Efekty barwne w fotografii

Kolor w fotografii

To, że odróżniamy jasność od ciemności, rozpoznajemy kontury i kolory, zawdzięczamy światłu. Światło, a dokładniej światło widzialne jest to niewielki wycinek promieniowania elektromagnetycznego o długości fal w zakresie około 400-700 nm. Fale krótsze niż 400 nm jest to światło ultrafioletowe, dłuższe niż 700 nm – podczerwone. Każda fala z zakresu widzialnego, posiadająca ściśle określoną długość, wywołuje wrażenie tej samej barwy. Mieszanina wszystkich fal zakresu sprawia wrażenie barwy białej. Ubytek określonej części promieniowania postrzegamy jako światło barwne, o barwie dopełniającej do brakującej.

Dla łatwiejszego porozumiewania się przyjęto umowny podział światła widzialnego na trzy zakresy:

• pierwszy, obejmujące fale o długości od 400-500 nm określamy barwą niebieską,
• drugi, obejmujące fale o długości od 500-600 nm określamy barwą zieloną,
• trzeci, obejmujące fale o długości od 600-700 nm określamy barwą czerwoną.

Światło widzialne

Podział ten nie jest przypadkowy: w oku ludzkim wyróżniany trzy grupy receptorów wrażliwych na poszczególne zakresy widma. Jeżeli w ciemnym pokoju ustawimy trzy projektory, które na biały ekran rzutują promienie świetlne poszczególnych zakresów, to w miejscu, w którym padają promienie ze wszystkich trzech rzutników, otrzymamy wrażenie barwy białej. W miejscu, gdzie padają promienie niebieskie i zielone, otrzymamy wrażenie barwy niebieskozielonej. Tam, gdzie mieszają się promienie niebieskie i czerwone, otrzymamy wrażenie barwy purpurowej. Połączone działanie promieni zielonych i czerwonych da nam wrażenie żółtej. W miejscach, gdzie padają promienie tylko z jednego projektora, otrzymany wrażenie barw emitowanych z poszczególnych źródeł, a miejsca, do których nie dociera żaden promień odbieramy jako czarne. Mieszanina promieni w różnych proporcjach składowych daje wrażenie innych odcieni barwnych. Dodanie trzech składowych promieni: niebieskiego, zielonego i czerwonego nazywamy addytywną syntezą barw.

Jeżeli w bieg promieni świetlnych całego zakresu widzialnego wstawimy selektywny filtr niebieskozielony o dużej gęstości optycznej, zostają pochłonięte promienie czerwone, a promienie niebieski i zielony przejdą niemal bez strat. W naszym oku zostaną pobudzone receptory niebieski i zielony wywołując wrażenie barwy niebieskozielonej. Podobnie wstawiając kolejno filtr purpurowy i żółty odpowiednio zostają pochłonięte promienie zielony i niebieski, a pobudzone receptory pozwolą zobaczyć nam barwę purpurową i żółtą. Taki sposób powstawania barw, który powstaje przez odjęcie od światła białego kolejnych barw składowych nazywamy subtraktywną syntezą barw.

Od stopnia pochłaniania lub odbijania promieni świetlnych innego zakresu zależy czystość i jaskrawość barwy. Farby lub tusze wykazujące właściwość odbijania promieni o barwie innej niż własna są nieklarowne, a obrazy otrzymane w wyniku ich stosowania mają nienajlepszą jakość. Tym należy tłumaczyć fakt, że piękne i czyste barwy obrazu, widzianego na naszym monitorze tracą swoją jasność i klarowność w druku. Zjawisko to zostało wykorzystano w praktyce fotograficznej w produkcji filtrów zdjęciowych i oświetleniowych.
Sztuczne źródła światła, jak żarówki czy świetlówki emitują światło o barwie innej niż dzienne światło białe. Zdjęcia wykonane bez filtracji barwnej lub odpowiedniego zrównoważenia bieli w aparatach cyfrowych w pierwszym przypadku będą miały czerwonawe zabarwienie, w drugim – zielonkawe. Zielony odcień obrazu wynika stąd, że świetlówki, które są wyładowczymi lampami o widmie nieciągłym wykazują wyraźną przewagę promieni zielonych, którego nie udaje się zmniejszyć mimo specjalnego doboru warstw luminoforu.
 W tradycyjnej fotografii na materiałach srebrowych właściwą reprodukcję barw zapewnia dobór materiałów zdjęciowych dostosowanych do odpowiedniego typu oświetlenia lub stosowanie filtrów konwersyjnych, zmieniających barwę światła dochodzącego do materiału zdjęciowego. W fotografii z zapisem cyfrowym ustalanie równowagi barwnej (tak zwany balans bieli oznaczany skrótem WB (ang. – white balance). Przy zapisie w bezstratnym zapisie informacji (RAW) właściwy dobór tego parametru ma mniejsze znaczenie, niż w innych formatach, ale stosowanie zasady doboru warunków naświetlania do typu oświetlenia pozwala na zaoszczędzenie czasu przy dalszej obróbce. Właściwe i szybkie ustalanie równowagi barwnej ułatwia znajomość temperatury barwowej światła.