Цифровая реанимация старых негативов

На рубеже XX и XXI веков свершилась цифровая революция в фотографии. Не только сама техника – механика и оптика фотографических камер – совершили рывок, но заменился носитель фотографического изображения, да не просто носитель как таковой, – кардинально изменился физический принцип записи изображений. Более того, картинка, зашифрованная в цифровом файле, стала доступной для практически безграничного вмешательства, и средства для обработки цифровых изображений настолько развязали руки фотографам, что сам термин «фотография» стал терять своё изначальное понимание, как оптическая фиксация натуры, позволяя  этим именем называть любое изображение, если хоть какая-то его часть создавалась при помощи фотоаппарата. Вот эта коренная ломка в отношениях автора с создаваемым им изображением и позволяет переход на цифру называть настоящей революцией.
Совершенно ясно, что с наступлением цифровой эпохи классическая фотография на основе серебра не умерла хотя бы потому, что первые полтора века своего существования она собирала свои бесценные архивы преимущественно в виде плёночных или стеклянных негативов и бромосеребряных отпечатков. Накопленные ею сокровища во многом определили содержание визуальной памяти рода человеческого, и девальвации не подлежат. Более того, плёночная фотография остаётся актуальной для многих действующих фотографов, как остаются востребованными музыкальные записи на виниле в условиях изобилия музыки цифровой, как не сдаёт свои позиции театр даже при нынешнем уровне кинематографа и всепроникающем телевидении. И, что вполне естественно, появились комбинированные фотографические технологии, где изображения с аналоговых носителей переводится в цифру для редактирования, и наоборот – цифровое по своему происхождению изображение печатается в лаборатории под красным фонарём на бромосеребряной бумаге с проявкой и фиксированием, как бы отступая сознательно в прошлый ещё не цифровой век.
Такой непростой путь от серебряного негатива через цифровую реставрацию к серебряному же отпечатку практически единственно возможный для получения изображений выставочного качества со старых сильно пострадавших негативов, имеющих множественные механические повреждения. Ручная ретушь отпечатков запредельно трудоёмка, да кроме того, имея качественный контактный негатив, не стоит большого труда напечатать тираж, если такой вдруг понадобится. Коллекция негативов Леонида Владимировича Шокина, попавшая в музей Российской Фотографии в сильно потрёпанном виде, едва ли могла быть спасена для зрителя без цифровой реставрации, и десяткам фотографий двадцатых-тридцатых годов суждено было бы навсегда упокоиться в музейных запасниках. Вернуть в культурный оборот работы классика отечественной фотографии благородная и вполне посильная задача для гибридной технологии. Даже если не слишком высоко оценить эстетические достоинства тех снимков, исторический интерес многие из них представляют, ибо в те времена фотографы не часто запечатлевали сценки из провинциальной жизни не по заказу, не для публикаций в ориентированной на пропаганду советской прессе, а просто для себя, повинуясь безотчётным порывам души, врождённой фотографической привычке фиксировать на плёнке то, что зацепило взгляд. У меня нет уверенности в том, что сам автор стал бы печатать выставочные фото конкретно с этих негативов, и спросить его теперь мы, увы, не можем, зато, спустя почти век, эти снимки безусловно приобрели интерес как документы времени, так что обнародование данной части архива должно быть автором понято и одобрено.
В принципе, путь от цифры к бромосеребряному отпечатку очевиден: позитивное изображение обесцвечивается и инвертируется в Фотошопе в негатив, который можно напечатать с помощью принтера на прозрачной плёнке в размер будущей фотографии, после чего с такого негатива контактным способом оно печатается на фотобумагу. Этот метод я и решил освоить, когда на съёмки стал брать только цифровую камеру с комплектом оптики, но некоторые фото я продолжал снимать с прицелом на получение в дальнейшем традиционной чёрно-белой фотографии. На практике, однако, не так просто реализовать адекватное преобразование цифрового файла в бромосеребряный бумажный отпечаток.
