книги из ГПНТБ / Кучко А.С. Аэрофотография. Основы и метрология

случаях для ускорения сушки аэрофильм обрабатывается в 50%- ном растворе поташа [54].

Наилучшим условием для сушки аэрофильмов считается отно­ сительная влажность воздуха 50—80% при температуре 20—25°С.

В настоящее время применяют следующие способы сушки: в виде фестонов, подвешиваемых на бечевке; на сушильных бара­ банах без подогрева воздуха; подогретым воздухом в специальных приборах («барабанных» сушилках); в специальных сушильных шкафах.

При сушке аэрофильма в виде фестонов не обеспечивается од­ новременность высыхания верха и низа петли аэрофильма, что может вызвать различную деформацию аэронегативов. Скорость высыхания в фестонах зависит от условий вентиляции поме­ щения.

Широкое распространение для сушки аэрофильмов в полевых условиях находят сушильные барабаны и специальные приборы, например прибор ускоренной сушки аэрофильмов ПУСФ-7М [54]. Ь этом приборе фильм движется вокруг сушильного барабана и обдувается подогретым воздухом. Весьма перспективно применение сушильных шкафов, высушенные в них аэрофильмы имеют наи­ меньшую деформацию.

Полная автоматизация процесса химико-фотографической об­ работки аэрофотопленок обеспечивается, например, в проявительной машине 80 II—I — полная обработка экспонированной аэро­ фотопленки, включая сушку без предварительного спиртования, производится со скоростью до 90 м/ч [91].

§ 43. Ускоренные способы химико-фотографической обработки аэрофотоматериалов

Достоинства ускоренных способов обработки аэрофотоматериа­ лов заключаются в сокращении сроков обработки, повышении опе­ ративности доставки информации заинтересованным лицам и уменьшении площадей производственных помещений [39, 74, 89]. Однако в последние годы удалось ослабить отрицательное влияние быстрых процессов на качество фотографического изображения, что раньше ограничивало широкое применение быстрых процессов обработки. В настоящее время снижение качества изображения от­ мечается лишь при использовании сверхбыстрых процессов с про­ должительностью обработки в несколько секунд. При ускоренных способах обработки аэрофотоматериалов сокращается продолжи­ тельность обработки за счет ускорения химической реакции вос­ становления галогенида серебра проявляющим веществом обраба­ тывающего раствора и улучшения условий для диффузии прояви­ теля в эмульсионный слой и удаления из последнего продуктов реакции. К ускоренным способам относятся также диффузионные процессы.

190

1. Увеличение скорости химических реакций для сокращения процесса обработки аэрофотопленок

Повышение температуры обрабатывающих растворов — наибо­ лее простое средство ускорения процесса. Так, повышение темпера­ туры растворов на 1 0 ° сокращает продолжительность обработки в 2—4 раза; возникающее при этом уменьшение избирательности действия проявляющих растворов компенсируют увеличением ко­ личества противовуалирующих веществ. Применение энергично ра­ ботающих проявляющих растворов, составленных, как правило, на смеси фенидона и некоторых его аналогов с гидрохиноном при пре­ дельно возможной концентрации последнего и высоком значении pH раствора, позволяет при прочих равных условиях сократить процесс проявления примерно в 4—5 раз.

Весьма эффективный способ сокращения продолжительности химических реакций проявления и фиксирования — применение фиксирующих проявителей или стабилизация изображения без фик­ сирования.

Сущность способа обработки экспонированной аэрофотопленки в фиксирующем проявителе состоит в том, что проявление и фик­ сирование проводятся в одном растворе. Результат обработки за­ висит от правильности сбалансирования скорости одновременно протекающих процессов. При преобладании проявления образуется вуаль, а при преобладании скорости фиксирования получается очень слабое изображение. Весьма важное значение при этом имеют свойства светочувствительного слоя, его светочувствитель­ ность и толщина, а также температура раствора (с повышением температуры скорость проявления возрастает в большей степени, чем скорость фиксирования). Поэтому универсального рецепта фик­ сирующего проявителя не существует. Необходимо в каждом кон­ кретном случае подбирать оптимальное соотношение между скоро­ стью проявления и скоростью фиксирования. Применяется, напри­ мер, раствор следующего состава [39]: гидрохинон — 5 г, глицин —

Стабилизация проявленного изображения заключается в прев­ ращении невосстановленного галогенида серебра в комплексные соединения серебра, которые остаются в эмульсионном слое. При­ меняются различные стабилизаторы, например [39]: тиомочевина — 31,5 г, глицерин— 10 мл, вода — до 1 л.

