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

Точки А и С (рис. 97) на характеристической кривой фотобумаги выбирают так, чтобы оптическая плотность почернений, соответст­ вующих точке A (Da ) и точке С (Dc), удовлетворяли условию: DA =

—0,02, Dc = Anax — 0,1.

Величина Апах зависит от вида поверхности фотобумаги: у осо­ боглянцевых бумаг .Dmax= 1,7, у глянцевых— 1,5; у полуматовых —

1,2; у матовых — 1,0.

Проекция используемого участка характеристической кривой на

Светочувствительность одного и того же сорта бумаги не явля­ ется постоянной: с увеличением контрастности величина 5б умень­ шается и тем сильнее, чем выше контрастность фотобумаги. Све­ точувствительность нарастает с удлинением проявления Аь у бро­ мосеребряных бумаг 5б достигает максимума при tnр~ 4 мин, а у остальных сортов — при А>~3 мин. Это свойство фотобумаг позволяет «дотягивать» изображение до нормальной плотности, когда при печати была допущена небольшая недодержка.

Светочувствительность фотобумаг имеет второстепенное значе­ ние, она определяет область их практического применения. Наи­ большей светочувствительностью обладают бромосеребряные фо­

210

тобумаги «Унибром» (5б~3—15), которые применяются как для контактной, так и для проекционной печати; хлоробромосеребря­ ные фотобумаги «Контабром» — менее чувствительны (5б~ 0,5—3), а хлоросеребряные (5б~1,0) и йодохлоробромосеребряные «Иодо-

Наибольшее значение имеет изменение контраста и полезного ин­ тервала экспозиций фотобумаг. Сущность способа изменения кон­ траста фотобумаг предварительной засветкой состоит в следующем.

Вся поверхность фотобумаги засвечивается немодулированным световым потоком с такой интенсивностью, чтобы она была ниже порогового значения, необходимого для образования скрытого изображения вуали. Следствие предварительной засветки фо­ тобумаги — уменьшение коэффициента контрастности, увеличение полезного интервала экспозиций и повышение светочувствитель­ ности.

Рассматриваемый эффект объясняется следующим образом. Пусть до предварительной засветки фотографический слой имеет

характеристики: /)* = /(#< ), причем каждому значению экспозиции соответствует определенная оптическая плотность обработанного фотослоя. После предварительной засветки каждая ступень сенси­ тометрического клина имеет одинаковую дополнительную экспози­ цию АН, т. е. получаем D'. = f(Hi+AH). Так как при построении

характеристической кривой (см. рис. 73) вклад АН в экспозицию не учитывается, то получают новую характеристическую кривую, соответствующую фотобумаге меньшей степени контрастности. Та­ ким образом, предварительно засвеченный фотослой ведет себя как другая эмульсия с более низким контрастом. Уменьшение кон­ траста объясняется тем, что, хотя каждая ступень клина получает одинаковую дополнительную экспозицию, вследствие нелинейности характеристики фотослоя D = f(H) наибольшее изменение наблю­ дается в нижней части характеристической кривой.

Проведенные автором исследования показали, что хороший ре­ зультат дает предварительная импульсная засветка, в зависимости от дозы которой можно получать различные величины коэффици­ ента контрастности. Так, в результате предварительной засветки

в первом приближении установлено, что исходная структура фото­ бумаги заметно не изменилась.

Существенное повышение общей светочувствительности фотобу­ маг и их сенсибилизация к инфракрасным лучам, а также увели­ чение полезного интервала экспозиций (например, для фотобумаги № 5 — в два раза) достигается в результате предварительного об­ лучения фотобумаги неактиничным освещением (используется красный светофильтр КС-18) [22].

вило, не производится. Упрощенный способ испытания фотобумаги находит наиболее широкое применение.

Полезный интервал экспозиций фотобумаги L§ ограничивается экспозициями, соответствующими концу и началу используемого диапазона почернений, т. е.

где Nt п N2 — номера полей ступенчатого клина, еще хорошо раз­

Градиент ge, характеризующий контрастность фотобумаги, вы­ числяют по формуле (202), приняв y = ge, L = Le, AD=ADq.

РИС. 99

Приближенную оценку контрастности фотобумаги можно дать на основании анализа отпечатков эталонных негативов тест-объ­ екта, полученных на испытуемой фотобумаге. Так, например, если наилучший отпечаток получается с негатива, обозначенного буквой К, то данная фотобумага относится к сорту контрастных.