Основной препон обусловлен различием в физике получаемых изображений на галогенидах серебра и на матрицах цифровых камер. Характеристическая кривая светочувствительного слоя на солях серебра AgBr и AgCl  не линейна. Это связано с тем, что фотоны, попадающие на кристаллы галогенидов, имеющих кристаллическую решётку кубического типа, в которой атомы расположены как бы слоями, должны «засветить» не только поверхностные атомы, но и те, что в глубине кристалла. Зерно с «засвеченными»  только поверхностными атомами является очень слабым центром проявления, а для создания заметной оптической плотности надо восстановить до металлического серебра и те ионы, что находились глубже. Однако, на второй слой атомов фотонов попадёт меньше, ибо часть их будет поглощена первым слоем. На третий слой ещё меньше, поскольку поток фотонов ослабит и первый, и второй слой, и т.д. Представив кристалл галогенида серебра как частично прозрачную среду с коэффициентом поглощения света q, можно записать дифференциальное уравнение для уменьшения освещённости dI в тонком слое dh, расположенном на глубине h от поверхности кристалла, а проинтегрировав его, получим зависимость:
lnI = - qh + lnC,                                                                                             (1)
 где из граничных условий следует, что  C = I0 – освещённость поверхности кристалла. Знак минус в формуле (1) говорит о падении освещённости с глубиной.
Количество проявленного металлического серебра пропорционально экспозиции H, определяемой как 
             H=I∙t
 где t – время экспозиции одинаковое для всех атомов. Избавившись от логарифмов и сделав замену, приходим к выражению:
H = H0 exp(-qh)                                    (2)
Это базовый закон экспонирования атомов в кристалле галогенида серебра, объясняющий, почему для линейного увеличения количества проявленного серебра экспозицию надо увеличивать не линейно, а по экспоненте,  и на практике соблюдающийся не идеально точно, но вполне приемлемо для практических нужд.  Из формулы (2) следует, почему характеристические кривые фотоматериалов удобно строить в координатах: оптическая плотность – по оси ординат, и логарифм экспозиции – по оси абсцисс, – тогда ось абсцисс получается сжатой, а рабочий участок кривой становится отрезком прямой линии.
Цифровое изображение формируется матрицей фотокамеры по иному закону: количество электронов выбитых светом в каждой ячейке матрицы, определяющее яркость пикселя в оцифрованном изображении, прямо пропорционально освещённости ячейки, то есть зависимость здесь просто линейная. В Фотошоп, написанный для обработки цифровых изображений, заложена линейная инверсия позитива в негатив, не учитывающая экспоненциальную связь плотности с экспозицией, как у негативов на галогенидах серебра. На практике это означает, что полученный из Фотошопа цифровой негатив окажется недостаточно плотным, как бы недоэкспонированным по причине линейной, а не экспоненциальной «цифровой засветки».  При печати с него на фотобумагу, даже тогда, когда, подобрав контрастность бумаги, мы правильно определим экспозицию для белой и чёрной точек, средние плотности «провиснут». Такой отпечаток будет казаться вяловатым и тёмным, и ясный день будет выглядеть сумерками. 
Поэтому первое, что надо сделать с цифровым изображением перед инвертированием его в негатив – осветлить его в Фотошопе, применив специально построенную кривую. Из приведённой выше формулы понятно, что эта кривая будет похожа на график функции y = ln x. Но на распределение плотностей печатаемого негатива влияют свойства используемого принтера и красок, ибо для разных моделей струйных принтеров и разных по насыщенности красок максимальная оптическая плотность напечатанного изображения окажется разной. Кроме того, настройки принтеров даже одного типа отличаются друг от друга, поэтому для обеспечения стабильного результата надо на практике выполнить сквозную калибровку всей цепочки применяемого оборудования и материалов: подложка негатива – принтер + краска – фотоувеличитель с лампой стабильной цветовой температуры – фотобумага + проявитель. Положа руку на сердце, признаюсь, что дело это муторное, но, дабы не переводить дорогие фотоматериалы на десятки проб для каждого отпечатка, выполнить её безусловно имеет смысл. Потраченное время и силы окупятся сторицей за счёт экономии фотобумаги и надёжности получаемых результатов даже при печати заметно различающихся между собой исходных цифровых изображений.
Два московских фотографа – Юрий Сидоров и ваш покорный слуга – пустились во все тяжкие и откалибровали процесс для следующего оборудования:
подложка негатива: плёнка TOPAZ PET FILMS,
печатное устройство: Epson Stylus Pro 7890 (24 дюйма),
чернила:  Epson UltraChrome K3,
фотоувеличитель: Krokus 4-SL с лампой ATLAS p 3\16 Durst,
фотобумага: ILFORD MULTIGRADE MG ART 300.

