед окном. Если работа происходит при искусственном освещении, то, чтобы избежать отражения источника света, на зеркало накладывают рассеивающую свет плен-ку. Изменение угла рамы, на которой расположен негатив, позволяет установить ее в

241

наиболее удобное для работы положение. Обтянутая материей третья рама, расположен-ная вертикально с легким наклоном к станку, препятствует проникновению верхнего света, а чтобы устранить влияние отраженного света, ее можно завесить черной матери-ей.

Для ретуши позитивов необрезанную фотобумагу кладут на лист промокательной бумаги, закрепленной кнопками на чертежной доске, при этом источник света должен находиться слева, чтобы тень не падала на ретушируемую деталь изображения.

Для ретуши используют карандаши или графитные стержни лучшего качества и твердости Т, 2М, М и ТМ, а также цанговые карандаши.

При работе растушевкой используют натертый графит. Для ретуши необходимы три растушевки из бумаги или замши толщиной 3, 6 и 10 мм. Оба заостренных конца растушевок по мере срабатывания затачивают на стеклянное шкурке. Ретушь матовых и полуматовых позитивов производят карандашами с матовым черным грифелем №1 до №4 степени жесткости.

Для ретуши прозрачными и кроющими красками требуются мягкие кисточки размером от №1 до №6. Приобретая кисточки, необходимо обращать внимание на то, чтобы кончики их не распадались на части. Но даже и у хорошей кисточки один или не-сколько волосков всегда торчат отдельно. Чтобы срезать их, кисточку кладут на стекло и, смотря в лупу, острым ножом срезают торчащие волоски или подпаливают их. Для этого кисточку обмакивают в воду и по образующимся на конце каплям видят более длинные волоски, которые и подпаливают пламенем свечи или спички.

После того как кисточка обработана, ее следует тщательно промыть и сложить во-лоски вместе по направлению к кончику. Для предохранения волосков на кисточку наде-вают бумажный колпачок.

Ретушь с втиранием графита или другого материала выполняют короткими за-кругленными плоскими кистями шириной 2, 4 и 6 мм. Для частичного ослабления и усиления изображения применяют кисти, имеющие деревянный стержень с металличе-ской оправой, которая не реагирует на растворы.

Для скребковой ретуши необходим специальный набор инструментов. Он со-стоит из трех стальных скребков в виде ланцета, лопатки и скальпеля. При работе скреб-ки не должны пружинить, поэтому их нельзя заменять обычными бритвенными лезвиями и скребковыми перьями.

Чтобы устранить небольшие дефекты на негативах, используют вставленные в де-рево плоские, круглые или овальные граверные иглы и стальные шаберы. Деревянные оправы иголок срезают так же, как при заточке карандаша, а стальные иглы затачивают, как скребки.

Точку и правку скребков и иголок производят на твердых оселках, смоченных во-дой или маслом. Оселки, смоченные водой, имеют более грубую структуру, заточка на них производится быстрее, но поверхность лезвия получается более шероховатой. Осел-ки, смазанные маслом, имеют более тонкую структуру, не образуют на лезвии зазубрин и поэтому тоньше правят инструменты.

Прямому лезвию скребка, имеющему форму лопаточки, при заточке необходимо придать скос. Для этого на оселок наносят одну-две капли масла, затем на него кладут скребок и, слегка прижав его указательным пальцем, начинают заточку по форме лежа-щей восьмерки. Через некоторое время скребок нужно перевернуть и аналогичным обра-зом обработать другую его сторону. Чтобы лезвие получилось слегка закругленным,

242

движения при заточке должны быть плавными. После окончания заточки обеими сторо-нами лезвия проводят по поверхности оселка.

Этот процесс называют доводкой. Сторону, обращенную внутрь, доводят во вто-рую очередь. Поставленный на ноготь правильно и хорошо отточенный скребок должен делать тонкий надрез и не соскальзывать. Наличие заусениц можно обнаружить, опробо-вав лезвие на старом негативе.

Для соскабливания применяют некоторые виды скребков, используемых при гра-вировке на линолеуме, так как они не пружинят. Ложкообразные скребки правят на оселке с добавлением масла. Скребок, имеющий край в форме ложечки, кладут на оселок и с легким нажимом начинают водить вправо и влево. Подобная правка позволяет избе-жать образования заусениц.

Для ретуши кисточкой необходимо иметь несколько принадлежностей. К ним прежде всего относится палитра из фаянса или пластмассы с углублениями. За неимени-ем их можно использовать матовое стекло или обычное прозрачное стекло с под-клеенной снизу белой бумагой. На палитре или стеклах краски смешивают и разбавляют водой. Если краски засохли, то их легко развести небольшим количеством воды. При ре-туши не следует экономить воду, так как небольшое количество воды быстро загрязняет-ся, что затрудняет смешивание красок для получения нужного тона. Если краска плохо ложится на фотоматериал, то кисточку следует обмакнуть в жидкий раствор мыла. Это обезжиривает поверхность фотоматериала, после чего краска ложится без каких-либо за-труднений. Не менее важными инструментами для ретуши являются: плоская деревян-ная линейка длиной 40 см, измерительная линейка с плоской шкалой, пластмассовый или стальной прямоугольники со стороной угла 20 см и небольшая готовальня с хо-рошими циркулями и рейсфедерами.

Для ретуши применяют прозрачные и кроющие краски. Первые из них делятся на прозрачные пигменты в тюбиках, используемые для ретуши позитивов, и прозрачные жидкие, применяемые для ретуши как позитивов, так и негативов.

Жидкие прозрачные краски окрашивают желатиновый слой фотоматериала. Они почти не поддаются удалению, и смыть их можно лишь с большим трудом. Пигментные же прозрачные краски, напротив, легко удаляются промывкой. Нанесение прозрачных покрытий лучше осуществлять жидкими красками. Дефекты в этом случае можно обра-батывать несколько раз, потому что эти краски не растворяются. Но для аэрографическо-го способа они менее пригодны, так как мелкие частички краски при работе аэрографом остаются на поверхности негатива и не проникают в желатиновый слой.

При ретуши негативов используют кроющие красную и черную краски. Особенно хорошей краской считается негаколор (гуашь). Нанесенная в небольшом количестве на негатив, она хорошо покрывает нужный участок и не образует трещин при высыхании. Черные и белые кроющие краски широко используют для ретуши позитивов и фотомон-тажей. Их часто применяют при работе аэрографом, поэтому белила не должны содер-жать свинца и краска должна быть очень тщательно растерта.

При карандашной ретуши желатиновый слой негатива предварительно покрывают тончайшим слоем матолеина (канифоль в скипидаре) или каким-либо матовым ла-ком, например желтым или красным. Эти лаки действуют во время печати как ослабля-ющий светофильтр. Лаки используют лишь для ретуши стеклянных негативов и наносят со стороны стекла. На высохшем слое матового лака можно ретушировать графитом, ме-лом или краской. Слой лака обрабатывают и скребком. При частичном усилении и

243

ослаблении негативов в качестве защитных лаков используют сиккатив, асфальтовый лак и др. По окончании работы лаки смывают растворителем.

Матовые фотобумаги сохраняют контрастность изображения, если их слегка нате-реть цератином и отполировать затем мягкой тканью. Так называемый кинолак тоже по-вышает контрастность позитива и одновременно защищает поверхность изображения от воздействия химикатов. Эти лаки являются в большинстве своем растворами нитроцел-люлозы в ацетоне и амилацетате и известны под названием цапоновых. Подобный цапо-новый лак для ретуши позитивов легко приготовить самому. Для этого хорошо размель-ченную нитроцеллюлозную фотопленку растворяют в смеси, состоящей из 50 частей ацетона и 50 частей амилацетата. В результате получают бесцветный лак. (Используемые лаки должны быть жидкими, как вода).

14.3. Фоторетушь черно-белых и цветных негативов и позитивов

Ретушь негативов

При любых видах ретуши речь идет об увеличении или уменьшении плотности

изображения. Чтобы повысить плотность негатива, применяют ретушь карандашом или графитом, а также прозрачными и непрозрачными красками. Для уменьшения плот-ности негатива пользуются скребком или абразивом5.

Наиболее популярным видом ретуши негативов является ретушь карандашом и графитом. Нанесение графита на эмульсионный слой негатива увеличивает плотность деталей изображения, благодаря чему устраняются небольшие дефекты, как, например, складки, морщинки и т. п. Однако большую плотность карандашом создать трудно, так как при сильном нажиме слой желатины вдавливается и не может удерживать графит. Более плотный слой графита можно нанести только на поверхность слоя, покрытую ла-ком. Ретушь графитом дает хорошие результаты на слегка матированных желатиновых слоях.

Если нужно сильно повысить плотность изображения, то негатив опускают в спе-циальный лак. Матовая поверхность этого лака в состоянии удержать большое коли-чество графита. Если покрытый матовый лаком негатив необходимо подвергнуть даль-нейшей химической обработке, то слой лака осторожно удаляют растворителем, так как в противном случае он будет препятствовать проникновению химического раствора в желатиновый слой негатива.

Современные плоские и роликовые фотопленки изготовляют на матированной и глянцевой подложках. Фотопленки с матированной подложка не нужно дополнительно обрабатывать, что значительно облегчает ретушь негатива карандашей Равномерно ма-тированный слой очень хорошо ретушировать графитом. При этом не имеет значения, производится ли ретушь больших участков негатива или мелких деталей. При ретуши мотированных слоев можно использовать также прозрачные кроющие краски. На ма-тированных слоях пальцы оставляв жирные следы, которые удерживают большое коли-чество графита что делает эти следы заметными, поэтому перед ретушью матированный слой нужно обезжирить чистым бензином. Если при ретуши допущена ошибка, то ни в коем случае не следует прибегать к стиранию резинкой! Это разрушит тонкий слой ма-тового лак» Для удаления графита используют ватный тампон, смоченный в чистом бен-зине или воде.

Слишком сильный нажим карандаша также приводит к разрешению матированно-го слоя. Большую плотность получают сильным нажимом карандаша, а применением бо-

244

лее мягких карандашей. Нажим никогда не должен быть настолько сильных, чтобы вы-звать поломку отточенного на 2-3 см грифеля карандаша или стержня.

Особенно важно положение грифеля относительно ретушируемой поверхности. Не следует держать карандаш между большими указательным пальцами так, как при пись-ме. Карандаш нужно держать указательным и средним пальцами, чтобы грифель ложил-ся на негатив плоско. Такое положение должно сохраняется в течение всего процесса ре-туши. В результате на негативе не образуется заметных штрихов. Карандаш нужно вести по слою негатива небольшими петлями, так как подобная ретушь наиболее соответствует структуре зерна серебра, что делает ее наименее заметной.

Не следует ретушировать карандашом большие участки негатива. В этом случае применяют графитовый порошок, который наносят волосяной кисточкой. В зависимости от величины участка используют узкую или широкую кисточку. На нее набирают неко-торое количество графита и растирают его на заранее приготовленной картонке. Лишь после этого небольшое количество графита без какого-либо нажима кругообразными движениями постепенно наносят на желатиновый слой, пока не получат нужную плот-ность. Если графит ложится недостаточно равномерно, положение можно поправить не-большим тампоном из ваты. Правильное выравнивание плотности негатива можно полу-чить, если использовать меньшие по размеру кисточки и растушевки. Отдельные детали изображения лучше всего ретушировать различными по величине растушевками. Но са-мые мелкие детали следует ретушировать карандашом или графитовым стержнем. Гра-фитовый порошок можно получить стачиванием графитового стержня.

Если на определенном участке необходимо увеличить матированный слой фото-пленки, его покрывают цапоновым лаком. Подкрашивание матированного слоя с целью уменьшения контраста негатива производят красным красителем для ретуши. В этом случае можно полностью избежать ретуши стеклянной стороны негатива.

Ретушь фотопластинок со стороны стекла производят в том случае, если отфикси-рованную матированную фотопленку наклеивают на стекло негатива с помощью про-зрачной ленты.

При ретуши карандашом или графитом невозможно полностью устранить зерни-стую структуру изображения. Беззернистые полутона можно получить только при рету-ши их прозрачными красками. Ретушь становится заметной при печати изображения в фотоувеличителе с направленным светом. Чтобы избежать этого дефекта, печать следует производить лишь в фотоувеличителе с рассеянным светом. Для этого можно воспользо-ваться матовым стеклом, надеваемым на конденсор фотоувеличителя.

Ретушь прозрачными жидкими красками с помощью кисточки не представляет в этом случае каких-либо трудностей. Краски равномерно окрашивают желатиновый слой негатива, если при этом правильна техника окраски. Следует помнить, что ретушь ки-сточкой никогда не производят на абсолютно сухом негативе. Перед нанесением про-зрачной краски негатив равномерно увлажняют ватным тампоном или большой кисточ-кой, чтобы вода проникла в желатиновый слой. Лишнюю воду удаляют ватным тампо-ном, иначе она будет препятствовать равномерному распределению прозрачной краски на поверхности негатива. Краску для ретуши разбавляют до такой степени, чтобы на бе-лой бумаге она оставляла светлое пятно. Кисточкой № 2 или № 3 участки негатива по-крывают краской до тех пор, пока не получат почернение нужной плотности. При этом кисточку нельзя отрывать от негатива, чтобы избежать образования цветной каймы. По-сле окончания ретуши избыток краски снимают кисточкой.

Увеличения плотности можно достичь повторным нанесением краски, но ни в коем случае не использованием более концентрированных растворов. Многократное нанесе-ние прозрачной краски на один и тот же участок негатива не вызовет каких-либо дефек-тов, так как эти краски не растворяются при их повторном нанесении.

245

При нанесении прозрачной краски на сухой негатив невозможно получить рав-номерное распределение ее по поверхности. Сухой желатиновый слой быстро впиты-вает краску, в результате чего образуются пятна. Желатиновый слой, предварительно смоченный водой, впитывает краску медленно, в результате окраска получается рав-номерной. Ретушь кисточкой целесообразна лишь при использовании жидких красок.

Ретушь позитивов

Позитивные фотографические изображения могут быть на прозрачной подложке

(диапозитивы) и на непрозрачной подложке (позитивы). Проекция диапозитивов используется в учебных целях, для рекламы и при репро-

дуцировании. Ретушь диапозитивов возможна лишь на больших форматах и ограничивается в

основном удалением пятен, так как более значительная по объему ретушь становится за-метной во время проекции изображения на экран.

Иначе обстоит дело с ретушью диапозитивов, предназначенных для репродукции. В этом случае диапозитив является необходимым промежуточным материалом для полу-чения контратипа большого формата, используемого для определенного способа печата-ния. Значительную роль играют диапозитивы и в полиграфических процессах. В обоих случаях необходима ретушь.

Ретушью исправляют ошибки во время изготовления диапозитива, а также улуч-шают качество изображения повышением или уменьшением его контрастности, устране-нием бликов, пятен, царапин и других дефектов.

Средства и технология проводимой в этом случае ретуши аналогичны ретуши негативов. Здесь могут быть использованы все виды ретуши: карандашами, графитом, прозрачными и кроющими красками, скребком и абразивом, а также химическая ретушь. Ретушь диапозитивов относительно проста, так как их тональность соответствует есте-ственной, что значительно облегчает ее оценку.

Ретушь позитивов на фотобумаге

Получить позитив без дефектов на фотобумаге удается очень Редко, поэтому здесь

не обойтись без ретуши. В большинстве случаев на позитиве удаляют пятна, появившие-ся в результате царапин на фотопленке или линзах фотоувеличителя и попадания пыли-нок.

Одни дефекты можно сделать незаметными для глаза с помощью мелка или про-зрачных красок. Другие дефекты остаются на позитиве. Большая по объему ретушь необходима для фотомонтажей и репродукций.

Фотобумага может иметь различную поверхность: матовую, полуматовую и глян-цевую. Чтобы сделать ретушь как можно менее заметной, для устранения дефектов ис-пользуют самые различные средства. На матовой и полуматовой фотобумагах провести ретушь незаметно довольно легко, а на глянцевой это удается не всегда.

Получение полутонов на фотобумаге втиранием возможно лишь на матовой и по-луматовой поверхностях.

При ретуши больших участков используют тампон из замши. Обмакнув тампон в порошок графита или мела, его слегка растирают на специально приготовленной картон-ке и затем приступают к ретуши позитива. Для этого поверхность бумаги полностью обезжиривают чистым бензином, в противном случае на изображении могут появиться пятна.

246

Небольшие участки изображения ретушируют растушевками различной толщины или волосяной плоской кистью, которые также обмакивают в порошок графита или мела и растирают на картонке до нужной плотности. Абсолютно матовые тона получают с помощью так называемых растирочных мелков в кусочках. Они могут быть черно-белыми, серыми и цветными. Используя шаблоны и полоски, вырезанные из бумаги или целлулоида, втирание порошка можно проводить строго по контуру детали изображения.

247

15. Компьютерная ретушь

15.1. Инструменты технической ретуши, их назначение и принцип дей-ствия

15.1. Инструменты технической ретуши, их назначение и принцип действия

К инструментам ретуширования редактора Adobe Photoshop можно отнести сле-

дующие: Clone Stamp/Клонирующий штамп, Pattern Stamp/Штамп узора, Healing Brush/Восстанавливающая кисть,Patch/Заплатка и Color Replacement/Замена цвета.

Эти инструменты позволяют исправлять поврежденные изображения, применять повторяющиеся узоры, заменять цвета на изображении.

Панели Фотошош

Рассмотрим палитру инструментов фотошопа. В случаях с раздвижным меню ин-струменты будут перечислятся в том же порядке, что и в меню.

248

Инструменты группы «Выделение» 1. Прямоугольная область (hotkey: M) — выделяет прямоугольную (квадратную

при зажатой клавише shift) область; Овальная область (M) — выделяет овальную (круглую при зажатой клавише shift); Вертикальная строка — выделяет строку пикселей; Горизонтальная строка — выделяет столбец пикселей.

2. Лассо (L) — выделение областей свободной формы; Прямолинейное лассо (L) - предназначено для выделения в изображении областей, ограниченных многоугольниками, составленными из отрезков прямых линий произволь-ной формы; Магнитное лассо (L) - используется для создания выделений вокруг объектов. Границы области "цепляются" за края объекта, на которых происходит смена цветового тона и насыщенности; (для завершения выделения с помощью лассо необходимо замкнуть область).

18. Перемещение (V) — используется для перемещение выделенных слоев, объ-ектов, направляющих. При зажатой клавише Shift перемещение будет строго по горизон-тали или вертикали.

19. Волшебная палочка (в раздвижном меню еще будет «быстрое выделение») (W) - Выделяет области на основе сходства цветов смежных пикселов.

Инструменты группы «Фрагмент и рамка» 17. Раскройка (K) — создает ломтик для карт рисунков, используемых в докумен-

тах HTML; Выделение фрагмента (K) — выделяет ломтик и редактирует его;

20. Рамка (С) — вырезает из изображения выделенную область, отсекая ненужные фрагменты.

