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

Цветовая температура экспонирующего света зависит от спект­ рального состава излучения, поступающего в объектив аэрофото­ аппарата, и спектральных свойств оптической системы аэрофотоап­ парата.

Непостоянство спектрального состава дневного света (см. раз­ дел I) усложняет выполнение условия (278) и обусловливает не­ обходимость применения так называемых балансных (конверсион­ ных) съемочных фильтров при фотографировании на цветные фотопленки. Нужный светофильтр выбирают путем сравнения опре­ деленной фактической цветовой температуры Тц, 3 с величиной Тц, g [108, 123]. Если Тц, э> 7’ц)б, то необходим светофильтр, ослабляю­ щий действие синих лучей; если Т1ЬЭ< Т Ц, д, то применяется свето­ фильтр, поглощающий избыток красных лучей в экспонирующем свете.

Влияние спектральной прозрачности объектива на цветопере­ дачу количественно оценивается фотографической цветностью объ­ ектива. Под фотографической цветностью объектива понимают его свойство изменять соотношение трех цветоделенных зональных по­ токов, излучаемых стандартным источником света.

Для синего, зеленого и красного участков спектра приводятся следующие ориентировочные значения коэффициентов прозрачности объектива, определяющие его «нормальную» цветность примени­ тельно к цветным фотопленкам [48]:

°,б 9 < Го> с < ° , 9; Т0' з = 1 ; 0 ,9 4 < Г о к < 1,06.

Важное условие правильного экспонирования цветофотографи­ ческих материалов — необходимость постоянства освещенности изображения по всему кадру. Неравномерность освещенности изо­ бражения может привести к недодержке на краю, что нежела­ тельно, так как цветофотографические материалы имеют малую фотографическую широту. Этот фактор ограничивает возможность применения сверхширокоугольных аэрофотоаппаратов для цветного фотографирования. Для выравнивания освещенности изображения при аэрофотографировании широкоугольными аэрофотоаппаратами применяют оттенители [105].

Одним из условий правильного применения цветных аэрофото­ пленок является соответствие их светочувствительности требуемому уровню освещенности (см. формулу (236)). Это условие приобре­ тает важное значение, так как светочувствительность цветных пленок по сравнению с черно-белыми мала, а необходимость приме­ нения оттенителя, кратность которого равна 2 и больше, ограничи­ вает возможности применения цветных фотопленок в широкоуголь­ ных аэрофотоаппаратах по условиям освещенности. Так, цветная аэрофотосъемка на пленках ЦН-3 и ДС-5 рекомендуется нормаль­ ноугольными АФА-ТЭ (/ = 200 мм), при выдержке t = i/m с в рай­ онах с географической широтой ф ^6 0 [105].

240

§ 55. Особенности химико-фотографической обработки цветофотографических материалов

Основные стадии процесса образования цветного фотоизобра­ жения, начиная с экспонирования, отражены в табл. 24.

Э к с п о н и р о в а н и е

Х и м и к о- ф о т о г р а ф и ч е с к а я о б р а б о т к а

Растворы для проявления цветофотографических материалов содержат такие же основные части, как и черно-белые проявители. Основное отличие заключается в природе применяемых проявляю­ щих веществ. Если в процессе проявления черно-белых фотомате­ риалов образующиеся продукты окисления проявляющего веще­ ства не влияют на полученное фотоизображение, то при проявлении цветофотографических материалов применяются такие проявляю­ щие вещества, первичные продукты окисления которых вступают

в реакцию с цветными компонентами, содержащимися в элемен­ тарных эмульсионных слоях цветного материала, и образуют кра­ сители.

Схематично процесс цветного проявления может быть записан так:

Как видно, полученное после проявления негативное или пози­ тивное изображение состоит из двух совместных изображений: одно образовано металлическим серебром Ag°, второе — красителем.

