面对同一场景曝光的两张黑白底片，可以对同一颜色给出不同的灰色，因为单色乳剂根本不记录颜色，只记录它在各波长处所感知的亮度。这种感知由胶片的光谱灵敏度决定，其响应并非单一平坦的频带，而是一条有明确长波截止点的曲线。截止点落在何处，决定了肤色、植被、嘴唇和天空如何转化为灰色。

波长骨架

未经增感的卤化银乳剂对光谱并不中性。晶体只在短波端吸收能量：对紫外和蓝光灵敏度强，在约 500 nm 以上急剧衰减，因此未增感材料对绿、橙、红实际上是盲的。这就是最早的玻璃版将蓝天渲染为无特征的白色、将任何红色物体渲染为接近黑色的原因。

增感染料将截止点向外推移，每一类胶片正是由推移的幅度来定义的。正色乳剂（orthochromatic）延伸至绿光和黄光，但在约 590-600 nm 处截止，对橙色和红色不敏感；Ilford 公布的 ORTHO Plus 光谱曲线正是如此——响应在蓝光和绿光段攀升，在橙色之前急剧跌落。普通全色片（panchromatic）将响应延伸至整个可见波段，约达 650-700 nm。扩展红感乳剂如 Ilford SFX 200 更进一步，可达约 720-740 nm；已停产的 Kodak High Speed Infrared（HIE）可延伸至约 900 nm，深入红外范围。“进入绿光区”与”全光谱”因此是可测量的说法，两者相差百纳米甚至更多。

Vogel 所揭示的机制是光物理现象，并非魔法。吸附在卤化银晶粒上的染料分子吸收一个长波光子，并将一个电子注入晶体的导带，从而生成仅靠卤化物在该波长永远无法形成的潜影银核。染料捕获晶体无法感知的光；晶体记录其后果。Mees 与 James 在《The Theory of the Photographic Process》中给出了这一电子注入论述，这也是为何一张胶片的响应范围完全取决于其所含染料的种类。

Vogel、染料与全色片之路

Hermann Wilhelm Vogel（1834-1898）于 1873 年秋发现了光学增感现象，实验日期为 8 月 25 日。他注意到英国胶棉溴化物干版因涂层中含有一种黄色染料而出乎意料地对绿光敏感，从而触发了这一发现。早期正色版使用曙红（eosin）和赤藓红（erythrosine）增感剂，将响应延伸至绿光。1884 年，Vogel 本人利用青蓝（cyanine）系增感剂（他称之为”Azalin”，一种青蓝与辛诺林红的混合物）制成了近全色的”Azaline”版，响应延伸至橙红色区域，这是迈向全光谱胶片的真正第一步。

商业化历程随之展开。Croydon 的 Wratten and Wainwright 于 1906 年推出首批商业全色版；Kenneth Mees 自 1906 年至 1912 年在该公司从事全色片研发，此后 Eastman Kodak 于 1912 年将其收购。Kodak 自 1913 年起接受特订全色电影负片，并于 1922 年作为常规品种发布 Kodak Panchromatic Cine Film。《无头骑士》（The Headless Horseman，1922）是首部完全使用全色片拍摄的故事片，全色片在 1920 年代随即取代正色片成为电影主流。

正色片实战：ORTHO Plus

Ilford ORTHO Plus 是现代的参考基准，其数据表对这款胶片的定位十分明确。它”最初是作为高分辨率翻拍胶片设计的”，而非人像乳剂，不过可以按照图片级反差冲洗以用于相机拍摄；机内正常反差对应的 Gbar 为 0.62-0.70。它只对蓝光和绿光敏感，因此红色和橙色显得比正常深暗得多。这种对红色的不感知也解释了它的双重感光度标注：DX 编码为日光下 ISO 80，但在钨丝灯下额定为 ISO 40——因为钨丝灯光富含该乳剂无法利用的红色波长，同等曝光下密度更低。

