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Acros II の相反則:長秒時露光でも測光値が通用する理由
Fujifilm Neopan 100 Acros II が120秒まで相反則不軌を抑制する仕組みと、Super Fine-Sigma グレインが生み出す粒状性について。
、Simon Lehmann 著 Editor
1880年代から1890年代のポートレートを見ると、トーンの特徴は一目でわかる。白茶けた空、ほぼ黒に見える唇、そばかすや赤みがかった肌が斑点となって誇張され、青い目だけが明るく浮き上がる。これは年代や印画紙の癖ではない。オルソクロマチックフィルム固有のスペクトル特性だ。青と緑には感光するが、赤に対しては事実上盲目の乳剤である。それ以前、1850年代から1870年代の湿式コロジオン版はさらに感度域が狭く、紫外線と青にしか反応しなかった。オルソクロマチックでさえなく、単なる青感性だった。オルソクロマチックは一連の進化の第二段階に過ぎず、その先に1920年代ごろ可視光域全体を記録できるパンクロマチックフィルムが登場する。この経緯をたどると、初期写真のトーンが理解できるとともに、同じ物理的原理がいまも白黒写真における色フィルターのトーンコントロールを支配していることがわかる。
銀ハライド乳剤は、生まれつき可視光域全体に感度を持つわけではない。未処理の臭化銀や塩化銀は紫外線と約500 nmまでの青色光に反応し、緑・黄・赤にはほぼ感度を持たない。そのままの乳剤は徹底的な色盲であり、晴れた空を白に近い状態で記録し、赤や橙の被写体を黒に近い状態で記録する。葉の緑、レンガの橙、唇の赤はすべて同じ暗い無差別な調子に落ち込む。銀ハライドがそれらの波長を吸収しないからだ。
これはグレイン自体の性質だ。約500 nm以下の光子はハライドに吸収されるのに十分なエネルギーを持ち、電子を解放して潜像を形成する。緑や赤の光子はそのエネルギーを与えることなく通過するため、被写体がどれほど明るくても露光は起こらない。
突破口は1873年に開かれた。ドイツの化学者Hermann Wilhelm Vogel(1834–1898年)が、コラリンやアウリンといった特定の色素を少量加えることで乳剤の感度を青の向こうへ広げられることを発見したのだ。J. M. Ederは1884年にエリトロシンでこのアプローチを改良した。より効果的な緑感光増感剤となったエリトロシンは標準的な存在となる。
このしくみが重要であり、それが手法の成立する理由でもある。裸のハライドグレインは緑の光子を吸収できないが、グレイン表面に吸着した増感色素分子は吸収できる。色素は自身のより長い波長の光子を吸収し、そのエネルギーを直接銀ハライド結晶に転移させ、青の光子が生み出すのと同じ潜像核を形成する。色素の共役炭素鎖の長さが捕捉波長を決め、長い鎖ほど赤側に達する。転移効率は高く、相対量子収率は1に近いため、色増感されたグレインは緑光に対して、青光への固有応答と同程度の感度を示す。
このように増感されたプレートはオルソクロマチック(ギリシャ語で「正確な色」の意)として知られるようになったが、その呼称は楽観的すぎた。オルソクロマチック乳剤は青と緑を感知し、約560 nmにピークを持ち、黄橙付近で急激に低下して約590~600 nmを過ぎると応答が消える。実用感度域は約400~600 nmで、橙と赤にはほとんど感度がない。最初の商業製品はすぐに登場した。1883年にTailferとClaytonが特許を取得し、B. J. Edwards and Co.が「Isochromatic」として販売するオルソクロマチックプレートを1886年から市場に投入した。
乳剤が青に対して過敏で赤に対して無感覚であるため、色がグレーに変換される際に予測可能だが歪んだマッピングが生じる。晴れた青空はフィルムを強く露光させ、何も描写のない白いフィールドとして印画される。初期の風景写真が雲の描写をほとんど持たない理由がここにある。赤や橙の被写体はほとんど露光せず暗く印画される。Ilfordのデータシート(Ortho Plus——現行のオルソクロマチックフィルムで、もともと高解像度コピー用として開発された)は端的に述べている。赤感度の欠如は「赤や橙の色相を持つ画像に独特な、あるいは望ましい効果をもたらすことさえある(赤は通常より大幅に暗く写る)」と。同データシートのスペクトル曲線は約400 nmから立ち上がり、約600 nm以降で落ちきって赤域には実用的な感度がないことを示す。もう一つの現行製品、ISO 25の Rollei Ortho 25 plusは感度域を380~610 nmと明示しており、同じオルソクロマチックの窓を数値で表現している。
