Цветная фотография — это тип фотографии , в которой используются носители, способные захватывать и воспроизводить цвета . Напротив, черно-белая или серо- монохромная фотография записывает только один канал яркости (яркости) и использует носители, способные отображать только оттенки серого .
В цветной фотографии электронные датчики или светочувствительные химические вещества записывают информацию о цвете во время экспонирования . Обычно это делается путем анализа спектра цветов по трем каналам информации, в одном из которых преобладает красный, в другом - зеленый и в третьем - синий, имитируя то, как нормальный человеческий глаз воспринимает цвет. Записанная информация затем используется для воспроизведения исходных цветов путем смешивания различных пропорций красного, зеленого и синего света ( цвет RGB , используемый видеодисплеями, цифровыми проекторами и некоторыми историческими фотографическими процессами) или путем использования красителей или пигментов для удаления различных пропорций. красного, зеленого и синего цветов, которые присутствуют в белом свете ( цвет CMY , используемый для отпечатков на бумаге и прозрачных пленок на пленке).
Монохромные изображения, «раскрашенные » путем тонирования выбранных участков вручную, механически или с помощью компьютера, являются «цветными фотографиями», а не «цветными фотографиями». Их цвета не зависят от реальных цветов сфотографированных объектов и могут быть неточными.
Трехцветный метод, лежащий в основе всех практических цветовых процессов, был впервые предложен в 1855 году в статье шотландского физика Джеймса Клерка Максвелла , а первая цветная фотография была сделана Томасом Саттоном для лекции Максвелла в 1861 году . фотография стала доминирующей формой фотографии с 1970-х годов, при этом монохромная фотография в основном отнесена к нишевым рынкам, таким как художественная фотография.
Трехцветный метод, который является основой большинства практических цветовых процессов, как химических, так и электронных, был впервые предложен в 1855 году в статье шотландского физика Джеймса Клерка Максвелла о цветовом зрении . [1] [2]
В своих исследованиях цветового зрения Максвелл продемонстрировал, используя вращающийся диск, с помощью которого он мог изменять пропорции видимого оттенка или серого тона. Этого можно было бы добиться, смешав только три чистых цвета света — красный, зеленый и синий — в пропорциях, которые стимулировали бы три типа клеток в одинаковой степени при определенных условиях освещения. [3] Каждый тип клеток сам по себе фактически не видел цвета, но стимулировался. Он провел аналогию с черно-белой фотографией: если три бесцветные фотографии одной и той же сцены были сняты через красный, зеленый и синий фильтры, а сделанные из них диапозитивы («слайды») проецировались через те же фильтры и накладывались на экран. В результате изображение будет воспроизводить не только красный, зеленый и синий, но и все цвета исходной сцены. [4]
Первая цветная фотография, сделанная этим методом, — набор из трёх монохромных « цветоделений » — была сделана Томасом Саттоном в 1861 году для иллюстрации лекции Максвелла о цвете, где она была показана в цвете методом тройной проекции. [5] Объектом испытаний был бантик из ленты с полосками разных цветов, включая красный и зеленый. Во время лекции о физике и физиологии, а не о фотографии, Максвелл отметил недостаточность результатов и необходимость создания фотоматериала, более чувствительного к красному и зеленому свету. Столетие спустя историки были озадачены вообще воспроизведением красного цвета, поскольку фотографический процесс, использованный Саттоном, для всех практических целей был нечувствителен к красному свету и лишь незначительно чувствителен к зеленому. В 1961 году исследователи обнаружили, что многие красные красители также отражают ультрафиолетовый свет, случайно передаваемый красным фильтром Саттона, и предположили, что эти три изображения, вероятно, возникли из-за ультрафиолетовых, сине-зеленых и синих волн, а не из-за красного, зеленого и синего цветов. и синий. [6]
