Farvebiograf , farvebiograf - et sæt biografteknologier , der giver dig mulighed for at få et billede i film med naturlige farver, der svarer til farverne på de filmede objekter eller tegninger af animatorer . Farvede film omtales også almindeligvis som farvefilm .
En af de vigtigste hindringer for implementeringen af farvekinematografiteknologi var det snævre område af naturlig lysfølsomhed af enhver fotografisk emulsion , der kun er i stand til at registrere den blå-violette del af det synlige spektrum [1] . På grund af dette kunne de røde og grønne komponenter i billedet ikke registreres. Den teoretiske mulighed for spektral sensibilisering over for andre farver, opdaget af Hermann Vogel i 1873, blev først fuldt ud realiseret i 1906 efter opfindelsen af den røde pinacyanol- sensibilisator af Benno Homolka [2] [3] . Ikke desto mindre blev de første forsøg på at gøre billedet i farver lavet umiddelbart efter biografens opfindelse. Den allerførste teknologi var manuel farvning af sort-hvid film med anilinfarvestoffer , som allerede blev brugt i slutningen af det 19. århundrede [4] .
Håndfarvning blev første gang brugt af Thomas Edison i 1895 i filmen " Loie Fuller 's Dance " ( Eng. Annabelle's Dance ) for " Kinetoscope ". På trods af teknologiens møjsommelighed og denne farves primitivitet var farvede film populære blandt publikum og blev ofte produceret i betydelige oplag. En af pionererne inden for stum biograf, Georges Méliès , brugte håndfarvning af sine film og replikerede farvelagte filmprint parallelt med sort-hvide versioner af de samme film. Den velkendte film af denne filmproducent " Rejsen til månen ", udgivet på skærmene i 1902, blev produceret i en farvet version, som kostede betydeligt mere end sort/hvid. Farvningen blev udført in-line, ramme for ramme, ved hjælp af manuelt arbejde fra et team af kunstnere. I 1905 udviklede Pathé -filmfirmaet en mere avanceret teknik til farvelægning af film " Patecolor " ( fransk Pathécolor ) ved hjælp af stencils [5] . For at gøre dette blev der trykt yderligere positiver, hvorpå stederne, malet på filmkopier i en hvilken som helst farve, blev skåret ud ramme for ramme med en kniv. Derefter blev filmen in-line farvet med forskellige farver gennem flere sådanne stencils [6] .
Den sovjetiske filmskaber Sergei Eisenstein brugte håndfarvning i 1925 i sin berømte film Battleship Potemkin i scenen med hejsningen af det røde flag [* 1] . For at gøre det lettere at farvelægge under optagelser blev der brugt et hvidt flag , hvilket gav en gennemsigtig plet på positiven [7] . Den mest udbredte teknologi var dog toning af det originale sort/hvide billede i en ensfarvet nuance, afhængigt af karakteren af den filmede scene. For eksempel blev scener med brande tonet røde , og natscener blev tonet blå [8] [9] . Film blev håndfarvet og tonet indtil 1930'erne, hvor farvefilmteknologi i naturlige farver allerede eksisterede [4] .
De første teknologier, der gjorde det muligt at optage den sande farve af motiver, var additive og baseret på brugen af de første sort-hvide pankromatiske film, det vil sige følsomme over for hele det synlige spektrum . Farveadskillelse i sådanne processer blev udført ved hjælp af farvefiltre indbygget i obturatoren på filmkameraet eller placeret i rammevinduet eller linsen. Den første succesrige proces med tofarvet biograf i 1908 var "Kinemacolor", som hurtigt gav plads til "Multicolor" og " Sinecolor " [10] [11] . Den første Technicolor , som dukkede op i 1917, var også additiv .