Фотобумага этой марки была выбрана по причине прекрасной насыщенности изображения при матовой поверхности со структурой напоминающей акварельные бумаги, что соответствует задаче приблизить вид отпечатков к такому, который мог быть изготовлен примерно столетие тому назад, когда фотобумаги с откровенно блестящим глянцем почти не использовались. Кроме того бумаги ILFORD MULTIGRADE имеют широкий диапазон регулировки контраста при экспонировании их через фирменные дихроичные фильтры ILFORD, предназначенные для мультиконтрастных бумаг. (Строго говоря, кривые для матовой и глянцевой бумаги будут несколько отличаться, поэтому с сортом бумаги хорошо бы определиться заранее.)
Кривая корректировалась по результатам контактной печати шкал с шагом оптической плотности 2% и фильтром ILFORD MULTIGRADE № 21/2 соответствующим нормальной бумаге. Вид полученной кривой для матовых бумаг приведён на рис. 1:

Рис. 1
Строго говоря, эта кривая построена для перевода в негатив изображения полученного с помощью цифровой камеры, и окончательные тонкие подстройки делались уже при печати обычных полутоновых изображений. Параметры сканированных фотографических изображений немного отличны, и градиент плотностей вблизи нуля при использовании данной кривой оказался великоват, поэтому гистограмма для цифровой инверсии сканированных изображений немного смещалась вправо. 
В принципе к технологии гибридного воспроизведения фотографий добавить нечего, он разобран достаточно подробно, но для полноты картины надо бы показать на примере конкретного изображения все преобразования от его начального вида до цифрового негатива. Попробую это сделать на одном из зимних пейзажей Леонида Шокина вполне типичном в его коллекции. Отсканированный негатив в том виде, в котором он оказался в музейной коллекции, представлен на рис. 2.  

Рис. 2

Здесь видны все дефекты изображения: потёки  растворов, потёртости, царапины. После ретуши в Фотошопе оно приобрело тот вид, который вполне презентабелен и годится для публикаций и показов на выставках. Именно такой вид я и стремился предать изображению при печати на фотобумагу, рис. 3. Следуя технологии, перед обращением в негатив файл был осветлён по калибровочной кривой, и изображение стало выглядеть, как показано на рис. 4.

Рис. 3

Рис. 4

Инвертированное в негатив изображение показано на рис. 5, с такого контактного негатива и была выполнена печать на фотобумагу. В принципе, с этого негатива можно печатать на любую бромосеребряную бумагу, а не только на ILFORD MULTIGRADE MG ART 300, просто печать потребует нескольких дополнительных проб для поиска точной экспозиции и подбора контрастности бумаги.