Инструменты группы «Ретуширование»

3. Точечная восстанавливающая кисть (J) — использует пикселы по образцу

изображения или узора и сопоставляет их текстуру, освещение, прозрачность и затенение с соответствующими параметрами исправляемых пикселов;

Восстанавливающая кисть (J) - использует пикселы по образцу изображения или узора и сопоставляет их текстуру, освещение, прозрачность и затенение с соответствую-щими параметрами исправляемых пикселов (отличие от точечной восстанавливающей кисти в том, что нужно выделять область из которой будет копироваться пиксели);

Заплатка (J) - служит для исправления дефектов. Нужно построить выделение донорской области, совпадающее с дефектом по своей геометрии и микроструктуре, и перетащить выделение инструментом на поврежденный фрагмент;

Красные глаза (J) — используется для удаления красных глаз на фотографиях. 4. Штамп (S) — копирует пиксели из одной области в другую; Узорный штамп (S) — копирует выделенную область как узор.

249

5. Ластик (E) — закрашивает объекты в цвет предыдущего слоя; Фоновый ластик (Е) — заменяет фон изображения прозрачной областью; Волшебный ластик (Е) — удаляет подобные цвета, распологающиеся в зоне ки-

сти. 6. Размытие (R) – имитирует одноименный фильтр в фотошопе; Резкость (R) – имитирует одноименный фильтр в фотошопе; Палец (R) — смещает пиксили, имитируя мазки. 13. Осветлитель (О) — осветляет отдельную область изображения (можно ис-

пользовать для создания виньетки); Затемнитель (О) — затемняет отдельную область изображения (можно использо-

вать для создания виньетки); Губка (О) — увеличивает или уменьшает насыщенность отдельной области изоб-

ражения.

Инструменты группы «Рисование» 14. Градиент (G) — позволяет заливать выделенную область плавным переходом

от одного цвета к другому; Заливка (G) — позволяет закрашивать однородные пикселы выделенной области

изображения выбранным цветом. 15. Архивная кисть (Y) — рисует мазками, созданными на основе предыдущей

версии изображения; Архивная художественная кисть (Y) — рисует художественными мазками, со-

зданными на основе предыдущей версии изображения; 16. Кисть (В) — основной инструмент для рисование, имеет много разновидно-

стей; Карандаш (В) — рисует линии основным цветом с жесткими краями.

Инструменты группы «Рисование и текст» 7. Веделение контура (А) — выделяет кривую Безье; Частичное выделение (А) — применяется для корректировки контура, путем пе-

ремещения узловых точек; 8. Перо (Р) — используется для рисования кривых Безье и контуров по точкам

привязки; Свободное перо (Р) — произвольно рисует кривые Безье; Добавить опорную точку — добавляет новую узловую точку в контуре или кри-

вой Безье; Удалить опорную точку — удаляет выбранную узловую точку в контуре или кри-

вой Безье; Конвертировать опорную точку — преобразует угловую точку в точку привязки

и наоборот (опять же в кривых Безье или контурах). 11. Прямоугольник (U) — рисует прямоугольник; Прямоугольник со скругленными углами (U) — рисует прямоугольник со

скругленными углами; Эллипс (U) — рисует эллипс; Многоугольник (U) — рисует заданный многоугольник;

250

Линия (U) — рисует линию; Произвольная фигура (U) — рисует произвольную фигуру. 12. Горизонтальный текст (Т) — добавляет горизонтальный текст на изображе-

ние; Вертикальный текст (Т) — добавляет вертикальный текст на изображение; Горизонтальный/вертикальный текст-маска (Т) — используется для создания

выделенной области в форме символов текста.

Комментарии, измерения и инструменты навигации 9. Комментарии (N) — добавляет на рисунок комментарии и пометки; Аудио (N) — добавляет на рисунок звуковые комментарии и пометки. 10. Пипетка (I) — позволяет задать основной и фоновый цвета путем взятия проб

цвета на изображении или из палитр "Синтез" и "Каталог"; Цветовой эталон (I) - служит для размещения в изображении от одной до четырех

контрольных точек, цветовые параметры которых отображаются в палитре инфо и тем самым дают, возможность пользователю непрерывно следить за изменением цвета очень важных фрагментов;

Линейка (I) — используется для измерений расстояний и углов на изображении. 21. Рука (Н) — используется для просмотра частей изображений, который не по-

пали на экран. 22. Масштаб (Z) — используется для изменения масштаба в большую или мень-

шую сторону.

Инструменты для Ретуширования (приложение)

«Точечная восстанавливающая кисть» (Spot Healing Brush Tool). С помощью этой кисти, можно удалять пятна и восстанавливать мелкие элементы на изображении.

«Восстанавливающая кисть» (Healing Brush Tool). Кисть закрашивает участки изображения выбранным паттерном (pattern).

251

«Заплатка» (Patch Tool). Работает наподобие инструмен-та Healing Brush Tool, только редактируемую область, можно выделять как инструмен-том “лассо”.

«Красные глаза» (Red Eye Tool). Быстрое удаление крас-ных глаз на фотографиях.

«Штамп» (Clone Stamp Tool). С помощью “Штапма” можно рисовать по определённому образцу, которое взято с изображения.

«Узорный штамп» (Pattern Stamp Tool). То же самое что и “Штамп”, только закрашиваемая часть будет Pattern на основе выбранного образца.

252

«Ластик» (Eraser Tool). Стирает изображение или восстанавли-вает его до последней сохраненной копии.

«Фоновый ластик» (Background Eraser Tool). Благодаря перетаскиванию, стирает фон изображения. Если зажать кнопкуAlt, то появится пипетка, с помощью которой можно задать цвет, который не будет стираться ластиком.

«Волшебный ластик» (Magic Eraser Tool). Этот инстру-мент стирает одноцветные части изображения.

«Резкость» (Sharpen Tool). Противоположность Blur Tool, делает область более чёткую, увеличивая резкость.

253

«Размытие» (Blur Tool). Размывает крайние части объекта и он становится менее чётким.

«Палец» (Smudge Tool). Размывает всё, почём вы проводите этим инструментом.

«Затемнитель» (Burn Tool). Обратное Dodge Tool – затемня-ет.

«Осветлитель» (Dodge Tool). Осветляет выбранную область на изображении.

«Губка» (Sponge Tool) Этот инструмент изменяет насыщен-ность цветов у участка, по которому вы им проводите. Sponge Tool имеет два свой-ства: Desaturate – насыщает цвета; Saturate – наоборот обедняет цвета у изображения.

254

16. Практическое применение фотографии (декоративная и прикладная фотография)

16.1. Научная фотография, макро и микро съемка 16.2. Рентгеновская фотография 16.3. Фотографии в криминалистике и судебной практике 16.4. Фотографии в печатных изданиях 16.5. Голография 16.6. Декоративная фотография

16.1. Научная фотография, макро и микро съемка

Макросъемкой называется специальный вид фотосъемки для получения изображе-ния мелких объемных предметов в масштабе 1:10 — 20:1 с целью выявления их макро-структуры. Масштаб изображенияможет быть и больше 20:1, но если снимок получен при помощи фотообъектива — это макросъемка через микроскоп — микрофотография.

Макрофотография широко применяется в научно-исследовательских лаборатори-ях, в геологии, палеонтологии, археологии, биологии, криминалистике и в других отрас-лях науки и техники.

Выполняется макросъемка с помощью обычных фотоаппаратов или специальных фотоустановок.

Макрофотосъемка имеет целый ряд особенностей как в пользовании фотоаппара-том и объективом, так и в расчетах экспозиции, глубины резко изображаемого простран-ства, влияния насадочных линз и светофильтров.

255

При макросъемке для наводки на резкость требуется тем больше выдвигать объек-

тив, чем ближе находится объект съемки. Например, фотоаппараты с двойным растяже-нием меха допускают съемку в натуральную величину. Макросъемка аппаратами, объек-тивы которых имеют весьма ограниченное выдвижение вперед, возможна с использова-нием насадочных линз, промежуточных колец, приставок и пр.

При обычной съемке расстояние между объективом и фотоматериалом изменяется незначительно и изменение светосилы практически несущественно. При макросъемке по мере уменьшения расстояния а между объектом и объективом увеличивается сопряжен-ное фокусное расстояние Ь, т. е. расстояние от объектива до фотоматериала. Светосила объектива уменьшается и снижается освещенность фотоматериала. Так, при съемке в масштабе 1:1 Ь=2, следовательно, относительное отверстие объектива бу дет равно аль-фа/б или с(/2Г (где с1 — диаметр действующего отверстия, Г — фокусное расстояние), т. е. уменьшается в 2 раза, а светосила при сС^г12 уменьшится в 4 раза.

Для компенсации уменьшения освещенности следует увеличивать освещенность объекта или время экспонирования. Увеличение времени экспонирования против нор-мального зависит от масштаба изображения:

Масштаб Коэффициент Масшта Коэффициент

изменения изменения выдержки выдержки

1:10 1,2 3:1 16 1:5 1,4 4:1 25 1:3 1,8 5:1 36 1:2 2,2 6:1 49

1:1,5 2,8 8:1 81 1:1 4,0 10:1 121

1,5:1 6,2 15:1 256 2:1 9,0 20:1

Глубина резко изображаемого пространства в основном зависит от масштаба изоб-

ражения, относительного отверстия объектива и допустимого кружка нерезкости изоб-ражения. Чем больше масштаб изображения, тем меньше глубина резко изображаемого

256

пространства. При макросъемке в масштабе более 1:1 глубина резко изображаемого про-странства измеряется десятыми и сотыми долями миллиметра. Для определения границ глубины резко изображаемого пространства и значения диафрагмы пользуются линей-ными и круговыми номограммами, таблицами.

Увеличивать глубину резко изображаемого пространства за счет сильного уменьше-ния относительного отверстия не всегда целесообразно, так как снизится разрешающая сила объектива. Поэтому иногда лучше сфотографировать объект в меньшем масштабе и увеличить изображение.

Схема микросъемки в масштабе 1: 1

Фотографические объективы обычных фотокамер рассчитываются для съемки объ-

ектов не ближе 10— 15 фокусных расстояний. При макросъемке объект находится зна-чительно ближе, расчетные условия работы нарушаются и объектив оказывается недоис-правленным в отношении некоторых аберраций. Поскольку объектив при макросъемке работает только центральной частью, дающей более качественное изображение, то, сни-мая в масштабе 1:1, при сильном диафрагмировании можно пользоваться обычными объективами.

При больших увеличениях качество снимка ухудшается. Качество оптического ри-сунка можно повысить, если несимметричные или полусимметричные объективы пере-вернуть, т. е. закрепить передней линзой внутрь камеры. Объективы симметричной кон-струкции не переворачивают.

При макросъемке со светофильтром наводку на резкость лучше всего делать по ма-товому стеклу с надетым на объектив светофильтром. Еще лучше светофильтр устанав-ливать на источник света, тогда он не будет влиять на резкость изображения.

Для макросъемки можно пользоваться фотоаппаратами различных систем, одна-ко наиболее пригодны зеркальные. В качестве дополнительных приспособлений к ним исполь зуют промежуточные кольца, приставки для макросъемки и насадочные лин-зы. Промежуточные кольца ввинчивают в аппарат, а в них — объектив. Наводку на резкость производят перемещением всего объектива. Количество колец и их высоту вы-

257

бирают по таблице, исходя из необходимого масштаба съемки. Набор стандартных колец (№ 1—5 мм, № 2 — 8 мм, № 3 —16 мм, № 4 — 26 мм) обеспечивает съемку в масштабе от 1:10 до 1:1.

Приставка для макросъемки позволяет плавно изменять масштаб съемки от 1:1,5 до 4:1. Наводку на резкость производят перемещением переднего кольца с объективом по направляющим.

Использование положительной насадочной линзы ведет к уменьшению фокусного расстояния. Поскольку расстояние между объективом и фотоматериалом остается преж-ним, то этот случай аналогичен использованию промежуточного кольца. Насадочные линзы и +2 диоптрии позволяют малоформатными камерами снимать в масштабе от 1:6 до 1:20.

Для съемки в больших масштабах следует использовать очковые стекла, что зна-чительно ухудшает коррекцию объектива и тем больше, чем сильнее линза. Уменьшения недостатков можно достигнуть сильным диафрагмированием объектива.

Использование положительных насадочных линз приводит к увеличению относи-тельного отверстия, так как действующее отверстие практически не изменяется, а фокус-ное расстояние укорачивается. Однако время экспонирования можно оставить прежним в связи с уменьшением освещенности изображения за счет увеличения расстояния.

Промышленностью выпускаются установки типа ФМН-2, ФМН-3, имеющие раз-личные приспособления для макро- и микросъемки прозрачных и непрозрачных объектов. Формат кадра 9x12 см, объективы — микроанастигматы — откорригиро-ваны для съемки с близких расстояний и допускают съемку в масштабах от 1:2 до 20:1. Пере-носная установка МФА-7 рассчитана для работы с малоформатным зеркальным аппара-том в полевых условиях. В комплект входят три объектива в специальных оправах для съемки в крупных масштабах, промежуточные кольца, две лампы, предметный столик и светофильтры.

Микрофотография применяется для получения увеличенных изображений объек-тов, недоступных невооруженному глазу. Конструкции микроскопов разнообразны в за-висимости от их назначения, однако все они имеют одни и те же основные узлы и устройства. В оптическую систему микроскопа входят объектив, окуляр и осветительная часть. Штатив, предметный столик и механизмы для фокусировки микроскопа являются механическими узлами.

Основные рабочие характеристики микрообъектива — это его увеличение, или фокусное расстояние, апертура (светособирающая способность, или светосила) и рабочее расстояние в миллиметрах, т. е. расстояние от объекта до ближайшей точки фронтальной (передней) линзы. По степени исправления аберраций микрообъективы разделяются на несколько групп.

258

Ахроматические объективы наиболее просты по устройству, с исправленной хро-матической аберрацией для двух длин волн. Фокусное расстояние от 1,8 до 55 мм, уве-личение от 1 до 100 х . Применяются в основном для визуального наблюдения в желто-зеленой части спектра. У апо-хроматических объективов хроматическая аберрация почти полностью устранена для всех длин волн. Они хорошо передают тонкую структуру объ-екта, поэтому применяются в наиболее сложных случаях съемки.

Планахроматические и планапо-хроматические объективы дают плоское изоб-ражение по всему полю, примерно при одинаковой степени исправления хроматической аберрации с апохроматами.

Микроанастигматы — короткофокусные объективы, с хорошо исправленными сферической и хроматической аберрациями, имеющие большую глубину резкости. Уве-личение от 60 до 100 х . Относительное отверстие не превышает 1:4,5.

Основные рабочие характеристики объективов выгравированы на их корпусе в виде отдельных букв и цифр.

При микрофотографировании окуляр служит проекционной оптической системой и уже является не окуляром в полном смысле этого слова, а скорее усиливающей системой. Основная характеристика окуляра — это его собственное увеличение при расстоянии до поля зрения 250 мм. Усиливающие системы обозначаются в соответствии с увеличе-нием, которое они дают на матовом стекле, расположенном в 250 мм от верхней поверх-ности самой системы. Собственное увеличение окуляров от 3 до 20 х.

Осветительный аппарат микроскопа состоит из зеркала и конденсора с ирисовой диафрагмой. Зеркало находится внизу микроскопа перед фронтальной линзой конденсо-ра. Плоская сторона зеркала не меняет характера падающего на него пучка, поэтому при работе на микроскопе с конденсором всегда следует пользоваться этой стороной. Кон-денсор предназначен для усиления освещения объекта.

Общее линейное увеличение микроскопа определяется как произведение увеличе-ния объектива на увеличение окуляра.

Простейшую микросъемку с небольшим увеличением можно выполнить с использо-ванием одного объектива микроскопа. В этом случае микроскоп используется как проек-ционный прибор и ход лучей не отличается от хода лучей при макросъемке с большим увеличением. Над микроскопом устанавливают фотокамеру без объектива. К такой съемке прибегают в случаях, когда требуется обеспечить сравнительно большую глубину резко изображаемого пространства.

259

Микросъемку можно произвести при помощи всей оптической системы микроскопа вместе с фотоаппаратом (ФЭД, «Киев», «Зоркий», «Зенит»). Фотокамера располагается над окуляром микроскопа с объективом, установленным на бесконечность.

Микросъемка с использованием всей оптической системы микроскопа и фотоаппа-рата с объективом не может дать хороших результатов, так как всякая оптическая среда, введенная в ход лучей при микросъемке, увеличивает искажение и вызывает дополни-тельные потери света. Для получения высококачественных микроснимков используется вся оптическая система микроскопа с фотоаппаратом без объектива.

Наибольшее распространение в практике получили: • крупноформатные камеры с раздвижным мехом (ФМН-2, ФМН-3); • микрофотонасадки с постоянным расстоянием до поверхности светочувствитель-ного слоя, надеваемые на окулярную трубку микроскопа, с форматом кадра от 4,5 X 6 до 9 X 12 см;

• камеры для работы на 35-миллиметровой пленке; • универсальные микрофотоустанов-ки, в которых камера входит в конструкцию микроскопа (МБИ-б, МБИ-15, «Микрофот», «Панфот», «Ультрафот-П», «Фото-микроскоп».

При прочих равных условиях предпочтение следует отдавать крупноформатным фо-тоаппаратам с наводкой изображения на резкость по матовому стеклу. Полученные кон-тактным способом отпечатки передают больше подробностей объекта съемки, чем сним-ки, полученные проекционным способом печати.

Фотоаппарат закрепляют отдельно от микроскопа, но соосно с ним. Это делается для того, чтобы масса фотоаппарата не смещала тубус микроскопа после фокусировки изображения. Промежуток между микроскопом и фотоаппаратом защищают от света черной бумагой или тканью.

Резкость изображения на микроснимке зависит от устойчивости всей системы, от способа и длительности экспонирования негативного материала. В частности, на резко-сти изображения отрицательно сказываются вибрация здания от проходящего поблизо-сти транспорта, от работающего крупного механического оборудования; хождение в по-мещении, где производится съемка, экспонирование негативного материала с помощью шторного затвора в интервале от 1/5 до 1/1000 с. Центральный затвор не создает вибра-ции.

Негативный материал выбирают по величине общей светочувствительности, по спектральной чувствительности, контрастности, зернистости. На выбор материала по светочувствительности влияют: допустимое время экспонирования, кратность увеличе-ния изображения с негатива, интервал яркости объекта съемки.

Предпочтение следует отдавать менее све точувствительным материалам. Это же относится и к зернистости. Материал по спектральной чувствительности выбирают в за-висимости от окраски препарата, желаемого изменения светлоты отдельных структур препарата в сравнении с фоном, возможности изменять спектральный состав освещения. В целом руководствуются принципами, изложенными в разделе по репродуцированию многоцветных объектов. В связи с малой контрастностью большинства микрообъектов пользуются материалами контрастной и сверхконтрастной градации («Микрат», «ФТ-41», «СК» и др.).

Время экспонирования определяют методом пробной съемки, замером экспоно-метром яркости изображения в плоскости матового стекла или с помощью светочувстви-тельного устройства в корпусе фотоаппарата. Пробную съемку выполняют с мультипли-

260

катором или методом ступенчатого клина. Крышку кассеты в последнем случае разме-чают на 6—9 полос.

Экспозиционный ряд представляет собой геометрическую прогрессию: 1-2-4-8-16-32. Пробные и последующие съемки рекомендуется вести при одинаковых условиях, за-писывая основные параметры в дневник.

Время экспонирования, определенное с помощью светоизмерительных устройств, рекомендуется увеличить в 1,5—2,0 раза, если необходимо передать детали структуры, находящиеся в темных частях объекта съемки.

