Цветные фильтры для освещения: история и современные материалы.

Введение

Цветовой гель или цветовой фильтр (англ. color gel или color filter), также известный как гель для освещения или просто гель, — это прозрачный материал, окрашенный в цвет, который используется в театре, организации мероприятий, фотографии, видеосъемке и кинематографии для окрашивания света и цветокоррекции. Современные гели представляют собой тонкие листы из поликарбоната, полиэстера или других жаропрочных пластиков, размещаемые перед источником света в пути светового луча. Гели имеют ограниченный срок службы, особенно насыщенные цвета (с меньшей светопропускаемостью) и коротковолновые цвета (синие). Цвет может выцветать или даже плавиться в зависимости от поглощения энергии цветом, и лист необходимо заменять. В стационарных установках и некоторых театральных применениях используются цветные стеклянные фильтры или дихроические фильтры. Основные недостатки – более высокая стоимость и меньший выбор.

История

В театре эпохи Шекспира красное вино использовалось в стеклянной ёмкости в качестве светофильтра. В более поздние времена для фильтрации света в театре использовали цветную воду или шёлк. Позже предпочтение стали отдавать основе из желатина. Желатиновый гель был доступен как минимум до 1979 года. Название «гель» используется и по сей день. Цветовые материалы на основе желатина не имели температуры плавления, и цвет отливался непосредственно в материал, а не наносился на поверхность. Однако при высоких температурах он обугливался и становился хрупким после нагрева, из-за чего его нельзя было использовать повторно в осветительном приборе. К 1945 году начали производить более термостойкие и самозатухающие ацетатные материалы, окрашенные в различные цвета (продающиеся под названиями Chromoid, а затем Cinemoid компанией Strand Electric). В США был разработан Roscolene (ацетат) для работы с источниками света большей мощности. Несмотря на более низкую стоимость, ацетатные фильтры со временем потеряли популярность среди профессионалов, поскольку не выдерживали высоких температур, создаваемых вольфрамо-галогенными лампами, получившими широкое распространение в конце 1960-х годов. Ацетатный материал был заменён поликарбонатом, таким как Roscolar (поликарбонат милар) и фильтрами на основе полиэстера. Эти материалы обладают превосходной термостойкостью. Полиэстер имеет самую высокую температуру плавления.

Часто на прозрачную плёнку наносилось поверхностное покрытие. Первые окрашенные полиэстерные гели были представлены компанией Berkey Colortran в 1969 году под названием Gelatran – оригинальный глубоко окрашенный полиэстер. Процесс Gelatran до сих пор используется для производства GAMColor (100% ассортимента) и Roscolux (около 30% ассортимента). Другие производители цветных фильтров, такие как Lee Filters и Apollo Design Technology, используют метод нанесения красителя на поверхность. (Roscolux состоит из 70% поликарбоната и 30% глубоко окрашенного полиэстера.) Сегодня практически все производители гелей используют поликарбонат или полиэстер для их изготовления. Даже современные гели могут легко выгорать (светлеть, начиная с центра), становясь непригодными к использованию. С улучшением конструкции приборов, наличие минимального теплового излучения с передней части светильника стало конкурентным преимуществом, позволяющим предотвратить прогорание, а также охладить сценическое оборудование и актёров. В 1930-х годах компания Strand Electric из Лондона разработала первую систему нумерации для своих образцов, которая благодаря своим агентам в Нью-Йорке и Сиднее распространилась по всему миру. Отголоски этой оригинальной системы цветовых фильтров сохранились в современных образцах цветов (например, Deep Amber = No. 3; Primary Red = No. 6; Middle Rose = No. 10; Peacock Blue = No. 15; Primary Blue = No. 20; Primary Green = No. 39). В театрах гели обычно поставляются в отдельных листах, которые затем разрезаются до нужного размера перед использованием. Размер гелей восходит к эпохе желатина: он соответствует размеру стандартного пекарского листа, который использовался для отливки листов. В киноиндустрии гели обычно вырезают прямо из рулонов шириной и длиной 15,24 м, поскольку требуемый размер может варьироваться от одного точечного галогенного прожектора в потолке до целого окна.

