Z jediného negativu lze vytisknout dva výrazně odlišné snímky jen podle toho, jak zvětšovák negativ osvětlí. Políčko Tri-X 400, které se pod difuzní hlavou usadí na stupni 2, může pod kondenzátorem vyžadovat stupeň 1, aby si zachovalo stejné oddělení světel, a zrno, které v jednom otisku vypadá ostře, se v druhém může změkčit. Příčinou není objektiv ani papír, ale geometrie světla dopadajícího na emulzi; fyzikálním mechanismem, který oba typy spojuje, je Callierův jev.

Jak se oba zdroje světla liší

Kondenzátorový zvětšovák umísťuje mezi lampu a negativ jednu nebo více velkých čoček. Tyto kondenzátory sbírají světlo a vytvářejí přibližně kolimovaný, směrový svazek, který prochází emulzí jako spekulární světlo putující v téměř rovnoběžných paprscích. Difuzní zvětšovák naproti tomu umísťuje negativ pod integrační komoru nebo opálový difuzér, takže světlo přichází z velkého rozsahu úhlů. Dichroické barevné hlavy (Durst, Kaiser, Leitz Focomat) jsou dnes nejrozšířenějším difuzním typem; doprovázejí je klasické studenovýbojkové zdroje a v poslední době i dedikované LED hlavy s proměnlivým kontrastem.

Toto rozlišení je důležité, protože stříbrná zrna obrazu světlo nepohltí jednoduše — část ho také rozptýlí. V hustých, silně vyvolaných místech negativu nahromaděné stříbro odklání část procházejícího svazku ze svého původního směru. Pod směrovým kondenzátorovým osvětlením je světlo rozptýlené mimo optickou osu fakticky ztraceno pro zobrazovací dráhu, takže husté oblasti se jeví ještě hustšími. Pod difuzním osvětlením světlo přichází ze všech úhlů a rozptýlené paprsky jsou průběžně nahrazovány paprsky rozptýlenými do dráhy ze sousedních směrů, takže stejné stříbro se jeví méně hustým.

Callierův jev a jeho koeficient

Tuto závislost naměřené denzity na geometrii osvětlení poprvé popsal André Callier (1877–1938), belgický optik, v roce 1909. Primární práce vyšla německy jako „Absorption und Diffusion des Lichtes in der entwickelten photographischen Platte” v Zeitschrift für wissenschaftliche Photographie, Photophysik und Photochemie 7, 257–272; hojně citovaná anglická zkrácená verze nese název „Absorption and scatter of light by photographic negatives,” J. Phot. 33 (1909). Přísné optické zpracování zohledňující koherenci, nejen geometrické rozptylování, přinesli o mnoho let později Chavel a Loewenthal v roce 1978 (J. Opt. Soc. Am. 68(5):559).

Jev je kvantifikován Callierovým koeficientem neboli faktorem Q, definovaným jako Q = D_dir / D_dif — poměr spekulární (směrové) denzity k difuzní denzitě. Protože rozptyl může světlo ze směrového svazku pouze odebírat, Q je vždy větší než nebo rovno 1. U typických stříbrných emulzí Q běžně přesahuje přibližně 1,2 a není přes celý negativ konstantní: roste s difuzní denzitou, protože hustší světla obsahují více stříbra, a proto proporcionálně více světla rozptylují. Protože světla negativu odpovídají stínům otisku, kondenzátorová hlava nerovnoměrně rozšiřuje denzitní rozsah negativu a kontrast roztahuje nejvíce tam, kde vyvolání uložilo nejvíce stříbra.

Rozhodující proměnnou je velikost zrna

Q nezávisí jen na denzitě; silně závisí na velikosti zrna. Větší vyvolaná stříbrná zrna rozptylují světlo účinněji, takže hrubozrnná, citlivá emulze vykazuje vyšší Callierův koeficient a větší rozdíl mezi kondenzátorem a difuzorem než emulze jemnozrnná. Závislost je natolik přesná, že funguje i v opačném směru: střední průměr vyvolaného zrna je logaritmickou funkcí poměru spekulární a difuzní denzity, a právě proto se Callierův kvocient používá k měření velikosti zrna (SMPTE, „Grain Size Determination and other Applications of the Callier Effect”).

Praktický závěr zní, že volba hlavy záleží nejvíce na hrubozrnných filmech a nejméně na jemnozrnných. Rychlý kinofilm jako Tri-X 400 nebo HP5 Plus ukáže blízko celého stupně rozdílu; jemnozrnný planfilm jako FP4 Plus nebo T-Max 100 ukáže na témž zvětšováku spíše půl stupně.