16.2. Рентгеновская фотография

НАСА опубликовала фотографию Центавра А – галактики, которая находится бли-же всего к Земле. Фотография уникальна тем, что составлена из множества снимков по-добного типа. Сделала их Chandra – современная космическая рентгеновская обсер-ватория.

Все фотографии делались с 5 декабря 1999 года по 29 августа 2012 года. При сборе информации о галактике и попытках ее заснять, было использовано много техники –цифровые тензодатчики и телескопы нового поколения. В итоге удалось собрать данные, равные девяти дней 13 часами и 57 минутам наблюдений.

Центавр А становится ближе к людям Центавр А – это линзообразная галактика, имеющая полярное кольцо. Расположена

она в созвездии Центавра. Трудно представить то расстояние, на котором галактика находится от Земли. 12 миллионов световых лет. Пока что нет техники, способной при-близить человека к Центавре А. Но для того чтобы ее изучить, ученые постоянно делают фотоснимки. Данная галактика – один из самых мощных источников радиоизлучения в созвездии Центавра. Некоторые считают, что на Центавре А возможна жизнь.

Рассматривая фотографию, можно увидеть красный, синий и зеленый цвета. Они обозначают рентгеновские лучи. Красный цвет – цвет низкой энергии. Синий – цвет вы-сокой энергии. На фотографии можно хорошо рассмотреть гигантское образование. Оно тянется от середины галактики и проливается по диагонали влево и вверх. Также ученые различают пылевую полосу, которая по предположению исследователей образовалась в результате столкновения с другой галактикой миллионы лет назад. Чтобы проводить по-добные исследования в России, нужно купить много техники, в том числе итензодатчик цена на которую немалая.

261

Рентгеновские фото

Английский фотограф - Нике Визи (Nick Veasey), который занимается исключи-тельно фотографированием в стиле рентгеновских снимков, для некоторых работ, прибе-гает к помощиPhotoshop.

Новые фото автора

262

263

16.3. Фотографии в криминалистике и судебной практике

Понятие, система и значение криминалистической фотографии Криминалистическая фотография – один из разделов криминалистической техники,

представляющий совокупность научных положений и разработанных на ее основе фо-тографических методов и средств, используемых для запечатления и исследования кри-миналистических объектов. Фотографические средства включают съемочную и проекционную аппаратуру, при-

надлежности и реактивы для обработки пленки и бумаги с целью получения фотоизоб-ражений. Подметодами криминалистической фотографии понимают совокупность ре-комендаций и правил по использованию ее средств, главным образом съемочной аппара-туры, для получения фотоизображения запечатлеваемого или исследуемого криминали-стического объекта, которое отвечает предъявляемым требованиям. Фотосъемка должна предшествовать любому другому способу фиксации криминали-

стических объектов и выполняться в соответствии с научными рекомендациями. Опти-мальной признается такая фотофиксация, когда запечатлевается вся цветовая гамма кри-миналистического объекта. Система криминалистической фотографии состоит из двух частей: оперативной и

исследовательской, различающихся по сферам применения.

264

Средства и методы первой используются в криминалистической практике для запе-чатления обстановки, в которой проводилось следственное действие, а также добытых доказательств, организации криминалистической регистрации, розыска преступников, похищенных вещей и в других направлениях. Исследовательская фотография открывает широкие возможности в экспертной дея-

тельности для фиксации и анализа представленных эксперту криминалистических объек-тов. Экспертиза посредством фотографических средств и методов позволяет выявить слаборазличимые и невидимые признаки криминалистических объектов, их цветовые и яркостные отличия, механизм следообразования. Фотографические аналитические мето-ды используются также в целях исследования фотоснимков и фотоаппаратуры, фотома-териалов и химических реактивов при фототехнической экспертизе.

Фотоизображения исследуемых объектов приобщаются к заключениям экспертов, иллюстрируют и обосновывают их выводы. Фотоснимки, в которые вошли фактические данные, важные для раскрытия и расследования преступлений, по своей правовой при-роде относятся к документам и могут использоваться в уголовном судопроизводстве в качестве источников судебных доказательств. Те из них, которые, получены вне сферы уголовного процесса, например отразившие подготовку или совершение преступления, считаются вещественными доказательствами и приобщаются к материалам дела специ-альным постановлением. Снимки, полученные в ходе следственных действий и крими-налистических экспертиз, имеют статус приложений к соответствующим процессуаль-ным документам.

Криминалистическая оперативная фотография

Криминалистическая оперативная фотография – это система научных положений,

средств и методов фотосъемки, применяемых при производстве следственных действий и розыскных мероприятий. Под ее методами понимаются правила и рекомендации, кото-рые обеспечивают получение качественных фотографических изображений запечатлева-емых криминалистических объектов. Производя фотосъемку, нужно следить за тем, чтобы на объектах не было глубоких

теней, закрывающих часть изображения. Тени можно ликвидировать дополнительной подсветкой или изменением точки съемки. Исправление фотоизображений посредством ретуши и других подобных приемов недопустимо. Для фотографирования объектов, имеющих большие габариты либо протяженность,

используется панорамирование. Оно применяется для фиксации длинных объектов в достаточно крупном масштабе, а также тогда, когда фотографируемые предметы не вхо-дят в кадр и нет возможности отойти от них на нужное расстояние. Панорамирование осуществляется путем съемки объекта по частям с последующим монтажом (склеивани-ем) отпечатков в фотопанораму. Различаются линейная, круговая и ярусная панорамы. Съемка линейной панорамы производится с нескольких точек, одинаково удаленных

от объекта, имеющего небольшую глубину вдоль оптической оси объектива. Это, напри-мер, длинное здание, железнодорожный состав, участок автомагистрали и т.п. При съемке круговой панорамы фотографировать нужно с одной точки, но камеру по-

сле фиксации каждого кадра надо поворачивать вокруг вертикальной оси на некоторый угол. Аппарат рекомендуется установить на штатив, а для поворота использовать специ-альную головку с градуированной шкалой. Этот способ применяется при съемке объек-тов, расположенных по некоторому радиусу.

265

В отличие от кругового, ярусное панорамирование осуществляется поворотом фото-камеры вокруг горизонтальной оси для случаев, когда требуется фиксация высоких объ-ектов. При этом масштаб отображения нижних и верхних частей объекта будет неодина-ков вследствие увеличения расстояния до точки съемки. В результате высотное здание, например, приобретает на фотопанораме форму пирамиды. Чтобы избежать этого, ярус-ное панорамирование лучше осуществлять, перемещаясь вдоль фронтальной плоскости объекта, что, правда, далеко не всегда осуществимо. Фотопанораму можно получить с помощью специального аппарата типа «Гори-

зонт», имеющего угол панорамирования по горизонтали 120 градусов, а по вертикали – 45 градусов. Однако чаще для панорамной съемки используют фотокамеры общего назначения типа «Зенит». Запечатлевая им панораму, в каждый последующий кадр, во избежание пропусков при монтаже, следует включать 10 – 15% площади снимаемого объекта, фигурирующей в предыдущем кадре. Наводку на резкость при панорамной съемке нужно производить с обязательным использованием шкалы глубин резкости без повторной фокусировки объектива. В противном случае получатся изображения неоди-накового масштаба, что затруднит монтаж фотопанорамы. При круговом панорамировании для каждого направления съемки выдержку опре-

деляют отдельно, но с таким расчетом, чтобы все негативы были одинаковой плотности. Полученные кадры печатают на одинаковой фотобумаге в одном масштабе, следя за тем, чтобы совмещаемые участки изображений на двух соседних снимках полностью совпа-дали и имели одинаковую плотность. Монтаж панорамы заключается в накладывании и склеивании совмещаемых участков фотоизображений.

Метрическая съемка

Метрическая съемка позволяет определять по фотоснимкам пространственные ха-

рактеристики запечатленных объектов (форма, размеры, положение). Необходимость в установлении по снимкам размеров объектов и расстояний между ними возникает при расследовании различных преступлений, в частности транспортных происшествий. Мет-рическая съемка основывается на расчетах по одиночному фотоснимку, сделанному ап-паратом общего назначения, с введением в кадр предметов известного размера, служа-щих масштабом. В следственной практике наиболее распространены два вида метриче-ской съемки: с линейным и глубинным масштабами. Фотографирование с линейным масштабом осуществляется аппаратом, оптическая

ось которого направлена перпендикулярно к плоскости объекта съемки, где располагают и масштаб. Фотоаппарат размещают так, чтобы его задняя стенка была параллельна плоскости снимаемого объекта, а оптическая ось объектива проходила через его центр. Расстояние до объекта должно быть по возможности минимальным. Это позволит полнее использовать полезную площадь кадра и получить изображение большего масштаба. При запечатлении крупных объектов масштабную линейку помещают на сам объект, но так, чтобы она не закрывала его существенных признаков. Съемку мелких предметов произ-водят с масштабом, лежащим рядом. Съемка с глубинным масштабом проводится фотоаппаратом, установленным опти-

ческой осью своего объектива в направлении, параллельном предметной плоскости, на которой находятся фиксируемые объекты и масштаб. В качестве глубинных масштабов используются ленты или квадраты. С ленточным масштабом снимать следует так. Фото-аппарат закрепляют на штатив, а от него, вдоль оптической оси объектива, по полу или

266

грунту протягивают ленту длиной 10 – 15 м, шириной 10 – 15 см с хорошо заметными делениями, равными, как правило, главному фокусному расстоянию объектива. Первое деление ленты должно начинаться точно под объективом. Печатать нужно со всего кадра с увеличением в целое число раз. В качестве квадратного масштаба применяют лист картона, стороны которого одина-

ковы и кратны фокусному расстоянию объектива. При съемке его укладывают так, чтобы ближайшая к аппарату сторона совпала с краем кадра. В основу расчетов размеров пред-метов и расстояний между ними положены известные закономерности, позволяющие вычислять эти параметры по масштабным снимкам. Определение размеров и расстояний по снимкам с ленточным или квадратным масштабом лучше поручить специалисту.

Фотосъемка при осмотре места происшествия

Фотосъемка при осмотре места происшествия. Для фиксации хода и результатов

осмотра места происшествия осуществляются ориентирующая, обзорная, узловая и де-тальная виды съемки. Ориентирующая съемка предназначена для отражения места происшествия вместе с

прилегающей территорией. Ориентирующие снимки должны давать представление о расположении места происшествия на местности и отвечать на вопрос «где?». Поэтому в границы кадра нужно включать само место и окружающую его территорию. На ориенти-рующих снимках целесообразно показать расположение места происшествия относи-тельно дорог, мостов, улиц, перекрестков и т.п., а для его привязки к местности вклю-чить в кадр находящиеся вблизи постоянные ориентиры. Направление и дистанцию ори-ентирующей съемки определяют в зависимости от вида расследуемого преступления и обстановки, в которой оно произошло. Здесь нередко приходится запечатлевать обшир-ные территории, для чего используют широкоугольные объективы или прибегают к па-норамированию. Обзорная съемка дает хороший результат, когда требуется получить общий вид само-

го места происшествия, поэтому кадр определяется его границами и должен отвечать на вопрос «что произошло?». Точку съемки здесь выбирают так, чтобы на снимке четко просматривались важнейшие элементы обстановки места происшествия и их взаимное расположение. Если одного снимка недостаточно, прибегают к встречной или крестооб-разной съемке. В первом случае фотографировать нужно с двух, а во втором – с четырех противоположных сторон. Если всю обстановку места происшествия включить в один кадр невозможно, производят панорамирование. Узловая съемка необходима при фиксации наиболее важных в криминалистическом

отношении объектов обстановки места происшествия: трупов, взломанных преград, до-рожки следов ног и т.д. Эти снимки должны дать ответ на вопрос «как?». Детальная съемка осуществляется для запечатления отдельных следов и иных важ-

ных особенностей места происшествия. Чтобы снимаемые предметы отобразились более полно, съемку нужно проводить в максимально возможном масштабе с использованием при необходимости удлинительных колец, насадочных линз или специальной фотопри-ставки.

Фотографирование предметов Фотографирование предметов – вещественных доказательств проводят в условиях,

обеспечивающих их наиболее подробное отображение. Для этого предметы вначале под-

267

вергают узловой съемке на месте обнаружения, а затем – детальной. В последнем случае предмет устанавливают в такое положение, в каком он обычно наблюдается в действи-тельности, и фотографируют те его стороны, на которых имеется максимальное количе-ство характерных признаков.

Фотосъемка следов Фотосъемка следов начинается с их фотографирования на фоне окружающей обста-

новки или вместе с предметами-носителями. Затем выбираются самые четкие следы, ко-торые снимают каждый в отдельности по правилам детальной масштабной фотосъемки. Освещение здесь подбирают с учетом степени выраженности в следах рельефа, цвета и иных характерных особенностей.

Фотосъемка при осмотре места происшествия

Фотосъемка при осмотре места происшествия. Для фиксации хода и результатов

осмотра места происшествия осуществляются ориентирующая, обзорная, узловая и де-тальная виды съемки. Ориентирующая съемка предназначена для отражения места происшествия вместе с

прилегающей территорией. Ориентирующие снимки должны давать представление о расположении места происшествия на местности и отвечать на вопрос «где?». Поэтому в границы кадра нужно включать само место и окружающую его территорию. На ориенти-рующих снимках целесообразно показать расположение места происшествия относи-тельно дорог, мостов, улиц, перекрестков и т.п., а для его привязки к местности вклю-чить в кадр находящиеся вблизи постоянные ориентиры. Направление и дистанцию ори-ентирующей съемки определяют в зависимости от вида расследуемого преступления и обстановки, в которой оно произошло. Здесь нередко приходится запечатлевать обшир-ные территории, для чего используют широкоугольные объективы или прибегают к па-норамированию. Обзорная съемка дает хороший результат, когда требуется получить общий вид само-

го места происшествия, поэтому кадр определяется его границами и должен отвечать на вопрос «что произошло?». Точку съемки здесь выбирают так, чтобы на снимке четко просматривались важнейшие элементы обстановки места происшествия и их взаимное расположение. Если одного снимка недостаточно, прибегают к встречной или крестооб-разной съемке. В первом случае фотографировать нужно с двух, а во втором – с четырех противоположных сторон. Если всю обстановку места происшествия включить в один кадр невозможно, производят панорамирование. Узловая съемка необходима при фиксации наиболее важных в криминалистическом

отношении объектов обстановки места происшествия: трупов, взломанных преград, до-рожки следов ног и т.д. Эти снимки должны дать ответ на вопрос «как?». Детальная съемка осуществляется для запечатления отдельных следов и иных важ-

ных особенностей места происшествия. Чтобы снимаемые предметы отобразились более полно, съемку нужно проводить в максимально возможном масштабе с использованием при необходимости удлинительных колец, насадочных линз или специальной фотопри-ставки.

Обычно снимают с верхней точки по правилам метрической съемки. Серия детальных снимков должна дать ответ на вопрос «каков результат?», а все фотографии места про-исшествия – создать наглядное представление об обстановке и последствиях преступно-

268

го события, зафиксировать их максимально подробно, восполняя тем самым возможные погрешности протокольного описания.

Фотосъемка при производстве обыска, предъявления для опознания и проверки

показаний с выходом на место Фотосъемка при производстве обыска, предъявления для опознания и проверки

показаний с выходом на место преследует цель отразить обстановку, в которой прово-дилось каждое из них, важнейшие моменты их выполнения и полученные результаты. Снимки помогают прокурору, адвокату, суду и другим лицам, изучающим уголовное де-ло, объективнее оценить собранные доказательства. При проведении обыска фотографируют обыскиваемое помещение и сам объект с

тайником. Потом – открытый тайник. Если он имеет сложное устройство, то фиксируют основные узлы тайника, а затем – обнаруженные в нем предметы. При предъявлении для опознания вначале следует сфотографировать всю группу

предъявляемых лиц (предметов, обозначенных номерами), потом отдельно – опознанное лицо (объект). Если признаки, обеспечившие опознание, выражены в цвете, съемку ведут на цветные материалы. Фотофиксация при проверке показаний с выходом на место необходимо для того, что-

бы на снимках наглядно отобразить обстановку и места, указанные проверяемым субъек-том. Съемку обстановки рекомендуется осуществлять с тех же точек, с которых делались фотографии при осмотре места происшествия. Если проверяются показания нескольких соучастников преступления, то фиксацию одних и тех же объектов следует вести с одних точек съемки.

Опознавательная фотосъемка

Опознавательная фотосъемка требуется для регистрации, розыска и опознания пре-

ступников, а также трупов неизвестных субъектов для установления личности. Правила этой съемки обеспечивают точную фиксацию внешних признаков человека, используе-мых для его отождествления посредством опознания или портретной экспертизы. С живых лиц делают три погрудных снимка: правый профиль, анфас (спереди) и впо-

лоборота головы вправо, а также спереди в полный рост. Если имеются особые приметы, то их запечатлевают на отдельных кадрах, а при наличии особенностей на левой поло-вине лица снимают и левый профиль. При фотосъемке анфас голове сидящего преступ-ника придают такое положение, при котором горизонтальная линия, мысленно прове-денная по наружным углам глаз, проходит через верхнюю треть ушных раковин. На по-грудных снимках арестованный запечатлевается без головного убора и очков, а волосы не должны закрывать лоб и уши. На снимке в полный рост его фотографируют в той одежде, в которой он был задержан. Погрудные портреты традиционно выполняют в натуральной величины, подбирая такое освещение, при котором наиболее полно переда-ются контуры и особенности лица. Фон должен быть однородного светло-серого цвета. Опознавательная съемка трупов производится с соблюдением приведенных реко-

мендаций, однако погрудные снимки делают анфас, в правый и левый профиль и полу-профиль. Снимают труп и во весь рост, а для фиксации особых примет – обнаженным. В необходимых случаях трупу перед съемкой судебный медик придает прижизненный вид: умывает, причесывает, открывает глаза, припудривает кровоподтеки.

269

Репродукционная фотосъемка Репродукционная фотосъемка – метод получения фотокопий с рукописных, маши-

нописных, машиночитаемых и других документов, рисунков, чертежей, иных плоских объектов. Фотосъемка общего вида документа призвана отобразить его наиболее важные признаки. На снимке должны быть видны: сам документ, включая поля и все детали тек-ста (пометки, оттиски печатей и штампов, подписи и др.), а также имеющиеся поврежде-ния (разрывы, обугливания, линии перегиба и т.п.). Фоторепродуцирование осуществляется, как правило, двумя способами: на репро-

дукционной установке и контактным путем. В первом случае фотосъемку делают при освещении оригинала двусторонним равномерным светом, падающим под углом 25-30°. Документ должен быть параллелен плоскости фотопленки, а оптическая ось объектива направлена в его центр. С оригиналов на прозрачной основе фоторепродукции изготав-ливают контактным путем при проходящем освещении. С непрозрачных документов ре-продукции получают так называемым рефлексным способом, в отраженном свете. Копи-руемый оригинал кладут на твердую ровную основу, а на него, эмульсионным слоем вниз, – рефлексную фотобумагу. Затем бумагу плотно прижимают к оригиналу стеклом и освещают через подложку. После проявки получается негатив, с которого аналогичным способом печатают позитивные фотокопии.

