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カラーネガフィルムの仕組み(2)

前回カラーネガフィルムの各層の機能を説明しました。
しかし現像処理後に「緑感層」がYポジ像を、「赤感層」がRポジ像を形成している理由については説明しませんでした。

一般的なカラーネガフィルムはオレンジ色をしています。
これは「緑感層」のYポジ像と「赤感層」のRポジ像が加色された結果によるもので、「オレンジマスク」(一般に「カラードマスク」)と呼ばれています。
では何故その「カラードマスク」があるのでしょうか。


ここで考えていくのはネガを形成する色素の特性です。


青感層
現像処理によりYネガ像を形成します。Y色素はこのような色吸収性を持っています。

A.jpg

理想的なY色素は青線で示したB領域(400~500nm)の範囲内のみに色吸収性を持ちます。
実際のY色素は図のように山を描いており、僅かに逸脱した領域があるものの、ほぼB領域(400~500nm)に収まっており、補正は施されていません。

濃度-露光量の関係はこのようになります。

B.jpg


緑感層
現像処理によりMネガ像を形成します。M色素はこのような色吸収性を持っています。

C.jpg

理想的なM色素は緑線で示したG領域(500~600nm)の範囲内に色吸収を持ちます。
実際のM色素は図のように山を描いており、B領域(400~500nm)にも広く色吸収があるのがわかります。
本来不要なこの吸収を「不正吸収」と呼びます。
これはMネガに不正吸収分のYネガが微量に含まれる状態です。
このままでは本来「青感層」にのみ存在するYネガに加算されてYの濃度やコントラストを上昇させてしまいます。

濃度-露光量の関係はこのようになります。

D.jpg

緑線がG領域の、青線が不正吸収によって起こるB領域のM色素の濃度です。
そこであらかじめ不正吸収のY濃度にあわせて着色されたMの発色カプラーを用い、Mの発色量に応じてYが消失するようにします。(これを「Yマスク」と呼びます)
するとMネガとYポジが同時に生成し、不正吸収分のYネガが等量のYポジで相殺され、一定のY濃度に変換できます。
こうして正規吸収のMネガとYフィルターが存在する形にしています。


赤感層
現像処理によりCネガ像を形成します。C色素はこのような色吸収性を持っています。

E.jpg

理想的なC色素は赤線で示したR領域(600~700nm)の範囲内に色吸収を持ちます。
実際のC色素は図のように山を描いており、G領域(500~600nm)、B領域(400~500nm)の広範囲に不正吸収があるのがわかります。
これはCネガに不正吸収分のYネガとMネガが含まれる状態です。
このままでは本来「青感層」にのみ存在するYネガ、「緑感層」にのみ存在するMネガに加算されてYとMの濃度やコントラストを上昇させてしまいます。

濃度-露光量の関係はこのようになります。

F.jpg

赤線がR領域の、緑線が不正吸収によって起こるG領域の、青線が不正吸収によって起こるB領域のC色素の濃度です。
そこであらかじめ不正吸収のM濃度とY濃度にあわせて(M+Y=)Rに着色されたCの発色カプラーを用い、Cの発色量に応じてRが消失するようにします。(これを「Rマスク」と呼びます)
するとCネガとRポジが同時に生成し、不正吸収分のM+Yネガが等量のRポジで相殺され、一定のR濃度に変換できます。
こうして正規吸収のCネガとRフィルターが存在する形にしています。


感色層全ての濃度-露光量の関係はこのようになります。

G.jpg

緑感層のYマスクは不正吸収分のYネガと相殺されYフィルターとなり、赤感層のRマスク(Mマスク+Yマスク)は不正吸収分のMネガ,Yネガと相殺されRフィルター(Mフィルター+Yフィルター)となりますからYの濃度は2つのYフィルターで最も嵩上げされ、次いでMの濃度、最後にCの濃度の順になり、見慣れた特性曲線となります。

カラーポジフィルムは現像後のフィルムが最終結果ですが、カラーネガフィルムはプリントを作成するための中間媒体です。
カラープリントのペーパーでもカラーネガフィルム同様にCMY→RGB変換が行われますから、色素の不正吸収の影響が出やすく、それは色の濁りとなって品質の低下を招きます。このため施されているのが、この「カラードマスク」という手法といえます。
オレンジのベース色はプリント時にフィルターワークで容易に取り除く(無彩色に変換する)事ができますから、非常によく考えられたシステムです。
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