Процесс экрана Джоли оказался более простой и дешевой альтернативой, не требующей специальной камеры или средства просмотра. Вместо этого потребовался уникальный цветокомпенсирующий фильтр для объектива камеры и специальный держатель для фотопластинок. Ядро системы находилось внутри держателя: прозрачная стеклянная пластина, тщательно разлинованная тонкими линиями трех цветов, создающими повторяющийся узор по всей ее поверхности. Вместо захвата трех отдельных фотографий через отдельные цветные фильтры в этом методе использовались узкие полоски (цветные линии), позволяющие записать важную информацию о цвете в одном составном изображении. После проявления негатива была создана позитивная прозрачность, а просмотровый экран с красными, зелеными и синими линиями, соответствующими рисунку экрана съемки, был точно выровнен и применен, делая цвета видимыми. Прозрачность и экран были особенно похожи на монохромные жидкокристаллические элементы и наложение ультратонких красных, зеленых и синих полос цветных фильтров, которые генерируют цветное изображение на типичном ЖК-дисплее. Это изобретение было приписано ирландскому ученому Джону Джоли, который, как и многие изобретатели, обнаружил, что фундаментальная концепция была заранее изложена в патенте Луи Дюко дю Орона 1868 года, срок действия которого уже истек. [7]
Хотя цифровая фотография лишь относительно недавно стала мейнстримом, в конце 20-го века произошло множество небольших событий, приведших к ее созданию. История цифровой фотографии началась в 1950-х годах. В 1951 году первые цифровые сигналы были записаны на магнитную ленту с помощью первого видеомагнитофона. [8] Шесть лет спустя, в 1957 году, первое цифровое изображение было получено с помощью компьютера Расселом Киршем . Это было изображение его сына. [9]
Первым полупроводниковым датчиком изображения было устройство с зарядовой связью (ПЗС), изобретенное физиками Уиллардом С. Бойлом и Джорджем Э. Смитом в Bell Labs в 1969 году . [10] Исследуя процесс получения металл-оксид-полупроводник (МОП), они поняли, что что электрический заряд аналогичен магнитному пузырю и что заряд может храниться на крошечном МОП- конденсаторе . Поскольку изготовить серию МОП-конденсаторов подряд было довольно просто, к конденсаторам подавали подходящее напряжение, чтобы можно было поэтапно перемещать заряд от одного к другому. [11] Эта полупроводниковая схема позже была использована в первых цифровых видеокамерах для телевизионного вещания , [12] и ее изобретение было отмечено Нобелевской премией по физике в 2009 году. [13]
Первое изображение Марса крупным планом было получено, когда «Маринер-4» пролетал мимо него 15 июля 1965 года с помощью системы цифровой камеры, разработанной НАСА и Лабораторией реактивного движения . В 1976 году близнецы Mars Viking Landers сделали первые изображения поверхности Марса. Процесс изображения отличался от процесса современной цифровой камеры, хотя результат был схожим; Викинг использовал факсимильную камеру с механическим сканированием, а не мозаику из твердотельных сенсорных элементов. [14] В результате было получено цифровое изображение, которое было сохранено на ленте для последующей, относительно медленной передачи обратно на Землю. [15] [16]
Первая опубликованная цветная цифровая фотография была сделана в 1972 году Майклом Фрэнсисом Томпсеттом с использованием сенсорной технологии CCD и была размещена на обложке журнала Electronics Magazine . Это была фотография его жены Маргарет Томпсет. [17] Cromemco Cyclops , цифровая камера, разработанная как коммерческий продукт и подключенная к микрокомпьютеру, была представлена в февральском выпуске журнала Popular Electronics за 1975 год . В датчике изображения использовалась технология MOS .
