Руководство С. М. Прокудина-Горского «Фотография в натуральных цветах» стало главной публикацией в журнале «Фотограф-Любитель» за 1906 г. (№№ 1–12). Нельзя начинать практическую цветную фотосъемку, не освоив теории процесса. Эти знания нужны, чтобы в случае ошибки знать, как ее устранить. И, конечно, приступая к работе с цветом, фотограф должен уже обладать определенными практическими навыками в области черно-белой съемки.

Как происходит восприятие человеком цвета? Солнечный луч состоит из различных цветных лучей – это видно, если пропустить его через призму. По выходе из призмы получается цветное световое пятно, т. н. спектр. Цветная полоса имеет порядок: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. В детстве нас учили запоминать порядок через фразу: Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан.

Движение света происходит через колебания частиц нематериального вещества эфира. В каждом движении волны различают две величины: ее путь и время колебания. Цвет зависит от количества колебаний и от длины волны светового эфира: красный получается при 400 биллионах колебаний в сек., фиолетовый – при 750 колебаниях. На пути волн встречаются различные тела, которые либо поглощают свет, либо в разной степени отражают его. Цвет, воспринимаемый человеческим глазом, образуется совокупностью отраженных лучей. Если предмет поглощает все падающие лучи и ни один из них не достигает глаза, такой предмет воспринимается черным. Предмет, отражающий все падающие лучи, наоборот, воспринимается белым. Тело, которое поглотит часть лучей, увидится нами окрашенным.

Насыщенность цвета зависит от однородности длины волн цветных лучей. Яркость цвета зависит от амплитуд колебаний световых волн. Эти утверждения даны автором на основе опытов.

Краска в сухом виде кажется темнее, чем растворенная в воде. В первом случае свет не может проникнуть в нее глубоко и отражается только от поверхности. Во втором случае световой луч проникает вглубь почти однородно окрашенной массы и отражается от нее, больше наполнившись цветом. Важна еще и близость преломляющей способности красящего вещества и растворителя. Чем она ближе, тем насыщеннее вид краски и однороднее смесь. Это хорошо видно при сравнении акварельных и масляных красок. Первые – бледнее, вторые – сочнее. Лучи света, пройдя сквозь слой акварельной краски, нанесенной на белый лист, частично отразятся от краски, частично – от поверхности бумаги. Насыщенность краской светового луча тем больше, чем слой прозрачнее. Слой краски делит падающие на него лучи белого цвета на отражаемые и поглощаемые (темные участки соответствуют лучам, поглощенным слоем краски).

При смешении красных и желтых лучей получается оранжевый цвет, при смешении голубых и фиолетовых – синий. Смешением спектральных лучей оказалось возможным получить и чисто белый цвет, причем комбинаций для его получения множество. При проекции через фиолетовое стекло белый экран окрасится в фиолетовый цвет. Наложенная проекция через зеленое стекло сделает экран светло-голубым. Наконец, третья одновременная проекция через оранжевое стекло сделает экран совершенно белым.

Однако смешение спектральных лучей и смешение красящих пигментов – не одно и то же, и результаты различны. Так, при смешении синей и желтой красок получается зеленый цвет; при смешении этих лучей спектра получается белый цвет. Результат смешения цветных лучей – результат сложения; результат смешения красок – результат вычитания.

Получение цветных изображений было возможно еще до открытия Дагера и Ньепса. В начале XIX в. были получены первые. Знаменитый английский физик и астроном Джон Фредерик Уильям Гершель (1792–1871), работая со светочувствительными солями, получил изображение солнечного спектра со слабыми оттенками натуральных цветов за исключением красного. Другой естествоиспытатель, уроженец России, г. Ревеля, Томас Иоганн Зеебек (1770–1831), в 1810 г. в Йене получил изображение красного и фиолетового цветов спектра. В середине XIX в. племянник изобретателя дагеротипии Н. Ньепса Сен-Виктор Ньепс повел С. Л. Левицкого, жившего в Париже, на крышу Лувра и показал там свой опыт. На ярком солнечном свете он произвел камерой-обскурой снимок куклы, одетой в пестрое платье. На серебряной пластинке Левицкий увидел цветное воспроизведение с полной гаммой красок. Однако изображение стало быстро тускнеть и скоро совершенно исчезло. Главной проблемой оставалась невозможность закрепления полученных изображений.