Рис. 5

На этом разговор о технических вопросах можно считать завершённым, однако есть и творческие моменты восстановления авторских снимков, которые ничуть не менее важны.
Собираясь заняться реставрацией шокинских изображений, я представлял свою задачу в глубокой технической ретуши и только, надеясь обойтись без вмешательства непосредственно в изображённое на фото. Практика же показала, что без него не обойтись. Утраты некоторых деталей – другой раз очень важных – вынуждают их в значительной степени домысливать, а не просто чистить и поправлять. Про идеальный вариант очистки исходного изображения без добавления отсебятины я был вынужден забыть очень скоро. А когда занимаешься не просто ретушью, но и правкой чужих фотографий в Фотошопе, то встаёт не самая простая проблема определения допустимой степени вмешательства в авторское произведение.  Не плохо бы моё видение её некоторых принципиальных аспектов изложить и обосновать для вящего понимания публикой. Или просто для самооправдания – кто как посмотрит на изложенное ниже.
Если речь идёт о банальных царапинах старого негатива, которые, разумеется, не планировались автором, но появились на нём, являясь не только свидетельством времени, но в большей степени небрежности тех, через чьи руки негативу пришлось пройти, то их необходимо ликвидировать. В этом вопросе едва ли возникнут разночтения. В принципе, печать времени сама по себе может быть интересна для небезразличного наблюдателя, который захотел прочувствовать исторический отрезок отмеченный жизнью негатива от момента съёмки до сегодняшнего отпечатка. Однако никакой значимой информации механические повреждения не несут, ибо мы не знаем (скорее всего, и никогда не узнаем), чьи руки нанесли негативу травмы несовместимые с прямой оптической печатью на фотобумагу. Любимый русский вопрос – кто виноват, можно не задавать, когда известно, что делать: эти обезличенные, но слишком навязчивые следы времени надо убирать. 
К слову хочу отметить, что не так давно бытовала мода на намеренно оставленные при печати следы царапин и другие технические дефекты негативов, что трактовалось некоторыми фотохудожниками как «подлинность», «жизненная правда» документальной фотографии. Но даже во времена плёночной фотографии это выглядело в большей степени неряшливостью автора, чем доказательством его безукоризненной честности по отношению к запечатлённой сцене, а теперь, когда в графических редакторах существует целый набор плагинов, превращающих современный снимок в «старую фотографию» одним кликом мышкой, нарочито оставленная грязь на отпечатке откровенно нелепа. 
Хватает и того, что время проявило себя в запечатлённых людях, их одежде, лицах и занятиях, в сельскохозяйственных машинах и речных судах, его знаки нетрудно найти в сельских ландшафтах и в видах городов.  Столетие – достаточное время, чтоб глаз безошибочно улавливал изменения в облике эпохи. Образы той эпохи фотография зафиксировала благодаря своему имманентному свойству безупречно точно отображать предстоящий объективу мир. Ценность фотографического негатива именно в нетронутости самой сцены запечатлённой на нём, внешними следами его последующей нелёгкой жизни  вполне можно пренебречь. Скажу больше – нужно пренебречь, чтоб они не мешали рассматривать изображённое по существу.
На некоторых негативах Шокина горизонт откровенно завален и присутствуют явные перспективные искажения. При обработке изображений линию горизонта я возвращал в нормальное положение, ведь нет никаких сомнений, что при печати сам автор проделал бы то же самое. Вот перспективные искажения – совсем другое дело. Исправить их в графическом редакторе до геометрической правильности чертежа ничего не стоит, но стал бы это делать автор или нет? Скорее всего, не стал бы, и вот почему я так считаю.
Во-первых, при съёмках не использовались короткофокусные широкоугольники, дающие слишком заметные завалы вертикалей. Во-вторых, исправление перспективных схождений прямых требует непростой настройки увеличителя под каждый негатив, что хлопотно, а потому не часто делается для воспроизведения на бумаге жанровых сценок, природных пейзажей и других сюжетов, где безупречно точная геометрия большой роли не играет. Отдельная тема – архитектура. Если она оказывалась в кадре главной, то заметные перспективные искажения я поправлял, но не полностью, оставляя фотографии возможность выглядеть вполне натурально. Для верной передачи перспективы точки схождения прямых должны быть и в фотографии, и в рисунке, чему учат в любой художественной школе. И, наконец, в-третьих, исправление сильных перспективных искажений при сохранении пропорций объектов в кадре требует заметных линейных растяжений изображения, что неминуемо приведёт либо к существенным нарушениям авторской кадрировки, либо к изменению пропорций сторон кадра, но изначальное его видение автором хотелось бы сохранить по возможности точно.
Дежурная проблема доставшихся мне негативов – заполнение неба. У меня сложилось стойкое впечатление, что использованные Леонидом Шокиным плёнки имели повышенную чувствительностью к синему свету а светофильтры, гасящие  коротковолновую часть спектра, он не использовал. Пустое белое небо, как правило, совсем лишенное деталей, смотрится на отпечатке невыразительно, в пейзажах особенно. Если негатив сохранил хотя бы чуть-чуть различимые следы облаков, то восстановить рельефность, объём неба большого труда не составляет. В жанровых сценах запечатлевших сельскохозяйственные работы оно не столь уж важно, поэтому небо на таких фото часто просто деликатно дорисовано. Свет на людях, машинах и на прочих объектах в кадре даёт представление о погоде в момент фотографирования, а стало быть, и о состоянии неба. Немалый опыт пейзажных съёмок позволяет подобрать достоверный рисунок облаков и выписать их с такой плотностью, чтоб картинка выглядела натурально. Здесь главное – подавить инстинктивный порыв старого пейзажиста, желание приспособить к спокойной сельской сценке чересчур выразительное контрастное небо, оттягивающее на себя внимание зрителя. Цифровую доработку, домысливание сюжета приходилось смирять, вспоминая о своей вспомогательной роли.  Вполне достаточно пригасить ослепляющую белую полосу в верхней части кадра, чтобы он уравновесился, обрёл тональную гармонию.
