Екзаменаційний білет №8

2) Перейти к: навигация, поиск

Эта статья — о единице измерения. О лорде Кельвине см. Томсон, Уильям (лорд Кельвин).

Ке́львин (обозначение: K) — единица термодинамической температуры в Международной системе единиц (СИ), одна из семи основных единиц СИ. Предложена в 1848 году. Один кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды^[1]. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём.

Пересчёт в градусы Цельсия: °С = K−273,15 (температура тройной точки воды — 0,01 °C).

Единица названа в честь английского физика Уильяма Томсона, которому было пожаловано звание лорд Кельвин Ларгский из Айршира. В свою очередь, это звание пошло от реки Кельвин (River Kelvin), протекающей через территорию университета в Глазго.

Екзаменаційний білет №9

2) Денситометр — прибор для измерения степени затемнения (оптической плотности) фотографических материалов. Используется в фотографии и кинопроизводстве для проверки светочувствительных материалов, в полиграфии для определения цветовых несоответствий тиражного оттиска.

Также специализированные денситометры используются в рентгеновской дефектоскопии для слежения за качеством рентгеновских снимков контролируемых объектов.

Денситометры предназначены для измерения мутности клеточных суспензий в пределах диапазона 0,3–5,0 единиц МакФарланда (100 x 106–150 x 107 клетка/мл). Денситометр используют для определения концентрации клеток (бактериальных, дрожжевых) в процессе ферментации, при определении чувствительности микроорганизмов к антибиотикам, идентификации микроорганизмов при помощи различных тест-систем, для измерения абсорбции при фиксированной длине волны, а также для количественной оценки концентрации окрашенных растворов, абсорбирующих зеленый свет. Принцип работы прибора основан на измерении оптической плотности с последующим цифровым представлением результатов в виде единиц Мак-Фарланда.

Денситометры проходящего света

Рис. 1. Общая классическая схема внутреннего устройства денситометра

Контроль качества изображения, получаемого на фотоформе, осуществляется с помощью денситометров проходящего света, принцип работы которых достаточно прост (общая классическая схема внутреннего строения показана на рис. 1). Измерения по такой схеме осуществляются следующим образом: свет от источника, обычно лампы накаливания (2), отражается от рефлектора (1), разворачивается зеркалом (3), проходит через теплофильтр (4), задерживающий часть тепла, через диафрагму (6) определенного диаметра и попадает на контролируемый участок фототехнической пленки (7), расположенной на предметном столе денситометра (5). Далее ослабленный световой поток проходит по световоду (8) через инфракрасный (9) или один из цветных светофильтров (10) и попадает на фотоприемник (11). Раньше в качестве фотоприемника использовались фотоэлектронные умножители, в настоящее время это кремниевые полупроводниковые элементы.

Рис. 2. Общий вид одной из конструкций денситометра 1 — корпус денситометра; 2 — прозрачный предметный стол; 3 — объект измерения; 4 — измерительная головка; 5 — измерительный рычаг; 6 — верхняя крышка с цифровым дисплеем.

В зависимости от количества света, прошедшего через фотоматериал, фотоэлемент модулирует электрический импульс, который пересчитывается логическим блоком в значения оптической плотности, а также относительные значения площади растровых элементов и т.д. Для установки денситометра на «0» осуществляют замер прозрачного участка подложки фотоматериала, которая также имеет свои оптические свойства, зависящие от природы самой подложки и режимов химикофотографической обработки (величина, характеризующая оптические свойства подложки, вошла в практику под названием оптической плотности вуали). Общий вид одной из конструкций настольного денситометра представлен на рис. 2

Денситометр проходящего света можно использовать и при работе с цветными позитивными пленками, например при измерении оптической плотности на слайдах. В этом случае принцип измерения остается прежним, но приемником служит фотоэлемент, который регистрирует световой поток за тремя сменными фильтрами (RGB — красным, зеленым и голубым), исправляющими его спектральную чувствительность до чувствительности трех слоев позитивной пленки. Максимум спектральной чувствительности синего, зеленого и красного каналов находятся в пределах 440±5 нм, 530±5 нм, и 630±5 нм соответственно. При этих измерениях говорят о зональной оптической плотности, которая зависит от длины волны соответствующего излучения D=lg1/t. В этом случае под интегральной оптической плотностью будет подразумеваться плотность сложного излучения трех составляющих. Надо признать, что использование денситометра в этом качестве на современных полиграфических производствах уже давно не встречается, но зато подобными устройствами оснащаются, например, фотолаборатории, работающие с цветными фотопленками.

Рис. 3. Типы используемых диафрагм

Обычно при комплектации денситометров проходящего света фирмы-производители включают набор трех диафрагм диаметром 1, 2 и 3 мм. Использование диафрагм различных диаметров дает возможность точно измерять оптическую плотность на фототехнических пленках, записанных с различной разрешающей способностью, а следовательно предназначенных для печати с различной линиатурой полиграфического растра. Для более грубой линиатуры обычно используется больший диаметр, например 3 мм, а для высокой линиатуры — меньший. Подобный подход обусловлен статистической вероятностью попадания в поле диафрагмы растровых элементов. В случае измерения текстовых или иных штриховых элементов в большинстве случаев используется так называемая щелевая диафрагма (на рис. 3 показаны все названные диафрагмы).

В последнее время денситометры на пропускание используются в основном для контроля или калибровки фотонаборных автоматов (ФНА). Процедура калибровки отработана уже давно, и все без исключения фирмы-производители фотонаборных автоматов и программного обеспечения к ним включают в свои изделия специальные полутоновые тестовые шкалы. Чем сложнее конструкция ФНА, тем большее количество тестов в ней заложено. Используя эти тестовые шкалы и денситометрическое оборудование, пользователь может контролировать и регулировать, например, мощность источника излучения при использовании различных фотоматериалов или подстраивать оптическую систему для работы с различными значениями разрешающей способности.

Во многих случаях, откалибровав ФНА, пользователь совершенно забывает о последующем контроле полученных фотоформ. Проведение любых денситометрических измерений сопряжено с возникновением различного рода ошибок как по вине устройства, так и по вине пользователя или факторов, связанных с фотоматериалом. Для уменьшения влияния этих факторов на проведение измерений технологическими инструкциями были установлены регламентирующие требования к фотоформам. Они заключаются в следующем: размеры изображения на фотоматериале должны соответствовать заданным геометрическим размерам оригинала (допустимое отклонение ±0,05 мм); должны отсутствовать механические повреждения; штриховые и растровые элементы должны иметь строго очерченные края, так как размытость приводит к нестабильности процессов копирования; плотность вуали должна составлять менее 0,02D; изображение должно быть визуально резким по всей площади фотоматериала, иметь по всей площади однородный ахроматический (нейтрально-серый) тон и располагаться по центру листа фотопленки (расстояние от края изображения до края фотопленки не менее 20 мм).