Туринская плащаница – древний артефакт, который, как говорят, является погребальной тканью Иисуса Христа. Плащаница представляет собой большое прямоугольное льняное полотно с нечетким изображением человеческого тела. Это самый научно изученный артефакт в истории.

В 1898 году фотограф Секонда Пиа сделал первую фотографию плащаницы. При рассмотрении фотонегатива он обнаружил нечто удивительное: на негативе были обнаружены более проницательные человеческие черты. Слабое изображение на плащанице на самом деле было негативным изображением мужчины, а фотографический негатив раскрывал позитивное изображение. Два негатива составляют позитив.

Мне было любопытно, можно ли воссоздать этот фотографический негатив в цифровом виде, и оказалось, что это довольно легко. Вам не нужна программа для редактирования фотографий, все, что вам нужно, это текстовый редактор и современный браузер.

Что такое негативный имидж?

В фотографии захваченное изображение необходимо каким-то образом сохранить. До появления цифровой фотографии изображение сохранялось на пленке. В черно-белой фотографии пленка будет содержать слой кристаллов галогенида серебра. Эти кристаллы будут реагировать на фотоны света, попадающие в объектив камеры. Реакция оставляет то, что называется скрытым образом. Затем пленка подвергнется процессу, называемому проявкой, который предполагает погружение пленки в химический раствор. Химические вещества в растворе преобразуют кристаллы, прореагировавшие на фотоны света, в металлическое серебро. В результате этого процесса получается так называемое негативное изображение, поскольку области пленки, подвергающиеся наибольшему воздействию фотонов, становятся темными, а области пленки, подвергающиеся наименьшему воздействию фотонов, остаются светлыми.

Цветная пленка состоит из слоев, чувствительных к красному, зеленому и синему цвету. Каждый слой содержит кристаллы галогенида серебра, как и в черно-белой пленке, хотя слои реагируют на разные длины волн света. В процессе проявления каждый слой образует дополнительный цветной краситель, пропорциональный интенсивности света, которому они подвергаются. Слои, чувствительные к красному, зеленому и синему цвету, производят голубой, пурпурный и желтый красители соответственно. В результате этого процесса получается цветной негатив — исходное изображение с инвертированными цветами.

Что такое RGB?

RGB — это аддитивная цветовая модель, в которой сочетание красного, зеленого и синего дает разные цвета. Это похоже на то, как человеческий глаз воспринимает цвета. Человеческий глаз имеет цветочувствительные колбочки, которые воспринимают только красный, зеленый и синий цвета. Говорят, что мы можем различать около 100 оттенков красного, зеленого и синего, что позволяет нам воспринимать до 1 миллиона (100³) различных цветов.

На компьютере значение RGB хранится в виде 24 бит, что дает по 8 бит для красного, зеленого и синего. 8 бит дают возможный диапазон чисел от 0 до 255. С помощью 24 битов можно представить до 16,7 миллионов (2²⁴) цветов.

Ниже приведены некоторые дополнительные значения RGB.

White   (255, 255, 255)
Black   (  0,   0,   0)

Red     (255,   0,   0)
Cyan    (  0, 255, 255)

Green   (  0, 255,   0)
Magenta (255,   0, 255)

Blue    (  0,   0, 255)
Yellow  (255, 255,   0)

Мы можем создать простую функцию Python, чтобы получить обратное значение RGB.

def invert_rgb(r: int, g: int, b: int) -> Tuple[int, int, int]:
  return 255 - r, 255 - g, 255 - b

Что придает объекту цвет?

Объекты на самом деле не имеют собственного цвета. Цвет, который мы воспринимаем как объект, на самом деле представляет собой отраженный от него свет. Листья зеленые, потому что они содержат хлорофилл, который использует красный и синий свет для реакций и отражает неиспользованный зеленый свет. Обратите внимание, что красный и синий дают пурпурный цвет (255, 0, 255), который является инверсией зеленого (0, 255, 0).

Цифровой негатив с CSS

Цифровой негатив можно создать, запустив упомянутую выше функцию invert_rgb() для всех пикселей изображения.

Простой способ сделать это в html/css — использовать эффект инвертированного фильтра.

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <style>
      .invert-colors {
          filter: invert(100%);
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <img class="invert-colors" src="shroud.png" >
  </body>
</html>

Мистика

Туринская плащаница — самый ранний известный в истории устойчиво запечатленный негатив. Его датировали радиоуглеродом 1260 — 1390 гг. н.э., хотя в ее точности есть сомнения.

Следующий известный негатив с устойчивым отпечатком был изготовлен французским изобретателем по имени Нисефор Ньепс в 1826 году нашей эры. Он использовал светочувствительный битум на оловянной пластине и несколько дней выдержки на свету, чтобы запечатлеть негативное изображение. Можно увидеть очертания деревьев и зданий, хотя их черты не такие четкие, как на плащанице.

Изображение на Туринской плащанице было запечатлено как минимум за 500 лет до изобретения фотографии. Это самый научно исследованный артефакт в истории, но каким образом негативный образ человека прочно запечатлелся на льняной ткани много веков назад, остается загадкой.