Исследования [82, с. 76—99] показывают, что способ одновре­ менного проявления и фиксирования снижает резкость фотографи­ ческого изображения. Так, если диффузиметрический коэффици­ ент резкости /Ср аэрофотопленки при обычном проявлении с фикси­ рованием равен 46 мкм (уПр=1,46), то при обработке этой же аэро­ фотопленки способом одновременного проявления и фиксирования величина /Ср = 1 0 0 мкм (уцр=1,16), т. е. даже при сильном сниже­ нии упр величина Кр увеличилась более чем в два раза. Обработка

191

проявленного негатива в стабилизирующем растворе без фиксиро­ вания и промывки приводит к незначительной потере резкости —• /(р = 58 мкм (упр=1,58). Кюветная продолжительность обработки аэронегатива в стабилизаторе—•4 мин. Полученные химические со­ единения достаточно стабильны к свету, а также к воздействию влажного воздуха и сероводорода.

2. Диффузионный одноступенчатый способ получения фотографических изображений

Диффузионный одноступенчатый способ получения фотографи­ ческих изображений отличается от обычных фотографических про­ цессов тем, что образование негативного и позитивного изображе­ ний происходит одновременно, причем при одновременном прояв­

в другой несветочувствительный слой, где образуется позитивное изображение; при этом светочувствительный и несветочувствитель­ ный слои находятся в контакте. Позитивное изображение полу­ чается через 1—2 мин после экспонирования.

Светочувствительный слой — обычная негативная фотопленка с галогенидами серебра; иногда используются негативные матери­

в эмульсионном слое его не должно быть больше, чем это требу­ ется для образования почернений максимальной плотности позитив­ ного изображения; толщина эмульсионного слоя, физические свой­ ства желатины, ее набухаемость, вязкость и плотность выбирают такими, чтобы обеспечить необходимую скорость диффузии. Кроме пленок, в отдельных случаях применяют светочувствительные слои на бумажной подложке.

где ЯСтах— экспозиция, вызывающая на позитивном изображении

максимальную оптическую плотность.

Несветочувствительный слой (приемный или контактирующий) может иметь различное строение и разный состав. Приемным слоем может быть обычная баритовая бумага, на которую наносят специ­ альный гидрофильный лаковый слой. В качестве пленкообразую­ щего вещества для приемного слоя берут водорастворимые или на­ бухающие в воде соединения, например, поливиниловый спирт, же­ латину и др. Для уменьшения излишнего увлажнения слоя, что затрудняет сушку, в качестве пленкообразующего вещества приме­ няют нерастворимые и не набухающие в воде соединения, напри­

192

Образование позитивного изображения в приемном контактиру­ ющем слое происходит за счет восстановления тиосульфата серебра Ag2 (S20 3), который диффундирует в этот слой из неэкспонирован­ ных участков

Проявление, фиксирование экспонированного слоя и образова­ ние позитивного изображения в приемном слое происходит за счет веществ, содержащихся в пасте, вводимой между слоями при их контактировании, или в приемном слое — специальной ленте.

Негативный и приемный слои разделяют при помощи специ­ альных устройств. При этом в зависимости от принятой схемы про­ цесса негативное изображение может использоваться в последую­ щем для получения копий или такая возможность исключается и весь процесс состоит в получении одного экземпляра позитивного изображения. Для обеспечения лучшей сохранности полученного изображения производится его стабилизация: изображение покры­ вается специальной тонкой, нерастворимой в воде пленкой, пред­ охраняющей серебро изображения от окисления за счет серы, вы­ деляемой из остатка тиосульфата натрия или проникающей из ат­ мосферы с сероводородом.

Из принципиальной схемы диффузионного одноступенного спо­ соба следует, что возможные варианты технологической схемы определяются в основном строением приемного несветочувствитель­ ного слоя и методом подачи веществ, необходимых для проявления и фиксирования негативного изображения. Различают две разно­ видности способа обработки: при помощи проявляюще-фиксирую- щей пасты (ПФП) и при помощи лент, пропитанных проявляющефиксирующим раствором.

Диффузионный процесс с ПФП разделяется на глубинный и по­ верхностный. В первом приемный несветочувствительный слой со­ держит центры проявления; после обработки, которая длится 1 — 2 мин, слои разделяются, используется только позитивное изобра­ жение, которое образовано в приемном слое; негативный материал,

вительный материал является лаковым слоем и не содержит цент­ ров светочувствительности, которые находятся в слое пасты. После обработки позитивное изображение получается в слое пасты, кото­ рая прочно прилипает к приемному материалу. В этом случае не­ гатив сохраняется.