Den allerførste film, der er optaget ved hjælp af sådan en trefarveteknologi, anses nu for at være en video fundet i 2012 , dateret 1902 [* 2] . Den er fremstillet efter metoden patenteret af englænderen Edward Turner den 22. marts 1899 [12] . Forsøg på at skabe farvebiograf blev også gjort i Rusland: I 1910 udviklede Sergei Prokudin-Gorsky sammen med videnskabsmanden Sergei Maksimovich et trefarvet additivsystem med dobbelt-bredde film, der blev brugt til at optage flere kortfilm. Men "Biochrome"-systemet viste sig at være for kompliceret og blev ikke udviklet [13] . De første sovjetiske eksperimenter med farvefotografi blev udført i 1931 ved hjælp af Spectrocolor-systemet [14] , udviklet af entusiasten N. D. Anoshchenko på basis af Kinemacolor [15] [13] . En farvedokumentar blev optaget om Graf Zeppelin -luftskibets ankomst til USSR , men optagelserne er gået tabt [16] . Et andet trefarvet system i 1913 var additivet "Gaumont Chronochrome" ( fr. Gaumont Chronochrome ) [17] , baseret på optagelse af tre farveseparerede billeder med tre forskellige linser på én film gennem farvefiltre. Projektionen fra en sort-hvid filmkopi blev også udført med tre linser. Filmforbruget oversteg dog den sædvanlige sort-hvid-optagelse med 2,5 gange, da hver farveramme bestod af tre farveadskilte rammer med en lidt lavere højde end den sædvanlige sort-hvide. Francits metode med et standard filmforbrug, som har fået handelsnavnet "Opticolor", er også baseret på tre 7,5 × 10 mm farveadskillelser placeret i én almindelig ramme [18] [17] . Den lille størrelse af rammevinduet og tilstedeværelsen af lysfiltre reducerede lysstrømmen af sådanne filmprojektorer flere gange, så teknologien viste sig senere kun at være egnet til tv-behovene. Det amerikanske Colorvision-system blev brugt i nogen tid i produktionen af farve -tv-film og optagelser fra tv -skærmen [19] . Imidlertid var alle disse processer umulige at slippe af med den rumlige parallakse , som dannes under farveadskillelse på grund af afstandene mellem linserne. Parallax førte til dannelsen af en farvet kant i objekter taget fra kort afstand [20] . Den uundgåelige filmkrympning førte også til farveadskillelsesproblemer [21] . Derudover krævede alle additive processer specielle sofistikerede filmprojektorer .
De eneste additive teknologier, der gjorde det muligt at få et farvebillede direkte på film, var raster. En af dem var en slags autokrom proces "Dufaycolor" ( fr. Dufaycolor ), som ikke krævede specielt udstyr til optagelse og projektion [22] . En proces, der opstod i midten af 1930'erne, brugte tre-farve skærmfiltre dannet direkte over en lysfølsom sort-hvid emulsion. Men opløsningen af en sådan film var meget lille, og farvefilm var næsten umulige at kopiere. Derfor er processen kun blevet brugt to gange til produktion af spillefilm.
En anden linseskærmteknologi i slutningen af 1920'erne var den såkaldte Lenticular Cine-film , også kendt som Keller-Dorian-processen [23] . Kodak producerede 16 mm reversibel film med et cylindrisk raster påført et substrat på bagsiden af emulsionen [24] . Denne film, der blev udgivet i 1928, hed "Kodacolor" og var beregnet til filmentusiaster, men havde intet at gøre med den meget senere flerlagsfilm af samme navn [25] [26] . Et linseraster med en periode på 43 mikron blev omdannet til en linse med indbyggede farvefiltre og udførte farveseparation, der byggede elementære billeder af udgangspupillen på emulsionen [27] . Som et resultat blev der opnået et rasteriseret sort-hvidt farvesepareret billede, som, når det blev projiceret gennem en linse med passende filtre, gav et billede i naturlige farver på skærmen [28] . I tilfælde af projektion gennem en konventionel linse blev der opnået et sort-hvidt billede [29] . I 1932 producerede Agfa en lignende 35 mm film [25] [27] . Linse-rasterteknologi havde de samme ulemper som Dufaycolor: Uegnethed til replikering og en rasterstruktur synlig på skærmen med uundgåelige moiré - effekter. Sådanne film var den første farveproces for filmentusiaster, og blev i 1950'erne brugt i det professionelle felt til filmoptagelse af farve-tv- billeder [30] . Rasterfarveseparationsteknologier blev senere brugt i film af en -trins Polavision - processen og digital biograf [31] .