Vezmeme konkrétní příklad. Předpokládejme políčko Tri-X 400 vyvolané v D-76 1+1 při 20 °C (68 °F), přičemž denzitometr naměří difuzní denzitní rozsah přibližně 1,05 přes tisknutelnou škálu — normální index kontrastu pro stupeň 2 na difuzní hlavě. Pod kondenzátorem se u světel, kde Q výrazně přesahuje 1, naměří zvýšená spekulární denzita; efektivní rozsah se roztáhne přibližně na 1,3–1,4, což je o stupeň tvrdší. Aby byl otisk použitelný, přejdete ze stupně 2 na stupeň 1. Totéž proveďte s T-Max 100, jehož jemnější zrno dává nižší Q, a roztažení je menší — přibližně půl stupně — takže půlstupeň filtrace u hlavy s proměnlivým kontrastem obnoví shodu.

Přizpůsobení vyvolání hlavě zvětšováku

Místo aby jste s rozdílem bojoval u zvětšovacího stojanu, lze ho zabudovat do vyvolání. Kodakem publikovaná praxe, uváděná ve vývojových tabulkách přinejmenším od počátku 50. let, spočívá v tom, že negativ určený pro kondenzátor vyvoláte přibližně o 30 % méně než negativ pro difuzní hlavu — tedy na nižší denzitu a denzitní rozsah, aby kondenzátorové zvýšení kontrastu přivedlo výsledek zpět na normální stupeň. S vývojkou jako D-76 nebo HC-110 to znamená přizpůsobit cílový index kontrastu hlavě, a nevyvolávat přes míru v naději, že budete tisknout jemně. Stejná optika platí pro prach a škrábance: kolimované kondenzátorové světlo vrhá ostrostěnný, nevyplněný stín u povrchové vady, takže prachový závan se otiskne jako ostrá černá skvrna, zatímco difuzní světlo tento stín zaplní ze sousedních úhlů a tentýž závan téměř zmizí — přesná geometrie, která způsobuje rozdíl kontrastu, způsobuje i potlačení vad. Difuzní hlavy navíc pracují chladněji, což snižuje riziko deformace negativu teplem při dlouhých expozicích.

Jak si vybrat

Žádný zdroj není ze své podstaty lepší; každý vyměňuje jeden soubor vlastností za jiný. Tisknete-li na papír s proměnlivým kontrastem, stane se druhým hlediskem spektrum světelného zdroje. Ilford Multigrade nese dvě emulze — vrstvu nízkého kontrastu citlivou na zelené světlo a vrstvu vysokého kontrastu citlivou na modré — přičemž stupeň je nastaven poměrem zelené a modré. Klasické studenovýbojkové zdroje vyzařují převážně modře, čímž přeexponují vrstvu vysokého kontrastu a posunou otisky tvrdším směrem, než filtrace naznačuje; přesně proto Aristo a jiní vyrobili duální studenovýbojkové hlavy pro proměnlivý kontrast a přesně proto dichroické a dedikované hlavy Multigrade dávají čistší ovládání stupně. Jeden praktický výjimečný případ celou otázku hlavy obchází: černobílý chromogenní film vyvolaný v C-41, jako Ilford XP2 Super (nebo již nevyráběný Kodak BW400CN), vytváří obraz z barvivových mraků, které světlo pohlcují, nikoliv rozptylují, takže Q se blíží 1 a tisknutý kontrast je téměř nezávislý na tom, pod jakým zvětšovákem ho zpracujete.

Ansel Adams tisknul téměř výhradně pod difuzními studenovýbojkovými zdroji, protože je považoval za více v souladu s přirozenou tonalitou negativu, a v The Negative (1981, kap. 10) uvádí pro kondenzátorové a difuzní zvětšováky samostatné cílové denzity pro zónu I, IV a VIII, místo aby jeden negativ považoval za vhodný pro obojí. Uvážená volba tedy závisí na negativech, které máte po ruce: kondenzátorové hlavy se hodí pro tenké nebo nízkokontrástní negativy a odměňují bezchybnou manipulaci s filmem, zatímco difuzní hlavy se hodí pro husté nebo kontrastní negativy, odpouštějí drobné fyzické vady a — zvláště u hrubozrnného kinofilmu 35 mm — drží kontrast blíže tam, kde ho zanechalo vyvolání.

Snímek: Ford Bowers tiskne fotografie u automaticky ostřícího zvětšováku, Dow Photographic Laboratory (1947), prostřednictvím Wikimedia Commons, volné dílo