एक ही दृश्य पर एक्सपोज़ की गई दो ब्लैक-एंड-व्हाइट फिल्में एक ही रंग के लिए अलग-अलग ग्रे लौटा सकती हैं, क्योंकि मोनोक्रोम इमल्शन रंग को बिल्कुल रिकॉर्ड नहीं करता — केवल प्रत्येक तरंग-दैर्ध्य पर वह जो चमक महसूस करता है, उसे रिकॉर्ड करता है। यह धारणा फिल्म की स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता से तय होती है, और यह रेस्पॉन्स एक सपाट बैंड नहीं बल्कि एक निश्चित लंबी-तरंग-दैर्ध्य कटऑफ वाला वक्र है। यह कटऑफ जहाँ पड़ता है, वही तय करता है कि त्वचा, पत्ते, होंठ और आकाश ग्रे में कैसे तब्दील होंगे।

तरंग-दैर्ध्य की रीढ़

सिल्वर हैलाइड इमल्शन, बिना संवेदीकरण के, स्पेक्ट्रम के प्रति तटस्थ नहीं होता। क्रिस्टल ऊर्जा केवल छोटी-तरंग-दैर्ध्य वाले सिरे पर अवशोषित करते हैं: पराबैंगनी और नीले में संवेदनशीलता तीव्र होती है और लगभग 500 nm से ऊपर घट जाती है, इसलिए असंवेदित सामग्री हरे, नारंगी और लाल के प्रति प्रभावी रूप से अंधी होती है। यही कारण है कि शुरुआती प्लेटों ने नीले आकाश को बेरंग सफेद और किसी भी लाल वस्तु को लगभग काले रंग में दर्शाया।

संवेदीकरण रंजक कटऑफ को बाहर धकेलते हैं, और फिल्म की प्रत्येक श्रेणी इस बात से परिभाषित होती है कि वह कितनी दूर तक जाती है। एक ऑर्थोक्रोमैटिक इमल्शन हरे और पीले तक फैलता है लेकिन लगभग 590-600 nm के पास समाप्त हो जाता है, जिससे यह नारंगी और लाल के प्रति असंवेदी रह जाता है; Ilford का ORTHO Plus के लिए प्रकाशित स्पेक्ट्रल वक्र यही दर्शाता है — एक रेस्पॉन्स जो नीले और हरे से होकर चढ़ता है और नारंगी से पहले ढह जाता है। एक सामान्य पैंक्रोमैटिक फिल्म रेस्पॉन्स को पूरे दृश्य बैंड में लगभग 650-700 nm तक ले जाती है। एक्सटेंडेड-रेड इमल्शन जैसे Ilford SFX 200 और भी आगे, लगभग 720-740 nm तक पहुँचते हैं, और बंद हो चुकी Kodak High Speed Infrared (HIE) लगभग 900 nm तक, यानी इन्फ्रारेड में काफी गहराई तक फैली थी। “हरे में” और “पूरे स्पेक्ट्रम” — ये इसलिए मापने योग्य दावे हैं, एक सौ नैनोमीटर या उससे अधिक के अंतर से अलग।

Vogel ने जो तंत्र उजागर किया वह फोटोफिज़िकल है, जादुई नहीं। सिल्वर-हैलाइड ग्रेन से जुड़ा एक रंजक अणु एक लंबी-तरंग-दैर्ध्य वाला फोटॉन अवशोषित करता है और क्रिस्टल के कंडक्शन बैंड में एक इलेक्ट्रॉन इंजेक्ट करता है, जिससे लेटेंट-इमेज सिल्वर कण बनता है जो अकेला हैलाइड उस तरंग-दैर्ध्य पर कभी नहीं बना सकता था। रंजक उस प्रकाश को पकड़ता है जो क्रिस्टल नहीं पकड़ सकता; क्रिस्टल परिणाम को रिकॉर्ड करता है। Mees और James ने The Theory of the Photographic Process में यह इलेक्ट्रॉन-इंजेक्शन विवरण दिया है, और इसीलिए फिल्म की पहुँच पूरी तरह इस बात पर निर्भर करती है कि कौन से रंजक मौजूद हैं।

Vogel, रंजक और पैन की राह

Hermann Wilhelm Vogel (1834-1898) ने ऑप्टिकल संवेदीकरण की खोज शरद ऋतु 1873 में की — 25 अगस्त को दिनांकित एक प्रयोग में — जब उन्होंने देखा कि English collodion bromide dry plates कोटिंग में एक पीले रंजक के कारण अप्रत्याशित रूप से हरे के प्रति संवेदनशील थीं। शुरुआती ऑर्थोक्रोमैटिक प्लेटें eosin और erythrosine संवेदीकारकों पर बनी थीं, जो रेस्पॉन्स को हरे में ले जाती थीं। 1884 में Vogel ने स्वयं एक cyanine-परिवार के संवेदीकारक (उनका “Azalin”, एक cyanin और chinolinrot का मिश्रण) का उपयोग करके लगभग-पैंक्रोमैटिक “Azaline” प्लेटें तैयार कीं, जो लालिमायुक्त-नारंगी तक पहुँचीं — पूर्ण-स्पेक्ट्रम फिल्म की ओर पहला वास्तविक कदम।