Криминалистическая исследовательская фотография

Криминалистическая исследовательская фотография представляет собой систему

научных положений, средств и методов фотосъемки, используемых для фиксации и ис-следования объектов в ходе криминалистической экспертизы. Она призвана дать в рас-поряжение экспертов фотографические средства и методы анализа криминалистических объектов, а также обеспечить наглядную фиксацию их общего вида и состояния, иллю-страцию результатов проведенных исследований. Фотографические методы чаще всего применяются при экспертизе документов, когда

какие-либо фрагменты текстов дописаны, замазаны, залиты, удалены механическим или химическим способом либо записи исчезли (угасли) от длительного хранения в неблаго-приятных условиях. Для исследования криминалистических объектов желательно фотографическое из-

менение контрастов. Оно позволит получить фотоизображение с необычным соотно-шением яркостей при черно-белой съемке или цветопередачи – при цветной. В эксперт-ной практике изменение контрастов чаще всего проводится в сторону его усиления в це-лях выявления нужных деталей изображения. Оно может быть получено как в процессе съемки, так и путем специальной обработки негатива. В сложных случаях для достиже-ния нужного эффекта эти подходы используются в комплексе. В отличие от черно-белого, цветовой контраст обусловлен различием в спектральном

составе отражаемого объектом света, т.е. соотношением разных хроматических тонов, например синего и оранжевого, фиолетового и желтого. Усилить такой контраст при съемке помогает продуманный выбор освещения, светофильтров и фотоматериалов, а также химикатов для их обработки. Для ослабления фона и выделения деталей требуется светофильтр того же цвета, который нужно погасить.

Максимальный эффект усиления достигается подбором светофильтров противопо-ложного цвета. Так, противоположным фиолетовому является желтый, синему – оранже-

270

вый. Выбрать подходящий светофильтр можно и визуально, разглядывая через него фо-тографируемый объект. Если в процессе первичного усиления не удалось получить изоб-ражение нужного контраста, негатив подвергают дополнительной химической обработке или многократному перекопированию на контрастных фотоматериалах – контратипиро-ванию. Фотосъемка в невидимых лучах спектра основана на их способности проникать че-

рез некоторые объекты, непрозрачные для обычного света, а также иначе, чем видимые лучи, отражаться и поглощаться многими материалами. Эксперты в своей работе чаще используют съемку в инфракрасных и ультрафиолетовых отраженных лучах и фиксацию картины люминесценции объектов в этих лучах. Подобную фотосъемку, а также рентге-нографию проводят для выявления признаков, не воспринимаемых визуально и не вос-производимых фотографическими средствами в видимом свете, например для прочтения вытравленных и залитых текстов.

16.4. Фотографии в печатных изданиях

Фотографии для журналов гравировали, это усложняло процесс тиражирования, именно поэтому их мало использовали в полиграфии. Лишь в конце 70-х, начале 80-х гг. XIX в., когда в полиграфии появятся новые виды воспроизведения фотоснимков (фото-типия, цинкография), порожденные самой же фотографией, фотографии все чаще и чаще стали появляться в массовой печати.

Фототипия - Способ плоской печати со стеклянной или металлической зерненной пластины, покрытой светочувствительным слоем, на которую фотографическим путем

наносится воспроизводимое изображение. При печатании краской смачиваются только печатающие элементы. Второе значение - оттиск, полученный с такой пластины.

Цинкография- Один из видов изготовления репродукционных форм высокой печа-ти. Он позволяет полученные с изооригиналов, в том числе сделанных фотоспособом, негативы копировать на покрытую светочувствительным слоем цинковую пластину, а затем посредством травления кислотой незадубленных при копировании пробельных элементов получать цинкографские клише.

Информационные жанры фотожурналистики

К информационным жанрам журналистики относятся фотоинформация, фоторепор-

таж, фотоиллюстрация. Так, в основе фотоинформации лежит единичный факт, сообщение о котором при-

звано лишь показать зрителю и читателю, где, когда, и с какими первыми последствиями он случился. Фотоинформация - наиболее оперативная форма отображения положитель-ных и отрицательных сторон действительности. Это та форма ее фиксации, которая ра-нее других выделилась в особый жанр фотожурналистики.

Фоторепортаж - более развернутое коммуникативное действие, направленное коммуникатором (фоторепортером, журналистами, органом СМИ) на зрителя и читателя, с целью освещения многосоставного события. Фоторепортаж может состоять из серии снимков, рисующих событие в фазах его изменений, его поступательного или динамиче-ского развития, а может быть, и с показом прогрессирующих или регрессирующих в от-ношении человека последствий.

271

Фотоиллюстрация - вторичный по отношению к тексту визуальный жанр отобра-жения действительности, дающий ее зримый образ на момент осуществления вербально-го коммуникативного действия.

Публицистические жанры фотожурналистики

К художественно-публицистическим жанрам в теории и практике фотожурналисти-

ки чаще всего относят фотозарисовку, фотоочерк, фотопортрет, фотоплакат, фотосериал, фотомонтаж, фотоколлаж.

Фотозарисовка - предтеча фоторепортажа. Как отмечает С. Морозов, истоки жанра обнаруживаются в истории отечественной фотографии и связаны с социальной фотогра-фией. Такое понятие и вид съемки возник после выхода фотографов из павильона и начала съемок "под жизнь", с ее социальными контрастами и противоречиями. Первые фотозарисовки "с натуры" - это серия фотографий нижегородца М. Дмитриева: быт бур-лаков, босяков, странников, крестьян. Уже в его произведениях проявилась основная ти-пологическая черта жанра: не строгое документирование деталей "дна жизни", а созда-ние жизнеутверждающего настроения, попытки вызвать романтическое восприятие дей-ствительности путем создания импрессионистских эффектов, заимствованных из живо-писи.

Фотоочерк - жанр фотожурналистики, отличающийся пристальным вниманием к человеку, "очерчивающий" основные этапы его судьбы, круг встающих перед ним про-блем. Очерк может создаваться о том или ином коллективе, общности людей, о пробле-мах перед ними встающих и ими разрешаемых, о путешествиях, ими совершаемых. От-сюда и разновидности фотоочерка как жанра: портретный, проблемный и путевой.

Фотомонтаж, фотоплакат и фотоколлаж - это такие жанры фотожурналисти-ки, которые объединяет соединение в одном кадре (в одной картинной плоскости) не-скольких сюжетов с целью достижения определенного художественного и пропагандист-ского эффекта. В фотомонтаже эти сюжеты выполнены фотоспособом, в фотоколлаже и фотоплакате - синтетическим изобразительным способом, с помощью рисунка, компью-терной графики. Все эти жанры синтетические, в них активно работают как визуальное изображение, так и емкий, экспрессивный вербальный текст.

Виды тиражирования фотоснимков

Фотолитография - вид графического искусства. Основан на литографическом спо-

собе печатания с применением фотографии, когда камень для получения исходного изображения покрывается светочувствительным слоем. Получила широкое распростра-нение после открытия фотографии в 1839 г. и до изобретения цинкографии в 80-х гг. XIX .Второе значение - оттиск с фотолитографской печатной формы .

Фототипия - способ плоской печати со стеклянной или металлической зерненой пластины, покрытой светочувствительным слоем, на которую фотографическим путем наносится воспроизводимое изображение. При печатании краской смачиваются только печатающие элементы. Второе значение - оттиск, полученный с такой пластины.

Гравюра - (фр. gravure). Вид графического искусства, в котором изображение явля-ется печатным оттиском выпуклого или углубленного рисунка, выполняемого различ-ными приемами гравирования на поверхности пластины ("доски"). Второе значение - са-

272

ма пластина или оттиск с нее. Нередко к гравюре относят и литографию ("плоская" гра-вюра).

Фото-тинто-гравюра - фотоживописный, наиболее распространенный способ ти-ражирования фотографий городских видов и жанровых сцен во второй половине XIX в.

Первые основные направления использования фотографии

Дальнейшие тенденции сохранения и использования изображения развивались по

нескольким направлениям. Это, во-первых, применение фотографии в качестве памятно-го исторического документа, во-вторых - включение ее в арсенал научного инструмента-рия и доказательства. Но самым интенсивным образом светопись стала развиваться в об-ласти бытового и исторического портрета, а также, ввиду кажущейся прогрессивности по сравнению с живописью, как альтернатива произведениям изобразительного искусства. Эти направления фотографии особенно важно различать в начальный период ее истории, когда между некоторыми из них трудно было провести четкую границу. Например, ви-довая фотосъемка географов, этнографов, репортеров-путешественников нередко выпол-няла не только свои естественнонаучные функции, но и имела эстетический характер, а со временем становилась историческим документом. То же можно сказать об индивиду-альных и групповых фотопортретах, снятых в частных, бытовых целях, но становящихся со временем научным и документальным свидетельством эпохи.

Известные отечественные и зарубежные мастера фоторепортажа Фоторепортаж - более развернутое коммуникативное действие, направленное

коммуникатором (фоторепортером, журналистами, органом СМИ) на зрителя и читателя, с целью освещения многосоставного события. Фоторепортаж может состоять из серии снимков, рисующих событие в фазах его изменений, его поступательного или динамиче-ского развития, а может быть, и с показом прогрессирующих или регрессирующих в от-ношении человека последствий.

Фоторепортаж может вылиться и в один, репортажный снимок. Репортаж может быть и серией репортажных снимков, отражающих как одно событие, так и узловые мо-менты ряда событий. Это может быть ряд последовательных или, наоборот, хаотических, событий, объединенных одной темой из области непознанного, неосвоенного еще данной категорией зрителей и читателей. Феномен такого фоторепортажа получил особенно ши-рокое распространение в прессе постсоветской России. В достаточно короткий промежу-ток времени на страницы газет, журналов и книг хлынула информация из всех областей человеческого знания и незнания, человеческой деятельности и недеятельности, окру-жающей человека естественной и неестественной природы.

Первые репортажные снимки с места событий появились в европейских газетах в середине XIX века, - отмечает исследователь фотопублицистики Г. Чудаков (Г. Чудаков, 1988). Их авторов называли "злободневными фотографами". Среди них самым извест-ным был уже упоминавшийся в первых лекциях англичанин Роджер Фентон. Он просла-вился как светописец Крымской войны. Широкую известность получил также военный репортер Мэтью Бреди, показавший суровую и жестокую правду гражданской войны в Америке. В России фоторепортаж как жанр появился и стал развиваться по форме и по содержанию в 70-е годы XIX века. В основном он поступал читателям и зрителям в пуб-ликациях журнала "Всемирная иллюстрация", затем иллюстрированных журналов

273

"Стрекоза" и "Нива". Широко известным фоторепортером конца XIX - начала XX в. стал Карл Булла. Его по праву можно считать родоначальником отечественного фоторепор-тажа.

Жанровые особенности фотоочерка

Фотоочерк - жанр фотожурналистики, отличающийся пристальным вниманием к человеку, "очерчивающий" основные этапы его судьбы, круг встающих перед ним про-блем. Очерк может создаваться о том или ином коллективе, общности людей, о пробле-мах перед ними встающих и ими разрешаемых, о путешествиях, ими совершаемых. От-сюда и разновидности фотоочерка как жанра: портретный, проблемный и путевой.

Это знак времени - постоянная публикация подобных очерков в разного рода изда-ниях. В советские годы к чистильщикам обуви пресса не нисходила. Но историки журна-листики отмечают, что так называемая социальная фотография, социальный очерк и фо-тоочерк от бурной патетики советских лет в последние годы спикировал до постоянного освещения определенных слоев общества, самого его "дна", криминальных, асоциальных групп и личностей. Мотив скандала, эпатажа, насилия, "клубничики" в лучших (то есть худших) традициях буржуазной прессы, которые еще 10 лет назад нещадно критикова-лись, постоянно присутствует в самых респектабельных, а тем более - в "желтых" изда-ниях. Это драма сегодняшнего дня, сегодняшнего фотоочерка. Альтернативой ему явля-ется тема жизни высших слоев постсоветского социума, политической, финансовой, коммерческо-художественной элиты. Последнее определение относится не к народным артистам (многие из них оказались чуть ли не на социальном дне), а к новой генерации деятелей поп - и шоубизнеса, разнообразных проявлений массовой культуры.

Основная доля портретных, очерковых, жанровых снимков, публикуемых в совре-менной российской прессе падает именно на эти слои общества. Открыты и открываются "глянцевые" журналы, основная функция которых - рассказ об известных лицах и персо-нах, так называемых VIP (журналы "Профиль", "Караван истории" и др.).

Выражая законченную авторскую мысль, сюжет фотоочерка всегда завершен на жизнеутверждающей или драматической ноте, чем этот жанр сближается с произведени-ями литературы и искусства. Соотношение факта и образа в отражении реальности, ис-пользование при этом соответствующих изобразительных средств, особенно примени-тельно и к жанру репортажа, и к жанру очерка. Для жанров фоторепортажа и фотоочерка характерна одна и та же типологическая общность - многокадровый изобразительный ряд.

Фотомонтаж, фотоколлаж

Фотомонтаж и фотоколлаж - это такие жанры фотожурналистики, которые объ-единяет соединение в одном кадре (в одной картинной плоскости) нескольких сюжетов с целью достижения определенного художественного и пропагандистского эффекта. В фо-томонтаже эти сюжеты выполнены фотоспособом, в фотоколлаже - синтетическим изоб-разительным способом, с помощью рисунка, компьютерной графики. Все эти жанры синтетические, в них активно работают как визуальное изображение, так и емкий, экс-прессивный вербальный текст.

Чаще всего эти жанры фотожурналистики используются для придания сообщениям о фактах и явлениях действительности, имиджам тех или иных непопулярных политиков, комического и сатирического эффекта. Основоположник и классик жанра фотомонтажа - Джон Хартвильд. Он разрабатывал преимущественно антивоенную, антифашистскую

274

тематику. Основоположник жанра коллажа в изобразительном искусстве (с использова-нием фотографии) - художник Макс Эрнст.

Фотография в прессе: содержание, форма, жанровая структура

2 декабря 2010 Искандер Рубинин

Тезис — «хороший снимок в подписи не нуждается» — нетрудно оспорить. И все-гда следует помнить, что спасти плохой по содержанию и форме снимок хорошей подпи-сью — задача более чем сложная и неблагодарная. Чаще всего в спорах каждый остается при своем мнении, но почти всегда попутно возникает вопрос — обязан ли журналист стремиться к одинаково совершенному владению пером и фотокамерой?В отличие от текстовых и словесных описаний, входящих в человеческое сознание как бы в опреде-ленной логической последовательности, а значит, сравнительно медленно, визуальная информация, благодаря своей конкретности и наглядности, воспринимается мгновенно. Она способна воздействовать с большой эмоциональной силой на читателя-зрителя.

Кроме того, общеизвестно, что статичное изображение обладает свойством глубо-ко и надолго запечатлеваться в человеческой памяти. Видимо, все эти и многие другие преимущества визуальной информации и породили сомнительный тезис универсально-сти фотографического языка для всех стран и народов.

Значительно более аргументирована и подтверждена множеством практических примеров иная точка зрения, афористически выраженная Эдвардом Стейхеном: «Одна фотография может заменить десять тысяч слов при условии, если она будет сопровож-даться десятью словами». Словесное сопровождение в этом случае помогает более ши-рокому охвату явления, проникновению в его сущность, облегчает прочтение и усвоение авторской концепции, подчеркивает идею фото-произведения. Интересно, что многие из тех, кто согласен с утверждением Стейхена, тем не менее относят его к сфере бытова-ния фотографии спортивной, публицистической, информационной, оставляя за художе-ственной фотографией право выражать авторскую идею исключительно визуальными средствами, без помощи текста. При этом такие подписи, как «Портрет», «Этюд», «Пей-заж», трактуются как некий регистрационный знак, «порядковый номер», собственное имя произведения, необходимое для его обозначения в каталоге и не более того.

На самом же деле даже такие, ставшие привычными, шаблонными, названия сним-ков играют роль значительно более важную. Они, пусть самым примитивным образом, но подчеркивают некую абстрагированность изображения, намерение автора преподне-сти читателю-зрителю не саму жизнь в конкретном воплощении, а ее художественную интерпретацию, которая и есть выражение определенной авторской идеи. Что же касает-

275

ся фото-информации, фото-публицистики, то ее фотографическая часть немыслима без текстового обозначения, без ответа на вопросы, которые могут возникнуть у читателя-зрителя.

Самые простые и, как правило, обязательные из этих вопросов — «кто?», «где?», «когда?». Но есть еще и «как?», «почему?», «для чего?» и множество других, перед кото-рыми фотообъектив пасует даже в руках самого опытного, находчивого и талантливого журналиста, вознамерившегося ответить на них одним или даже многими снимками без помощи текста.

Практика журналистской работы богата примерами всяческих недоразумений и ошибок, возникших в связи с нарушением смыслового единства фотографии и ее тексто-вого сопровождения. Но она еще богаче, когда речь идет о фото-журналистике в зару-бежной прессе, фактами преднамеренной дезинформации. Наряду с фото-ложью, рож-денной выбором момента съемки, ракурсом, эффектами оптики, деформацией изображе-ния, ретушью, монтажом и другими ухищрениями, текст к снимкам может работать на дезинформацию, радикально меняя смысл самого, казалось бы, безупречного, с точки зрения подлинности, фотоизображения.

Один и тот же снимок, в зависимости от подписи, графического оформления, пуб-ликации в том или ином органе печати, приобретает совершенно иную трактовку. В ди-рекцию французского фото-агентства «Рафо» однажды почти одновременно обратились католический еженедельник и профсоюзный журнал с просьбой предоставить фотоизоб-ражение, иллюстрирующее в первом случае — символ хлеба и во втором — возрастаю-щую дороговизну муки. Оба издания выбрали для иллюстрации… один и тот же снимок. Директор агентства, усмотрев в этом некую опасность, дал задание фотографу сделать для профсоюзного журнала другой снимок, на котором должен быть изображен хлеб, в совершенно иной композиции и сюжетном решении. Тот же директор агентства, утвер-ждая, что фотоизображение в зависимости от подписи и функционального использова-ния может говорить все, что угодно, привел в качестве примера символический снимок человека, бегущего по дороге против солнца.

Снимок имел большой успех, хотя фотограф Сабина Вайс сделала его только для того, чтобы проверить, заряжен ли фотоаппарат, и попросила своего мужа пробежаться по дороге. Своеобразная подсказка, в какой бы форме она ни была сделана, может иметь для снимка важное оценочное значение.

Подпись под произведением изобразительного искусства, спустя даже значитель-ное время после его создания, почти никогда не меняется. В то же время подпись под фотоснимком может меняться неоднократно и в связи с отдаленностью времени публи-кации от времени создания снимка, и в связи с публикацией в другом органе печати и особенно в связи с новым местом бытования журналистского снимка — в книжном изда-нии или на выставочном стенде.

В наиболее полном объеме сопроводительная подпись выполняет свою роль в слу-чае, если, обладая всеми специфическими свойствами вербальной информации, она не дублирует того, что предложено визуальной информацией, а обогащает, комментирует, придает снимку большую степень достоверности, вызывает интерес к его содержанию. В то же время фоторепортер или бильд- редактор, вкладывая в подпись максимум инфор-мации, не должны полностью лишать читателя- зрителя возможности иметь собственное мнение.

Характер взаимоотношений фотографии и текста, занимаемая ими газетная или журнальная площадь зависят, разумеется, от типов изданий и задач, которые они ставят

276

перед собой. Во многих редакциях периодических изданий в последние годы заметно улучшилось качество текстов к снимкам. С одной стороны, этому способствует возрос-ший интеллектуальный и образовательный уровень репортеров, с другой — привлечение литературных сотрудников и редакторов к серьезной работе над «малыми формами». Можно привести немало примеров интересных, творческих решений, направленных на поиски максимальной эффективности сочетания фотографии и текста.