Внекоторых случаях ПФП используется только для проявления

ификсирования экспонированного негативного материала и для образования позитивного изображения в светочувствительном по­

зитивном материале.

Сущность диффузионного процесса с обработкой при помощи лент состоит в том, что приемным слоем служит гидрофильная пленка на специальной ленте из лавсана толщиной около 1 0 0 мкм;

194

в пленке содержатся центры проявления. Гидрофильный слой пе­ ред контактированием с экспонированным негативным материа­ лом пропитывается проявляюгце-фиксирующим раствором; при этом образуются комплексные соединения серебра, способные диф­ фундировать из эмульсионного слоя аэрофотопленки в гидрофиль­ ный слой, где они восстанавливаются под влиянием центров про­ явления.

§44. Ослабление и усиление аэронегативов

Внастоящее время при наличии большого ассортимента аэро­ фотопленок, высокоточных приборов для определения выдержки, стабилизированном процессе проявления и контроле его с исполь­ зованием инфракрасных приборов необходимость в ослаблении и усилении аэронегативов возникает чрезвычайно редко.

Фотографическое ослабление негативов предназначено для уменьшения оптических плотностей и контраста. Химически — это процесс окисления некоторой части металлического серебра изоб­ ражения, превращение его в отбеленное нерастворимое соединение («отбеливание изображения»), которое превращается в соответст­ вующее растворимое соединение и удаляется из слоя. В резуль­ тате оптическая плотность изображения, а в ряде случаев и кон­ траст негатива уменьшаются. В качестве окислителей применяют железосинеродистый калий — красную кровяную соль KaFe(CN)6, марганцовокислый калий KMn04 и др.

Химическая реакция превращения металлического серебра

Полученное железистосинеродистое серебро растворяется в тио­ сульфате натрия (фиксирование изображения)

Ag4Fe (CN)6+6N a2S20 3- 2 N a 4 [Ag2 (S20 3)3] + N a4Fe (CN)6. (247)

При совместном отбеливании и фиксировании эти реакции идут параллельно. Для ускорения процесса ослабления в отбеливающий раствор железистосинеродистого серебра добавляют иногда бро­ мистый калий.

В зависимости от фотографических свойств «ослабленного» не­ гатива различают поверхностное, пропорциональное и сверхпро­ порциональное ослабление.

При поверхностном или субтрактивном ослаблении с участков негатива, имеющих малую и большую плотность, удаляется одина­ ковое количество серебра. Сенситометрический контраст негатива в этом случае не меняется; способ применяется для уменьшения вуали. При пропорциональном ослаблении количество серебра, удаляемого в процессе ослабления из каждого участка изображе­ ния, пропорционально его плотности. Контраст негатива и величина коэффициента контрастности уменьшаются. Пропорциональное

ослабление применяется для уменьшения контраста негатива, явившегося следствием перепроявления. Сверхпропорциональное ослабление характеризуется тем, что серебро удаляется из участ­ ков большой плотности, а малые плотности остаются почти без из­ менения. Сверхпропорциопальное ослабление применяется для ос­ лабления чрезмерно контрастных негативов, на которых имеются очень большие плотности в связи с высоким контрастом объекта съемки.

Для поверхностного, пропорционального и сверхпропорциональ­ ного ослабления разработаны специальные рецепты. Широкое при­ менение имеет ослабитель с красной кровяной солью (ослабитель по Фармеру), обеспечивающий в зависимости от концентрации как поверхностное, так и пропорциональное ослабление.

Хорошие и надежные результаты дает ослабление по способу гармонизации — отбелка с повторным неполным проявлением. Сущ­ ность способа гармонизации состоит в том, что исправляемый не­ гатив сначала полностью отбеливают, а затем проявляют в сильно разбавленном или малоэнергичном мелкозернистом проявителе.

Усиление фотографического изображения предназначено для увеличения оптических плотностей негатива и изменения его кон­ траста. В процессе усиления на нерастворимое отбеленное изобра­ жение наращиваются новые порции другого нерастворимого со­ единения, часто окрашенного и в большей степени поглощающего световые лучи.

Для усиления фотографического изображения разработано много способов. Однако в фотографической практике применяются лишь немногие, и возможности усиления негативов ограничены. В настоящее время ведутся разработки по изысканию более эф­ фективных способов усиления негатива.