В настоящее время при цветном проявлении применяются два проявляющих вещества: диэтилпарафенилендиаминсульфат, назы­ ваемый Т-СС или ЦПВ-1, и этилоксиэтилпарафенилендиаминсульфат, называемый Т-32 или ЦПВ-2; кроме сернокислых солей, при­ меняются солянокислые соли.

По спектральной характеристике поглощения красителей, обра­ зующихся при проявлении, действие веществ Т-СС и Т-32 одина­ ково. Однако продукт Т-СС более токсичен и более активен в от­ ношении проявляющего действия по сравнению с веществом Т-32, концентрация которого в растворе должна быть увеличена в 1,5— 2 раза для получения проявителя, энергия которого примерно равна энергии проявляющего раствора, содержащего Т-СС. Вещество Т-32, взятое для составления проявителя в эквимолекулярном ко­ личестве по отношению к продукту Т-СС, дает почти одинаковые результаты проявления; наблюдаемое незначительное снижение светочувствительности и коэффициента контрастности практиче­ ского значения не имеет.

Кроме того, цветной проявляющий раствор отличается от черно­ белого проявителя следующим:

1. Сульфит натрия вводится в меньшем количестве, так как, яв ляясь конкурентом цветной компоненты, тормозит процесс цвет­ ного проявления и снижает выход красителя; для обеспечения необходимой защиты проявляющего раствора от окисления кисло­ родом воздуха в раствор вводится некоторое количество гидроксил-

242

красителя; для снижения вуали и повышения контрастности иногда применяют бензотриазол.

4. Вода для приготовления цветного проявителя должна быть дистиллированной; при отсутствии таковой для смягчения жестко­ сти воды применяют двунатриевую соль этилендиаминотетрауксусной кислоты (трилон Б) или гексаметафосфат натрия Na6P60s.

Для прекращения проявления применяют стоп-ванну, содержа­ щую уксусную кислоту и дубящее вещество — глауберову соль —

Na2S04.

Химическая сущность процессов отбеливания и фиксирования при получении цветного изображения такая же, как в черно-бе­ лой фотографии (§ 44).

Для химико-фотографической обработки цветофотографических пленок разработаны различные технологические процессы, которые рекомендуются фабриками. Таких схем довольно много и они со­

8 мин, отбеливание — 5 мин, промывка— 10—12 мин. Использова­ ние кислых фиксирующих растворов ускоряет процесс удаления из слоя проявляющего вещества и тем самым исключается возмож­ ность образования вуали отбеливания. В данном процессе исклю­ чается промежуточная промывка между фиксированием и отбели­

18 до 24° С при условии соответствующего изменения времени про­ явления.

Для стоп-ванны применяется раствор: сернокислый натрий кри­ сталлический— 50 г, уксусная кислота ледяная — 5 мл, вода— до 1 л.

В качестве дубящей ванны используется раствор квасцов хро­ мовых (фиолетовая модификация) — 10 г/л.

Для фиксирования рекомендуется раствор следующего состава: тиосульфат натрия— 250 г, сульфит натрия безводный — 20 г, бор­ ная кислота— 15 г, вода — до 1 л. Отбеливание производится

врастворе красной кровяной соли концентрации 30 г/л.

§56. Печать цветных аэроснимков

1. Оптимальное строение цветофотографических позитивных материалов

Задача нахождения оптимального строения позитивных цвето­ фотографических материалов для копирования решается на основе анализа влияния светорассеяния в слоях на резкость изображения с учетом строения негативных материалов.

Так как лучи света, образующие изображение в верхнем слое многослойной пленки, рассеиваются только этим слоем, а лучи света, образующие изображение в нижних слоях, дополнительно рассеиваются слоями, расположенными сверху, то наиболее резко изображение, образованное в верхнем, а наименее резко изобра­ жение, образованное в нижнем слое многослойной фотопленки.