Другое дело – пейзаж. Существенная составляющая художественного образа пейзажа – настроение природы, призванное вызвать резонанс с настроением смотрящего на снимок, и обеспечивается он не в последнюю очередь именно состоянием неба. А на некоторых негативах небо оказывалось непроницаемо черно. Ориентируясь по очевидным признакам погоды (освещение, ветер, рябь на поверхности воды и т.п.), я подбирал небо с других шокинских фото и вставлял его в безнебный пейзаж, сообразуясь с освещением облаков, дабы соблюсти направление солнечного света. Во-первых, запечатленное на такой же плёнке, небо имеет аналогичную микроструктуру (зерно), что маскирует монтаж. Во-вторых, сфотографированные тем же объективом, облака изображаются в том же масштабе, в каком они были бы на реставрируемом снимке. Кроме того не исключено, – правда, это мой не подкреплённый ничем домысел – что «негатив-донор» и «негатив-реципиент» были сняты в один день и в одном месте, по крайней мере известно, что большинство видов Волги были сделаны вблизи Кимр. Я намекаю на то, что есть вероятность, что над зафиксированным фотографом пейзажем ещё несколько минут тому назад  проплывали как раз эти самые облака, которым не суждено было отобразиться на следующем негативе. Столь вольное обращение  с небесами – моё самое существенное прегрешение против фотографической истины и неприкосновенности авторской воли, которое, может быть, и простится мне, ввиду отсутствия иного пути оживления пустующего неба.
Частенько приходится сталкиваться с тем, что Фотошоп сам генерирует довольно заметные структуры, воспринимаемые зрителями как собственная фактура сфотографированного объекта,  хотя на самом деле его поверхность совсем другая, скажем, почти гладкая. Обычно это случается при повышении резкости через фильтр “Unsharp Mask”, когда негатив имеет крупное зерно, и особенно заметно в тенях изображения.  Бывает, что эти структуры не мешают снимку, а комья земли на пашне, например,  смотрятся с ними ещё лучше. Но обширные и «зафактуренные» таким образом участки одежды или частей интерьера заставляют взгляд спотыкаться об них, ибо тренированный глаз моментально идентифицирует такие фактуры как чужеродные. Но и избавиться от них полностью элементарными средствами не удаётся.
Самый простой выход – увести плотную тень в полную черноту, сделав искусственно возникшую структуру неразличимой, но заливка заметных площадей чернильно-чёрным цветом для фотографии ещё хуже, чем хоть и не натуральная, но всё же различимая на отпечатке ткань вещества. Условность новых фактур вместо потерявшихся исходных мне показалась вполне приемлемой на кадрах, раскрывающих приёмы изготовления обуви, и это даже притом, что они в той или иной степени образовались на каждом из этих снимков. Данные сюжеты минималистичны, можно сказать, почти плакатны: выхваченные крупным планом напряжённые руки сапожников в рабочем усилии с инструментами и заготовками. Композиции с руками настолько выразительны и самодостаточны, что странноватые фактуры, то там, то тут появляющиеся на деталях фона, совсем не отвлекают от главного. Плакатный стиль, кстати, вполне в духе эпохи, и ничего удивительного, что и в фотографии он проявился, тем более в снимках труда рабочих. Я пребываю в абсолютной уверенности, что, фотографируя сапожников, Леонид Шокин конечно же ставил цель изобразительно опоэтизировать сапожное ремесло, и ему это удалось. 
И, наконец, главная и до конца не решённая мною проблема – лица попавших в кадр людей. Ретушь мелких механических дефектов на лицах, вообще-то, совсем не проблема – лицо при этом не искажается, и таких кадров у Шокина немало. Но если утраты велики, то дорисовывать лицо лишь по своему воображению я считал себя не вправе. Тут мне бы прикинуться скромником, и, потупив очи долу, сказать, что не могу, мол, поднять руку на облик того, по чьему образу и подобию герои снимка изготовлены. На самом деле просто не хочу домысливать образ тех безвестных мне людей, ибо понимаю, что это окажется чем-то сродни клевете на них. Даже несмотря на самые благородные побуждения. Будь они живы, едва ли они одобрили бы моё фантазёрство по поводу их внешности. Сфотографированный человек не должен рассматриваться исключительно как материал, как реквизит для произведения фотографического искусства. Тем более что многолетняя русская, затем советская, и вот, опять русская практика отношения к человеку как к расходному материалу мне крайне не симпатична. Если лица персонажей получались практически полностью скрыты за счёт позы, поворота головы, не прочитывались подробно из-за масштаба, то я их почти не трогал, не правил. Если же лица на фото должны быть хорошо различимы, но дефекты негатива оказывались существенны, я просто откладывал его в сторону. Из жадности мог бы взяться, но испортить облик, из жалости – рука не поднималась. Если, в конце концов, история распорядилась стереть это лицо из фотохроники, то так тому и быть.

