Deux films noir et blanc exposés à la même scène peuvent rendre des gris différents pour une même couleur, car une émulsion monochromatique n’enregistre pas la couleur du tout — seulement la luminosité qu’elle perçoit à chaque longueur d’onde. Cette perception est déterminée par la sensibilité spectrale du film, et la réponse n’est pas une bande plate uniforme mais une courbe avec une coupure franche aux grandes longueurs d’onde. L’endroit où se situe cette coupure décide de la façon dont la peau, la végétation, les lèvres et les ciels se traduisent en gris.

La colonne vertébrale spectrale

Une émulsion aux sels d’argent, laissée sans sensibilisation, n’est pas neutre face au spectre. Les cristaux n’absorbent l’énergie qu’à l’extrémité des courtes longueurs d’onde : la sensibilité est forte dans l’ultraviolet et le bleu, et chute au-dessus d’environ 500 nm ; le matériau non sensibilisé est donc pratiquement aveugle au vert, à l’orange et au rouge. C’est pourquoi les premières plaques rendaient les ciels bleus comme un blanc sans détail et tout objet rouge comme un noir quasi total.

Les colorants sensibilisateurs repoussent la coupure vers le haut, et chaque classe de film est définie par l’amplitude de ce déplacement. Une émulsion orthochromatique s’étend à travers le vert et le jaune mais s’éteint vers 590-600 nm, restant insensible à l’orange et au rouge ; la courbe spectrale publiée par Ilford pour l’ORTHO Plus le montre précisément : une réponse qui monte dans le bleu et le vert et s’effondre avant l’orange. Un film panchromatique ordinaire porte la réponse sur toute la bande visible jusqu’à environ 650-700 nm. Les émulsions à rouge étendu comme l’Ilford SFX 200 vont encore plus loin, jusqu’à environ 720-740 nm, et le Kodak High Speed Infrared (HIE) aujourd’hui disparu atteignait quelque 900 nm, bien dans l’infrarouge. « Dans le vert » et « tout le spectre » sont donc des affirmations mesurables, séparées par une centaine de nanomètres ou plus.

Le mécanisme mis au jour par Vogel est photophysique, pas magique. Une molécule de colorant adsorbée sur le grain d’halogénure d’argent absorbe un photon à grande longueur d’onde et injecte un électron dans la bande de conduction du cristal, produisant l’image latente d’argent que l’halogénure seul n’aurait jamais pu former à cette longueur d’onde. Le colorant capte la lumière que le cristal ne peut pas détecter ; le cristal enregistre la conséquence. Mees et James décrivent ce mécanisme d’injection électronique dans The Theory of the Photographic Process, et c’est pourquoi la portée d’un film dépend entièrement des colorants présents.

Vogel, les colorants et la route vers le panchromatique

Hermann Wilhelm Vogel (1834-1898) découvrit la sensibilisation optique à l’automne 1873, lors d’une expérience datée du 25 août, après avoir remarqué que des plaques sèches au bromure de collodion anglaises présentaient une sensibilité inattendue au vert due à un colorant jaune dans leur revêtement. Les premières plaques orthochromatiques reposaient sur des sensibilisateurs à l’éosine et à l’érythrosine, qui étendaient la réponse dans le vert. En 1884, Vogel lui-même produisit des plaques quasi-panchromatiques « Azaline » en utilisant un sensibilisateur de la famille cyanine (son « Azalin », un mélange de cyanine et de chinolinrot) qui atteignait l’orangé-rouge, première étape réelle vers un film à spectre complet.

La chronologie commerciale découle de là. Wratten and Wainwright de Croydon commercialisèrent les premières plaques panchromatiques en 1906 ; Kenneth Mees y travailla de 1906 à 1912 pour les mettre au point avant qu’Eastman Kodak ne rachète la société en 1912. Kodak proposa un négatif cinématographique panchromatique sur commande spéciale dès 1913 et lança le Kodak Panchromatic Cine Film comme pellicule courante en 1922. The Headless Horseman (1922) fut le premier long métrage entièrement tourné sur pellicule panchromatique, qui supplanta l’orthochrome dans le cinéma au cours des années 1920.

L’orthochromatique en pratique : l’ORTHO Plus

L’Ilford ORTHO Plus est le point de référence moderne, et sa fiche technique est précise sur ce qu’est ce film. Il « a été conçu à l’origine comme un film de copie haute résolution », non comme une émulsion pour portraits, même s’il peut être développé pour un contraste pictural en tant que film caméra ; le contraste normal en appareil correspond à un Gbar de 0,62-0,70. Il n’est sensible qu’au bleu et au vert, si bien que les rouges et les oranges apparaissent bien plus sombres que la normale. Cette cécité au rouge explique sa double sensibilité : codé DX à ISO 80 pour la lumière du jour, mais évalué à ISO 40 sous tungstène, car la lumière tungstène est riche dans les longueurs d’onde rouges que l’émulsion ne peut pas utiliser, produisant moins de densité à la même exposition.