Для негативной фотопленки, строение которой записывается

:е сочетание дает позитивный ма-

. В этом случае над каждым эле­

ментарным слоем будет одинаковое суммарное число эмульсион­ ных слоев, в которых дополнительно рассеивается свет при съемке и печати (число таких слоев равно 2); при этом рассеяние света желтым фильтровым слоем из коллоидного серебра и красителями изображения в негативной пленке при печати во внимание не при­ нимается.

Однако изготовление цветофотографических материалов с та­ ким расположением элементарных слоев труднее, так как необхо­ димо устранить естественную чувствительность AgHal верхнего и среднего оптически сенсибилизированных элементарных слоев, обеспечивая при этом прохождение синих лучей к нижнему сине­ чувствительному несенсибилизированному слою. В настоящее время успешно решена задача создания цветной позитивной пленки

(ЦП-7), строение которой описывается символом

строение имеет фотопленка ЦП-10.

Таким образом, в зависимости от строения применяются два

Взависимости от вида подложки создаются два типа позитив­ ных цветофотографических материалов: цветные позитивные пленки (ЦП-7, ЦП-8, ЦП-10); цветофотографические бумаги.

Вцветных позитивных фотопленках нового комплекта ЦП-7 и ЦП-10 верхний и средний эмульсионные слои — оптически сенсиби­

лизированные (соответственно к лучам 3 и К) хлоросеребряные эмульсии со значительно пониженной чувствительностью к синим лучам (см. § 30); нижний слой несенсибилизирован и чувствителен только к лучам С. Кроме указанной особенности, эти фотопленки отличаются от позитивных пленок старого комплекта следующим:

244

1) в них применена новая компонента пурпурного красителя с за­ метно меньшим поглощением в синей зоне спектра; 2) эмульсион­ ные слои новой пленки прокрашены особыми красителями, умень­ шающими рассеяние света внутри эмульсионных слоев (эти кра­ сители вымываются из пленки при ее обработке); 3) на обратную сторону пленки нанесен черный противоореольный контрслой, ис­ ключающий образование ореолов отражения; 4) для компенсации недостатка синих лучей, поглощаемых при печати с маскированных цветных негативов, в новой пленке нижний слой (СЖ) сделан бо­ лее чувствительным.

Все эти особенности улучшили цветопередачу и обеспечили по­ лучение более высокой разрешающей способности пленки ЦП-7, которая равна около 200 лин/мм, а разрешающая способность пленки ЦП-10 равна 230 лин/мм, что больше разрешающей способ­ ности пленки ЦП-2 в 4 раза.

По своему строению все применяемые в настоящее время ц в е -

/ СЖ

т о ф о т о г р а ф и ч е с к и е б у м а г и симметричны I ЗП j и сбалан­

сированы для излучения ламп накаливания с цветовой температу­ рой 2300—3000 К.

Применяются два сорта цветных фотобумаг: с желтым фильтро­ вым слоем и без желтого фильтрового слоя. К первому сорту отно­ сится цветная фотобумага «Фотоцвет» (Ф-1) и ЦБ-1, ко второму — «Фотоцвет» (Ф-2). Контрастность бумаги Ф-2 несколько выше, чем бумаги Ф-1, разрешающая способность бумаг Ф-1 и Ф-2 50— 55 лин/мм. Специальный сорт фотобумаги ЦБ-1 имеет черный се­ ребряный противоореольный слой, расположенный под нижним эмульсионным слоем и исключающий образование ореолов отра­ жения; разрешающая способность бумаги ЦБ-1 — около 80 лин/мм.

Важная характеристика цветных фотобумаг — цветовой баланс, характеризующийся балансными копировальными светофильтрами (БФ), применением которых можно компенсировать разбаланси­ ровку слоев. Значения балансных светофильтров проставляются на упаковке фотобумаги в виде шестизначного числа, например 402 000, первые две цифры которого означают плотность (в %) желтого светофильтра (40%), вторые две цифры — плотность пур­ пурного светофильтра (20%) и третьи две цифры — плотность го­ лубого светофильтра (00%). Эти цифры соответствуют источнику света с Гц = 2840 К (излучение лампы мощностью 75 Вт при номи­ нальном напряжении).

