В «старину» профессиональная наука находилась в зачаточном состоянии. Люди, обучавшиеся науке и занимавшиеся наукой, использовали все имеющиеся в их распоряжении творческие способности и воображение, чтобы открыть для себя природу мира. Они были лаконичными и изобретательными, мало чем отличались от современных любителей и мастеров, которых вы видите здесь, на Instructables.
Для этого "ремикса" я обрисую современную копию эксперимента, в результате которого была получена первая в истории цветная фотография. Как вы увидите, метод создания оригинальной цветной фотографии сам по себе был ремиксом! Он был сделан в 1861 году шотландским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом в сотрудничестве с фотографом Томасом Саттоном (см. Интересный исторический пост в блоге здесь). Изображение было тартановой лентой и основано на идеях, которые он разработал и описал в научной статье шестью годами ранее, в 1855 году (оригинальную статью Максвелла вы можете найти здесь).
В мире, управляемом мультимедийными и цифровыми изображениями, легко забыть, что не так давно фотография была совершенно новой технологией. На данный момент ему меньше 200 лет! Первая фотография, которая, как известно, сохранилась до сих пор, была сделана Жозефом Нисефором Ньепсом в 1826 или 1827 году. Это фотография, сделанная через окно наверху, с которого открывается вид на крыши его поместья в Ле Грасе, Бургундия, Франция. Самая ранняя фотография, на которой изображены люди, была сделана Луи Дагером в 1838 году, на ней изображен бульвар Темпл в Париже.
Все эти ранние фотографии были монохромными - «черно-белыми». В основном они были основаны на химических реакциях нитрата серебра, который темнеет под воздействием солнечного света. Такие реакции называют «фотохимическими». Хотя новизна изображения жизни в том виде, в каком она появилась в данный момент, была очаровательной, всегда чего-то не хватало: цвета.
Это руководство проведет вас через современную реализацию метода Максвелла-Саттона. В этом нет необходимости, но это приятный процесс и имеет свои очаровательные элементы, которые могут стать отправной точкой в ваших личных исследованиях искусства и науки фотографии.
Шаг 1: метод цветоделения Максвелла
Метод Максвелла заключается в тонком и умном использовании монохроматической фотографии. Основная идея такова:
- Сделайте черно-белую фотографию сцены через цветной фильтр. Изображение будет черно-белым, но на нем есть только то, что можно увидеть через фильтр.
- Снимайте множество черно-белых изображений с помощью различных фильтров. Классический выбор - КРАСНЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ и СИНИЙ.
- Чтобы восстановить цветное изображение, направьте КРАСНЫЙ свет через «красное» черно-белое изображение; направьте ЗЕЛЕНЫЙ свет через «зеленое» изображение и СИНИЙ свет через «синее» изображение.
- Совместите три проецируемых изображения вместе на экране или стене, и появится правильное цветное изображение!
На изображениях, где цвета четко определены и разделены, легко представить, как это может работать. Выше я показываю изображение туманности Хеликс (NGC 7293), полученное космическим телескопом Хаббл. Хаббл делает изображения точно по методу Максвелла, используя отдельные цветовые фильтры, причем окончательное изображение представляет собой комбинацию отдельных изображений. Три черно-белых изображения - это КРАСНЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ и СИНИЙ фрагменты туманности Хеликс. Вы можете сравнить их с цветным изображением, чтобы увидеть, как создаются разные части полноцветного изображения.
Шаг 2: материалы
Чтобы выполнить это руководство, вам понадобятся:
- немного картона
- Лента
- Красный, зеленый, синий прозрачный пластик (см. Ниже)
- Смартфон (или другая камера)
- Штатив
- Листы прозрачной пленки для печати
- Яркий свет
Ключ к методу - цветные фильтры. Вы можете попробовать что угодно, но общий цветовой баланс, который вы получите, зависит от цвета фильтров и от того, насколько темнее один фильтр по сравнению с другим. Для точной цветопередачи (в отличие от художественной - см. Последний шаг!) Вы хотите, чтобы три фильтра были примерно одинаковыми с точки зрения того, насколько темным мир смотрит сквозь них, и немного темнее лучше, чем немного светлее.
Хорошими источниками фильтрующего материала могут быть прозрачные гелевые фильтры, используемые в театральном освещении, или цветные листы ПВХ в вашем местном магазине товаров для искусства. Я использовал прозрачный целлофан для упаковки подарков для этого руководства.
Шаг 3: Крепление цветного фильтра
Чтобы упростить фотографирование, мы создадим «слайд с фильтром», который удерживает цветной кусок фильтра перед объективом вашей камеры. Для этого шага я предполагаю, что вы используете смартфон.
Начните с вырезания полоски картона шириной 1-1 / 2 дюйма из длинного размера вашего листа.
Оберните полоску вокруг смартфона так, чтобы она перекрывала себя, образуя петлю на рукаве.
Обратите внимание, где находится камера; разверните полоску и с помощью ножа вырежьте отверстие над местом расположения камеры.