Pour le développement, la fiche technique indique l’ID-11, le Microphen, le PQ Universal à 1+9 et le Phenisol à 1+4. La même insensibilité au rouge qui contraint le film assouplit également la chambre noire : l’ORTHO Plus peut être manipulé sous une lumière inactinique rouge foncé Ilford 906 équipée d’une ampoule de 15 watts, maintenue à au moins 1,2 m (4 ft) de la zone de travail pour éviter le voile et la réduction du contraste, ou dans l’obscurité totale. Le film panchromatique ne permet pas une telle latitude. Parce qu’il répond au rouge, il doit être chargé, développé et inspecté dans l’obscurité complète, sans la moindre nuance de lumière inactinique verte.

Un exemple de calcul pour les tons chair

Placez un visage caucasien éclairé en frontal sur un film panchromatique et exposez-le pour qu’il tombe en zone VI, là où Ansel Adams plaçait la peau éclairée en moyenne dans The Negative. Ce visage réfléchit fortement au-dessus de 600 nm, précisément dans la bande où le film orthochromatique est devenu aveugle. Exposez la même scène sur ORTHO Plus et la réflectance rouge et proche du rouge que le posemètre a comptée ne s’enregistre tout simplement pas comme densité : la peau descend de deux à trois zones, vers la zone III-IV, tandis que les yeux bleus et les tissus bleus s’éclaircissent vers le blanc. Les lèvres, les rougeurs et les taches de rousseur s’approfondissent vers le noir.

C’est précisément le problème qu’affrontait le cinéma avant 1922. La pellicule orthochromatique exagérait le rendu des lèvres et des tons chair, et ces limitations « pouvaient être corrigées par le maquillage, les filtres d’objectif et l’éclairage, mais jamais de manière complètement satisfaisante » jusqu’à ce que le film panchromatique remplace l’orthochrome dans les années 1920. Le fond de teint était un correctif de longueurs d’onde, non un choix stylistique.

Le panchromatique n’est pas une catégorie unique

Kodak lui-même a subdivisé les émulsions panchromatiques en Type A (orthopanchromatique : bleu accru, rouge réduit), Type B (réponse lumière du jour à peu près uniforme) et Type C (sensibilité rouge accrue), et le catalogue moderne s’y superpose. Le pan ordinaire, les chevaux de labour de type B, regroupe l’Ilford HP5 Plus, le FP4 Plus et le Kodak Tri-X et T-Max. Les films à tendance orthopanchromatique tels que le Fuji Acros II, l’Adox CHS 100 II et le CMS 20 présentent une dominante bleue et un rouge légèrement tronqué, ce qui rend la peau un peu plus lisse. Les pellicules à rouge étendu et superpanchromatiques — l’Ilford SFX 200, le Rollei Retro 80s et le Superpan 200, et le Kodak HIE aujourd’hui disparu — poussent le plus loin dans le rouge, et l’effet de lissage sur les visages devient marqué : une forte sensibilité au rouge remonte les rougeurs et les ridules vers le ton de peau environnant, si bien qu’elles s’enregistrent plus pâles et paraissent moins distinctes. « Panchromatique » est donc une famille, non une catégorie plate, allant de quasi-orthochrome à quasi-infrarouge.

La filtration vit sur la réponse spectrale complète

Un filtre coloré éclaircit sa propre couleur et assombrit son complémentaire, mais uniquement parce que l’émulsion sous-jacente enregistre tout le spectre au départ. Les facteurs de filtre standard pour la lumière du jour sont tous établis pour le film panchromatique : un Wratten 8 (K2, jaune moyen) coûte 2× (1 diaph (stop)), un Wratten 15 (jaune intense) 2,5× (environ 1 1/3 diaph (stop)), un Wratten 11 (jaune-vert) 4× (2 diaphs (stop)), un Wratten 25 (rouge) 8× (3 diaphs (stop)) et un Wratten 47 (bleu) 6× (environ 2 2/3 diaphs (stop)). Ces facteurs sont référencés à une carte grise zone V sous un mélange lumière du jour et ciel à 5 500 K.

Le cas concret : sur film panchromatique, un filtre rouge Wratten 25, après sa compensation de 3 diaphs (stop), assombrit un ciel bleu dégagé d’environ deux à trois zones tout en maintenant ou en rehaussant même la peau éclairée en frontal, car le film enregistre encore le rouge que laisse passer le filtre. Un filtre rouge augmente l’indice de contraste global, un filtre bleu le diminue, et un filtre vert maintient un contraste à peu près normal. Rien de tout cela ne se transfère au film orthochromatique. Comme l’ortho ne peut pas enregistrer le rouge qu’un filtre rouge foncé laisse passer, les facteurs publiés sont inutilisables sur lui : un Wratten 25 sur ORTHO Plus bloquerait la majeure partie de la lumière que le film peut enregistrer et produirait peu d’image, et toute filtration sur pellicule ortho doit être testée séparément. La réponse spectrale complète n’est pas qu’une question de rendu naturel ; c’est la condition préalable de tout le système de filtration de contraste en photographie noir et blanc.