По многолетней традиции «Комсомольская правда» предоставляет широкие воз-можности своим фоторепортерам и литературным сотрудникам как для иллюстрирова-ния текстовых материалов, так и для широкого сопроводительного текста к снимкам. И в тех и в других случаях, как правило, обеспечена их «стыковка».

Вдумчивый, серьезный подход к текстовому сопровождению снимков должен быть обязателен для всех изданий и при всех обстоятельствах. Но, к сожалению, журналист-ская практика дает немало примеров, когда это условие нарушается. И как результат — кочующие из номера в номер подписи под снимками, созданные по одному трафарету. Максимум, чем они могут информационно обогатить изображение, — это сообщить фа-милии, должности, место работы героев снимков и процент выполненного ими произ-водственного плана. Зачастую по определенному штампу создаются и расширенные тек-стовки, хотя есть возможность решить их в сочетании со снимками как оригинальное журналистское произведение «малой формы». При этом, конечно, следует помнить о главном — текст не должен описывать то, о чем читателю-зрителю уже рассказал сни-мок, а давать новую информацию, как правило, выходящую за рамки кадра, обладающую способностью абстрагировать и обобщать. Истина вроде бы азбучная, но как часто о ней забывают!

16.5. Голография

ГОЛОГРАФИЯ (от греч. холос – полный и графо – пишу) – способ получения объемных изображений предметов на фотопластинке (голограмме) при помощи коге-рентного излучения лазера.

Голограмма фиксирует не само изображение предмета, а структуру отраженной от него световой волны (ее амплитуду и фазу). Для получения голограммы необходимо, чтобы на фотографическую пластинку одновременно попали два когерентных световых пучка: предметный, отраженный от снимаемого объекта, и опорный – приходящий непо-средственно от лазера. Свет обоих пучков интерферирует, создавая на пластинке чередо-вание очень узких темных и светлых полос – картину интерференции.

На экспонированной таким образом и проявленной пластинке отсутствует какое-либо изображение, однако его в зашифрованном виде содержит система интерференци-онных полос, и если голограмму просветить, как диапозитив, лазерным светом той же частоты, что была использована при записи, возникнет «восстановленная голограмма» – объемное изображение снятого предмета, словно висящего в пространстве. Меняя точку наблюдения, можно заглянуть за предметы на первом плане и увидеть детали, ранее скрытые от взгляда, Свет, проходя сквозь систему черно-белых полос голограммы, ис-пытывает дифракцию и воспроизводит волновой фронт, исходивший от снятого предме-та.

Аналогичным образом лазерный луч, пропущенный сквозь отверстие очень малого диаметра, даст на фотопластинке, поставленной за отверстием, систему колец (так назы-ваемые «кольца Френеля»). А световой пучок, проходящий сквозь их изображение

277

(«зонную пластинку»), сойдется в точку. Кольца Френеля представляют собой простей-шую голограмму – голограмму точки.

Голографию изобрел (и придумал название) английский физик Деннис Габор в 1947, исследуя законы построения изображений в оптике и работая над совершенствова-нием электронного микроскопа. Он пришел к выводу, что зарегистрировать полное изображение предмета можно без объектива, используя только пучок когерентного мо-нохроматичного света. Первые голограммы были получены им при помощи ртутной лампы, из спектра излучения которой «вырезалась» очень узкая полоса частот. Диаметр пучка составлял 1–2 микрона, а время экспозиции – несколько часов. Между источником света и фотопластинкой помещался либо прозрачный объект, либо предмет небольшого размера, так что излучение источника выполняло одновременно функции и предметного, и опорного пучков. Поэтому при восстановлении голограммы возникали сразу два изоб-ражения на одной линии, которые создавали взаимные помехи при регистрации. Все это делало невозможным практическое применение голографии, и о ней надолго забыли.

После появления мощного источника когерентного света – лазера интерес к голо-графии вспыхнул вновь. В 1962 американские оптики и радиофизики Эммет Лейт и Дж. Юрис Упатниекс усовершенствовали схему Габора, разделив предметный и опорный пучки, которые стали теперь пересекаться непосредственно перед фотопластинкой. Это позволило, во-первых, голографировать непрозрачные предметы сложной формы, а во-вторых, разнести восстановленные изображения в пространстве. Схема Лейта – Упатни-екса стала основой современных голографических установок.

В это же время на голографические методы записи изображения обратил внимание российский физик Юрий Николаевич Денисюк. Он создал принципиально новый способ записи голограмм в толстом слое фотографической эмульсии. Предметный и опорный пучки приходят к пластинке с разных сторон и интерферируют. В объеме ее эмульсион-ного слоя на разной высоте в областях максимумов интерференции возникают микро-скопические пятна почернения. Падающий на проявленную голограмму свет отражается от них и, интерферируя, формирует восстановленное изображения предмета. При этом из голограммы выходят только свет, частота которого равна частоте записывающего лазер-ного излучения, а все остальные частоты автоматически подавляются. Объемную голо-грамму восстанавливают обычным белым светом, получая монохромное изображение.

В своей работе Ю.Денисюк опирался на способ получения цветных фотографиче-ских изображений, разработанный французским физиком Габриэлем Липпманом в 1891. Луч света из объектива его фотоаппарата попадал на пластинку, залитую с обратной сто-роны ртутью (ее слой служил зеркалом). Отраженные световые волны интерферировали с падающими, создавая в толще фотографической эмульсии стоячие волны. В местах их пучностей возникали области почернения – отражающие поверхности, каждая из кото-рых отражала свет только «своего» цвета. Изображение было цветным, но не объемным. Современная технология позволяет копировать объемные голограммы «по Денисюку» типографским способом. Для этого голограмму получают в особом светочувствительном материале – фоторезисте.

После экспонирования материал обрабатывают растворителем, который смывает его слой до зон почернения. Образуется микрорельеф, с которого снимают отпечаток – матрицу. При помощи этой матрицы в пластическом материала печатают копии гологра-фического рельефа, покрывают их слоем металла и прозрачной защитной пленкой. Та-ким способом изготавливают защитные марки на упаковках пищевых продуктов и доку-ментах. Подделать их практически невозможно.

278

Голографические изображения можно получать при помощи любых когерентных волн, например, акустических, возбужденных в жидкости синхронно работающими виб-раторами. Интерференция звуковых волн создает на поверхности жидкости рябь, с кото-рой эту акустическую голограмму восстанавливают лазерным лучом.

Свойства голограмм

Голографическое изображение отличается от фотографии не только своей объ-

емностью, но и еще несколькими важными свойствами. 1. В любую точку плоской голограммы «по Габору» попадает свет, отраженный от всех точек предмета. Это означает, что любой, самый маленький ее участок содержит зри-тельную информацию обо всем предмете. Голограмму можно разбить на несколько кус-ков, и каждый будет полностью воспроизводить первоначальное изображение. Отпеча-ток голограммы, где черные полосы стали прозрачными и наоборот, дает то же изобра-жение, что исходная голограмма. Ни фотография, ни голограмма «по Денисюку» таким свойством не обладает. 2. Голографическое изображение можно увеличить на стадии восстановления. Когда го-лограмму записывают параллельным световым пучком, а восстанавливают расходящим-ся, изображение увеличивается пропорционально углу расхождения. 3. Если на одну пластинку записать несколько голограмм, используя разные, но не крат-ные, длины волн, все они могут быть считаны независимо при помощи лазеров с соот-ветствующим излучением. Таким же образом можно записать и полноцветное изображе-ние. 4. Голограмму можно рассчитать и нарисовать при помощи компьютера и даже вручную. Так, зонную пластинку Френеля нетрудно начертить, получив простейшую голограмму одной точки, но чем сложнее объект, тем более запутанной становится такая искусствен-ная голограмма.

Применение голографии

Наиболее широкое применение голография находит в науке и технике. Голографи-ческими методами контролируют точность изготовления изделий сложной формы, ис-следуют их деформации и вибрации. Для этого деталь, подлежащую контролю, облучают светом лазера, и отраженный свет пропускают сквозь голограмму эталонного образца. При отклонении размеров от эталонных, искажении формы и появлении поверхностных напряжений возникают полосы интерференции, число и расположение которых характе-ризует степень отличия изделия от образца или величину деформаций. Аналогичным об-разом исследуют обтекание тел потоками жидкости и газа: голограммы позволяют не только увидеть в них вихри и области уплотнений, но и оценить их интенсивность.

16.6. Декоративная фотография

Перенос изображения на ткань или как использовать термотрансферную бумагу

Многие владельцы струйных принтеров даже не подозревают о том, что при помо-щи данных устройств можно напечатать изображения для украшения различных изделий из ткани.

279

Печать изображений для перевода на ткань является, пожалуй, одной из наименее

известных и редко используемых возможностей печатающих устройств. В этой статье мы расскажем, как можно украсить свою футболку, рубашку или иное изделие из ткани уникальным рисунком или оригинальной надписью. Описанным ниже способами можно переносить изображение на изделия из хлопчатобумажных и смешанных тканей, способ-ных выдержать длительный нагрев.

Оборудование и материалы: Принтер. Для печати изображения, переводимого затем на ткань, можно воспользо-

ваться домашним струйным принтером или МФУ. Поскольку в данном случае не требу-ется высокая разрешающая способность, с этой задачей успешно справятся не только со-временные, но и довольно старые модели струйных принтеров, уже давно снятые с про-изводства.

Утюг или гладильный пресс. Для перевода отпечатанного изображения на ткань лучше всего использовать гладильный пресс — он обеспечит наиболее прочную фикса-цию рисунка. Если же пресса нет, можно воспользоваться и обычным утюгом. В послед-нем случае необходимо подготовить рабочий стол с ровной и твердой поверхностью, устойчивой к нагреву (гладильная доска для этой цели, к сожалению, не подойдет). В процессе работы понадобится кусок чистой материи.

Специальные носители. Для перевода изображения на ткань используются специ-альные носители – фотобумага Papyrus T-shirt transfer paper Light (термотрансферная бумага для светлых тканей) или фотобумага Papyrus T-shirt transfer paper Dark(термотрансферная бумага для темных тканей). Структура таких носителей включает плотную бумажную основу и тонкий эластичный слой, прикрепляющийся к ткани при нагревании, — именно на его поверхность и наносится изображение.

Подготовка и печать изображения: Подготовку изображения или надписи можно выполнить в любой программе, под-

держивающей функцию вывода на печать. Несколько изображений небольшого размера можно разместить на одном листе, оставив между их границами 10-15 мм.

280

Следует учитывать, что печать на ткани имеет ряд особенностей. Переведенное изображение может заметно отличаться от отпечатка, выполненного на том же принтере на листе обычной бумаги, — главным образом из-за более низкой контрастности, более узкого цветового охвата и худшего воспроизведения светлых оттенков. Для получения оптимального результата (особенно в случае печати фотографий, репродукций и т.п.) имеет смысл искусственно повысить контраст и насыщенность изображения, а также по возможности исключить из него области, заполненные наиболее светлыми оттенками.

Важный момент: для того чтобы изображение на ткани нормально читалось, его необходимо печатать в зеркальном отражении. Для этого активируйте опцию зеркально-го отражения печатаемого изображения (Flip или Mirror) в окне драйвера принтера или в настройках печати той программы, из которой выводится рисунок. Для проверки пра-вильности выбранных настроек лучше всего воспользоваться режимом предварительного просмотра.

Перевод изображения на ткань при помощи утюга Опечатанное на листе изображение надо вырезать, оставив 5-6 мм свободного про-

странства по периметру. Регулятор утюга необходимо установить в положение, соответствующее макси-

мальной мощности. При наличии отпаривателя его необходимо отключить. Перед нача-лом работы утюг нужно выдержать некоторое время, чтобы он прогрелся до максималь-ной температуры.

Поскольку температурные режимы разных моделей утюгов могут отличаться, име-ет смысл предварительно подобрать оптимальное время для перевода, поэксперименти-ровав с несколькими изображениями небольшого размера и ненужным куском ткани.

Когда утюг готов к работе, положите на поверхность рабочего стола заранее приго-товленный кусок ткани и тщательно разгладьте его, чтобы не осталось морщин и скла-док. Затем положите на ткань изделие, на которое будет переводиться рисунок. Подго-товьте поверхность для перевода изображения, прогладив ее утюгом. Разместите выре-занный отпечаток изображением вниз на том месте, где он должен располагаться соглас-но вашему замыслу.

Последовательность действий при переводе на ткань изображения большого формата с помощью утюга:

281

Для наилучшего закрепления изображения на ткани желательно использовать самую широкую часть рабочей поверхности утюга. При переводе изображения большого разме-ра лучше всего разглаживать лист в несколько проходов, медленно перемещая плотно прижатый к столу утюг вдоль длинной стороны рисунка. Время одного прохода должно составлять около 30 с.

Переверните утюг на 180° и повторите описанную выше процедуру, начав с проти-воположного края. После этого необходимо тщательно разгладить края переводимого изображения, перемещая плотно прижатый утюг по периметру картинки.

Завершив процедуру перевода, дайте изделию остыть в течение одной-двух минут, а затем удалите бумажную основу, взяв ее за любой из углов. Необходимо учитывать, что с полностью остывшего изделия удалить основу будет гораздо сложнее.

При переносе на одно и то же изделие нескольких изображений необходимо разме-щать их таким образом, чтобы они не перекрывали друг друга.

Эксплуатация изделия: • стирайте ткань с переведенным изображением в холодной воде (t<40C) • стирайте изделие вывернув изображение наизнанку • наилучшая сохранность изображений обеспечивается при ручной стирке • используйте порошок для цветных вещей • не используйте отбеливатели или ускоренную сушку • ткань можно гладить утюгом на средней температуре с изнаночной стороны • не используйте режим отпаривания Будьте готовы к тому, что после первой стирки цвета на изображении станут менее

яркими и насыщенными. Хорошо закрепленные изображения способны выдержать несколько десятков сти-

рок с минимальной потерей яркости и насыщенности.

Фотография на пластмассе. Способ с переносом изображения Существует несколько способов исполнения фотографии на пластмассе. Один из

них это способ с переносом изображения. Он дает возможность получать изображение на выпуклых и вогнутых поверхностях.

282

С негатива проекционным или контактным способом изготовляют диапозитив на фотопластинке. При этом диапозитив не должен быть плотным.

Эмульсионный слой диапозитива обрезают до стекла с использованием шаблона и остро заточенного скальпеля по границам кадра. Поверхность пластмассового изделия, которая предназначена для перенесения изображения, тщательно обезжиривают и мати-руют, протирая ее увлажненной пемзовой пудрой, а после этого ополаскивают водой.

Диапозитив, который предварительно размочен в воде, задубливают в 5%-ном рас-творе формалина в течение 5 минут; не промывая, переносят сначала в 2%-ный раствор соляной кислоты на 1-2 минуты, а после этого в полупроцентный раствор фтористого натрия. В этом растворе эмульсионный слой отделяется от стекла. Фотослой с изображе-нием и пластмассовое изделие погружают в ванну с водой.

Наложение фотослоя на изделие выполняют под водой. После этого его извлекают из воды и флейцем выполняют разравнивание фотослоя, при этом из-под него удаляют остатки воды. Далее изделие сушат. Фотослой, после высыхания, можно подвергать до-полнительной фотографической обработке.

На заключительном этапе выполняется лакирование изделия прозрачным лаком. Изделия, которые покрыты нитролаком, можно мыть, как горячей, так и холодной водой.

Фотокерамика, технология или как все это происходит?

В процессе производства фотокерамики выделяют технологию деко-ли и технологию высокоточного совмещения слоев. Технологию фотокерамики мож-но разбить на несколько этапов. Сначала овал или табличка устанавливается на систему высокоточного совмещения. Далее в компьютерной программе Photoshop выбираем не-обходимое изображение. Программа автоматически разделит фотографию на 4 цвета (CMYK). То есть Вы увидите четыре картинки одной фотографии в различных цветах: черном, желтом, пурпурном и голубом. Выбираем цвет (к примеру, голубой) и посылаем на печать. Далее:

• принтер печатает изображение адгезионными (“липкими”) чернилами; • посыпаем кисточкой на рисунок керамический порошок голубого цвета (поро-шок прилипнет только в тех местах, где принтер напечатал “липкими” чернила-ми, весь остальной порошок сметаем кисточкой в емкость с порошком);

• выбираем в Photoshop другой цвет, тот который мы будем печатать на уже име-ющийся голубой. Повторяется процедура предыдущего пункта (технология фо-токерамики подразумевает повторение процесса печати четыре раза для получе-ния полноцветного изображения). Если нужна черно-белая фотография, то ис-пользуется только черный цвет;

• следующий этап – обжиг в муфельной печи. Необходимая температура – 800-850 градусов, время – 1,5-2 минуты. Когда достигается необходимый температурный уровень, адгезионные чернила выгорают, керамический порошок впекается в по-верхность эмали и образует монолитный блестящий слой на поверхности таблич-ки (овала).

Результат – готовая фотокерамика с фотографическим качеством и низкой себесто-имостью.

283

С возникновением принтеров Mirtels (Миртелс) понятие “керамика-технология” претерпело значительные изменения. Такие керамические принтеры считаются на сего-дняшний день лучшими для фотокерамики по струйной технологии. Они изготовляются на заводах, имеют высокоточный стол, систему высокоточной печати и устройство для экстраточного позиционирования заготовок. В них установлены линейные направляю-щие, которые обеспечивают высокий ресурс работы оборудования и его долговечность.

Технология фотокерамики с использованием таких принтеров позволяет наносить фотографии на различные керамические изделия, эмалированные овалы, таблички (фотоплитка) и даже заготовки из фарфора! Стоит еще раз упомянуть о низкой себестои-мости конечного продукта.

Технология нанесения фотографий на кружки

Технология, используемая для переноса изображений на кружки, называется суб-лимационным переносом. Этот вид печати позволяет изготавливать небольшие тиражи (до одного экземпляра) в короткий срок. С помощью сублимационной печати изображе-ния получаются яркими, фотореалистичными и наносятся по всей поверхности кружки с разрешением 1440 dpi и выше.

Суть сублимационной технологии состоит следующем: краситель проникает глубо-ко внутрь структуры слоя поверхности благодаря химическому процессу, при котором чернила переходят из твердого состояния в газообразное. В результате на поверхности кружки образуется стойкое изображение, которое в течение длительного периода не бу-дет подвержено помутнению, растрескиванию или отслаиванию.

Процесс нанесения изображений на кружки состоит из следующих этапов: 1. Изображение, которое предполагается нанести на поверхность, верстается в гра-

фической программе на компьютере в зеркальном отображении. 2. Подготовленное изображение печатается на специальной сублимационной бума-

ге специальными сублимационными чернилами на струйным принтером. 3. Полученная распечатка накладывается на поверхность кружки и закрепляется на

ней термоскотчем. 4.Подготовленная к печати кружка устанавливается в термотрансферный кружеч-

ный термопресс и прогревается там под давлением в течение нескольких минут. 5. Кружку извлекают из термопресса и удаляют бумагу с ее поверхности. На кружке

остается полученное изображение.

284

К главным преимуществам сублимационной технологии можно отнести ее удоб-ство и простоту при минимальных затратах на оборудование.