Alle additive teknologier var baseret på brugen af ufarvet sort-hvid film, hvis farvebillede kun blev opnået på skærmen, når det blev projiceret gennem farvefiltre. Dette krævede specielle filmprojektorer af et komplekst design, så videreudviklingen fulgte vejen for subtraktive teknologier, der brugte justeringen af farveseparerede positiver og farvesyntese direkte i filmkopien [32] .
I USSR blev den første tofarvede dokumentarfilm " Carnival of Flowers ", filmet ved hjælp af bøjningsteknologi, udgivet i 1935, og et år senere blev den første spillefilm " Grunya Kornakova " udgivet [33] [34] [13] . Indenlandske tofarvede film blev optaget ved hjælp af teknologi svarende til "Sinecolor" og "Prisma" på importerede " bipack " filmsæt, hovedsageligt Agfa [35] . To-farve kinematografi gav en forvrænget farvegengivelse, så Technicolor og Cinecolor blev transformeret til tre-farve processer. Der blev gjort forsøg på at kombinere bipack-teknologi med linseformet raster-teknologi (Pantahrom af Agfa ), men de gav ikke kommerciel succes [36] . Det første masseproducerede system baseret på tre farver var den tre-film subtraktive Technicolor. Det krævede komplekse og dyre filmkameraer , der brugte tre negativfilm på samme tid, men ved hjælp af hydrotypetryk gjorde det det muligt at få en fuldfarve filmkopi, der var egnet til fremvisning i enhver biograf. Den generelle lysfølsomhed af et sådant system var ekstremt lav og krævede meget kraftig belysning på sættet [37] [32] .
I Sovjetunionen blev den første film optaget med et tre-films kamera "TsKS-1" af hjemlig udvikling - " Blomstrende ungdom " - skabt i 1939 [38] . Men i modsætning til Hollywood , der brugte sådan teknologi indtil midten af 1950'erne, forblev sovjetisk farvefilm et teknisk eksperiment indtil slutningen af 1940'erne på grund af manglende evne til at nå et stort publikum. Udviklingen af hjemlige farveprocesser blev udført af entusiaster på flere filmstudier og senere af en gruppe specialister fra NIKFI [35] . De fleste af de film, der blev optaget på trefilmssystemet, blev udgivet i massedistribution på sort-hvide filmkopier, printet fra det "grønne" negativ, som de skarpeste. Kun få eksemplarer blev trykt i farver, beregnet til demonstration i hovedstadens biografer. Mange billeder, inklusive animationsfilm optaget i farver, er kun kommet ned til os i sort-hvide filmkopier [39] . Technicolor-teknologier blev brugt i USSR hovedsageligt til at kopiere film optaget på flerlagsfilm, der dukkede op efter krigen .
Hydrotype-teknologier til udskrivning af et farvebillede opnået ved hjælp af en tre-films optagelsesteknik overlevede den oprindelige proces og blev brugt indtil slutningen af det 20. århundrede, når farvefilm blev kopieret. Den største fordel ved hydrotypeprocessen er det fuldstændige fravær af sparsomt sølv i film til udskrivning. Derudover er de resulterende filmprint kendetegnet ved ekstrem høj falmebestandighed, hvilket er uopnåeligt for positive flerlagsfilm.
Forbedringen af subtraktive teknologier til farvebiograf kulminerede i skabelsen af flerlagsfarvefilm, som oprindeligt kun var egnet til udskrivning af farvepositiver fra farveseparerede sort-hvide modtyper. Det første sådant fotografiske materiale var Gasparkolor-filmen, udgivet i 1933 under patentet af den ungarske videnskabsmand Bela Gaspar. Et farvepositivt billede i det blev opnået ved kemisk blegning af azofarvestoffer placeret i zonefølsomme emulsionslag [40] . De grøn- og blåfølsomme lag af en sådan film blev aflejret på den ene side af substratet og det rødfølsomme lag på den anden [41] . Teknologien blev en seriøs konkurrent til hydrotypeprint, men blev kun brugt til animation.