Важным достижением в технологии сжатия цифровых изображений стало дискретное косинусное преобразование (DCT), метод сжатия с потерями , впервые предложенный Насиром Ахмедом , когда он работал в Университете штата Канзас в 1972 году. [18] Сжатие DCT используется в стандарте изображений JPEG . , который был представлен Объединенной группой экспертов по фотографии в 1992 году. [19] JPEG сжимает изображения до файлов гораздо меньшего размера и стал наиболее широко используемым форматом файлов изображений . [20] Стандарт JPEG во многом способствовал популяризации цифровой фотографии. [21]
Первая автономная (портативная) цифровая камера была создана в 1975 году Стивеном Сассоном из Eastman Kodak . [22] [23] В камере Сассона использовались чипы датчика изображения CCD, разработанные Fairchild Semiconductor в 1973 году. [24] Камера весила 8 фунтов (3,6 кг), записывала черно-белые изображения на кассету, имела разрешение 0,01. мегапикселей (10 000 пикселей), и ему потребовалось 23 секунды, чтобы сделать первое изображение в декабре 1975 года. Прототип камеры представлял собой техническое упражнение, не предназначенное для производства. [25] Хотя первая потребительская камера была произведена Sony только в 1981 году , основа для цифровой обработки изображений и фотографии была заложена. [26]
Первой цифровой однообъективной зеркальной камерой (DSLR) стал прототип Nikon SVC, продемонстрированный в 1986 году, за которым последовала коммерческая модель Nikon QV-1000C, выпущенная в 1988 году. [27] Первой широко доступной цифровой камерой была Dycam Model 1 1990 года; он также продавался как Logitech Fotoman. Он использовал датчик изображения CCD, сохранял изображения в цифровом виде и подключался напрямую к компьютеру для загрузки изображений. [28] [29] [30] Первоначально предлагаемые профессиональным фотографам за огромную цену, к середине-концу 1990-х годов, благодаря развитию технологий, цифровые камеры стали широко доступны широкой публике.
Появление цифровой фотографии также уступило место культурным изменениям в области фотографии. В отличие от пленочной фотографии, для постобработки изображения больше не требовались темные помещения и опасные химические вещества – изображения теперь можно было обрабатывать и улучшать с персонального компьютера. Это позволило фотографам более творчески подходить к методам обработки и редактирования. По мере того как эта область становилась все более популярной, цифровая фотография и фотографы стали более разнообразными. Цифровая фотография расширила область фотографии от небольшого, несколько элитного круга до круга, охватывающего множество людей. [31]
Телефон с камерой также способствовал популяризации цифровой фотографии, наряду с Интернетом , социальными сетями [ 32] и форматом изображений JPEG. [21] Первые сотовые телефоны со встроенными цифровыми камерами были произведены в 2000 году компаниями Sharp и Samsung . [33] Небольшие, удобные и простые в использовании телефоны с камерой сделали цифровую фотографию повсеместной в повседневной жизни широкой публики.
Фотографы разошлись во мнениях о цветной фотографии, когда она была представлена. Некоторые полностью восприняли его, когда оно стало доступно публике в конце 1930-х годов, в то время как другие оставались скептически настроенными по поводу его значимости в фотографии.
Пол Аутербридж был американским фотографом , известным своими ранними экспериментами в области цветной фотографии. Примерно в 1930 году он начал вести ежемесячную колонку о цветной фотографии в журнале US Camera Magazine. Аутербридж стал известен благодаря высокому качеству своих цветных иллюстраций, созданных с помощью очень сложного трехцветного карбропроцесса . [34] В 1940 году он опубликовал свою основополагающую книгу «Фотографирование в цвете» , используя высококачественные иллюстрации для объяснения своих техник. [35]
Ференц Берко , фотограф, живший во времена появления цветной пленки, осознал потенциал цветной пленки. Он видел в этом способ поэкспериментировать с объектами, которые он фотографировал, и с тем, как он передает эмоции на фотографии. [36]
Джон Хеджко , еще один фотограф, живший в тот период, был еще одним примером тех, кто использовал цветные фотографии. Он опубликовал книгу под названием «Искусство цветной фотографии» , в которой объяснял важность понимания
Особые и часто тонкие взаимоотношения между разными цветами.
— Джон Хеджеко
Он также описал психологическую и эмоциональную силу цвета на зрителя, поскольку, по его мнению, определенные цвета могут вызывать у людей определенные чувства. [37]
Гарольд Баке , например, фотограф, живший в 1980-е годы и известный прежде всего документированием гражданских прав Нового Орлеана, не увлекался цветом. Снимать он предпочитал в основном на черно-белую пленку. Когда во время интервью его спросили о причинах такого предпочтения, он ответил:
Чем меньше, тем больше. Иногда цвет отвлекает от основного предмета. Иногда света, линии и формы достаточно, чтобы вы могли исследовать скульптурные качества этого третьего измерения, этого иллюзорного измерения глубины. И это весело.
— Гарольд Баке
Это отвращение к цвету объяснялось главным образом страхом потерять простоту в своих картинах. Он беспокоился, что цвет дает глазу слишком много информации. [38]