Надглазурная деколь

Надглазурная деколь — технология нанесения изображения на изделия из керами-ки, стекла и фарфора, широко используемая в промоиндустрии. Логотипы и рекламные сообщения печатаются деколью, в первую очередь, на посуде — кружках, чашках и блюдцах.

Технология нанесения деколи

Сначала для каждого цвета готовятся трафареты, затем через них необходимые краски продавливаются на специальную гуммированную бумагу. Каждый слой просу-шивается. Когда все цвета наложены, изображение покрывают прозрачным лаком. Гото-вая «переводная картинка» сохнет около суток. Затем бумага вымачивается в воде, при-жимается к поверхности изделия и аккуратно отделяется от изображения. Этот момент особенно важен — любые неровности и пузырьки влияют на качество готового нанесе-ния. Посуда с переведенными наклейками сохнет, а затем отправляется в муфельные пе-чи для обжига.

285

17. Регенерация серебра и экология фотопроцессов

17.1. Виды серебросодержащих отходов на фотопредприятиях и органи-зация их сбора 17.2. Способы регенирации серебра из серебросодержащих отходов 17.3. Среднее содержание серебра в используемых фотопредприятиями фотоматериалах 17.4. Характеристика основных загрезняющих веществ сточных вод по-сле фотохимической обработки материалов

17.1. Виды серебросодержащих отходов на фотопредприятиях и органи-

зация их сбора

На производстве образуются следующие виды отходов, содержащих серебро: ü фиксажные растворы (содержат основную массу серебра); ü первая непроточная промывная вода, в которой после фиксирования промыва-

ются светочувствительные материалы; ü остатки и обрезки неэкспонированных светочувствительных материалов; ü негативы, диапозитивы; ü отпечатки на фотобумаге; ü непроточные промывные воды эмульсионного производства, содержащие гало-

генид серебра; ü серебросодержащая эмульсия, удаленная с фотопластин или фотопленок. Для накопления серебра в растворах обязательно: ü иметь концентрацию серебра в отработанных фиксирующих растворах, полу-

ченных от фиксирования фотопластинок и пленок, не менее 4,5 - 5 г/л, не разбавлять их растворами, менее насыщенными серебром;

ü первые непроточные промывные воды после фиксирования использовать для приготовления свежего фиксажа или регенерации старого (количество серебра в про-мывной воде можно допускать до 0,5 - 1 г/л);

ü в целях наиболее полного сбора серебра иметь для промывки, после первой, вто-рую ванну. Когда первая ванна насытится серебром, она заменяется второй ванной.

Аппаратура и вспомогательное оборудование

Для сбора, обработки и хранения серебросодержащих отходов должна приме-

няться следующая аппаратура и вспомогательное оборудование: 1. Комплект электролизной установки типа КВУ-19, "Ладога" (изготовитель завод

"Староруссприбор", г. Старая Русса) или установки "М-1", "М-2". 2. pH-метр-милливольтметр pH-340, для определения pH растворов. Примечание. В случае отсутствия прибора для определения pH раствора мож-

но применять бумагу индикаторную универсальную pH-1-10, ТУМХ-ПОРУ 76-56, но-менклатурный номер 340018.

3. Выпрямитель тока типа ВСА-200.

286

4. Реостат. 5. Дистиллятор Д-4, модель 737. 6. Трансформатор типа ЛАТР-2. 7. Электронасос типа ВСМ. 8. Вытяжной шкаф. 9. Электроплитка с закрытым элементом типа ЭПТ-2-2/220 ГОСТ 306-76. 10. Сушильный шкаф для высушивания серебросодержащего осадка. 11. Баки для отработанных фиксирующих растворов. 12. Кюветы для высушивания осадка. 13. Ящик для сбора фотоотходов. 14. Баки для сбора отходов и непроточных промывных вод при изготовлении фото-

пластин. 15. Шпатель. 16. Мешки полиэтиленовые или бумажные для сбора серебросодержащего осадка. 17. Бачки из нержавеющей стали или эмалированные ведра для обработки фотослоя. 18. Тележки для транспортировки баков с растворами. 19. Баки для осаждения солей серебра химическим способом. 20. Пробирки центрифужные. 21. Мензурки, мерные колбы, стеклянные стаканы, цилиндры, пробирки, пипетки и

другая стеклянная и фарфоровая посуда. 22. Подставки для пробирок. 23. Штативы лабораторные. 24. Аргентометр 8Э-27.

17.2. Способы регенирации серебра из серебросодержащих отходов

Рабочие растворы

Рецепт N 1. Буферная смесь для определения процентного содержания серебра в от-работанном фиксирующем растворе с помощью аргентометра.

Раствор "А" Кислота лимонная 9 г Натрий или калий лимоннокислый 100 г Вода дистиллированная до 1000 мл Способ приготовления: отвешенное количество лимонной кислоты растворяют при

помешивании в небольшом количестве (200 - 300 мл) горячей воды (50 - 60 °C), затем вводят лимоннокислый натрий или калий. По окончании растворения, добавляя холод-ную воду, доводят раствор до требуемого объема и фильтруют через бумажный фильтр.

Вместо лимонной кислоты и лимоннокислого натрия или калия для приготовления раствора "А" можно применять уксусную кислоту и уксуснокислый натрий (в тех же ве-совых соотношениях).

Раствор "Б" Желатина фотографическая 4 г Масло гвоздичное 4 капли Вода дистиллированная до 1000 мл

287

Примечание. При отсутствии гвоздичного масла допускается добавление в рас-твор желатины 30 мл этилового спирта.

Способ приготовления: отвешенное количество желатины заливают небольшим количеством (50 - 100 мл) холодной воды. После набухания желатины сосуд ставят в во-дяную ванну (25 - 30 °C), где желатина плавится. Затем теплой водой (25 - 30 °C) доводят раствор до требуемого объема и фильтруют через вату. Готовый раствор, помещенный в стеклянную или фарфоровую посуду с плотно закрывающейся крышкой, следует хра-нить в холодильнике. Перед употреблением раствор подогревают на водяной бане до 25 - 30 °C.

Раствор "В" Натрий сернистый кристаллический 10 г (3,25 гб/в) Натрий сернистокислый безводный 6 г Вода дистиллированная до 100 мл Способ приготовления: отвешенное количество сернистого натрия растворяют при

помешивании в небольшом объеме холодной воды, добавляют сульфит натрия, продол-жают растворение и затем доводят объем раствора до 100 мл. Раствор фильтруют через бумажный фильтр. Готовить, хранить и применять раствор сернистого натрия следует в вытяжном шкафу.

Рецепт N 2. Растворы для определения аналитическим способом процентного со-держания серебра в отработанном фиксирующем растворе.

Раствор "А" Натрий едкий 200 г Вода дистиллированная до 1000 мл Способ приготовления: едкий натрий насыпают в сосуд с небольшим количеством

холодной воды, растворяют при помешивании, затем доливают холодную воду до требу-емого объема. Готовить раствор и обращаться с ним следует с большой осторожностью: в резиновых перчатках и спецодежде. На сосуде с раствором должна быть предостерега-ющая надпись.

Раствор "Б" Натрий сернистый кристаллический 200 г Вода дистиллированная до 1000 мл Способ приготовления: отвешенное количество сернистого натрия засыпают в со-

суд с небольшим количеством холодной воды, растворяют при помешивании и добавля-ют воду до 1000 мл. Раствор фильтруют через бумажный фильтр. Все работы следует выполнять в вытяжном шкафу, там же хранить раствор.

Рецепт N 3. Раствор для определения степени истощенности фиксирующего раство-ра.

Калий йодистый 100 г Вода до 1000 мл Способ приготовления: йодистый калий при помешивании растворяют в неболь-

шом (200 - 300 мл) объеме горячей воды (50 - 60 °C). По окончании растворения доводят объем раствора до 1000 мл. После остывания раствор фильтруют через бумажный фильтр. Хранить в сосуде из темного стекла с притертой пробкой.

Рецепт N 4. Раствор сульфита натрия для добавления в фиксирующие растворы при извлечении из них серебра электролитическим способом.

Натрий сернистокислый безводный 375 г Вода до 1000 мл

288

Способ приготовления: сернистокислый натрий растворяют при помешивании в небольшом (200 - 300 мл) объеме горячей воды (45 - 50 °C). По окончании растворения доводят объем раствора до 1000 мл. После остывания раствор фильтруют через ватный фильтр.

Рецепт N 5. Отбеливающий раствор, используемый при химической обработке пле-ночных материалов.

Медь сернокислая 25 г Натрий хлористый 80 г Вода до 1000 мл Способ приготовления: отвешенное количество сернокислой меди растворяют при

помешивании в небольшом количестве горячей воды (45 - 50 °C), добавляют хлористый натрий и продолжают растворение. Затем раствор доводят холодной водой до требуемо-го объема.

Рецепт N 6. Фиксирующий раствор, используемый при химической обработке пле-ночных материалов.

Натрий серноватистокислый 350 г Натрий сернистокислый безводный 25 г Вода до 1000 мл Способ приготовления: отвешенное количество серноватистокислого натрия рас-

творяют при помешивании в небольшом количестве горячей воды (45 - 50 °C), добавля-ют сернистокислый натрий и продолжают растворение. Далее раствор доводят холодной водой до требуемого объема.

Рецепт N 7. Растворы для определения условной цены деления микроамперметра аргентометра.

Раствор "А" Натрий серноватистокислый 100 г Натрий сернистокислый 7,5 г Уксусная кислота 90% 10 - 15 мл Вода дистиллированная до 500 мл Раствор "Б" Азотнокислое серебро 16,99 г Вода дистиллированная до 1000 мл Способ приготовления: в мерную колбу объемом 500 мл наливают 300 - 350 мл ди-

стиллированной воды, растворяют в ней последовательно указанные количества серно-ватистокислого и сернистокислого натрия, затем вливают уксусную кислоту. Параллель-но приготавливают 0,1 N раствора азотнокислого серебра. Для этого в мерную колбу объемом 1000 мл всыпают отвешенное количество азотнокислого серебра, наливают в колбу столько воды, чтобы растворилось все серебро. Затем доводят раствор водой точно до 1000 мл. Далее к раствору "А" небольшими порциями из бюретки добавляют 46,5 мл 0,1 N раствора "Б". Затем доводят водой объем раствора до метки 500 мл.

Описание технологических процессов

1. Извлечение серебра из отработанных фиксирующих растворов. Отработанные фиксирующие растворы, первые непроточные промывные воды от

ополаскивания фотоматериалов после фиксирования запрещается сливать в канализацию без предварительного извлечения из них серебра. Фотоцех должен иметь необходимое

289

количество тары, баки из нержавеющей стали, титана или винипласта, предназначенные для сбора серебросодержащих растворов, и приспособления (сифоны, шланги, тележки) для слива и транспортировки их к месту регенерации.

1.1. Электролитический способ. 1.1.1. Определение степени истощенности фиксирующих растворов. В пробирку наливают 25 - 30 мл проверяемого фиксирующего раствора и добавляют

к нему с помощью пипетки 3 - 4 капли раствора йодистого калия. Если осадок не образу-ется, то раствор не истощен. Образование желтого осадка свидетельствует об истощении раствора. В этом случае определяется содержание серебра, фиксирующий раствор с по-мощью резиновых шлангов сливают в небьющиеся сосуды и отвозят для переработки.

1.1.2. Определение процентного содержания серебра в отработанных фиксирующих растворах.

Процентное содержание серебра определяется с помощью аргентометра следу-ющим образом:

• в кювету аргентометра вливают 2 мл исследуемого фиксирующего раствора, 40 мл буферного раствора, состоящего из смеси растворов "А" и "Б", взятых в соот-ношении 1:1. Добавлением дистиллированной воды объем раствора доводят до 50 мл и перемешивают;

• устанавливают стрелку микроамперметра на нулевое положение; • добавляют в кювету 1 мл раствора "В" (рецепт N 1). Раствор, находящийся в кю-вете, приобретает коричневую окраску, интенсивность которой пропорциональна количеству серебра, содержащегося в фиксирующем растворе;

• путем отсчета по шкале определяют, на сколько делений от нулевого положения отклонилась стрелка микроамперметра и, пользуясь таблицей, составленной для данного аргентометра, устанавливают концентрацию серебра в отработанном фиксирующем растворе.

Закончив работу, кювету необходимо промыть и насухо вытереть чистой тканью. Для составления таблицы предварительно определяют условную цену деления

микроамперметра, аргентометра следующим образом: • В кювету аргентометра наливают 10 мл раствора "А", 10 мл раствора "Б" (рецепт

N 1), 20 мл дистиллированной воды и 1 мл раствора рецепта N 7. • Устанавливают стрелку микроамперметра на нуль, добавляют 10 мл раствора "В"

(рецепт N 1). • Записывают показание стрелки микроамперметра. Для определения цены деления микроамперметра необходимо количество серебра

(1,08 г) разделить на количество делений, на которое отклонилась стрелка микроампер-метра.

При отсутствии аргентометра концентрацию серебра определяют аналитиче-ским способом следующим образом:

• В центрифужную пробирку объемом 10 мл наливают 5 мл отработанного фикси-рующего раствора и добавляют с помощью пипетки 3 мл раствора "А" и 2 мл раствора "Б" (рецепт N 2).

• Смесь сильно взбалтывают, закрывают пробирку пробкой, оставляют на 2 - 3 ча-са, укрепив ее вертикально в штативе для отстаивания раствора.

• Через 2 - 3 часа по объему выпавшего осадка определяют процентное содержание серебра: объем 0,07 мл выпавшего осадка соответствует 1 г серебра в 1 л фикси-рующего раствора.

290

Например, при объеме выпавшего осадка 0,35 мл количество серебра составит 0,35 : 0,07 = 5 г.

Для более точного определения содержания серебра в отработанных фиксиру-ющих растворах может быть применена следующая методика:

• 10 мл фиксажа наливают в колбу, добавляют 20 мл 20-процентного раствора сер-нистого натрия, 50 мл дистиллированной воды и смесь доводят до кипения;

• после выпадения серебра в осадок содержимое колбы отфильтровывают через бумажный обеззоленный фильтр и промывают его 2 - 3 раза водой;

• фильтр вместе с осадком помещают в колбу и наливают в нее водный раствор (1:1) азотной кислоты так, чтобы фильтр был в нее погружен;

• колбу подогревают до растворения осадка и фильтра, снимают с плитки, добав-ляют 2 мл насыщенного раствора железоаммонийных квасцов и 50 мл дистилли-рованной воды;

• раствор охлаждают и титруют 0,1% раствором роданистого аммония; • количество серебра в фиксаже (П) вычисляют по формуле: а x 0,0047 x 1000 а x 4,7 П = ----------------- = -------, г/л 10 10 где: а - количество роданистого аммония, пошедшего на титрование; 0,0047 г/мл - титр раствора роданистого аммония.

Определение режима электролиза

Для правильного проведения процесса электролиза необходимо предварительно установить и поддерживать определенный режим работы установки, зависящий от сле-дующих показателей: процентного содержания серебра в отработанном фиксирующем растворе, объема подлежащего обработке раствора, силы тока, подаваемого в электро-лизную установку.

Режим электролиза указывается в соответствующих инструкциях, прилагаемых к каждой установке. Если выявится необходимость рассчитать режим, то можно пользо-ваться следующей схемой.

Процентное содержание серебра в фиксирующих растворах определяют с помощью аргентометра или аналитическим способом.

Общий объем подлежащего переработке раствора определяется в процессе загрузки электролизной установки.

Силу тока, необходимую для осаждения серебра, вычисляют по формуле: F x q J = -----, z x n где: J - сила тока в амперах (А); F - число Фарадея, равное 26,8 А/ч; q - количество серебра, подлежащего осаждению в 1 час (или мощность установки);

величина постоянная для данной установки, зависящая, в основном, от площади катодов и плотности тока в А/кв. дм;

z - эквивалентный вес серебра (107,88);

291

n - выход серебра по току (величина постоянная, принимается равной 0,5). Подставляя числовые значения в формулу, получают исходную силу тока, при кото-

рой следует начинать электролиз. Например, объем отработанного фиксирующего раствора составляет 100 л, концен-

трация серебра в растворе 5 г/л. Следовательно, в электролизном растворе имеется 100 x 5 = 500 г серебра. Электролиз обычно проводят до остаточной концентрации, составля-ющей 0,5 - 0,1 г/л серебра, т.е. в общем объеме должно остаться 100 л x 0,5 г/л = 50 г (или 100 л x 0,1 г/л = 10 г). Таким образом, осаждению подлежит 500 г - 50 г = 450 г серебра (или 500 г - 10 г = 490 г серебра).

Мощность установки "Ладога" составляет 110 - 80 г серебра в час. Для извлечения 450 г серебра потребуется 450 г: 80 г/ч = 6 часов. Сила тока: 26,8 x 80 J = ------------ = 39 А. 107,88 x 0,5 Примечание. Остаточное содержание серебра 0,5 можно допускать в том слу-

чае, если фиксаж регенерируется. Если это не делается, то силу тока надо снизить до 5 - 10 ампер и заканчивать электролиз при содержании серебра не более 0,1 г/л.

Загрузка отработанными фиксирующими растворами ванны для электролиза

Отработанные фиксирующие растворы переливают из рабочих кювет в небьющиеся

сосуды (баки), из которых затем наполняют электролизную ванну. Во избежание выпадения серы и для обеспечения повторного использования регене-

рированного фиксирующего раствора перед началом электролиза необходимо добавить в фиксаж сульфит натрия (рецепт N 4) в количестве 10 мл на 1 л фиксирующего раствора.

После введения сульфита натрия определяют pH раствора, поступающего на элек-тролиз. Реакция должна быть кислой, pH < 7,0, но не ниже 4,5. Подкислять лучше с по-мощью уксусной кислоты.

Процесс электролиза

Заполнив ванну отработанными фиксирующими растворами, включают электролиз-

ную установку в электросеть и при помощи реостата устанавливают по амперметру силу тока.

Не реже чем через каждые 2 - 3 часа проверяют концентрацию серебра в растворе, с тем чтобы вовремя изменить силу тока: при пониженной концентрации и большой силе тока на катоде может образоваться не металлическое, а сернистое серебро.

При проверке отключают установку от электросети и берут из электролизной ванны 20 - 30 мл раствора для анализа, после чего снова включают установку в сеть.

Определяют с помощью аргентометра или аналитическим методом содержание се-ребра в исследуемом растворе. Если оно уменьшилось вдвое, то с помощью реостата уменьшают вдвое силу тока.

Электролиз проводят до концентрации серебра в фиксирующем растворе 0,5 г/л, ес-ли фиксаж подлежит регенерации, и 0,1 г/л, если фиксаж не регенерируют. В последнем случае в фиксаже проводят доосаждение серебра цинковым порошком.

292

При правильно проведенном процессе электролиза на катодах восстанавливается металлическое серебро светло-серого цвета с характерным блеском. Образование даже небольшого количества сернистого серебра ухудшает осадок и затрудняет повторное ис-пользование фиксажа в работе.

Сливание фиксирующих растворов

По окончании электролиза сливают электролит. Для этого пользуются электронасо-

сом или специальным шлангом с краном, имеющимся на электролизной установке. Элек-тронасосом пользуются следующим образом: всасывающий шланг опускают в ванну установки, а сливающий шланг - в пустую бутыль. Насос включают в электросеть, нажимают пусковую кнопку, и электролит из ванны переливается в бутыль. После этого насос выключают нажимом кнопки "стоп" и тщательно промывают водой.