Закрепите рукав липкой лентой и убедитесь, что ваше отверстие находится над камерой.
Шаг 4: слайд с цветным фильтром
Чтобы сделать фильтр скользящим, возьмите еще одну полосу картона шириной 1-1 / 2 дюйма и длиной около 8 дюймов и сложите ее пополам. Вырежьте три больших окна с обеих сторон, используя свой точный нож.
В каждом окне выберите один из трех цветовых фильтров и приклейте немного ленты в окно. Будьте осторожны, не допускайте попадания ленты в окно, иначе она появится на ваших фотографиях!
Если вам нужно, чтобы фильтрующий материал был немного темнее, вы можете сложить его на себя (мне пришлось сделать это с моим голубым целлофаном). Если вы сделаете это, убедитесь, что он как можно более плоский, иначе ваши фотографии не будут четкими и сфокусированными.
Когда окна фильтра будут закрыты, скрепите края картона вместе, чтобы вы могли вставить его в крепление фильтра как одно целое, не открывая его.
Следите за тем, чтобы окна располагались так, чтобы можно было закрыть камеру пленкой, а не картоном. Мне пришлось немного обрезать мой первый слайд с фильтром, потому что граница картона была слишком толстой в первый раз, когда я обрезал ее, и она закрывала примерно половину обзора камеры!
Шаг 5: Использование ползунка фильтра
Вставьте слайд с фильтрами под крепление фильтра к корпусу вашего смартфона. Осторожно сдвиньте фильтр вперед и назад, пока один из цветов не покажется через окно.
Если вы посмотрите в камеру, вы увидите изображение мира с цветовой фильтрацией!
Когда вы будете готовы к следующему фильтру, протолкните ползунок под креплением, пока не дойдете до следующего окна фильтра.
Шаг 6: настройка фотографии
Ключом к успешной композиции изображений Максвелла-Саттона является обеспечение того, чтобы каждое из изображений было взято с одной и той же точки обзора и ориентации. Чтобы этот метод работал, вы делаете три одинаковых фотографии через каждый из разных фильтров, поэтому вы не хотите, чтобы камера перемещалась между кадрами. Поскольку я делаю это со своим смартфоном, я использую небольшой настольный штатив «Gorillapod» от Joby.
Настройте камеру так, чтобы натюрморт был хорошо освещен - вспышка камеры будет находиться за цветными фильтрами и не будет освещать сцену; Я рекомендую выключить вспышку, чтобы она не срабатывала и не отражалась от внутренней части фильтра.
Вставьте фильтр в рукав до первого цвета (для меня красный) и сделайте первый снимок - убедитесь, что вы нажимаете, чтобы сфокусироваться! Осторожно перейдите к следующему цвету (для меня зеленый) и сделайте снимок, затем перейдите к последнему цвету (для меня синий) и сделайте снимок.
Вы можете поэкспериментировать с различными настройками экспозиции в своей камере, чтобы увидеть, как выглядят полученные отфильтрованные изображения.
Шаг 7. Печать современной ленты Максвелла
Одно различие между тем, что мы делаем, и тем, что сделал Максвелл, заключается в том, что мы делаем ЦВЕТНЫЕ фотографии через фильтры, а затем напрямую их рекомбинируем. Максвелл сделал ЧЕРНО-БЕЛЫЕ фотографии через фильтры, а затем осветил изображения с помощью правильных цветных фильтров, чтобы объединить их.
Каждое из ваших отфильтрованных изображений будет похоже на натюрморт, но не совсем. На первом изображении выше я показываю цветную ленту, которую я использовал (у меня не было тартановой ленты семейства Максвелл!), И три распечатанных изображения, снятых через каждый из моих фильтров.
На прозрачной пленке распечатайте каждое из красных, зеленых и синих изображений отдельно.
Как отмечалось выше, это не идеально, поскольку сами фильтры не идеально сбалансированы друг с другом; экспериментирование с различными фильтрами может привести к тому, что цвет вернется к исходному. Как мы увидим ниже, вся информация о цвете содержится в отфильтрованных изображениях, и программная обработка может компенсировать цветовой дисбаланс.
Шаг 8: просмотр современной ленты Максвелла
Сложите три изображения друг на друга и аккуратно выровняйте их. Вы заметите, что на моей ленте у меня была небольшая канцелярская скрепка, удерживающая ленту в ее форме, что было очень полезно для выравнивания!
Поднесите стопку к яркому свету, и вы увидите рекомбинированное цветное изображение!
Используя случайный материал цветового фильтра, трудно получить идеально точное цветное изображение. Это сложная комбинация цветовых фильтров, которые вы используете, интерпретации этих цветов вашим принтером и качества печати. Но вы можете ясно видеть цветовой узор и тенденции в цветах. В этом конкретном случае, я думаю, синий должен быть еще темнее.
Качество вашего источника света также имеет значение. Световой стол был бы идеальным, как и солнечный свет. День, когда я работал над этим проектом, был пасмурным, но если в ближайшее время у меня будет солнечный день, я добавлю просмотр изображений при ярком солнечном свете.
