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색의 재현
오늘날 컬러 사진과정은 3색방식으로 3가지 기본색의 자극제를 알맞게 결합함으로써 자연에서 발생한 서로 다른 색채들을 재현한다.
이 기본3색(청보라, 초록, 빨강)은 가시 스펙트럼의 약 1/3씩을 차지한다. 3색 효과는 색이 있는 광선을 결합시키거나(가색법), 보색 필터들의 결합체에 백색광선을 통과시켜 필터들이 각각 기본색들 중 하나를 통제함으로써(감색법) 만들어질 수 있다.
가색법에서 빨강과 청보라 빛의 결합(즉 흰색 판의 한 점 위에 투사된 2가지 색의 광선들)은 자홍색을 나타낸다.
같은 양의 빨강과 초록은 노랑을 만들고 같은 양의 초록과 청보라는 청록색을 만든다. 이 3색 광선들을 흰색판 위에 한꺼번에 겹치면 흰색이 되며 2가지 또는 3가지 색의 배합이 달라짐에 따라 결국 다른 모든 색상들이 만들어진다.
감색법에서는 노랑, 마젠타, 시안필터, 또는 염료층이 백색광선에서 다양한 비율의 기본색들을 제거시킨다. 노랑필터는 백색광선에서 파란성분을 흡수함으로, 필터를 통과하는 백색광선 안에 존재하는 파란색의 양이 조절한다. 마찬가지 방법으로 마젠타 필터는 초록빛의 양을 얼마나 남길지 조절하고, 시안은 빨간색 성분의 양을 조절한다.
시안과 마젠타 필터가 백색광선 속에서 완전히 겹쳐지면 빨강과 초록의 성분 모두를 통제하게 되며 파란빛이 나타나게 된다. 마찬가지 방법으로 시안과 노랑의 필터가 같이 사용되면 빨강이 생겨난다. 백색광선 안에서 상이한 농도로 염색된 상이나 필터를 완전히 겹치게 함으로써, 기본색의 광선을 완전히 겹치게 하는 것과 똑같은 효과를 재창조해낼 수 있다.
가색법과 감색법의 차이점은 그 접근방식에 있다.
가색법에서 색들은 서로 다른 강도를 가진 기본색광들이 결합됨에 의해, 감색법에서 색들은 백색광에서 서로 다른 비율로 존재하는 기본색광이 제거됨에 따라 얻어진다. 대부분 현대의 컬러 필름은 감색법에 기초하고 있으며, 2가지 방법 모두 자연에 존재하는 모든 색을 재현할 수 있다. 그러나 실제로는 재현이 완벽하지 못한데 그것은 필터의 착색이 이상적 규정에 미치지 못하고 있기 때문이다. 그럼에도 대부분의 목적에 거의 충실하게 색의 재현이 가능하다.
컬러 필름
3색 감색법으로 색을 재현하기 위해 컬러필름은 맨먼저 상의 색을 3개의 독립된 감광층에 의해 색의 기본구성성분으로 분해한다.
3개의 층은 각각 파랑, 초록, 빨강빛에 배타적으로 반응한다. 각 층의 상은, 스펙트럼에 대해 그 층이 함유한 감광성의 보색으로 된 양화의 상이 생성되도록 반전현상된다(반전 필름). 그러므로 파랑에 민감한 층에는 원래장면이 지닌 모든 파란색에 대한 음화의 상이 생기고 그뒤 파랑이 아닌 모든 색에 대한 양화의 상이 나타난다. 이 양화의 상은 노란색이 된다.
마찬가지로 원래 초록을 기록하는 층은 초록이 아닌 모든 상에 대한 마젠타의 양화를 만들고 빨강을 기록하는 층은 빨강이 아닌 모든 것에 대한 양화의 시안상을 만든다. 예를 들면 파란 하늘은 노란 색상의 양화로 그려진다기보다는 마젠타의 양화(초록이 아닌 것)와 시안의 양화(빨강이 아닌 것)로 그려진다. 파란 하늘이 있던 부분은 마젠타와 시안 염료가 완전히 겹쳐지고 백색광선이 그 결과물(채색된 투명 필름)을 통과하면 그 빛의 초록과 빨강 성분은 상실되지만 파랑성분은 남게 되며 결국 하늘이 파랑으로 보여진다.