Английский ученый Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879) проводил опыты по цветной съемке, основываясь на методе цветоделения, еще в начале 1860-х гг.; он использовал при съемке и затем при проектировании красный, зеленый и сине-фиолетовый экраны, работавшие как цветофильтры: это были вертикальные стеклянные кюветы с параллельными стенками, заполненные растворами красок; проектирование осуществлялось с тремя источниками света.

Способ французского профессора Габриэля Ионаса Липпмана (1845–1921) был открыт в 1890-е гг. на основе учения об образовании цветов «стоячими волнами», возникающими при интерференции падающего и отраженного световых потоков; в этом случае информация о цветах «записывалась» внутри бромосеребряного светочувствительного материала с толстым слоем панхроматической эмульсии, и изображение получалось сразу позитивным. Процесс оказался доступен только в лабораторных условиях, но не в обычной практике цветного фотографирования. Одной из существенных проблем оставалась низкая чувствительность фотопластин.

Обычные броможелатиновые пластины были чувствительны в сильной степени только к синим и фиолетовым лучам. До 1885 г. о правильной передаче цветных предметов фотографическим путем нельзя было и думать. В 1885 г. профессор Фогель открыл т. н. красочные сенсибилизаторы – вещества, делающие обыкновенные пластины чувствительными и к другим цветным лучам. На основе красочных сенсибилизаторов получалась ортохроматическая эмульсия – чувствительная к лучам различной длины волн.

Способ сенсибилизации заключался в следующем: обыкновенная броможелатиновая пластинка в темной комнате на несколько минут погружалась в раствор известной краски, затем высушивалась в полной темноте. Предварительно, чтобы сухой слой желатина не препятствовал впитыванию краски, пластина погружалась в слабый водный раствор аммиака.

Красок, обладающих свойствами сенсибилизаторов, оказалось довольно много. Эритрозин сообщал чувствительность к желтому и зеленому участкам спектра, цианин – к красному и оранжевому, сафранин – к зеленому. Первая краска давала проработку деталей зеленой листвы, вторая – деталей красных объектов. Но эти краски сообщали пластинке способность воспринимать только некоторые, определенные участки спектра. Цветные изображения оказывались весьма далеки от оригинала, а если и имели вид удовлетворительный, то он был результатом серьезной ретуши.

Впоследствии многие ученые занимались разработкой этой проблемы. Однако краска давала пластине возможность воспринимать только некоторые участки спектра, а не весь спектр. Задача же цветной фотографии – передать не только цвета, но и оттенки, и полутона. В 1903 г. немецкие ученые профессор Мите и доктор Артур Траубе (1878–1948) нашли красящее вещество, способное очувствлять пластинку ко всем участкам спектра. Эта краска сложного состава была названа ими «Этильрот». На ее основе получалась панхроматическая эмульсия – чувствительная ко всему диапазону видимого света. Передача спектральной полосы оказывалась почти правильной. По мнению Прокудина-Горского, следовало бы еще усилить чувствительность к красному участку спектральной полосы. Затем свой состав нашел доктор Кениг.

Для получения полноцветного (и полноценного) изображения были необходимы три негатива на одной пластине: при съемке на разные пластины неизменно получалась разная экспозиция, что делало совмещение некачественным, а то и невозможным. Поэтому краска, делающая пластину чувствительной ко всем участкам спектра, стала настоящей сенсацией.

Автор несколько раз подчеркивал непременное условие одновременности и равных условий всех процессов с тремя изображениями для их последующего совмещения. При проектировании диапозитива необходимо было вставить в проектор тот же цветофильтр, с которым был снят данный негатив; при совмещении трех диапозитивов на экране должно было получиться изображение, подобное оригиналу.

Уголок на прудах Нового Афона. Журнал «Фотограф-Любитель». 1907. № 4

Начинать цветную фотосъемку следовало с фотографирования мертвой природы, лучше – цветных рисунков, но не с ландшафтов, тем более не с портретов (это самые трудные виды работы).

