Kontrastní filtr se často bere jako nástroj s pevně daným účinkem: červený filtr ztmaví oblohu, žlutý ji podrží. V praxi závisí jeho účinek stejně tak na světle dopadajícím na scénu jako na samotném skle. Filtr odstraňuje část spektra, jenže zdroj rozhoduje, kolik z té části vůbec bylo přítomno. Tentýž filtr na témže filmu může vytvořit výrazně odlišné tónové oddělení a vyžadovat jiné zvýšení expozice pod wolframovým světlem, otevřeným denním světlem nebo modrým světlem stínu. Nejjasnějším důkazem jsou výrobcovy tabulky faktorů se dvěma sloupci – denní světlo a wolfram – a u některých filtrů se obě čísla pohybují v opačném směru.

Mechanismus: kde světlo skutečně leží

Kontrastní filtr pracuje subtraktivně. Propouští svou vlastní barvu a pohlcuje komplementární pásmo, takže hluboký červený filtr propouští dlouhé vlnové délky a blokuje modrou a zelenou. Tónový posun závisí na tom, kolik ze zadrženého pásma zdroj skutečně vyzáří – a to určuje teplota barev. Denní světlo pro černobílou fotografii je konvenčně vyváženo přibližně na 5 500 K (standard CIE D55), bohaté na modrou a ultrafialové záření. Studiové wolfram pracuje kolem 3 200 K; domácí žárovky jsou ještě chladnější, přibližně 2 700–2 900 K; Ilford měří rychlost svého ORTHO Plus v wolframovém světle proti zdroji 2 850 K, přičemž tato hodnota je vytištěna vedle klínového spektrogramu v technickém listu. Otevřený stín, osvětlený modrým světlem oblohy namísto přímého slunce, stoupá opačným směrem na přibližně 7 000–10 000 K a posouvá rovnováhu dále ke krátkým vlnovým délkám.

Důvodem, proč je modrá pod wolframem tak vzácná, je tvar křivky černého tělesa. Zářič o teplotě 3 200 K dosahuje vrcholu kolem 905 nm, hluboko v blízkém infračerveném pásmu: většina jeho energie se vylévá do červené a infračervené a velmi málo dopadá do modré části viditelného spektra. Červený filtr pod wolframem proto téměř nic nezahazuje, protože téměř nic z toho, co blokuje, přítomno není – zatímco modrý filtr se snaží propustit pásmo, které zdroj sotva vyzařuje. Pod denním světlem 5 500 K se situace obrátí: modré je dostatek pro to, aby ho žlutý nebo červený filtr odebral. Filtr je konstantní; spektrum, které filtruje, není.

Čtení faktorů jako clonová čísla

Filtrační faktor je multiplikátor expozice. Kodak pravidlo jasně uvádí v technickém listu Tri-X: vynásobte normální dobu expozice filtračním faktorem. Převod na clonová čísla (stop) je logaritmický a vyplatí se ho znát zpaměti: faktor 2 je jedno clonové číslo (stop), faktor 4 jsou dvě clonová čísla (stop), faktor 8 jsou tři clonová čísla (stop), přičemž každé zdvojnásobení faktoru přidává jedno clonové číslo (stop). Faktor 6 tedy odpovídá přibližně 2,6 clonového čísla (stop) a faktor 12 přibližně 3,6 clonového čísla (stop).

Praktický příklad na Kodak Professional Tri-X 400, běžném panchromatickém materiálu, ukazuje inverzi, kterou teorie předpovídá. Změřte scénu bez filtru; předpokládejme, že fotoaparát naměří f/8 při 1/125 s. S filtrem No. 25 červeným v denním světle je faktor 8, tedy přidejte tři clonová čísla (stop): otevřete na f/8 při 1/15 s, nebo ponechte dobu expozice a otevřete přibližně na f/2.8. Přesuňte tentýž film a filtr pod wolfram a faktor Tri-X pro No. 25 červený klesne na 5, přibližně 2,3 clonového čísla (stop), protože červený filtr nyní ztrácí jen velmi málo světla. No. 47 modrý dělá opak: jeho faktor je 6 v denním světle (přibližně 2,6 clonového čísla (stop)), ale stoupá na 12 pod wolframem (přibližně 3,6 clonového čísla (stop), o celé jedno clonové číslo (stop) více korekce), protože modré sklo bojuje se zdrojem, který nemá téměř žádnou modrou. Tentýž film, tytéž dva filtry – a potřebné korekce se při změně světla kříží.