Если применяют шланг, то опускают его в пустую бутыль, открывают кран и сли-вают электролит. Ванну установки промывают водой и насухо вытирают ветошью.

Предназначенные для повторного использования фиксирующие растворы перевозят на специальных тележках в лабораторию для подкрепления, подкисления, фильтрации и дальнейшей передачи в работу.

Сбор осажденного серебра

Осажденное на барабане металлическое серебро снимают после переработки при-

мерно 1000 - 1500 л фиксирующих растворов. Серебро с барабана удаляют с помощью металлического шпателя.

Регенерация фиксажа

В слитом из электролизной ванны растворе фиксажа определяют обычным химиче-ским путем содержание тиосульфата и сульфита натрия, а также кислотность. После это-го добавляют израсходованные компоненты, доводят фиксаж промывной водой до необ-ходимого объема и используют для фиксирования. При этом необходимо раствор про-фильтровать для удаления механических примесей. Число допустимых регенераций за-висит от состава фиксажа и устанавливается опытным путем.

1.Осаждение серебра цинковым порошком. 1.1. Определение степени истощенности фиксирующих растворов (как при электро-

литическим способе). 1.2. Определение процентного содержания серебра в отработанных фиксирующих

растворах (как при электролитическим способе). 1.3. Загрузка отработанными фиксирующими растворами бака для осаждения сереб-

ра (как при электролитическим способе). Загружать бак следует на 3/4 его объема. Для осаждения серебра в фиксирующих растворах используются баки из нержаве-

ющей стали, титана или винипласта. 1.4. Осаждение серебра с помощью цинкового порошка. Серебро осаждают, добавляя на 1 г серебра 2 г порошка. Раствор с цинковым порошком следует перемешивать не менее 2 - 3 раз в сутки. По

истечении 2 - 3 суток раствор проверяют на полноту осаждения серебра. Осаждение можно проводить в одной и той же емкости не более 3 - 4 раз, без сбора осадка.

293

1.5. Проверка полноты осаждения серебра. В фарфоровый или стеклянный стакан наливают небольшое количество (15 - 20 мл)

отстоявшегося фиксирующего раствора. Пипеткой набирают 2 - 5 мл раствора "Б" (ре-цепт N 2).

В пробирку с проверяемым раствором добавляют 3 - 4 капли раствора "Б". При пол-ном осаждении серебра раствор в пробирке остается прозрачным, при неполном - он приобретает черный осадок или мутнеет.

Если в контрольной пробе раствор остался прозрачным, то осветленный фиксирую-щий раствор сливают сифоном в канализацию. При этом серебросодержащий осадок остается на дне ванны.

При появлении в контрольной пробе помутнения или черного осадка в фиксирую-щий раствор вводят дополнительное количество цинкового порошка (в зависимости от остаточного содержания серебра в фиксаже) и оставляют раствор на сутки для отстаива-ния.

Убедившись в полном осаждении отстоявшегося раствора, после вторичной провер-ки, его сливают через фильтр в канализацию. Осадок выгружают на тканевый фильтр и оставляют в подвешенном состоянии на 10 - 15 часов для удаления из него избытка вла-ги.

1.6. Сбор и обработка осадка. После удаления из осадка избытка влаги, его выкладывают тонким слоем в кюветы

и высушивают в сушильном шкафу или в условиях помещения. Сушка в шкафу производится при 30 - 35 °C, а в условиях помещения при 18 - 20 °C

и относительной влажности 50 - 55%. Сухой порошок серебросодержащего осадка соби-рают в полиэтиленовые или бумажные мешки для отправки на перерабатывающие заво-ды.

2. Извлечение серебра из отходов при изготовлении фотопластин и из непро-точных промывных вод.

Серебросодержащий фотослой с отбракованных и отработанных бромосеребряных негативов и позитивов должен быть снят и собран.

С мокрых отбракованных негативов и позитивов фотослой снимается механическим путем с помощью шпателя. Сухие отработанные негативы и позитивы необходимо сна-чала размочить теплой водой (с температурой +40 °C), а затем снять слой с помощью шпателя. С отретушированных негативов предварительно смывается водой и щеткой ре-тушерная краска. Фотослой собирается в специально предназначенные сосуды и по мере накопления передается в лабораторию для обработки.

Промывные воды от ополаскивания фильер, бачков, мерной посуды и других пред-метов, используемых в процессах изготовления фотоэмульсии и полива фотопластин, собираются в специальные сосуды и по мере накопления вводятся в фиксаж, передавае-мый на электролиз.

2.1. Обработка фотоотходов. Фотоотходы обрабатывают под вытяжкой в эмалированных ведрах или бачках, из-

готовленных из нержавеющей стали. Фотоотходы помещают в бачок или ведро объемом 8 - 10 л, заполняя 2/3 объема, и нагревают на электроплитке до 50 - 60 °C. Осторожно, небольшими порциями, в раствор добавляют щелочь, из расчета 50 г на 1 л фотоотходов.

После добавления щелочи раствор следует довести до кипения и кипятить в течение 3 - 4 часов до полного гидролиза желатина, содержащегося в фотоотходах.

2.2. Осаждение серебра железным купоросом.

294

По окончании обработки сосуд с фотоотходами снимают с нагревательного прибора и оставляют его в вытяжном шкафу. В горячий раствор добавляют железный купорос из расчета 10 г на 1 л фотоотходов. Раствор тщательно перемешивают с помощью деревян-ной или винипластовой лопатки.

После добавления железного купороса раствор должен отстояться в течение 5 - 10 часов. В результате серебросодержащая соль оседает на дно сосуда, раствор постепенно осветляется. Осветленный раствор сливают в канализацию, а оставшуюся часть раствора с осадком выливают на тканевый фильтр и оставляют в подвешенном состоянии на 10 - 15 часов для удаления из него избытка влаги.

2.3. Сбор и обработка осадка. После удаления избытка влаги из осадка, его аккуратно счищают с фильтра с помо-

щью шпателя, перекладывают в кюветы и высушивают так же, как при осаждении сереб-ра из отработанных фиксирующих растворов. Высушенный осадок счищают с кювет, со-бирают в полиэтиленовые или бумажные мешки. Содержание серебра в высушенном осадке 19 - 21%.

3. Извлечение серебра из пленочных отходов (негативов, позитивов) и отпечат-ков на фотобумаге.

3.1. Сбор и подготовка отходов. Использованные и отбракованные негативы (позитивы), изготовленные на фото-

пленке, а также фотоотпечатки собирают в ящики из негорючего материала. Перед обработкой пленочные фотоотходы нарезают на небольшие куски (примерно

10 x 10 см). С отретушированных негативов предварительно смывают холодной водой ретушерную краску.

3.2. Химико-фотографическая обработка пленочных отходов и отпечатков. 3.2.1. Отбеливание. Подготовленные отходы загружают в бак с отбеливателем (рецепт N 5). Во избежа-

ние слипания кусков пленки между собой отходы следует загружать небольшими порци-ями. В процессе отбеливания металлическое серебро переходит в хлористое. Отходы оставляют в отбеливателе на 5 - 10 мин.

3.2.2. Промывка. Отходы промывают в проточной воде в течение 1 - 2 мин. 3.2.3. Фиксирование. Промытые куски пленки помещают в бак с фиксирующим раствором на 10 - 15 мин.

Для фиксирования пленочных фотоотходов надо использовать бывшие в употреблении фиксирующие растворы.

В процессе фиксирования галоидные соли серебра переходят в раствор в виде рас-творимой соли, накапливающейся в нем до содержания 4,0 - 5,0 г/л.

3.3. Извлечение серебра из фиксирующих растворов. Производят электролитическим методом или осаждением серебра цинковым по-

рошком. 3.4. Сбор смытой основы. Остающуюся после химической обработки основу пленки промывают, сушат и сда-

ют в контору Вторсырья. Хранить основу следует в ящиках из негорючего материала.

295

17.3. Среднее содержание серебра в используемых фотопредприятиями

фотоматериалах

Отходы фотографических материалов

Все фотографические материалы состоят из светочувствительных эмульсионных и вспомогательных слоев и подложки. В качестве последней применяются высокополи-мерные пленки, стекло и бумага. Фотографические эмульсионные слои содержат галоге-ниды серебра в виде дисперсных кристаллов, равномерно распределенных в желатине. Фотоэмульсионные слои в обычных высушенных светочувствительных материалах со-держат 40-60% галогенидов серебра (обычно AgBr), 30-50% желатина и 6-10% воды. Со-держание галогенидов серебра в фотографических слоях изменяется в очень широких пределах в зависимости от характера, назначения и типа фотоматериалов.

При изготовлении эмульсий исходными являются водножелатнновый раствор гало-генидов (бромистого калия КВг, бромистого аммония NH4Br, йодистого калия KI, хло-ристого натрия NaCl и др.) и раствор азотнокислого серебра AgNО3 Для аммиачных эмульсий применяют водно-аммиачный раствор AgN03, получаемый при добавлении к водному раствору AgNО3 25%-нoro раствора аммиака по суммарной реакции:

AgNO3 + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]NО3 + 2H2О При смешении исходных растворов протекают следующие реакции: AgNO3 + Ме Hal = Ag Hal + MeNO3 или [Ag(NO3)2]NО3 + Ме Hal = Ag Hal + MeNO3 + 2NH3, где Me-K, Na или NH4; Hal - Br, I или CI. Галогенид серебра выделяется из раствора в виде микрокристаллов, равномерно за-

полняющих желатиновую среду. В 1 см3 эмульсии в зависимости от условий синтеза может присутствовать от 109 до 1014 микрокристаллов. Полученную эмульсию, точней суспензию, выстаивают, удаляют из нее промывкой

или другими способами нитрат того или иного металла, остаточный аммиак и избыточ-ную соль галогена и подвергают второму выстаиванию при 40-50 °С, при котором в кри-сталлах галогенидов возникают центры светочувствительности. Затем эмульсию охла-ждают до превращения в твердый студень. При изготовлении фотографических материа-лов этот студень расплавляют, фильтруют эмульсию, наносят ее на подложку в полив-ных машинах и подвергают нанесенные эмульсионные слои студенению и сушке. В фотоэмульсию помимо основных реагентов вводят: стабилизаторы, сохраняющие

свойства эмульсии длительное время, пластификаторы, придающие гибкость и пластич-ность желатиновому слою, дубители, повышающие точку плавления и прочность жела-тинового слоя, антисептики, предохраняющие эмульсию от воздействия бактерий. При экспонировании фотографического слоя в освещенных его местах происходит

фотохимическая реакция, при которой в кристаллической решетке галогенида (бромида) серебра электроны переходят от ионов галоида (брома) к иону серебра:

Ag+Br- + hy = Ag + Br, где hy — энергия кванта. Образовавшийся по этой реакции бром, покидая микрокристалл, поглощается жела-

тиной эмульсионного слоя. Выделяющееся серебро служит для образования скрытого фотографического изображения.

296

Проявление заключается в обработке пленки медленно действующим органическим восстановителем (гидрохиноном, метолом или другими соединениями), избирательно восстанавливающим серебро в тех зернах AgBr, которые уже содержали его в виде заро-дышей скрытого изображения.

На примере гидрохинона процесс протекает по схеме: ОН ОН + 2AgBr ↔ O= =O + 2HBr + 2Ag В результате скрытое изображение усиливается и становится видимым серебряным

изображением. Это изображение является обратным - негативом, на котором светлым областям оригинала соответствуют темные пятна и наоборот. Целью последующей за проявлением операции фиксирования является полное уда-

ление из эмульсионного слоя невосстановленного при проявлении галогенида сере-бра. Для его растворения используют вещества, образующие с серебром растворимые комплексные соединения. Наиболее широкое применение для фиксирования приобрел тиосульфат натрия, кристаллогидрат которого именуется гипосульфитом. Кроме тио-сульфата натрия в качестве фиксирующего вещества используют тиосульфат аммония. Растворимости галоидных солей серебра в воде очень малы. Произведение раствори-

мости бромистого серебра: [Ag+]lBr] = 5,3*10-3, т.е. при растворении AgBr в чистой воде насыщение наступает при концентрации се-

ребра ~8-10-5г/л. Концентрацию насыщения при данном значении произведения раство-римости можно увеличить, уменьшая диссоциацию серебряной соли в растворе. Это до-стигается растворением бромистого серебра в растворителях, дающих с серебром ком-плексные соединения. Чем меньше константа диссоциации комплексного иона серебра, тем больше в рас-

творе должна быть общая концентрация серебра, т.е. тем более растворим галогенид се-ребра, в данном случае AgBr. При избытке тиосульфата (в реальных растворах для обеспечения надлежащего каче-

ства фотографий при фиксировании применяют примерно 10-кратное количество тио-сульфата по сравнению со стехиометрически необходимым) в растворе присутствуют одновременно все три комплексных иона, причем преобладают ионы [Ag (S2О3)3]5-. По Блюмбергу, с поправкой на указанный выше состав комплексного иона в фиксаж-

ном растворе, существует следующая система равновесий: AgBr + 3Na2S2O3 NaBr + Na5[Ag(S2O3)3] 5Na+ + [Ag(S2O3)3]5- Na+ + Br- + Ag+ + 3S2O32- При увеличении количества растворенного серебра растет концентрация соли

Na5[Ag(S2O3)3]5- концентрация комплексного иона [Ag(S2О3)3]5-, следовательно, кон-центрация Ag+. Когда последняя увеличивается настолько, что будет достигнуто произ-ведение растворимости AgBr, раствор будет насыщен бромистым серебром. Применение избытка тиосульфата обеспечивает полный переход бромистого серебра в раствор. Обычно исходные фиксажные растворы содержат 250-400 г/л пятиводного тиосульфата натрия. Содержание серебра в черно-белом изображении зависит от сюжета объекта съемки и

других факторов. На построение изображения расходуется меньшая часть серебра из эмульсионного слоя, большая же его часть переходит в фиксажный раствор. В среднем в фиксажный раствор переходит 50-60% серебра от нанесенного на светочувствительные материалы. В случае фиксирования фотопластинок и фотобумаги этот показатель может

297

достигать 75%, при фиксировании же цветных пленок, фотопластинок со снимками спектральных линий, пленок с осциллограммами, промышленных и медицинских рент-геновских снимков — 80-90%. Отработанные фиксажные растворы, образующиеся у мелких потребителей светочув-

ствительных материалов, обычно содержат 2-7 г/л, редко 14-15 г/л и лишь в исключи-тельных случаях 20 г/л серебра. В этих растворах всегда имеется большой избыток свободного тиосульфата натрия

(или, реже, аммония) и бромистый натрий. В них могут присутствовать добавляемые в процессе фиксирования метабисульфит калия, уксусная кислота, хлористый аммоний, алюминиевые или хромовые квасцы, примеси солей железа, меди и свинца, а также не-отмытые компоненты проявителя и продукты его разложения.

Отработанные фиксажные растворы, поступающие на извлечение серебра, весьма неоднородны по составу. Они часто загрязнены посторонними веществами, попадаю-щими в них при транспортировке и в результате смешивания с другими растворами, применяемыми в фотографии, например, при отбеливании, вирировании и т.п.

Первые (непроточные) промывные воды от промывки фотоматериалов после фик-сирования содержат 1-2 г/л серебра. В состав отходов пленки и фотобумаги входят изношенные («битые») кино-

фотопленки, потерявшие свое значение негативные и позитивные фотоснимки и рентге-новские снимки, различные обрезки кинофотопленки и фотобумаги, бракованные, засве-ченные или потерявшие чувствительность из-за долгого хранения фотоматериалы. Основными сдатчиками этих отходов являются сеть кинопроката (срок службы

демонстрируемого фильма, как правило, не превышает двух лет), рентгеновские каби-неты, фотоателье, лаборатории научных учреждений. Битая пленка образуется также у фотолюбителей, в организациях, занимающихся аэрофотосъемкой и т.п.

Цветографическая пленка является многослойной. Она содержит три эмульсионных слоя, в которых помимо веществ, применяемых для черно-белого изображения, содер-жатся компоненты, которые при появлении дадут цветное изображение (красители). В зависимости от состава красителя получается желтое, пурпурное и голубое окрашивание снимка. В результате цветного проявления в отдельных слоях материала образуются од-нокрасочные и серебряные изображения. Кроме того, в одном из слоев (фильтровом) остается коллоидное серебро. Так как серебряные изображения и фильтровый слой за-крывают цветное изображение, серебро следует удалить из материала. Эту операцию производят в две стадии — отбеливанием красной кровяной солью и фиксированием с помощью тиосульфата.

Битая цветная кино-фотопленка содержит очень малое количество серебра, а в ряде случаев вообще не содержит его. Вполне очевидно, что нельзя объединить для перера-ботки все поступающие отходы кино-фотоматериалов. С другой стороны, перерабатывать отдельно фотоотходы от каждого сдатчика физи-

чески невозможно и нерентабельно, так как встречаются партии отходов массой менее 5 кг, а количество сдатчиков измеряется тысячами. В практике выработана следующая но-менклатура перерабатываемых фотоотходов:

1) рентгеновская пленка медицинская; 2) рентгеновская пленка техническая; 3) фотопленка; 4) кинопленка; 5) фототехническая пленка;

298

6) флюорографическая пленка; 7) аэрофотопленка; 8) осциллографная бумага; 9) фотобумага. Порядок сбора и хранения серебросодержащих отходов от использования фото-

материалов. При использовании фотоматериалов, содержащих серебро, на предприятиях (в

типографиях, издательствах, фотоателье, кино- и фотолабораториях, фото- и рентгенока-бинетах и т.п.) обязательному сбору подлежат: отработанные фиксажные растворы, первая промывная вода после промывки отфиксированных отпечатков, отработанные от-беливающе-фиксирующие растворы, обрезки фотобумаги, пробные или забракованные фотоотпечатки, бой фотопластинок, использованные или бракованные негативы, запра-вочные и защитные концы кинопленки, остатки сухой или жидкой эмульсии, обтирочные и фильтровальные материалы, используемые при фотоработах и переработке серебросо-держащих отходов. Сбору также подлежат архивные материалы и неэкспонированные фотоматериалы,

срок хранения которых истек, а также пришедшие в негодность из-за нарушения правил их хранения.

Отходы в виде водных растворов собирают в тару (канистры, бутыли и т.д.), изго-товленную из материала, не являющегося восстановителем серебра (полиэтиленовую, пластмассовую и т.д.). При этом отработанные фиксажные растворы и первая непроточ-ная промывная вода сливаются в одну емкость, а отбеливающие отходы - в отдельную тару. Категорически запрещается собирать и хранить фиксажные и отбеливающие рас-творы, первые промывные непроточные воды в стеклянных, а также металлических ем-костях без антикоррозийных покрытий.

Твердые отходы (пробные, забракованные фотоотпечатки, обрезки фотобумаги и т.д.), изготовленные на ацетатной негорючей основе, хранят в деревянных ящиках, кор-зинах, тканевых и бумажных мешках. Отходы фотоматериалов, изготовленные на легко-воспламеняющейся нитрооснове, хранят в плотно закрывающихся железных ящиках или другой таре из негорючего материала, обеспечивающего противопожарные требования. При этом сбор и сдача экспонированных отходов производится раздельно от неэкспони-рованных по видам используемых фотоматериалов - рентгенопленки, кинопленки, аэро-фотопленки и т.д.