Камера для съемки

Важно, чтобы в камере была возможность помещения цветофильтра за матовым стеклом. Следовало использовать камеру на штативе. Автор пояснял, что штатив нужен потому, что «необходимо с одного и того же объекта произвести последовательно и без малейшего смещения камеры три снимка, а потому устойчивость штатива весьма важна и часто от небольшого сотрясения камеры пропадает вся работа, а главное, об этом узнается уже тогда, когда работа почти закончена» (1906, № 4). Объектив должен быть по возможности светосильным. Обязательным условием указывалось отсутствие в объективе хроматической аберрации. Хроматическая аберрация – явление несовпадения фокусов различных цветных лучей в одну точку на оптической оси объектива, в результате чего появлялась цветная кайма по контуру объектов, что было существенной помехой при сложении трех изображений. При отсутствии хроматической аберрации независимо от цвета используемого фильтра все три изображения должны были быть одинаково резкими. Подходили объективы «Планар» (фокусные расстояния от 72 до 305 мм), «Апохромат-Тессар» фирмы Цейса. При репродукционных работах подходили объективы «Целор» фирмы Герца, «Гелиар» и «Апохромат-Коллинеар» фирмы Фохтлендер и сын, «Ортостигматы» фирмы К. А. Штейнгейля. Затворы, применяемые для моментальной съемки, для цветной оказывались непригодны. Нужен был такой затвор, который давал бы возможность изменять выдержку.

В финале руководства Прокудин-Горский возвращается к разговору о необходимости такого аппарата для цветной съемки, где все три изображения находились бы на одной пластине. Подобного аппарата в продаже в это время не было: не в силу сложности конструкции, а в силу отсутствия необходимых пластин. Камеры для съемок с натуры имели устройство для последовательной их смены. Таковыми были камера французского общества Le Photocrome, камера Nachet в Париже. Смена пластин происходила в результате последовательных нажатий груши.

Кассета общества Le Photocrome (вверху). Вид камеры и кассеты профессора Мите (внизу). Журнал «Фотограф-Любитель». 1906. № 12

Только в камере Мите использовалась одна пластина для трех снимков, цветофильтры находились внутри, каждый – перед своей третью пластины. Кассета после нажатия груши двигалась дальше по вертикальным направляющим самостоятельно. Первая демонстрация возможностей новой камеры Мите, сделанной в мастерских Вильгельма Бермполя, состоялась 9 апреля 1902 г.

Цветофильтры

Цветофильтры представляли собой прозрачные среды, через которые должны были свободно проходить лучи соответствующей группы. Они изготавливались путем покрытия бесцветного стекла раствором краски и желатина. Чем тоньше стекла, тем лучше. Размер стекла согласовывался с размером пластин. Для каждого фильтра требовалось два стекла. Для равномерности нанесения слоя чистые подготовленные стекла следовало располагать на зеркальном стекле, установленном по ватерпасу точно горизонтально. Стекла под обливку должны были быть теплыми. Помочь равномерному распределению пальцем нельзя. Можно использовать стеклянную палочку, но только если не касаться ею стекла. Процесс должен происходить в помещении, защищенном от пыли и тяги воздуха при температуре от 18 до 25 °С. Сушить облитые стекла следовало в том же положении, высыхание длилось от 15 до 20 час. Готовые стекла склеивались между собой канадским бальзамом, разведенным в ксилоле или хлороформе. Канадский бальзам – смола, получаемая из пихты бальзамической, произрастающей на территории Канады.

Количество бальзама определялось только опытным путем. Затем склеенные стекла вновь подвергались сушке, уже под грузом. Этот процесс занимал 10–15 дней, в течение всего времени температура в комнате не должна была опускаться ниже 17–18 °С. Пользоваться фильтрами можно было и до истечения указанного срока, так как окончательно бальзам высыхал через год и более. Готовые фильтры очищались скипидаром и спиртом. Не следовало долго держать светофильтры на свету, от сильного солнечного света они постепенно обесцвечивались.

Прокудин-Горский приводит способ изготовления цветофильтров доктора Кенига.

1. Фиолетовый фильтр.