在显影方面，数据表列出了 ID-11、Microphen、PQ Universal（1+9）和 Phenisol（1+4）。同样是对红色的不感知，反而为暗房操作提供了便利：ORTHO Plus 可在装有 15 瓦灯泡的 Ilford 906 暗红色安全灯下操作，安全灯与操作区的最小距离为 1.2 m（4 英尺），以防止灰雾和反差降低；也可在全黑环境下操作。全色片则没有这种宽容度。由于它对红光有响应，必须在完全黑暗中装填、冲洗和检视，没有绿色安全灯可用的余地。

一个肤色的实例演算

将一张正面打光的白种人面孔曝光在全色片上，测光使其落在第 VI 区域——Ansel Adams 在《The Negative》中将平均受光肤色置于此处。这张面孔在 600 nm 以上有很强的反射，而正好是正色片已对此波段失感的区域。将同一场景曝光在 ORTHO Plus 上，测光所计算的红光及近红外反射根本不转化为密度：肤色下移两到三个区域，趋向第 III-IV 区域，而蓝色眼睛和蓝色织物则向白色靠拢。嘴唇、红润的肤色和雀斑加深趋近黑色。

这正是 1922 年前电影界所面临的问题。正色片夸大了嘴唇和肤色的色调，而这些局限”可以通过化妆、镜头滤镜和灯光加以纠正，但从未能完全令人满意”，直到全色片在 1920 年代取代正色片。那些油彩底妆是波长层面的补救，而非风格选择。

全色片并非铁板一块

Kodak 本身将全色乳剂划分为 A 型（正全色：蓝光偏高，红光偏低）、B 型（大致均匀的日光响应）和 C 型（红光灵敏度偏高），当代产品线与此对应。普通全色（B 型主力）涵盖 Ilford HP5 Plus、FP4 Plus 以及 Kodak Tri-X 和 T-Max。偏正全色倾向的胶片，如 Fuji Acros II 及 Adox CHS 100 II 和 CMS 20，带有蓝光偏重和略微截断的红光，使肤色渲染略为平滑。扩展红感和超全色胶片——Ilford SFX 200、Rollei Retro 80s 和 Superpan 200，以及已停产的 Kodak HIE——对红光的推进最为深入，对人脸的平滑效果也最显著：高红感将泛红的瑕疵和纹路向周围肤色提亮，使其记录为更浅的影调，看起来不那么突出。因此”全色片”是一个家族，而非单一类别，其覆盖范围从接近正色到接近红外。

滤镜建立在全光谱响应之上

彩色滤镜使同色调变浅、使补色变深，但前提是底层乳剂从一开始就能记录整个光谱。标准日光滤镜系数均针对全色片推导：Wratten 8（K2，中黄）需补偿 2 倍（1 档（stop））；Wratten 15（深黄）需补偿 2.5 倍（约 1⅓ 档（stop））；Wratten 11（黄绿）需补偿 4 倍（2 档（stop））；Wratten 25（红）需补偿 8 倍（3 档（stop））；Wratten 47（蓝）需补偿 6 倍（约 2⅔ 档（stop））。这些系数的参考基准是在 5500 K 日光与天光混合下持一张第 V 区域灰卡测定的。

实例演算：在全色片上使用 Wratten 25 红滤镜，补偿 3 档（stop）后，晴天蓝天大约压暗两到三个区域，而正面打光的肤色则维持不变甚至提亮——因为胶片仍能记录滤镜所透过的红光。红色滤镜提升整体反差指数，蓝色滤镜降低它，绿色滤镜则大致维持正常反差。这一切对正色片均不适用。由于正色片无法记录深红色滤镜所透过的红光，公布的滤镜系数对其毫无意义：在 ORTHO Plus 上使用 Wratten 25 会遮挡胶片能记录的大部分光线，几乎无法成像；正色片上的任何滤镜用法都必须单独测试。全光谱响应不只是自然渲染的问题，它是黑白摄影整套反差滤镜系统的先决条件。