人の顔に対してこれは不利に働く。唇は黒に向かって暗くなり、日焼けや酒さやそばかすが深みを増して周囲の肌から浮き上がる一方、青い目は白けて空虚に見えるまで明るくなる。サイレント映画はこの効果を大規模に示している。オルソクロマチックの映画用フィルムは赤い口紅を黒く写し、青い目を淡く虚ろに見せた。そのため俳優は青と黄のグリースペイントで顔を塗り、赤を避けた。Max Factorは1914年に「Flexible Greasepaint」を発売した。まさにオルソ用フィルムに適切に映えるためのものだ。この慣習が緩んだのは、1920年代にパンクロマチックフィルムが登場してからのことだった。
赤盲には暗室において明確な利点が一つある。乳剤が赤を記録できないため、暗所で手探り作業をする代わりに、濃い赤のセーフライトの下で現像しながら目視確認できる。Ortho Plusのデータシートは、完全な遮光か、15ワット電球を使ったIlford 906ダークレッドセーフライトのいずれかを指定しており、フォギングとそれに伴うコントラスト低下を防ぐためにベンチから最低1.2 m / 4 ftの距離を保つよう記している。
数値を具体的に確認しよう。Ortho Plusの感度は日光下でISO 80/20°、2850 Kのタングステン光下ではISO 40/17°(1段(ストップ)開けるのと同じだ。135カセットのDXコードはISO 80なので、タングステン時は手動でISO 40に設定する)。ID-11原液で20℃ / 68°F、間欠攪拌で現像する場合、8:00でG-bar 0.62のソフトなネガ、10:00でより立体感のある0.70が得られ、0.62から0.70の範囲がカメラ使用時の標準とされる。ID-11を1+1希釈すると10:30から13:00、Microphen原液で9:00から12:00、Perceptol原液で13:00から16:00、Ilfotec HCの1+15では4:00から5:00と短い。暗くなった空を取り戻したい場合、同データシートには日光下のフィルター係数として104イエローが2.5倍、109ディープイエローが5.5倍と記載されている。
650~700 nmに達する完全なパンクロマチック増感は、1902年にAdolf MietheとArthur Traubeによって特許が取得された。イギリスのWratten and Wainwrightが1906年に最初の商業用パンクロマチックプレートを製造したが、この先行権はのちにC. E. K. Meesが彼らに帰している。パンクロマチックフィルムは一般的な用途においてオルソクロマチックを徐々に置き換えていった。肌・唇・空の再現が目の見え方に格段に近づいたからだ。ただし、完全な暗所での現像という代償が伴う。
「目と同じように見える」はあくまで大まかな話であり、この留保は重要だ。パンクロマチック乳剤はそれでも人間の視覚よりも青感度が高いため、補正なしでは空が明るく写りすぎ、雲が白飛びする。この残留青バイアスこそが、イエローフィルターが風景写真の標準補正となっている理由であり、オルソクロマチックの話が現代の実践と再びつながる点でもある。初期のプレートが乳剤の化学によって実現していたレバーは、今日ではパンクロマチックフィルムに装着する色コントラストフィルターとして生きている。イエロー #8 / K2は約1段(ストップ)のコストで青空と雲を分離し、オレンジ #21は約2段(ストップ)で空をさらに深く落とし、レッド #25は約3段(ストップ)で青空をほぼ黒に変える。各フィルターはその補色を遮ることでフィルムに届かせず暗くする。これは、オルソクロマチック乳剤が内蔵していた選択的な「耳の遠さ」と同じ原理だ。オルソクロマチックの見た目は消えなかった。意図的な選択肢となったのだ。赤を暗く、空を白く写すその特性は、仕上がりのプリントにおけるグレースケールを決めるのが露光だけでなく乳剤のスペクトル感度であることを示す、もっとも明快なデモンストレーションであり続けている。
画像:Hermann Wilhelm Vogel(1883年)、オルソクロマチック色増感写真の先駆者、パブリックドメイン
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