Современные технологии

Разрез проявленной современной цветной негативной киноплёнки. Буквами обозначены: А — защитный слой; B — ультрафиолетовый фильтрующий слой; C и D — синечувствительные полуслои; Е — жёлтый фильтрующий подслой; F и G — зелёночувствительные полуслои; H — промежуточный разделительный слой; I и J — красночувствительные полуслои; K — подложка и L — противоореольный слой

В современном цветном кинематографе применяются технологии, предусматривающие использование цветных многослойных киноплёнок или цифровых кинокамер с цветоделением при помощи нескольких светочувствительных матриц (3CCD или 4CCD) или решётки Байера в одной матрице.

Киноплёнка

Цветные киноплёнки обладают сложной многослойной структурой, унаследованной от первых двухцветных процессов, использовавших две прижатые друг к другу в фильмовом канале киноплёнки с разной спектральной чувствительностью — «бипак». Поэтому первые многослойные киноплёнки носили название «Монопак». Появление многослойных киноплёнок стало возможным только в результате совершенствования технологии полива эмульсий, поскольку толщина отдельных эмульсионных слоёв таких плёнок не превышает 10 микрон^[28]. Кроме того, все слои должны быть надёжно соединены, чтобы не происходило их отслоения при изгибах и лабораторной обработке киноплёнки.

Современные цветные киноплёнки основаны на использовании субтрактивного синтеза цвета из трёх дополнительных цветов: жёлтого, пурпурного и голубого. Цветоделение происходит за счёт различной спектральной чувствительности разных светочувствительных слоёв и наличия промежуточных фильтрующих слоёв, окрашенных красителями, растворяющимися в процессе проявления^[28]. Показанный на схеме разрез цветной негативной киноплёнки иллюстрирует её строение и вид после лабораторной обработки. Два верхних светочувствительных полуслоя C и D чувствительны только к синему свету из-за ортохроматической сенсибилизации — естественной для фотоэмульсии. Пройдя через синечувствительный слой, свет попадает на жёлтый фильтрующий подслой E, не пропускающий синий цвет, к которому также чувствительны два других слоя: зелёно- и красночувствительный. Средние слои F и G сенсибилизированы к зелёному и синему свету, поэтому регистрируют зелёную составляющую цветоделённого изображения. Два нижних светочувствительных слоя I и J обладают панхроматической сенсибилизацией с «провалом» в зелёной области, поэтому регистрируют только красную составляющую. Каждый цвет регистрируется двумя полуслоями разной светочувствительности для уменьшения зернистости изображения^[28]. Более зернистый полуслой с повышенной светочувствительностью участвует в построении изображения при малых экспозициях, поэтому при съёмке с хорошим освещением получается мелкозернистое изображение, построенное только низкочувствительной фотоэмульсией.

При цветном проявлении негативной плёнки восстановление металлического серебра в экспонированных слоях сопровождается синтезом красителей, цвета которых подобраны дополнительными к цвету, экспонировавшему слой. В результате, после отбеливания и растворения проявленного серебра, цвета негатива, состоящего из красителей, получаются дополнительными к цвету снятых объектов. При последующей печати на позитивной киноплёнке цвета станут соответствовать цветам объекта^[28]. Строение цветной позитивной многослойной плёнки может быть аналогичным негативной — «классическим», а может быть со специальным строением, применяющимся только в позитивных киноплёнках. Такие киноплёнки называются «плёнками с перемещёнными слоями»^[29]. Верхний светочувствительный слой при таком строении чувствителен к зелёному свету, средний — к красному и нижний — к синему. Такое устройство обеспечивает улучшенную цветопередачу позитива.

Кроме негативно-позитивного цветного процесса существует обращаемый, исторически появившийся первым^[30]. При этом позитивное цветное изображение получается непосредственно в киноплёнке, на которую производится съёмка. Качество такого изображения выше, чем при негативно-позитивном процессе за счёт однократного цветоделения. Однако, технология требует особой точности экспонирования и соблюдения цветового баланса освещения, поскольку ошибки не поддаются последующему исправлению, возможному при печати с негатива. Обращаемые киноплёнки широко использовались кинолюбителями и тележурналистами до появления компактных видеокамер, и в настоящее время вышли из употребления в кинематографе из-за малой пригодности для тиражирования фильмов.

Современные киноплёнки позволяют получать натуральную цветопередачу в самых разных условиях съёмки, в отличие от первых цветных процессов, требовавших специального отрегулированного по цветовой температуре освещения и тщательного соблюдения многих технологических ограничений. Светочувствительность современных цветных киноплёнок такова, что позволяет снимать с удовлетворительной цветопередачей даже без применения студийного освещения в помещении и сложных световых условиях. Современная технология фильмопроизводства предусматривает использование негативной киноплёнки только в качестве начального носителя информации в процессе Digital Intermediate. После проявления киноплёнка сканируется сканером для киноплёнки и дальнейшая работа по цветокоррекции происходит с помощью компьютера. Это даёт ещё большую технологическую свободу и возможность получения точной цветопередачи.

Решётка Байера

Массив светофильтров решётки Байера над светочувствительными элементами матрицы

Современные цифровые кинокамеры для съёмки цветного изображения используют полупроводниковые матрицы, осуществляющие цветоделение при помощи мозаичных цветных светофильтров, расположенных над светочувствительными элементами. При этом фотодиоды, расположенные под красными, зелёными и синими светофильтрами, получают информацию соответственно о красной, зелёной и синей составляющих цветоделённого изображения. Такой способ цветоделения позволяет строить компактные камеры, но обладают рядом недостатков, влияющих на качество изображения. В частности, наличие цветоделительной решётки может приводить к появлению муара и снижает разрешающую способность матрицы

Основная статья: Фильтр Байера

По такой схеме сегодня строятся не только цифровые кинокамеры из-за возможности использования стандартной киносъёмочной оптики, но и многие видеокамеры из-за относительной дешевизны и ненужности громоздкой цветоделительной системы.

Трёхматричная система

Цветоделение при помощи дихроичных призм получило наибольшее распространение в телевидении стандартной чёткости, благодаря высокому качеству цветоделения. Многие видеокамеры HDTV, использующиеся также для съёмки цифрового кино, до сих пор строятся по такой схеме, лишённой многих недостатков решётки Байера. В частности, трёхматричная технология избавлена от муара и не требует оптической фильтрации деталей, снижающей разрешение системы.

Основная статья: 3CCD

Несмотря на достоинства, такой принцип цветоделения накладывает существенные ограничения, не позволяющие пользоваться стандартной киносъёмочной оптикой, дающей привычный для кинематографа характер изображения. Камеры с призменным цветоделительным блоком оснащаются объективами меньших фокусных расстояний из-за малых размеров светочувствительных матриц. Исключение составляют случаи использования DOF-адаптеров с промежуточным изображением, позволяющих использовать стандартную оптику на камерах с небольшими матрицами^[31].