I 1935 introducerede Kodak den første flerlagsfilm, der var egnet til filmoptagelse. Det var en farve vendbar " Kodachrome " designet til amatør 16 mm kameraer, og i 1936 kom dens 8 mm version og 35 mm diasfilm på markedet [42] [43] . Technicolor begyndte produktionen af Monopack farvereversibel film i 1941. Det var en filmisk version af Kodachrome-film, designet til optagelse uden for studiet, hvor omfangsrige trefilmskameraer var uegnede. Den efterfølgende trykning af filmkopier blev udført ved hydrotypemetoden efter fremstilling af tre farveseparerede matricer fra den originale farvepositive. I sommeren 1937 lancerede tyske Agfa produktionen af verdens første kromogene negative flerlagsfilm Agfacolor B og Agfacolor G , hvorpå den korte spillefilm "The Song Will Sound" ( tysk: Ein lied verklingt ) [44] blev optaget . Den 15. december samme år fandt premieren sted på filmen "Postcoach" ( tysk: Die Postkutsche ), lavet ved hjælp af en negativ-positiv teknologi [45] .
For at skelne flerlagsfilm fra den tidligere linse-raster-udvikling, produceret siden 1932 under samme navn, blev ordet "ny" i de første år føjet til navnet "Agfacolor" [46] . Indtil slutningen af Anden Verdenskrig blev tyske farvefilm ikke eksporteret og blev kun brugt af det tyske statslige filmstudie UFA under kontrol af det tyske propagandaministerium [47] . Efter sejren over Tyskland fik Sovjetunionen store lagre af Agfa farvefilm på virksomhedens lagre. Derudover blev udstyr og teknologier , der blev udtaget under reparationer , grundlaget for lanceringen af produktionen af vores egne flerlagsfilm af typen Sovcolor [48] . Som et resultat blev skydning på tre negativer i USSR efter krigen stoppet. I Hollywood forblev denne proces den vigtigste indtil lanceringen af produktionen af Anscocolor flerlagsfilm ved brug af tysk teknologi i 1949 [49] .
De første flerlagsfilm var ringere i farvekvalitet i forhold til trefilmsfilmteknologien, der blev brugt indtil midten af 1950'erne, på trods af kompleksiteten og de høje omkostninger. Derudover gjorde manglen på fotografisk breddegrad og følsomhed over for ændringer i belysningens farvetemperatur reversible film uegnede som kildemedium til massegengivelse. Kodacolor flerlags negativfilmen så først dagens lys i 1942 [50] [43] , mens Kodak Eastmancolor negativfilmen først blev annonceret otte år senere [51] og straks blev brugt til optagelserne af dokumentaren Royal Journey . ( Eng. Royal Journey ), som blev udgivet i december 1951. Året efter udgav Kodak en forbedret version af negativfilmen, der var egnet til professionel kinematografi.
Med dens fremkomst begyndte filmoptagelser at blive udført med konventionelle filmkameraer, efterfulgt af produktion af tre farveadskillende matricer fra et farvenegativ og hydrotypetryk. Ud over negativfilm dukkede Eastmencolor-farvepositivfilm type 5381 [52] op på markedet i 1950 , hvilket forudbestemte det endelige fald for trefilmskameraer, og 1955 var det sidste år for dem [53] . Flerlagsfilm lavet optagelser i farver, der teknologisk ikke kan skelnes fra sort og hvid og ved hjælp af det samme filmudstyr. En væsentlig drivkraft for udbredelsen af farvefilm i midten af 1950'erne var konkurrencen fra tv, som trak en del af biografpublikummet væk.