व्यावसायिक कालक्रम वहीं से आगे बढ़ता है। Croydon के Wratten and Wainwright ने 1906 में पहली व्यावसायिक पैंक्रोमैटिक प्लेटें उपलब्ध कराईं; Kenneth Mees 1906 से 1912 तक कंपनी में उन्हें विकसित करते रहे, इससे पहले कि Eastman Kodak ने 1912 में इसे अधिग्रहीत कर लिया। Kodak ने 1913 से विशेष ऑर्डर पर पैंक्रोमैटिक मोशन-पिक्चर नेगेटिव की पेशकश की और 1922 में Kodak Panchromatic Cine Film को एक नियमित स्टॉक के रूप में जारी किया। The Headless Horseman (1922) पैंक्रोमैटिक स्टॉक पर पूरी तरह शूट की गई पहली फीचर फिल्म थी, जिसने 1920 के दशक में सिनेमा में ortho की जगह ले ली।

व्यवहार में ऑर्थोक्रोमैटिक: ORTHO Plus

Ilford ORTHO Plus आधुनिक संदर्भ-बिंदु है, और इसका डेटाशीट स्पष्ट है कि यह फिल्म क्या है। यह “मूल रूप से एक हाई-रेज़ोल्यूशन कॉपी फिल्म के रूप में डिज़ाइन की गई थी”, न कि एक पोर्ट्रेट इमल्शन के रूप में, हालाँकि इसे कैमरा फिल्म के रूप में चित्रात्मक कंट्रास्ट के लिए प्रोसेस किया जा सकता है; सामान्य इन-कैमरा कंट्रास्ट Gbar 0.62-0.70 तक चलता है। यह केवल नीले और हरे के प्रति संवेदनशील है, इसलिए लाल और नारंगी सामान्य से कहीं अधिक गहरे दिखाई देते हैं। यही अंधता इसकी दोहरी रेटिंग स्पष्ट करती है: दिन के प्रकाश में DX कोडेड ISO 80, लेकिन टंगस्टन प्रकाश में ISO 40 रेट किया गया — क्योंकि टंगस्टन प्रकाश लाल तरंग-दैर्ध्य से भरपूर होता है जिसे इमल्शन उपयोग नहीं कर सकता, जिससे समान एक्सपोज़र पर कम डेन्सिटी मिलती है।

डेवलपमेंट के लिए डेटाशीट ID-11, Microphen, PQ Universal को 1+9 पर, और Phenisol को 1+4 पर सूचीबद्ध करता है। वही लाल-अंधता जो फिल्म को सीमित करती है, डार्करूम को भी ढील देती है: ORTHO Plus को Ilford 906 डार्क-रेड सेफलाइट के नीचे 15 वॉट बल्ब के साथ संभाला जा सकता है — काम के क्षेत्र से न्यूनतम 1.2 मीटर (4 फुट) की दूरी पर ताकि फॉगिंग और कंट्रास्ट में कमी न हो — या पूर्ण अंधेरे में। पैंक्रोमैटिक फिल्म ऐसी कोई छूट नहीं देती। चूँकि वह लाल के प्रति प्रतिक्रिया करती है, इसे पूर्ण अंधेरे में लोड, प्रोसेस और जाँचना होगा — कोई ग्रीन-सेफलाइट विकल्प उपलब्ध नहीं।

त्वचा-टोन का एक व्यावहारिक उदाहरण

एक पैंक्रोमैटिक फिल्म पर सामने से प्रकाशित कॉकेशियन चेहरे को मीटर करें और ज़ोन VI पर लैंड कराएँ, जहाँ Ansel Adams ने The Negative में औसत प्रकाशित त्वचा को रखा है। वह चेहरा 600 nm से ऊपर भारी मात्रा में परावर्तन करता है — ठीक उस बैंड में जहाँ ऑर्थोक्रोमैटिक फिल्म अंधी हो जाती है। उसी दृश्य को ORTHO Plus पर एक्सपोज़ करें और मीटर ने जो लाल व निकट-लाल परावर्तन गिना था वह डेन्सिटी के रूप में दर्ज ही नहीं होगा: त्वचा दो से तीन ज़ोन नीचे, ज़ोन III-IV की ओर गिर जाती है, जबकि नीली आँखें और नीला कपड़ा सफेद की ओर हल्के हो जाते हैं। होंठ, रक्तिमा और झाइयाँ काले की ओर गहरी हो जाती हैं।

