Физики раскрыли секреты первых цветных фотографий с помощью мультиспектрального анализа
Французский физик Габриэль Липпманн был пионером цветной фотографии и получил Нобелевскую премию по физике 1908 года за свои усилия. Он создал первые цветные снимки в 1891 году. Как выяснили физики Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) в Швейцарии, техника Липпманна искажала цвета фотографируемых сцен. Они разработали средства восстановления исходного спектра.
Габриэль Липпманн в лаборатории Сорбонны / Bibliothèque de la SorbonneДля просмотра ее переворачивали вверх дном и к поверхности прикрепляли призму. Затем пластина подсвечивалась белым светом спереди под перпендикулярным углом. Там, где длина волны света на пластине соответствовала длине волны падающего света, он виден наблюдателю; однако прочие волны поглощались или рассеивались, либо просто проходили через эмульсию и поглощались черным антибликовым покрытием на обратной стороне пластины.
Техника Липпманна так и не получил широкого распространения, так как для выдержки снимков требовалось много времени и не было возможности печатать их. Теперь такие фотографические пластины находятся в музеях.
Алгоритм восстановления применяется к двум пластинам. Слева — фотографии пластин. Справа — измеренные и восстановленные спектрыИсследователи отмечают, что современные мультиспектральные камеры захватывают сотни спектральных образцов в видимом диапазоне, но большинство фотографических методов просто захватывают три измерения красного, зеленого и синего цветов. При этом они обнаружили, что процесс Липпмана захватывает от 24 до 64 спектральных образцов, что делает его самым ранним известным методом получения мультиспектральных изображений.
Автопортрет Габриэля Липпмана при разном освещении. (A) Рассеянное освещение. (B) Направленный свет, входящее направление которого является зеркальным отображением направления взгляда по отношению к поверхности пластины.Авторы работы решили изучить природу несоответствий в фиксации цветов на пластинах Липпмана и определить, можно ли устранить эти искажения и восстановить исходный входной спектр. Они использовали пластины, чтобы сфотографировать полный спектр света, и обнаружили, что использование слоя жидкой ртути смещает цвета света в сторону красного конца спектра. Использование отражающего слоя воздуха сместило цвета в сторону синего конца.
Исследователи уверены, что пересмотр техники Липпманна однажды может привести к созданию новых мультиспектральных камер, моделей для печати и дисплеев. Фактически, команда уже построила прототип цифровой камеры Липпманна. В настоящее время исследователи изучают возможность печати мультиспектральных изображений на стекле с помощью сверхбыстрых лазеров.