В 100 куб. см воды растворить 3 гр. Kristallviolett и 1 гр. Methyllenblau, прибавить 5–6 капель уксусной кислоты. 8 куб. см полученного раствора развести в 100 куб. см 8-процентного раствора желатина.

2. Зеленый фильтр.

В 140 куб. см воды растворить 6 гр. Tartrazin и 1 гр. Patentblau. 7–8 куб. см раствора развести в 100 куб. см 8-процентного раствора желатина.

3. Красный фильтр.

В 150 куб. см воды растворить 4 гр. Tartrazin и 3,5 гр. Rose bengale. 7–8 куб. см раствора развести в 100 куб. см 8-процентного раствора желатина.

Для получения 8-процентного раствора желатина 40 гр. бесцветного чистого желатина замочить на 1–2 часа в холодной воде, затем добавить воды до общего веса 500 гр., нагреть и отфильтровать. 7 куб. см окрашенного желатина покрывают 100 кв. см поверхности стекла (покрывались два стекла).

Более точных цифр и указаний дать было невозможно, они основаны на многолетнем собственном опыте.

Самая главная задача при изготовлении цветофильтров – достижение правильного и равномерного пропускания и поглощения нужных лучей. И задача эта не так легка, как может показаться. Следовало произвести исследование фильтра спектроскопом, а затем фотографирование специальным прибором – спектрографом. Важно, чтобы цветофильтр обладал возможностью передавать полутона: именно они дают общее впечатление правильной картины, объема предметов и перспективы. Работа по изготовлению цветофильтра «деликатна и неблагодарна», поэтому был смысл, несмотря на дороговизну, приобретать их готовыми.

Пластины

Итак, используемые пластины должны быть чувствительны ко всем спектральным лучам. Вставление в кассеты необходимо производить в полной темноте. Подходящие пластины «Перхромо» с эмульсией по рецепту профессора Мите производила фабрика Перутца в Мюнхене. Но эти пластины были слабо чувствительны к красным и оранжевым лучам. У пластин доктора Кенига чувствительность к красным и оранжевым лучам была выше, но равномерность чувствительности хуже, что влияло на правильность передачи цветов, потому Прокудин-Горский отдавал предпочтение пластинам Мите.

Окрашивание пластин можно было произвести и самостоятельно: погружением броможелатиновой пластины в красящий раствор. Для его изготовления колбу со спиртом следовало нагреть в кипящей воде (непосредственно на огне нагревать спирт нельзя); в 300 куб. см горячего спирта растворить, взбалтывая, 0,1 гр. этильрота. В большую бутыль налить 5 л дистиллированной воды, прибавить 50 куб. см крепкого нашатырного спирта (аммиака). К этому раствору прибавить спиртовой раствор краски и хорошо взболтать. После фильтрации раствор готов к употреблению. Этого количества хватало для очувствления четырех дюжин пластин.

Фотоаппарат системы А. Митте для трехцветной съемки, которым пользовался С. М. Прокудин-Горский

Пластины нужно было погрузить в кюветы на 3–5 мин. в совершенной темноте, затем в течение трех минут промывать в воде и высушить. Опыт Прокудина-Горского показывал, что сушку лучше производить возможно быстрее, не долее получаса, иначе на поверхности происходит окисление, которое впоследствии даст завуалированное изображение и снизит равномерность чувствительности к отдельным лучам. Время промывания после сенсибилизации также весьма важно (об этом Прокудин-Горский говорил в докладе на конгрессе в Риме). Основываясь на многочисленных собственных опытах, он утверждал, что промывать очувствленные пластины следовало не менее одного-полутора часов в зависимости от сорта используемых пластин. В результате краска почти совершенно вымывалась, но заметно повышалась чувствительность пластин и они приобретали способность длительного хранения без потери светочувствительности. Избыток красящего вещества в слое желатина вреден, он влиял не только на чувствительность пластины, но и на продолжительность ее сохранения. Хранить пластины следовало попарно, складывая слой к слою без прокладок. Пластины, пролежавшие в кассете три-четыре дня, не дадут таких негативов, как свежеприготовленные, поэтому по возможности их надо было использовать сразу.