*  *  *        
Запасники музеев всегда казались мне чем-то вроде залежей полезных ископаемых, месторождений каких-нибудь золотых самородков, но пока они под землёй, фактически эти богатства ничьи даже несмотря на красивые слова закона, что они, мол, принадлежат народу. Золото добывается стараниями старателей – простите великодушно за невольно соскочившую с языка тавтологию – и только выбранное из пустой породы, отмытое и очищенное оно становится в той драгоценностью, которая сможет послужить людям. Что добыто – вот это уж точно наше.
Проведя изрядно времени за очисткой, восстановлением фотографий Леонида Шокина, потратив немало сил на работу кропотливую и не всегда творческую, я почувствовал себя старателем на прииске музея Российской Фотографии. Представленные на суд зрителей снимки, может, с золотом и сравнивать смешно, но, снятые когда-то на серебро и спасённые для выставочной жизни через цифровую реанимацию, они отпечатаны на бромосеребряной фотобумаге, стало быть, совершив полный оборот, снова превратились в серебро. Пусть не золото, но и серебро – совсем не плохо!

                            А.Н.Фурсов.
Литература:
1.    В.Круг, Г.-Г. Вайде, «Применение научной фотографии», пер. с немецкого. М. «Мир», 1975г.
2.    Г.М.Колосов, «Негатив как памятник. Проблемы интерпретации». «Фото и видео», 2001г. №3.