С понятием «цветовая температура» оператору в своей работе приходится сталкиваться не то что ежедневно, а можно сказать ежечасно и ежеминутно. Снятые два дубля одного кадра, или два кадра одной сцены, на кинопленку, или записанные на карту памяти видеокамеры, с интервалом в несколько часов, а иногда и всего лишь в несколько минут, могут разительно отличаться между собой по цветопередаче. И в каждом случае, при неизменности настроек съемочной камеры, изменение цветопередачи происходит от изменения цветовой температуры источника освещения, будь оно естественное или искусственное.

Давайте попробуем разобраться, что такое цветовая температура.

Источниками света являются раскаленные до высоких температур тела, тепловые колебания атомов которых и вызывают излучение в виде электромагнитных волн различной длины. Излучение, в зависимости от длины волны, имеет свою цветность. При невысоких температурах и соответственно при более длинных волнах преобладает излучение с теплой, красноватой цветностью светового потока, а при более высоких, с уменьшением длины волны, с холодной, сине-голубой цветностью. Единицей длины волны является нанометр (нм), 1нм=1/1 000 000мм. Еще в 17 веке Исаак Ньютон при помощи призмы разложил так называемый белый дневной свет и получил спектр, состоящий из семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового, а в результате различных опытов доказал, что любой спектральный цвет можно получить смешением световых потоков, состоящих из различных соотношений трех цветов - красного, зеленого и синего, которые и были названы основными. Так появилась теория трехкомпонентности.

Человеческий глаз воспринимает цветность света благодаря рецепторам, так называемым колбочкам, которые имеют три разновидности, каждая из которых воспринимает один из трех основных цветов - красный, зеленый или синий и имеет к каждому из них свою чувствительность. Человеческий глаз воспринимает электромагнитные волны в диапазоне от 780 до 380 нанометров. Это видимая часть спектра. Следовательно и светоприемники носителей информации - кино и фотопленка или матрица камеры должны иметь идентичную глазу чувствительность к цвету. Сенсибилизированные пленки и матрицы видеокамер воспринимают электромагнитные волны в чуть более широком диапазоне, захватывая близлежащее к красной зоне инфракрасное излучение (ИК) в диапазоне 780-900 нм и близлежащее к фиолетовой - ультрафиолетовое (УФ) излучение в диапазоне 380-300 нанометров. Эта область спектра, в которой действует геометрическая оптика и светочувствительные материалы, называется оптическим диапазоном.

Человеческий глаз кроме световой и темновой адаптации обладает так называемой цветовой адаптацией, благодаря которой при различных источниках, с различными соотношениями длин волн основных цветов, правильно воспринимает цвета. Пленка же и матрица такими свойствами не обладают, они сбалансированы под определенную цветовую температуру.

Нагреваемое тело в зависимости от температуры нагрева в своем излучении имеет различное соотношение различных длин волн и соответственно различную цветность светового потока. Эталон, по которому определяется цветность излучения, есть абсолютно черное тело (АЧТ), т.н. излучатель Планка. Абсолютно черное тело - виртуальное тело, поглощающее 100% падающего на него светового излучения, описывается законами теплового излучения. А цветовая температура - это температура АЧТ в градусах Кельвина, при которой цветность его излучения совпадает с цветностью данного источника излучения. Разница между шкалой температуры в градусах Цельсия, где за ноль принята температура замерзания воды, и шкалой в градусах Кельвина составляет -273, 16, потому что точкой отсчета в шкале Кельвина взята температура, при которой в теле прекращается любое движение атомов и соответственно прекращается любое излучение, так называемый абсолютный ноль, соответствующий температуре по Цельсию -273,16 град. То есть 0 градусов по Кельвину соответствует температура -273,16 град. по Цельсию.

Основным естественным источником света для нас является Солнце и различные источники света - огонь в виде костра, спички, факела и осветительные приборы, начиная от бытовых приборов, приборов технического назначения и заканчивая профессиональными осветительными приборами, созданными специально для кинематографа и телевидения. И в бытовых приборах, и в профессиональных, используются различные лампы (не будем касаться их принципа действия и конструктивных различий) с различными энергетическими соотношениями в их спектрах излучения основных цветов, которые можно выразить величиной цветовой температуры. Все источники света разделены на две основные группы. Первые, с цветовой температурой (Тцв.)5600 0К, белого дневного света (ДС), в излучении которых преобладает коротковолновая, холодная часть оптического спектра, вторые - лампы накаливания (ЛН) с Тцв.- 32000К и преобладанием в излучении длинноволновой, теплой части оптического спектра. 

Соответственно этим двум основным цветовым температурам, с различным энергетическим соотношением красной и синей составляющей, изготавливаются соответственно сбалансированные кино и фотопленки. Первые обозначаются буквой - D (Daylight), вторые - T(Tungsten). Матрицы видеокамер в своей основе сбалансированы под Тцв. - 32000К , и под другие цветовые температуры (45000K/56000K/63000K) конвертируются при помощи внутренних фильтров. По этой причине чувствительность матриц при установке на 32000K значительно выше, чем зачастую пользуются операторы при недостаточности освещенности для нормальной экспозиции, при этом обязательно сбалансировавшись «по белому».

Об авторе:
Юрий Тимофеевич Гармаш
Кинооператор, член Правления Гильдии кинооператоров, член Союза кинематографистов Украины, член Европейской ассоциации кинооператоров IMAGO, заслуженный деятель искусств Украины.
Оператор-постановщик более 15 художественных фильмов, среди которых "ВавилонХХ" и "Изгой", а также телепроектов, среди которых "Бальзаковский возраст или все мужики сво....", "Адвокат", "Всегда говори всегда", "Прииск", "Реквием для свидетеля".

Цветовая температура и приборы для ее измерения. Часть 2