Применение находит хромовый усилитель, процесс усиления ко­ торым не отличается от рассмотренного выше способа гармониза­ ции— отбеливание с последующим проявлением.

§ 45. Метрологическая характеристика фотографического проявления

Условия проявления (состав проявляющего раствора, его тем­ пература и степень проявления) влияют на градационные характе­ ристики и резкость аэрофотоизображения. Наиболее полно эти во-

.просы исследованы в работах [11; 25; 39; 49; 54; 57; 74; 77, с. 42— 87; 78, с. 79—94; 79, с. 123—136; 82, с. 76—110].

1. Влияние условий проявления на градационные характеристики аэрофотоизображения

Условия воспроизведения градации объекта при аэрофотографнровании рассмотрены в § 37 применительно к определению тре­ бований правильного экспонирования.

196

Оценка влияния условий проявления на воспроизведение яр­ костных различий объекта в аэрофотографии отличается тем, что воспроизведение деталей яркости оценивают из геометрической за­ висимости детали плотности 6„ от уровня проявленности упр (фор­ мула 228). Кроме того, учитывается особенность аэрофотографи­

с грубой структурой при повышенных требованиях к воспроизведе­ нию малоконтрастных деталей на аэрофотонегативах.

Неизбежное снижение контраста аэронегатива, обусловленное влиянием воздушной дымки (§ 39), рекомендуется в большинстве случаев компенсировать изменением величины гаммы проявления. Так, фирма Геверт рекомендует при съемке с разных высот сле­ дующие значения у РеК: до 1000 м — у Р е к = 0,9; от 1000 до 3000 м — Урек= 1,6; выше 3000 м — урск = 1,6 — 1,8.

Проф. В. Я. Михайлов, исследуя проблему передачи мелких и малоконтрастных деталей на аэронегативах [82, с. 76—110], дока­ зывает, что способ компенсации влияния дымки увеличением упр следует применять с ограничениями, учитывая структуру аэрофо­ топленки и другие факторы.

Увеличения детали плотности бн, ожидаемого при повышении упр, может не произойти из-за особенностей структуры аэрофото­ пленки, а также потому, что плотности малоконтрастных деталей чаще всего соответствуют начальной криволинейной области харак­ теристической кривой. Кроме того, значительное увеличение упрпри­ водит к снижению резкости, а следовательно, и к ухудшению рас­ познавания мелких малоконтрастных деталей. На основании опыта рекомендуется [82, с. 100—110] для лучшего распознавания мало­ контрастных деталей применять более контрастные аэрофото­ пленки, проявляя их в зависимости от ландшафта до уРек=(0,8— 1,4) <Ymax-

2.Влияние условий проявления на структуру

ирезкость аэрофотоизображения

Проявленное изображение — совокупность зерен серебра, в за­ висимости от вида которых различают три типа структуры фото­ графического почернения: сверхтонкую (нити проявленных зерен), тонкую (отдельные зерна) и грубую (агломераты зерен). Зерни­ стая структура проявленной бромосеребряной эмульсии показана на рис. 92 [111]. Из сравнения микрофотографий эмульсий различ­ ной структуры: 1 — высокочувствительной (грубая структура); 2 — средней чувствительности (нормальная структура); 3 — низкой чувствительности (тонкая структура, рис. 92, а) до и после про­ явления (рис. 92, б) можно определить существенное значение ис­ ходной структуры фотографической эмульсии.

Исследованиями установлено, что влияние проявления на рез­ кость изображения зависит от того, насколько полно проведен про­ цесс проявления, что, в свою очередь, связано с составом проявителя

197

2. На резкость высокочувствительных аэрофотопленок сущест­ венно влияет тип проявляющего раствора; использование энергич­ ных проявителей (УП-2) приводит к снижению резкости по срав­ нению с выравнивающим проявителем Д-76; влияние состава про­ явителя на резкость аэрофотопленок, имеющих тонкую структуру, значительно меньше и в ряде случаев несущественно.

3. Увеличение продолжительности проявления (ущ, возрастает) способствует росту величины Kv, т. е. снижению резкости, что осо­ бенно заметно для высокочувствительных аэрофотопленок; влия­ ние уровня проявленности на резкость аэрофотопленок тонкой структуры во многих случаях несущественно.

Аналогичные выводы получаются при анализе функций T(N)a аэрофотопленок для разных условий проявления: лучшая контра­ стно-частотная характеристика получается для аэрофотопленок

199