Forbedringer i videokameraer og fremkomsten af high-definition tv i 2000'erne gjorde det muligt at bringe kvaliteten af tv-billeder tættere på filmiske standarder designet til det store lærred. Fremkomsten af DCI-standarder og digitale filmkameraer gjorde det muligt at bruge lysfølsomme matricer i stedet for film , som danner et farvebillede på grund af intern farveadskillelse af et Bayer-gitter . Dette princip for farveadskillelse, svarende til rasterfilm, bruges i digital filmproduktion parallelt med 3CCD -teknologien , som svarer til tre-films Technicolor. Med digital efterbehandling ved hjælp af Digital Intermediate -teknologi kan du få farvegengivelse af høj kvalitet i næsten enhver belysning på grund af den brede vifte af farvestyringsmuligheder ved hjælp af specialiseret software . Redundansen af farveinformation, der er optaget med filmiske RAW -teknologier, gør det muligt at justere billedfarven med en præcision, som er utænkelig i tidlige farvefilmproduktioner.
I moderne farvebiograf bruges teknologier, der involverer brug af farve-flerlagsfilm eller digitale kameraer med farveseparation ved hjælp af flere lysfølsomme matricer ( 3CCD eller 4CCD ) eller et Bayer-gitter i én matrix.
Farvefilm har en kompleks flerlagsstruktur nedarvet fra de første to-farve processer, som brugte to film med forskellig spektral følsomhed presset mod hinanden i filmkanalen - " bipack ". Derfor blev de første flerlagsfilm kaldt "Monopack" ( eller engelsk Integral tripack [ 44 ] ) alle lag skal være forsvarligt forbundet, så de ikke skaller af under bukning og laboratoriebehandling af film.
Moderne farvefilm er baseret på brugen af subtraktiv farvesyntese fra tre komplementære farver : gul , magenta og cyan . Farveadskillelse opstår på grund af forskellige lysfølsomme lags forskellige spektrale følsomhed og tilstedeværelsen af mellemliggende filterlag, farvet med farvestoffer, der opløses under udvikling [54] . Sektionen af en farvenegativfilm vist i diagrammet illustrerer dens struktur og udseende efter laboratoriebehandling. De to øverste lysfølsomme halvlag C og D er kun følsomme over for blåt lys på grund af ortokromatisk sensibilisering , hvilket er naturligt for fotografisk emulsion. Efter at have passeret gennem det blåfølsomme lag kommer lyset ind i det gule filtrerende underlag E, som ikke transmitterer blå farve, som de to andre lag også er følsomme over for: grøn- og rød-følsomme [55] . Mellemlagene F og G er følsomme over for grønt og blåt lys, og registrerer derfor farveseparationsbilledets grønne komponent. De to nederste lysfølsomme lag I og J har pankromatisk sensibilisering med et "dip" i det grønne område, så kun den røde komponent registreres. Hver farve optages af to halve lag med forskellig lysfølsomhed for at udvide den fotografiske breddegrad , mens billedet bibeholdes en smule kornet [54] . Et halvt lag med øget lysfølsomhed er kun involveret i konstruktionen af billedskygger, og optiske tætheder svarende til et scene-vigtigt eksponeringsinterval dannes af en lavfølsom fotografisk emulsion med finkornet [56] .
Under farveudviklingen af en negativfilm ledsages reduktionen af metallisk sølv i de eksponerede lag af syntesen af farvestoffer , hvis farver er valgt komplementært til den farve, der eksponerede laget [57] . Som et resultat, efter blegning og opløsning af det fremkaldte sølv, opnås negativets farver, bestående af farvestoffer, ud over farven på de fotograferede objekter. Ved udskrivning på positiv film vil farverne matche objektets farver [54] . Strukturen af en farvepositiv flerlagsfilm kan ligne en negativ - "klassisk", eller den kan være med en speciel struktur, der kun bruges i positive film. Sådanne film kaldes "moved-layer film" [58] . Det øverste lysfølsomme lag med denne struktur er følsomt over for grønt lys, det midterste for rødt og det nederste for blåt. En sådan anordning giver en øget subjektiv skarphed af det positive på grund af et fald i lysspredning, når det grønt-følsomme lag eksponeres.