В результате собственных опытов мастер пришел к выводу, что для очувствления больше всего подходили пластины, содержавшие наименьшее количество солей в слое эмульсии – только чистое бромистое серебро в желатине. Очень важным являлось правильное соотношение между очувствленными пластинами и используемыми цветофильтрами: от этого зависела правильность цветопередачи. Выше говорилось об особенностях пластин Мите и Кенига. При заказе цветофильтров стоило обязательно указывать, какие пластины будут использованы при съемке.

Экспозиция

Для съемки с разными цветофильтрами экспозиция была разной. С фиолетовым – короче, с зеленым – длиннее, с оранжевым – еще длиннее. Это время определялось исключительно экспериментальным путем в два этапа: 1. Определение экспозиции для получения нормального негатива с одним цветофильтром; 2. Определение соотношения экспозиций для получения нормального негатива от сложения трех снимков. Нормальный негатив – в котором видны детали во всех участках. Получение одинакового покрытия в белой части трех изображений – обязательное условие. Время экспозиции относительно легко было рассчитать при искусственном или рассеянном дневном свете внутри помещения. На открытом воздухе свет, а с ним и время экспозиции меняется очень быстро.

Одним из первых объектов съемки может служить цветная «скала», в которой обязательно должен присутствовать белый, серый и черный цвета. Такой объект можно было приготовить из полосок картона с наклеенными полосками матовой бумаги. Белая часть должна быть отделена от цветных и окружена темным фоном. Для лучшего наведения на резкость можно было сделать черный рисунок на белой бумаге. Снималась «скала» с оранжевым фильтром. Экспериментальное время экспонирования следовало зафиксировать. Белая часть на негативе должна была иметь ровное покрытие, черная – быть совершенно прозрачной, а серая – иметь мягкие переходы. Если после проявки негатив по соотношению света и тени будет нормальным, задача может считаться на треть выполненной. Следующая пластинка снималась с зеленым фильтром. Нужно было добиться такой экспозиции, чтобы покрытие белой и серой частей было аналогичным первому опыту. На воспроизведение цветных участков «скалы» в это время внимания можно было не обращать. То же проделывалось с фиолетовым фильтром. Условия проявления трех негативов должны были быть одинаковыми. Отсчитывание времени экспозиции нужно производить по секундомеру. Опыт покажет, что время экспозиции для получения нормального негатива на трех пластинах различно: наибольшее время придется на пластину, снятую с оранжевым цветофильтром, наименьшее – на снятую с фиолетовым. Условные показатели могли быть таковы: для оранжевого цветофильтра – одна мин., для зеленого – полминуты, для фиолетового – 6 сек. Полученное соотношение 12:5:1. Если снимался темный объект, время экспозиции следовало увеличить пропорционально на трех снимках. В профессиональной среде все еще шли споры, является ли такое соотношение экспозиций постоянной величиной при данном источнике света. Автор уверенно утверждает, что нет. Например, при солнечном свете в 11 час. утра и в 7 час. вечера показатели будут разниться. При падении света снижается восприимчивость пластин к оранжево-красным лучам, что нужно учитывать для достижения правильной цветопередачи. При работе на натуре, где свет переменчив, нужен был большой опыт.

Проявление

Вставление в кассеты и проявление пластин следовало производить в темноте, проявлять все три одновременно, в равных условиях. Через 3–4 мин. можно было включить слабый красный свет, чтобы судить о готовности изображения. Негативы должны были получиться проработанные, но мягкие. Об их качестве поможет судить опыт со съемкой цветной «скалы».

Проявитель подходил любой, не дававший грубо-контрастного рисунка: бренцкатехин, родинал. При использовании родинала проявлять нужно было сильнее (до исчезновения видимого рисунка), так как детали в светлых участках проявлялись не сразу. Во всяком случае лучше было брать тот, к которому привык фотограф. Определение окончания проявления – дело опыта и навыка, и научить этому печатным словом невозможно. Фиксирование пластин тоже должно было быть одновременным.

В данном случае речь шла о процессе, результатом которого должна стать проекция от совмещения на экране трех диапозитивов с трех негативов, а не о печати на бумаге. Разные способы получения «постоянного изображения» пока не давали тех результатов, как проекция на экране.