Цвета

Подобные цвета могут варьироваться в зависимости от состава продукции разных компаний. Например, у многих есть цвет с названием "bastard amber" (коричнево-янтарный), но передаваемый цветовой спектр может быть разным. По этой причине часто бывает некорректно называть гелевые фильтры по названию. Даже знакомое название цвета, такое как Steel Blue (стальная синева), передает свет в очень разных цветах в линейке каждого производителя. По необходимости цветовые гели выбираются с указанием производителя, линейки, номера цвета и названия: Rosco Cinegel #3202 Full Blue CTB. Apollo Design Technology использует четырехзначный номер, основанный на видимом спектре, для обозначения и определения конкретных цветовых передач. Линейка GAMColor от Rosco использует трехзначную систему нумерации, организованную по длине волны основного цвета в семействе, то есть: синие оттенки в диапазоне 800-х, с основным синим в 850 (хотя номера производителя не связаны напрямую с какой-либо длиной волны, передачей или частотой). То же самое относится к зеленым в диапазоне 600-х, красным в диапазоне 200-х и так далее. Линейка Roscolux от Rosco в настоящее время является старейшей из основных линеек цветовых фильтров. Изначально они использовали только двузначную систему нумерации, перечисляя цвета в произвольном порядке. По мере увеличения спроса дизайнеров и расширения ассортимента в 1970-х и 1980-х годах, двухзначных номеров быстро стало недостаточно. В результате, исходная схема была дополнена трехзначными и, в конечном итоге, четырехзначными номерами, расположенными между первоначальными двузначными цветами в линейке. Производители выпускают каталоги образцов, которые содержат небольшие вырезки каждого цвета, а также название цвета и номер по каталогу производителя. Многие производители также предоставляют спектральный анализ для каждого цвета и значения пропускания, выраженные в процентах света, проходящего через фильтр от источника света. Каталоги образцов позволяют дизайнерам и техникам получить точное представление о цветовой гамме производителей. Многие дизайнеры выбирают ограниченную цветовую палитру для типовых задач, поскольку финансово и логистически сложно иметь доступ ко всем цветам для одного проекта. Существуют также гели для цветокоррекции, такие как CTB (синий для коррекции цветовой температуры) и CTO (оранжевый для коррекции цветовой температуры). Гели для цветокоррекции изменяют или корректируют цветовую температуру света, чтобы она более точно соответствовала цветовой температуре кинопленки или балансу белого цифровой камеры. В частности, CTB, который выглядит синим, корректирует лампы накаливания, которые обычно имеют цветовую температуру в диапазоне от 3200 до 5700 кельвинов, чтобы она соответствовала цветовой температуре негатива "дневного света", которая обычно составляет около 5400 K (номинальный дневной свет). CTO, который выглядит оранжевым, корректирует источник света, сбалансированный по "дневному свету" (например, многие распространенные лампы HMI), чтобы он соответствовал цветовой температуре негатива накаливания, которая обычно составляет 3200 K. Существуют "половинные" и "четвертные" варианты обычных гелей для цветокоррекции. Гели для цветокоррекции часто используются в художественных целях, а не только для коррекции света под негатив. Большинство линеек гелей также включают бесцветные фильтры, такие как различные диффузоры и направленные "шелковые" материалы для создания специальных световых эффектов. Например, "Opal" (опал) – это опалесцирующий или полупрозрачный диффузионный фильтр. Производители гелей обычно публикуют коэффициент пропускания или даже кривую спектральной пропускаемости в каталогах образцов и каталогах. Гель с низким коэффициентом пропускания будет производить относительно мало света на сцене, но будет давать гораздо более насыщенный цвет, чем гель с высоким коэффициентом пропускания, поскольку цветность источника света напрямую связана с узкостью его спектральной ширины линии. И наоборот, чем более плоской становится кривая, тем ближе гель к нейтральному фильтру плотности.

Similar colors may vary between different companies' formulations. For example, many have a color named "bastard amber", but the transmitted color spectrum may be different. For this reason it is often misleading to refer to gel colors by name. Even a familiar color name, like Steel Blue, transmits widely differing colored light in each manufacturer's line. By necessity color gels are selected by specifying the manufacturer, line, color number, and name: Rosco Cinegel #3202 Full Blue CTB. Apollo Design Technology uses a four digit number based on the visible spectrum to designate and locate specific color transmissions. The GAMColor line from Rosco employs a three digit numbering system, organized by the wavelength of the principle color in the family, i. e.: Blues in the 800's with primary blue at 850 (though the manufacturer's numbers do not relate directly to any wavelength, transmission, or frequency). The same applies to Greens in the 600's, Reds in the 200's, etc. Rosco's Roscolux line is currently the oldest major line of color media, They started using only a two digit numbering system, listing colors in no particular order. As the range demanded by designers increased and many more colors were offered in the 1970's and 1980's, two digits quickly proved inadequate. As a result the original scheme was overlayed by three digit and eventually four digit numbers in between the original two digit colors in the line. Manufacturers produce swatch books, which contain a small sample of each color, along with the color name and manufacturer's catalogue number. Many manufacturers also provide spectral analysis for each color and transmission values, expressed as a percentage of light allowed to pass through the filter from the light source. Swatch books enable designers and technicians to have a true representation of the manufacturers' range of colors. Many designers choose a limited color palette for generic applications because it is financially and logistically difficult to have access to all colors for a single show. There are also gels for color correction, such as CTB (color temperature blue) and CTO (color temperature orange). Color correction gels alter or correct the color temperature of a light to more closely match the color temperature of a film negative or the white balance of a digital imager. Specifically CTB, which is blue in appearance, will correct tungsten lights that typically have a color temperature in the range of 3,200 to 5,700 kelvins to more closely match the color temperature of "daylight" negative, which is usually around 5,400 K (nominal daylight). CTO, which is orange in appearance, will correct a "daylight" balanced light source (such as many common HMI bulbs) to match the color temperature of tungsten negative, which is typically 3,200 K. There are "half" and "quarter" variations of the common color correction gels. It is common to use color correction gels for artistic purposes and not just for negative to lightsource correction. Most ranges of gels also include non colored media, such as a variety of diffusion and directional "silk" materials to produce special lighting effects. "Opal" for example is an opalescent or translucent diffusion filter. It is common for a gel manufacturer to publish the transmission coefficient or even the spectral transmittance curve in the swatch book and catalogs. A low transmittance gel will produce relatively little light on stage, but will cast a much more vivid color than a high transmission gel, because the colorfulness of a light source is directly related to narrowness of its spectral linewidth. Conversely, the flatter its curve becomes, the closer the gel is to a neutral density filter.