Ud over den negativ-positive farveproces er der en reversibel , som historisk set først dukkede op [43] . I dette tilfælde opnås et positivt farvebillede direkte i filmen, hvorpå optagelsen er lavet. Kvaliteten af et sådant billede er højere end ved en negativ-positiv proces på grund af en enkelt farveadskillelse. Teknologien kræver dog særlig eksponeringsnøjagtighed og overholdelse af farvebalancen i belysningen, da fejl ikke er modtagelige for efterfølgende korrektion, hvilket er muligt ved udskrivning fra negativ . Vendbare film blev meget brugt af filmentusiaster og tv-journalister før fremkomsten af kompakte videokameraer , men de blev ikke brugt i professionel biograf på grund af deres lave egnethed til at kopiere film.
Moderne film gør det muligt at opnå naturlig farvegengivelse under en række forskellige optagelsesforhold, i modsætning til de første farveprocesser, som krævede speciel belysning justeret til farvetemperatur og omhyggelig overholdelse af mange teknologiske begrænsninger. Lysfølsomheden af moderne farvefilm er sådan, at den giver dig mulighed for at optage med tilfredsstillende farvegengivelse selv uden brug af studiebelysning i rummet og vanskelige lysforhold. Moderne filmproduktionsteknologi giver kun mulighed for at bruge negativfilm som den indledende informationsbærer i den digitale mellemliggende proces . Efter fremkaldelse scannes filmen med en filmscanner , og der udføres yderligere farvekorrektion ved hjælp af en computer . Dette giver endnu mere teknologisk frihed og høj billedkvalitet.
Moderne digitale filmkameraer til optagelse af et farvebillede bruger halvledermatricer , der udfører farveseparation ved hjælp af mosaikfarvefiltre placeret over de lysfølsomme elementer. I dette tilfælde modtager fotodioder placeret under de røde, grønne og blå filtre information om henholdsvis de røde, grønne og blå komponenter i det farveseparerede billede. Denne metode til farveadskillelse gør det muligt at bygge kompakte kameraer, men den har en række ulemper, som påvirker billedkvaliteten. Især kan tilstedeværelsen af et farveadskillelsesgitter føre til fremkomsten af moiré og reducerer opløsningen af matrixen. I henhold til denne ordning bygges ikke kun digitale kameraer i dag på grund af muligheden for at bruge standard filmoptik, men også mange videokameraer på grund af den relative billighed og ubrugelighed ved et omfangsrigt farveseparationssystem.
Farveseparation ved hjælp af dikroiske prismer er mest udbredt i standardopløsnings-tv på grund af den høje kvalitet af farveseparation. Mange HDTV - videokameraer , som også bruges til at optage digital biograf, er stadig bygget i henhold til denne ordning, uden mange af ulemperne ved Bayer-gitteret. Tre-matrix-teknologi er fri for moiré og kræver ikke optisk detaljefiltrering, hvilket reducerer systemets opløsning. På trods af dets fordele pålægger dette princip om farveadskillelse betydelige begrænsninger, der ikke tillader brugen af standardfilmoptik, hvilket giver billedets karakter, der er kendt for biografen. Kameraer med en prisme farveseparationsenhed er udstyret med linser med kortere brændvidde på grund af den lille størrelse af lysfølsomme matricer. En undtagelse er brugen af DOF-adaptere med et mellembillede, som tillader brug af standardoptik på kameraer med små sensorer [59] .
Til digital filmprojektion af et farvebillede bruges farveseparation af en roterende obturator med farvefiltre. Det samme princip blev brugt i Kinemacolor-teknologien, der introducerede en farvet kant og flimrende farver i billedet. Men optagelse af moderne film udføres ved hjælp af andre teknologier med samtidig læsning af farveseparerede billeder, og disken med lysfiltre roterer flere gange hurtigere, hvilket eliminerer flimmer. Billedet kan gengives ved hjælp af DLP- eller LCoS-teknologier ved hjælp af bevægelige mikrospejle eller halvlederfilm. På trods af fordelene ved digital projektion er en væsentlig del af filmdistributionen stadig baseret på traditionel positiv farvefilm, som udfører farvesyntese på en subtraktiv måde ved hjælp af farvestoffer i en flerlagsemulsion. Filmkopier udskrives fra et dobbelt negativ lavet af en masterpositiv eller en digital masterkopi af en laserfilmoptager .