Методика полного сенситометрического испытания фотобумаг в принципе не отличается от рассмотренной выше методики испы­ тания аэрофотоиленок. Особенность состоит в необходимости иметь специальный прибор для измерения оптических плотностей почернений фотоизображения на отражение. Для этой цели можно использовать фотометры ФМ-56 или ФМ-58. Наша промышлен­ ность приступила к серийному выпуску более совершенного

215

прибора—отражательного гониоденситометра СР-22 [26], схема которого показана на рис. 99. Световой поток от источника света 1 через конденсор 2 заполняет входную щель 3 (полевую диафрагму), проходит через рамку 4 с комплектом сменных цветных светофильт­ ров, попадает на измерительный оптический клин 5, который мо­ жет перемещаться при помощи мотора 6.. Объектив 7 строит изо­ бражение щели 3 в виде светового пятна в плоскости измеряемого поля 8\ отраженный от поля 8 световой луч проходит диафрагму 9 и попадает на фотокатод 10 измерительного фотоэлектронного ум­ ножителя ФЭУ-27. Для сравнения светового потока, отраженного от измеряемого почернения, с опорным и измерения плотности све­ товой поток, прошедший измерительный оптический клин 5, при по­ мощи полупрозрачной пластины 11 подается через компенсацион­ ный клин (клин установки нуля) 12 на опорный фотоумножитель 13 с теми же характеристиками, что и измерительный ФЭУ. Плотность почернений измеряют по компенсационной схеме, размер измеряемых полей— 10 мм2, диапазон измеряемых плотностей — от 0 до 2,2, воспроизводимость измерений во всем интервале со­ ставляет ±0,01.

Передаточные свойства фотобумаг характеризуются:

1) величиной разрешающей способности Re, определенной по мире малого контраста (ДД = 0,15), соответствующей оптимальной детали плотности аэронегатива;

2) резольвометрической широтой LR, е передачи слоем мелких деталей, определяемой логарифмом отношения экспозиций крайних точек интервала кривой разрешения (см. рис. 83), в пределах ко­ торого Re = 10 мм-1 [99]. Для фотобумаги «Унибром», нормальной № 3 получено Re, max—15—17 мм-1, a LR, e ~ 0,5—1,0. Увеличение разрешающей способности и резольвометрической широты проис­ ходит главным образом по мере повышения степени дисперсности сернокислого бария, нанесенного на подложку.

Резольвометрическая широта фотобумаг быстро уменьшается с приближением к пределу разрешения (максимальному значению Re), обычно Lr, б^0,8. Поэтому разрешающая способность аэро­ фотонегатива порядка 15—20 мм-1 будет воспроизводиться в уз­ ком экспозиционном интервале. В светах и тенях величина разре­

для частоты JV=10 мм-1 и полезным интервалом экспозиций Le устанавливается эмпирической формулой [31]

214

Для определения передаточных характеристик фотобумаг при­ меняются те же методы, что и для фотопленок.

§ 49. Метрологическая характеристика позитивного изображения

Основное требование к изобразительным свойствам отпечатков и диапозитивов заключается в сохранении всех мелких и мельчай­ ших деталей негативного изображения, что обеспечивается соот­ ветствующими градационными и структурными характеристиками позитивного изображения.

1. Г р а д а ц и я п о зи ти вн о го и зо б р а ж е н и я .

На схеме градационной передачи (рис. 100) квадрант I соот­ ветствует формированию градации оптического изображения. Вследствие влияния воздушной дымки и светорассеяния в аэрофо-

ского изображения уменьшаются по сравнению с соответствую­

в квадранте III характеризуют формирование градации позитивного

215

изображения при использовании фотоматериала мягкого (Ln, i > D H) и контрастного (Ln,2 <ADH). Как видно, в первом случае детали плотности бп, 1 < б н, во втором случае— 6 п, 2 > б н, 2, однако в обла­

недодержки) детали плотности позитива уменьшаются, градация негатива передается с искажениями. В квадранте IV показано со­ отношение градации объекта и градации позитивов, полученных при тех же условиях, что и градационные кривые в квадранте III. Со­ поставление градации позитивов и градации объекта показывает, что для кривой 1 контраст позитива сильно уменьшен по сравнению с контрастом объекта (Д "СД ); для кривой 2 градация объекта

передается с искажениями в средней части Д"~Д; детали обычно в светах не воспроизводятся (Д "= 0), а в тенях уменьшаются.

Воспроизведение градации негатива обеспечивается выполне­

согласно которому приращение логарифма экспозиций Д1g Яп, со­ общаемых позитивному материалу при переходе от участка нега­ тива с одной оптической плотностью к участку с другой оптической плотностью, равно разности этих плотностей ДDn, взятой с обрат­ ным знаком.