음화의 컬러 물질들도 위와 유사한 방법으로 작용하지만 직접현상에 의해 염색된 음화의 상을 얻어낸다. 파란 피사체의 색상은 노란 음화의 상을 만들도록 파랑에 반응하는 필름층에 기록된다. 초록색 성분은 초록에 반응하는 층에 마젠타로 염색된 상을 만들고, 빨강성분은 빨강을 기록하는 층에 청록색의 상을 만든다. 그러므로 어떤 피사체에 대해 컬러 음화는 색조에서 뿐만 아니라 밝기에서도 명암이 뒤바뀐다. 3가지로 달리 반응하는 층을 가진 컬러 인화지 위에 음화의 컬러 필름을 인화하면 다시 1번 진행과정이 역으로 되어 양화의 인화로 원래 피사체의 색상이 재구성된다.
반전 컬러 필름은 깨끗한 젤라틴 표면층, 파랑에 민감한 은할로젠 화합물과 노란색을 형성하는 착색결합자(무색의 물질로서 은영상이 만들어지는 모든 부분이 은의 농도분포에 맞는 비율로 염료를 착색시키고자 현상약제의 본래물질과 반응함)를 포함하고 있는 첫번째 유제층, 다음 유제층으로 진행하려는 파란빛을 차단하는 노란색 필터층, 파랑과 초록에 민감한 은할로젠 화합물과 마젠타색을 형성하는 착색결합자를 함유하고 있는 2번째 유제층(파랑은 노란색 필터층에 의해 제거되어 있음), 파랑과 빨강에 민감하며(파란빛은 이미 제거되어 있음) 시안을 형성하는 착색결합자를 함유한 그다음 유제층, 최대한의 접착력으로 필름 기층으로 유제층을 안전하게 밀착시키는 접착층, 투명한 셀룰로오스 아세테이트의 파생물, 또는 종종 폴리에스테르이며, 전형적으로 0.005in의 두께인 필름기층 또는 지지층, 지지층의 뒷면으로서 빛을 흡수하는 층(접착층 내의 빛의 분산을 방지하는 역할을 하며 롤필름에서 필름이 안으로 말려드는 것은 억제함) 등으로 구성되어 있다.
이러한 구조는 변경될 수 있다(안전 필름). 특별한 응용분야에서 계획적으로 왜곡된 컬러를 그려내고자, 각각의 층안에서 형성되는 빛에 대한 감색성과 염료의 결합을 다르게 합성한 필름(疑似 컬러 필름)도 있다.
양화의 컬러 물질(인화용)은 투명한 필름이 아니라, 종이 또는 흰색의 불투명한 필름 기층으로 되어 있으며 빛의 산란을 방지하는 층이 없다.
유제의 연결방식은 앞에 기술한 짜임새와 다를 수 있으며 그것들의 스펙트럼에 대한 민감성은 더 나은 색채재현을 낳게 하는 음화염료전도특성의 주요원리가 될 수 있다. 염색된 상들은 대체로 내광성(耐光性)을 가지고 있으나 강한 자외선에 오랫동안 노출되면 바래게 된다. 오랜기간 전시를 목적으로 하는 컬러의 투명양화와 사진은 자외선흡수 코팅이나 필터층으로 보존할 수 있다.
가색 필름은 보호막과 중간접착층 외에 흑백유제층과 필터선면을 담고 있는 기층으로 구성된, 좀더 단순한 구조의 필름이다.
필터선면은 매우 가느다란 빨강·초록·파랑의 투명한 필터선의 연속으로서(1in당 1,800선까지), 렌즈로부터 빛이 유제층에 닿기 전에 이 면을 통과하게 되어 있다. 유제층은 양화의 상을 만들어낸다. 빨간색의 피사체는 빨간 필터선을 투명하게 놓아둔 채 빨강이 아닌(즉 초록과 파랑) 필터선들 뒤에 은을 형성한다. 마찬가지로 초록부분은 초록의 필터선을 투명하게 놓아둔 채 빨강과 파란색을 차단한다.
상안의 모든 부분에 걸쳐 필터 요소가 존재하므로 가색법의 투명양화는 감색법의 양화보다 농도가 진하며 고배율로 확대하면 필터선의 무늬를 나타낼 수도 있다. 가색법의 투명양화는 단지 고속반투명전사방식에서 이용된다. 야외촬영에서는, 특히 원경이 포함된 때 종종 자외선흡수 필터가 필요하다. 자외선은 필름의 파랑민감층에 기록되어 투명양화안에 전체적으로 푸른색 기운을 만들어낸다.
옅은 분홍색의 스카이라이트필터는 햇빛만 받고 있는 야외의 피사체에 대해 햇빛 때문에 생겨난 차고 푸르스름한 색을 중화시킨다.
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