1922 से पहले की शुरुआती सिनेमा जगत यही समस्या झेलती थी। ऑर्थोक्रोमैटिक स्टॉक होंठ और त्वचा के टोन को बढ़ा-चढ़ाकर दिखाता था, और इन सीमाओं को “मेकअप, लेंस फिल्टर और लाइटिंग से सुधारा जा सकता था, लेकिन कभी पूरी तरह संतोषजनक रूप से नहीं” — जब तक 1920 के दशक में पैंक्रोमैटिक फिल्म ने ortho की जगह नहीं ले ली। वह ग्रीसपेंट एक तरंग-दैर्ध्य पैच था, कोई स्टाइलिस्टिक चुनाव नहीं।

पैंक्रोमैटिक एक ही चीज़ नहीं है

Kodak ने स्वयं पैंक्रोमैटिक इमल्शन को Type A (ऑर्थोपैंक्रोमैटिक: अतिरिक्त नीला, कम लाल), Type B (लगभग एकसमान दिन के प्रकाश रेस्पॉन्स), और Type C (अतिरिक्त लाल संवेदनशीलता) में विभाजित किया, और आधुनिक कैटलॉग इसी पर मैप होता है। सामान्य pan, यानी Type B की कार्यस्थली फिल्में, Ilford HP5 Plus, FP4 Plus, और Kodak Tri-X और T-Max को कवर करती हैं। ऑर्थोपैंक्रोमैटिक-झुकाव वाली फिल्में जैसे Fuji Acros II और Adox CHS 100 II और CMS 20 में नीली झुकाव और थोड़ी क्लिप्ड लाल होती है, जिससे त्वचा थोड़ी सहज दिखती है। एक्सटेंडेड-रेड और सुपरपैंक्रोमैटिक स्टॉक — Ilford SFX 200, Rollei Retro 80s और Superpan 200, और दिवंगत Kodak HIE — लाल में सबसे गहरे धँसते हैं, और चेहरों पर सहजता का प्रभाव स्पष्ट हो जाता है: भारी लाल संवेदनशीलता लाल हुई खामियों और रेखाओं को आसपास की त्वचा-टोन की ओर उठाती है, जिससे वे हल्की दर्ज होती हैं और कम उभरी दिखती हैं। इसलिए “पैंक्रोमैटिक” एक परिवार है, न कि एक सपाट श्रेणी — लगभग-ortho से लगभग-इन्फ्रारेड तक फैला हुआ।

फिल्ट्रेशन पूर्ण स्पेक्ट्रल रेस्पॉन्स पर जीता है

एक रंगीन फिल्टर अपने रंग को हल्का और उसके पूरक को गहरा करता है — लेकिन केवल इसलिए क्योंकि आधारभूत इमल्शन पहले से पूरे स्पेक्ट्रम को रिकॉर्ड करता है। मानक दिन-के-प्रकाश फिल्टर फैक्टर सभी पैंक्रोमैटिक फिल्म के लिए व्युत्पन्न किए गए हैं: Wratten 8 (K2, मीडियम येलो) 2× (1 स्टॉप) लेता है, Wratten 15 (डीप येलो) 2.5× (लगभग 1⅓ स्टॉप), Wratten 11 (येलो-ग्रीन) 4× (2 स्टॉप), Wratten 25 (रेड) 8× (3 स्टॉप), और Wratten 47 (ब्लू) 6× (लगभग 2⅔ स्टॉप)। ये फैक्टर 5500 K दिन के प्रकाश और स्काईलाइट मिश्रण में Zone V ग्रे कार्ड को होल्ड करने के संदर्भ में हैं।

व्यावहारिक उदाहरण: पैंक्रोमैटिक फिल्म पर Wratten 25 रेड फिल्टर, अपने 3-स्टॉप मुआवज़े के बाद, एक साफ नीले आकाश को लगभग दो से तीन ज़ोन गहरा कर देता है, जबकि सामने से प्रकाशित त्वचा को होल्ड करता है या हल्का भी करता है — क्योंकि फिल्म अभी भी उस लाल को दर्ज करती है जो फिल्टर पास करता है। एक रेड फिल्टर समग्र कंट्रास्ट इंडेक्स को बढ़ाता है, एक ब्लू फिल्टर इसे घटाता है, और एक ग्रीन फिल्टर लगभग सामान्य कंट्रास्ट बनाए रखता है। यह कुछ भी ऑर्थोक्रोमैटिक फिल्म पर लागू नहीं होता। चूँकि ortho उस लाल को रिकॉर्ड नहीं कर सकती जो एक डीप-रेड फिल्टर पास करता है, इसलिए प्रकाशित फैक्टर उस पर बेकार हैं: ORTHO Plus पर Wratten 25 उस अधिकांश प्रकाश को अवरुद्ध कर देगा जिसे फिल्म रिकॉर्ड कर सकती है और बहुत कम इमेज देगा, और ortho पर किसी भी फिल्ट्रेशन को अलग से परखना होगा। पूर्ण स्पेक्ट्रल रेस्पॉन्स केवल प्राकृतिक रेंडरिंग का मामला नहीं है; यह ब्लैक-एंड-व्हाइट फोटोग्राफी में कंट्रास्ट फिल्ट्रेशन की पूरी प्रणाली के लिए पूर्व-शर्त है।