Kde pravidlo neplatí: zelené pásmo

„Faktory se vždy mění” je příliš silné tvrzení. Posun je největší na spektrálních extrémech – u filtrů propouštějících a blokujících modrou – a nejmenší uprostřed. Na Tri-X 400 je No. 58 zelený filtr faktor 6 v denním světle i 6 pod wolframem, beze změny, protože wolfram zůstává v zeleném pásmu přiměřeně vyvážený. Tentýž vzor platí pro pomalejší Tri-X 320: jeho No. 11 žlutozelený stojí na faktoru 4 v denním světle a 4 pod wolframem, zatímco No. 29 hluboký červený se pohybuje od 16 dolů na 10 mezi oběma zdroji. Zelený filtr je poctivý protipříklad: říká vám, že zdroj neopustil střed spektra – jen ochudil jeho krajní polohy.

Ztmavení oblohy a kontrast v zónách

Tónová kontrola se netýká jen tónu oblohy; filtr mění kontrast negativu. Obecné pravidlo z knihy Ansel Adamse The Negative říká, že červené filtry zvyšují efektivní kontrast nad normál, modré filtry ho snižují a zelené filtry podávají přibližně normální kontrast. Pro oblohu konkrétně – oproti základní hodnotě bez filtru – světle žlutý ztmaví modrou oblohu přibližně o půl clonového čísla (stop), oranžový (#21/#22) přibližně o jedno clonové číslo (stop), No. 25 (A) červený přibližně o 1,25 clonového čísla (stop) a velmi hluboký červený (#29/#92) až o přibližně 1,5 clonového čísla (stop), přičemž celkový užitečný rozsah dosahuje přibližně tří zón. Ansel Adams sahal po Wratten No. 29 hlubokém červeném, když chtěl co nejtmavší, nejdramatičtější oblohy. Všechny tyto hodnoty předpokládají přítomnost modré k odečtení; pod wolframem, kde modrá chybí, filtr, který by v denním světle snížil oblohu o dvě zóny, zanechá již tmavý wolframový tón téměř nedotčený.

Hodnoty v technických listech jsou aproximace pro polední světlo

Výrobci berou zveřejněné faktory jako podmíněné hodnoty, nikoli konstanty. Technický list Ilford FP4 Plus poznamenává, že pozdě odpoledne nebo v zimě, kdy denní světlo samo obsahuje více červené, mohou zelené a modré filtry potřebovat mírně více expozice, než uvádějí tabelované hodnoty pro denní světlo, protože tato čísla předpokládají průměrné polední světlo. Vlastní tabulky Ilford ORTHO Plus dovedou tento princip do důsledků se dvěma plnými sloupci: 104 Alpha žlutý je faktor 2,5 v denním světle, ale 1 pod wolframem; 109 Delta hluboký žlutý je 5,5 / 3; 304 tricolour modrý 3 / 5; 404 tricolour zelený 8 / 4,5. Jsou to vlastní označení filtrů Ilford, nikoli čísla Wratten – 304 modrý není filtr, který byste objednali pod tímto kódem jinde; je to řádek v tabulce Ilford. Tentýž film zaznamenává ISO 80/20° v denním světle, ale pouze ISO 40/17° pod wolframem, o celý stop pomaleji, protože velká část wolframového výstupu padá do červené, kterou ortochromatická emulze nedokáže zaznamenat; kazety 135 jsou DX-kódovány ISO 80, takže pro práci s wolframem nastavíte ISO 40 ručně nebo zadáte jednostopovou korekci.

Praktickým řešením celé této problematiky je měřit přes filtr. Měřič v ose objektivu sdílí spektrální citlivost filmu dostatečně blízko na to, aby viděl přibližně stejné snížení, jaké zaznamenává emulze – čímž se tabulky faktorů zcela obchází vždy, když je světlo nejisté. Tabulky zůstávají referencí pro měření ručním expozimetrem a pro pochopení toho, proč se korekce mění, ale měřič za sklem provede na zdroji závislou aritmetiku za vás.