Методы предварительной обработки серебросодержащих отходов

Перед отправкой отходы для приведения их в транспортабельное состояние и с целью

сокращения потерь от расплескивания, утечки или распыления подлежат первичной об-работке. Уничтожение таких отходов до извлечения на них серебра не допускается.

Извлечение серебра из отработанных фиксирующих растворов

На построение фотографического изображения расходуется лишь часть серебра, со-держащегося в светочувствительном слое фотоматериала. Большая же часть серебра пе-реходит в фиксаж. Вот некоторые цифры: фотографическая бумага содержит от 1 до 3,7

299

г/м2, фотопластинки содержат серебра от 4 до (!) 510 г/м2, фотопленка - 2,5-9,5 г/м2, рентгеновская пленка - 10-50 г/м2.

Способы извлечения серебра из отработанных фиксирующих растворов делятся на химические и электролитические:

К химическому способу осаждения серебра относятся способы восстановления сере-бра порошком или опилками (стружками) цинка и железа, гидросульфитом, гидразин-боратом и проявителем, а также сульфидная регенерация-осаждение серебра в виде сульфида серебра при введении в фиксаж раствора сернистого натрия. Для промышленного применения наиболее целесообразным является использование

способа электролитической регенерации серебра, при котором серебро выделяется в наиболее чистом виде, что облегчает его дальнейшее рафинирование (очистку). Электро-литическая регенерация серебра основана на восстановлении ионов серебра электриче-ским током.

Наиболее распространенными способами извлечения серебра являются следую-щие:

1. К 1 л использованного фиксирующего раствора добавляют 5-6 г гидросульфита натрия и 5-6 г безводной соды. Через 10-20 ч образовавшееся в виде черного мелкого по-рошка металлическое серебро фильтруют, а обессеребренный фиксирующий раствор подкисляют бисульфитом натрия и вновь используют для работы.

2. Отработанный фиксирующий раствор подкисляют серной кислотой и вводят в него цинковые опилки или стружки цинковой, жести, энергично перемешивают до тех пор, пока раствор не станет прозрачным. Затем раствор осторожно сливают. Осадок, состоя-щий из серебра, цинка и его соединений, серы и остатков желатины, промывают и высу-шивают.

3. К 1 л отработанного фиксирующего раствора приливают 20 мл 20%-ного раствора сернистого натрия. После отстоя раствора в течение суток осадок, представляющий со-бой сернистое серебро, отфильтровывают и высушивают. Осаждение ведут вне помеще-ния или при усиленной вентиляции, для уменьшения выделения сероводорода отрабо-танный фиксирующий раствор предварительно подщелачивают.

4. Метод, исключающий малоэффективную транспортировку растворов с малым со-держанием в них серебра, основан на способности некоторых ионообменных смол сор-бировать ионы серебра из растворов. Он пригоден для регенерации серебра непосред-ственно в кинофотолабораториях и фотоателье, не требует никакого специального обо-рудования и практически может осуществляться в процессе повседневной работы. В отработанный фиксирующий раствор или первую промывную воду добавляют гра-

нулы ионообменной смолы марки КУ-1 или АН-21 из расчёта 5 г на 1 л раствора. Для более полного прохождения ионообмена раствор достаточно взбалтывать 2-3 раза за 5-8 часов. Процесс протекает 10-12 ч. По истечении этого времени раствор фильтруют, по-лученный шлам высушивают. Этим способом из растворов извлекается 80-90% серебра.

5. Осаждение труднорастворимой соли сульфида серебра производят после предвари-тельного подщелачивания раствора фиксажа едкой щелочью с целью последующей нейтрализации сероводорода H2S, который выделяется при осаждении серебра сульфи-дом натрия. К щелочному раствору фиксажа постепенно приливают при постоянном по-мешивании 20%-ный раствор сульфида натрия. Сульфид натрия, реагируя с комплексной солью серебра, образует труднорастворимую соль серебра Ag2S, которая выпадает в оса-док. В общем виде реакция сульфидного способа осаждения серебра протекает по урав-нению:

300

Na4[Ag2(S2O3)3] + Na2S = Ag2S + 3Na2S2O3 Через сутки после отстаивания на дне сосуда осаждается сульфид серебра. Осадок со-

держит около 87% серебра. Осветлённую жидкость сливают с осадка, который высуши-вают любым способом.

6. Восстановление серебра до металлического производят с помощью активного вос-становителя - дитионита натрия. Раствор кислого фиксажа предварительно подщелачи-вают содой до pH = 7 - 8, после чего в него добавляют дитионит натрия. Для прохожде-ния реакции раствор необходимо подогреть. Выпавший осадок почти на 100% состоит из металлического серебра. На 1 л отработанного фиксажа добавляют не менее 20 г безвод-ной соды и 20 г дитионита натрия Na2S2O4 * 2H2O. Реакция восстановления серебра из щелочного раствора отработанного фиксажа про-

текает по следующей схеме: Na4[Ag2(S2O3)3] + Na2S2O4 + 2NaOH = 2Ag + 2NaHSO3 + 3Na2S2O3 Как видно из приведенных уравнений, при извлечении серебра из фиксирующих рас-

творов они одновременно регенерируются. Таким восстановленным фиксажем можно повторно пользоваться, если в него добавить 15-20% тиосульфата натрия.

7. Осаждение серебра отработанным гидрохиновым проявителем заключается в том, что равные объемы отработанного фиксирующего раствора и отработанного проявителя смешивают и на 1 л фиксажного раствора добавляют 3-4 г едкого натра или каустиче-ской соды. Раствор хорошо перемешивают и дают отстояться в течение суток, а затем фильтруют. Оставшийся на фильтре серебросодержащий осадок собирают и высушива-ют. Для наиболее полного выделения серебра в раствор, пропущенный

17.4. Характеристика основных загрезняющих веществ сточных вод по-

сле фотохимической обработки материалов

Классификация сточных вод

Загрязнение водных источников включает в себя любые изменения физических, химических, биологических свойств воды в водных объектах, обусловленных сбросом в них твердых, жидких и газообразных веществ, причиняющих или создающих проблемы, делающих воду опасной для потребления, нанося ущерб деятельности человека, здоро-вью человека и экологической безопасности населения.

Загрязнения поверхностных водоемов и грунтовых вод можно классифици-ровать следующим образом:

ü Механические - увеличение содержания механических примесей, относящееся в основном к поверхностным видам загрязнений,

ü Химические - присутствие в воде неорганических и органических веществ токсичного и нетоксичного действия,

ü Биологические и бактериологические - присутствие в воде разнообразных па-тогенных бактерий, грибов и водорослей,

ü Тепловые - сброс в водоемы нагретых вод ТЭЦ и АЭС,

301

ü Радиоактивные - наличие радиоактивных веществ в поверхностных или грун-товых водах.

Основными источниками загрязнений водных объектов являются недоста-точно очищенные стоки производственных предприятий и коммунальных объектов, жи-вотно- и птицеводческих фабрик, твердые отходы, образующиеся при разработке полез-ных ископаемых, сточные воды горнодобывающих шахт, сточные воды, образующиеся при обработке и сплаве леса; сточные воды железнодорожного и водного видов транс-порта, техногенные отходы металлургических предприятий.

Загрязняющие вещества, попадая в водные объекты, вызывают качественные из-менения, которые проявляются в изменении физических и химических свойств воды (по-явление запаха, неприятного привкуса и пр.).

Промышленные сточные воды как правило загрязнены выбросами и отходами производства. Качественный количественный и состав данных сточных вод различен и зависит от отрасли промышленности и производственных процессов. По составу стоки подразделяют на три основных класса, содержащих:

ü Неорганические загрязнения, включая токсичные, ü Органические загрязнения, ü Неорганические и органические загрязнения. К первому типу относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотных пред-

приятий, обогатительных заводаов марганцевых, свинцовых, никелевых, цинковых, руд, в которых содержатся кислоты, щелочи, катионы тяжелых металлов и пр. Сточные воды этого типа как правило изменяют физические свойства воды.

Сточные воды второго типа сбрасываются НПЗ и нефтехимическими предприя-тиями, предприятиям органического синтеза и пр. В сточных водах присутствуют раз-личные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и прочие вредные вещества. Токсикологическое воздействие стоков данного типа заключается, в основном, в процес-сах окисления, в результате которых снижается содержание кислорода в воде, возрастает биологическая (БПК) и химическая (ХПК) потребность в кислороде, происходит ухуд-шение органолептических свойств воды.

Сточные воды третьего типа образуются в процессах гальванической обработки поверхностей, производстве печатных плат приборостроительной и радиоэлектронной промышленности и прочих технологических процессах. В составе данных сточных вод присутствуют неорганические: щелочи, кислоты, катионы тяжелых и цветных металлов, и органические поверхностно-активные вещества, нефтепродукты, красители и другие вещества.

Нефть и нефтепродукты в настоящее время являются основными загрязняющими веществами внутренних вод и морей мирового океана. Попадая в водные объекты, они создают различные классы загрязнений: нефтяную пленку, плавающую на поверхности

302

воды, растворенные или эмульгированные нефтепродукты, осевшие на дно водоема тя-желые нефтяные фракции. В результате происходит изменение вкуса, запаха, цвета, по-верхностного натяжения и вязкости воды, снижается количество кислорода, образуются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и начинает представлять угрозу для животного мира и человека. При содержании нефти всего 0,01 г/л вода становиться непригодной для употребления.

Особо опасным загрязняющим веществом является фенол. Фенол присутствует в сточных водах большинства нефтеперерабатывающих и коксохимических предприятий. В присутствии фенолов значительно снижаются биологические процессы водных объек-тов, процесс самоочищения, вода приобретает довольно неприятный запах.

Серебро

Источниками поступления серебра в поверхностные воды служат подземные во-

ды и сточные воды рудников, обогатительных фабрик, фотопредприятий. Повышенное содержание серебра бывает связано с применением бактерицидных и альгицидных пре-паратов.

Ионы серебра способны уничтожать бактерии и уже в незначительной концен-трации стерилизуют воду (нижний предел бактерицидного действия ионов серебра 2·10-11 моль/дм3). Роль серебра в организме животных и человека изучена недостаточно.

В незагрязненных поверхностных водах серебро находится в субмикрограммовых концентрациях. В подземных водах концентрация серебра колеблется от нескольких единиц до нескольких десятков микрограммов в 1 дм3, в морской воде - в среднем 0,3 мкг/дм3.

В сточных водах серебро может присутствовать в растворенном и взвешенном со-стоянии, большей частью в форме галоидных солей.

ПДКВ серебра составляет 0,05 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности -санитарно-токсикологический).

303

18. Основы стандартизации и контроля качества фотографических услуг

18.1. Понятие о качестве продукции 18.2. Факторы, влияющие на качество продукции

18.1. Понятие о качестве продукции

В современных условиях перехода к рыночной экономике среди множества про-блем, связанных с обеспечением как выживания, так и последующего нормального раз-вития предприятий и организаций, главной и решающей является проблема качества продукции, работ и услуг. В ближайшие годы в лучшем положении окажутся те пред-приятия, которые смогут обеспечить не только высшую производительность труда, но и высокое качество, новизну и конкурентоспособность продукции.

Качество — совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворять установленные и предполагаемые потребности (ГОСТ Р ИСО 9000-2001 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь»).

Понятия и термины, используемые в сфере управления качеством, определяются международными и национальными стандартами. Ключевые понятия и термины пред-ставлены в таблице.

Термин Определение термина

Качество Совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворять установленные и предполагае-мые потребности (ГОСТ Р ИСО 9000-2001 «Системы ме-неджмента качества. Основные положения и словарь»)

Установление потребно-сти

Требования, которые содержатся в каком-либо норматив-ном документе, например в государственном стандарте (ГОСТ) или в технических регламентах

Предполагаемые по-требности

Дополнительные характеристики объекта, о наличии кото-рых потребитель не предполагал в момент приобретения товара

Объект Это то, что может быть индивидуально описано и рассмот-рено, т.е. это широкое понятие, включающее не только продукцию, но и деятельность или процесс, организацию или лицо

Продукция Материализованный результат деятельности или процесса, обладающий полезными свойствами и предназначенный для удовлетворения потребностей общественного или лич-ного характера. Результаты труда могут быть овеществлен-ными и неовеществленными (энергия, информация)

Всеобщий менеджмент качества (TQM — Total

Философия, которая вовлекает каждого члена организации в работу по достижению качества; движущей силой такой

304

Quality Management) работы является удовлетворение потребителя

Свойства продукции Это объективная особенность, которая проявляется при со-здании, эксплуатации или потреблении изделия. Термин «эксплуатация» применяется к такой продукции, которая в процессе использования расходует свой ресурс. а «потреб-ление» относится к такой, которая при ее использовании расходуется сама. Свойства можно разделить на простые и сложные, например: надежность изделия является сложным свойством, которое обусловлено относительно простыми его свойствами — безотказностью, долговечностью, ремон-топригодностью и сохраняемостью

Показатель качества Количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество, рассматри-ваемая применительно к определенным условиям ее созда-ния, эксплуатации и потребления

Качество можно представить в виде пирамиды, представленной на рисунке. Пирамида в целом охватывает все сферы управления качеством, т.е. является ил-

люстрацией TQM (TQM — Total Quality manage ment) — философии всеохватываю-щего менеджмента качества, которая предполагает высокое качество всей работы для дост ижения требуемого качества продукции.

Пирамида качества

Прежде всего это работа, связанная с обеспечением высокого организационно-

технического уровня производства, требуемых условий труда в фирме. Качество работы включает обоснованность принимаемых управленческих решений, систему планирова-ния.

Особое значение имеет качество работы, непосредственно связанное с выпуском продукции (контроль качества технологических процессов, своевременное выявление брака). Качество продукции является составляющей и следствием качества работы. На этом этапе непосредственно оценивается качество готовой продукции.

305

18.2. Факторы, влияющие на качество продукции

На каждом предприятии на качество продукции влияют самые разнообразные фак-

торы, как внутренние, так и внешние. К внутренним факторам относятся такие, которые связаны со способностью

предприятия выпускать продукцию надлежащего качества, т.е. зависят от деятельности самого предприятия. Они многочисленны, и их целесообразно классифицировать в сле-дующие группы: технические, организационные, экономические, социально-психологические.

Технические факторы самым существенным образом влияют на качество про-дукции. Поэтому внедрение новой техники и технологии, применение новых материалов, более качественного сырья — материальная основа для выпуска конкурентоспособной продукции.

Организационные факторы связаны с совершенствованием организации произ-водства и труда, повышением производственной дисциплины и ответственности за каче-ство продукции, обеспечением культуры производства и соответствующего уровня ква-лификации персонала, внедрением системы управления качеством и его сертификации, улучшением работы службы ОТК и другими организационными мероприятиями.

Экономические факторы обусловлены затратами на выпуск и реализацию про-дукции, затратами на обеспечение необходимого уровня качества продукции, политикой ценообразования и системой экономического стимулирования персонала за про-изводство высококачественной продукции.

Социально-психологические факторы в значительной мере влияют на создание здорового социально-психологического климата в коллективе, нормальных условий для работы, воспитание персонала в духе преданности и гордости за марку своего предприя-тия, моральное стимулирование работников за добросовестное отношение к работе — все это важные составляющие для выпуска конкурентоспособной продукции. Иногда даже трудно понять, какие факторы более важны для решения рассматриваемой пробле-мы — технические или социально-психологические.

Внешние факторы в условиях рыночных отношений способствуют формирова-нию качества продукции (если предприятие не является монополистом). К ним в первую очередь относятся: требования рынка, т.е. покупателей; конкуренция; нормативные до-кументы в области качества продукции; необходимость завоевания достойного места как на внутреннем, так и на внешнем рынке; обеспечение имиджа фирмы в среде покупа-телей, деловых людей и др.

В основном все факторы, как внутренние, так и внешние, тесно связаны между со-бой и все они влияют на качество продукции.

Всегда необходимо помнить, что на каждом этапе развития предприятия степень влияния этих факторов неодинакова. Поэтому соответствующие службы предприятия должны их ранжировать по степени влияния и отдавать предпочтение тем из них, кото-рые в наибольшей степени влияют на качество продукции. Это позволит с меньшими за-тратами и более эффективно управлять качеством продукции.

Неотъемлемым атрибутом рыночной экономики является конкуренция, и она игра-ет очень важную позитивную роль. Конкуренция для предприятий является значитель-ной побудительной силой для ускорения НТП и выпуска конкурентоспособной продук-

306

ции. Она заставляет их не только внедрять все новое и передовое, но и наиболее рацио-нально использовать все имеющиеся ресурсы на предприятии.

Конкуренция в широком смысле слова означает соперничество в любой сфере де-ятельности. Если рассматривать конкуренцию с чисто экономических позиций, то она означает соперничество между коммерческими организациями за наиболее выгодные условия производства и сбыта, за получение более выгодного заказа с целью упрочения позиций на рынке и получения максимальной прибыли сейчас или в будущем.

Конкуренция и монополия образуют диалектическую общность, постоянно проти-востоят друг другу на рынке и являются неотъемлемой чертой рыночных отношений. Стремление победить в конкурентной борьбе ведет к установлению господствующего положения на рынке, захвату рыночной власти, образованию монополий.

Конкуренция на рынке выступает в различных формах и осуществляется различ-ными методами. Она может быть внутриотраслевой и межотраслевой. В первом случае речь идет о конкуренции между аналогичными товарами, удовлетворяющими одну и ту же потребность, но различающимися по цене, качеству и ассортименту. Такую конку-ренцию можно также назвать межфирменной или предметной.

Во втором случае в конкурентную борьбу включаются товары различных отрас-лей, удовлетворяющие различные потребности потребительского и производственного спроса, т.е. речь идет о борьбе за платежеспособный спрос населения и потребности производства.

По методам осуществления конкуренцию можно подразделить на ценовую и не-ценовую. Ценовая конкуренция предполагает продажу товаров или предложение услуг по более низким ценам, чем конкуренты. Неценовая конкуренция основана на предло-жении товаров более высокого качества, с большими надежностью и сроками службы, с более высокой производительностью.

В последнее время важную роль стали играть такие параметры изделия, как эко-логичность, энергоемкость, эргономические и эстетические качества, безопасность. Большее, чем раньше, значение стали играть надежность и репутация фирмы-производителя или поставщика, ее престижность. Важными инструментами конкурен-ции становятся товарные знаки и торговые марки фирм.

Конкуренция играет очень важную роль в экономике только в том случае, если она добросовестная. К сожалению, встречается и недобросовестная конкуренция. Недобро-совестная конкуренция — это такие методы конкурентной борьбы, которые связаны с нарушением принятых на рынке норм и правил конкуренции. К таким методам относят-ся: продажа по ценам ниже себестоимости, или демпинг, с целью подрыва позиций кон-курента и дальнейшего вытеснения его с рынка; злоупотребление господствующим по-ложением на рынке, например чрезмерное завышение цен или отказ осуществлять по-ставки; ложная информация и реклама; недобросовестное копирование (имитация) това-ров и продукции конкурентов; нарушение качества, стандартов и условий поставок това-ров и услуг. Недобросовестная конкуренция в большинстве развитых стран запрещена законом.

С переходом на рыночные отношения начала появляться и довольно часто недоб-росовестная конкуренция, что связано с монополизацией экономики, неразвитостью за-конодательной основы в этой области и пассивностью государства в борьбе с этим явле-нием, что привело к появлению на рынке недоброкачественных продукции и всевозмож-ных услуг.