Из формулы (260) следует, что если /7П, ь Нп,2, ... — экспози­ ции, сообщаемые позитивному материалу через оптические плот­

выбора фотобумаги при печати с данного аэронегатива, обеспечи­ вающее правильное воспроизведение деталей негатива без потери деталей в светах и тенях,

Таким образом, полезный интервал экспозиций фотобумаги дол­ жен равняться интервалу плотностей негатива. Если Lq<ADh (см. рис. 100, II и III квадранты), происходит потеря деталей в светах

малейшие ошибки в выдержке неизбежно приводят к потере де­ талей в тенях или светах. Кроме того, имеется ряд ограничений, обусловленных особенностями зрения (контрастная чувстви­ тельность глаза в тенях почти на порядок ниже, чем в све­ тах), ограничивающих максимально полезно используемую опти­ ческую плотность фотоотпечатка (D0m < D б, шах)» а также ухудше­

216

Установлено, что в области малых пространственных частот гранулярность позитивного изображения формируется гранулярно­ стью негатива, что особенно заметно, если последний крупнозер­ нистый. При мелкозернистом негативе на гранулярность позитив­ ного изображения одинаково влияют гранулярность негатива и по­ зитивного материала. В области высоких частот (свыше 20— 50 мм-1) гранулярность позитивного изображения и позитивного материала совпадает.

Разрешающая способность позитивной копии всегда меньше разрешающей способности негативного изображения, а контрастно­

рис. mi сти малых по величине деталей в сложном технологическом процессе рассчитывают ожидаемую величину разрешающей способности ко­

нечного изображения. Часто пользуются формулой [8]

копии (позитивного изображения), исходного негатива, копиро­

где T(N)H, T(N)a, T(N) э>п— контрастно-частотные характеристики соответственно негативного изображения (см. формулу (124)) ко­ пировального аппарата и позитивного материала.

На рис. 101 построены кривые, описывающие контрастно-частот­ ные характеристики негатива T(N)H, копировального прибора T{N)a, позитивной фотопленки T(N)3,п и позитивной фотокопии

T(N)V.

218

Ошибка определения T(N)Kзависит от ошибок получения вели­

более, что объясняется повышением эффективного контраста нега­ тива из-за избирательности его поглощения при печати и другими факторами.

Оценка факторов, влияющих на структурометрические харак­ теристики позитивного изображения, показывает, что на резуль­ тат в основном влияет структура исходного негатива, а также ка­ чество копировального аппарата. При контактной печати значение имеет точность совмещения поверхностей эмульсионного слоя по­ зитивного материала и негатива (несовпадение на 0,05 мм способ­ ствует снижению разрешающей способности копии на 50% [И, с. 139]. Снижение разрешающей способности происходит в мень­ шей степени при получении копий на прозрачной подложке па сравнению с отпечатками на фотобумаге, что объясняется большим светорассеянием в эмульсионном слое фотобумаги, усиливающимся за счет отражения света от бумажной подложки. При проекцион­ ной печати разрешающая способность на 20—60% ниже, чем при контактной печати [94]. Важное значение при этом имеет ха­ рактер светового пучка, экспонирующего позитивный материал.. Разрешающая способность копии выше при печати в направлен­ ном свете, чем при печати в диффузном свете, однако диффузный свет обеспечивает лучшую равномерность освещения по полю изо­ бражения, способствует уменьшению зернистости и исчезновению, царапин. Диффузный свет рекомендуется при печати с контраст­ ных аэронегативов. При печати с вялых аэронегативов рекомен­ дуется конденсорный осветитель, дающий направленный свет. Структура и резкость позитивного изображения при проекционной печати в сильной степени зависят от точности фокусировки; расфо­ кусировка на 0,01 мм приводит к ухудшению структуры позитив­ ного изображения и сводит на нет преимущества применения по­ зитивного фотоматериала весьма тонкой структуры.

Изобразительные свойства позитивного изображения при проекционной печати могут быть улучшены в результате получения увеличенных аэроснимков. Целесообразность увеличения аэросним­ ков для дешифрирования и измерения отмечалась многими иссле­ дователями [54, 91]. Допустимое увеличение зависит от градации и. структуры негативного изображения, типа фотоувеличителя и каче­ ства использованных в нем объектива и конденсора. Положитель­ ный эффект использования увеличенных аэроснимков наблюдается при увеличении до 4 и даже до 8х. В связи с предполагаемым уве­ личением аэроснимков возникают повышенные требования к гра­ дации и структуре негативного изображения. При этом рекоменду­ ется: а) применять в аэрофотоаппаратах оптическую систему, даю­ щую изображение высокого качества, и аэрофотопленки тонкой

219