Шаг 9: Использование программного обеспечения для рекомбинации
Современные методы печати используют вариант техники Максвелла для создания цвета на печатной странице или экране, разбивая изображения на цветовые каналы (например, RGB или CMYK), которые при смешивании дают полноцветные изображения, которые вы привыкли видеть; Вот почему в вашем цветном принтере установлены картриджи с чернилами разных цветов. На первом изображении выше я поместил лупу с 20-кратным увеличением против белого пространства на моем мониторе, и вы можете увидеть, что отдельные пиксели подсвечиваются в сочетании красного, синего и зеленого цветов!
В программном обеспечении, таком как Photoshop, информация о цветоделении хранится в «каналах». Мы можем заставить программное обеспечение объединить наши изображения с цветным фильтром в полноцветное изображение с помощью каналов.
Цветовые каналы в Photoshop зависят от того, какой режим изображения вы используете. В моей версии Photoshop (CS6) вы можете найти это в меню Image> Mode, как показано на втором изображении выше (мы используем RGB для этого Instructable).
Выбор в меню Windows> Каналы вызовет разделенные каналы. На третьем изображении выше вы можете видеть, что я открыл полноцветное изображение RGB. Каналы показывают объединенный результат RGB, а затем отдельные слои R, G и B. Они действуют так же, как слои в любом документе - вы можете включать и выключать отдельные слои или изменять их. Это то, что мы будем использовать в следующих шагах.
Если у вас нет доступа к Photoshop, есть также хорошие пакеты программного обеспечения для обработки изображений с открытым исходным кодом, такие как GIMP (Gnu Image Manipulation Program) для всех платформ.
Шаг 10: Программное обеспечение и современная лента Maxwell
Откройте все три отфильтрованных изображения в Photoshop и запишите размеры. Откройте новый документ с теми же размерами, что и каждое из отфильтрованных изображений.
Перейти к красному изображению. Выделите все изображение («Выбрать все») и скопируйте его. Переключитесь на новый файл изображения и просмотрите каналы, описанные на последнем шаге.
Теперь мы собираемся скопировать отдельные изображения с цветовой фильтрацией в правильный цветовой канал:
- Выберите КРАСНЫЙ канал и вставьте. Вы увидите версию красного изображения в оттенках серого на слое красного канала.
- Повторите процесс, скопировав файл синего изображения и вставив его в синий канал нового изображения.
- Наконец, скопируйте файл зеленого изображения и вставьте его в зеленый канал нового изображения.
Вы можете увидеть результат на последнем изображении выше - ничего не было сделано, чтобы сбалансировать это, но выглядит очень хорошо! На белом фоне присутствует избыток зеленого - это потому, что зеленый цвет моего прозрачного целлофана не такой, каким, по мнению Photoshop, должен быть базовый зеленый фильтр. Тем не менее, цветовая характеристика, которую вы видите, превосходна - изображение на вашем экране по пикселям намного лучше и показывает хороший комбинированный цветовой отклик, чем наложение мелких зерен чернил или лазерного тонера на распечатанные листы!
Шаг 11: программная цветовая балансировка
Как мы отмечали выше, программное обеспечение хорошо восстанавливает баланс цвета и может компенсировать относительную силу цвета наших индивидуальных фильтров. В Photoshop есть функция автоматической балансировки, которая делает все возможное, чтобы сбалансировать степень влияния каждого из цветовых каналов на общую комбинацию изображений. Выше для сравнения я показал перебалансированную цветовую комбинацию и оригинальную полноцветную ленту. При балансировке вы можете увидеть, что зеленый фон ближе к более истинному белому, как в реальной жизни.
Шаг 12: Последние мысли и художественные игры
Я экспериментирую с этой техникой, но хотел бы остановиться на хорошем наборе фильтров и хорошем процессе печати, чтобы я мог распечатать произведение и повесить его у себя дома как искусство. Потребность в освещении заставляет меня думать о теневом боксе со светодиодными лентами и рассеивателем света за напечатанным стеком прозрачных пленок. Будет для хорошего разговора!
Помимо этого, существует хорошо развитая наука о цвете, которую вы можете изучить и использовать, но способность творчески экспериментировать может привести к неожиданным и интересным художественным результатам. Например, рассмотрите сбалансированную по цвету коллекцию головоломок в стиле Рубика на первом изображении выше, созданную с использованием процесса, описанного в этой инструкции. Во втором и третьем изображениях я взял красные, зеленые и синие изображения и вставил их в разные каналы - в результате получаются совершенно разные и явно неправильно окрашенные изображения! На последнем изображении я взял красный и синий каналы и оставил их в покое. Для зеленого канала я сделал «инверсию цвета», заменив зеленый цвет его «противоположным» (своего рода розовая палитра; Photoshop может сделать это автоматически). В результате получилось очень инопланетное светящееся зеленое изображение! Потрясающие!
Надеюсь, вам понравился этот ремикс истории фотографии, и вы поэкспериментируете самостоятельно, создав свои собственные изображения мира!
Финалист конкурса ремиксов