Последовательность процессов химико-фотографической обра­

ние— 4 мин, фиксирование второе — 3 мин, промывка — 10 мин) и рецептура применяемых при этом растворов мало чем отличаются

245

является то, что в качестве проявляющего вещества применяется менее токсичный продукт Т-32.

2. Коррекция цвета при печати цветных аэроснимков

Рассмотренная схема (см. рис. 108) получения цветного нега­ тивного и цветного позитивного изображений в практической фотографии строго не выполняется вследствие ряда причин; цвето­ передача в позитивном изображении искажается и при печати воз­ никает необходимость цветовой коррекции. Цветовая коррекция за­ ключается в приведении цветового тона снимка в соответствие с натуральным цветом объекта.

Основные причины, обусловливающие необходимость коррекции цвета при печати:

1.Несоответствие зон поглощения реальных красителей, ис­ пользованных в негативной пленке и фотобумаге, зонам поглоще­ ния идеальных красителей.

2.Разбалансировка элементарных слоев негативных пленок и фотобумаги по светочувствительности.

3.Непостоянство спектрального состава источника освещения при съемке и печати, т. е. несоответствие цветовых температур ис­ точников освещения цветовым температурам, для которых сбалан­ сированы негативная пленка и фотобумага (условие (278) не вы­ полняется) .

4.Сравнительно небольшая широта цветной негативной пленки, вследствие чего невозможно правильно воспроизвести самые малые

исамые большие яркости фотографируемых объектов, где умень­ шаются цветовые оттенки (некоторые детали попадают в область недодержки, другие — в область передержки).

5.Неполное удаление металлического серебра из цветного изо­ бражения; оставшееся серебро в отдельных слоях цветного пози­

тива загрязняет красители (зелень становится черной, небо — се­ рым и т. д.).

6. Ошибки экспонирования цветных материалов и отклонение фактических условий их химико-фотографической обработки от ре­ комендованных.

В зависимости от используемых корректирующих светофильтров различают: субтрактивный и аддитивный способы коррекции.

При с у б т р а к т и в н о м с п о с о б е к о р р е к ц и и копирова­ ние ведется в суммарном потоке лучистой энергии от электроламп накаливания. Коррекция заключается в соответствующем измене­ нии спектрального состава этого потока путем установки по ходу

дится следующим образом.

По пробным правильно экспонированным отпечаткам устанав­ ливают, какой цветовой тон преобладает. Преобладание какоголибо тона вызывается излишним содержанием в печатающем све­

246

товом потоке лучей одной из зон спектра, что и приводит к образо­ ванию в соответствующем слое слишком большого количества кра­ сителя. Если, например, на отпечатке преобладает желтый цвет, то это результат избыточного воздействия синих лучей, для уменьше­ ния которых необходимо применить желтый светофильтр, и т. д. Из этого следует общее правило, требующее применять свето­ фильтр, который по цвету совпадает с оттенком, подлежащим ус­ транению. Если на отпечатке преобладает зеленый цвет, то для его устранения применяют комбинации из двух светофильтров разного цвета и получают, например, 3 = Ж + Г и т. д. Необходи­ мую плотность корректирующих светофильтров подбирают опыт­

специальный осветитель, излучающий три отдельных зональных пучка света (К, 3 и С), которые смешиваются в одной плоскости. Необходимый для копирования с данного негатива спектральный состав печатающего света получают путем применения аддитивных светофильтров (С, 3 и /С).

В зависимости от типа применяемых приборов величина экспо­ зиции и спектральный состав экспонирующего света изменяется: 1) величиной выдержки при раздельной печати под каждым из трех светофильтров; 2) мозаичным светофильтром; 3) специальными осветителями, обеспечивающими образование регулируемых по ин­ тенсивности зональных пучков света и их смешивание.

В первом случае применяются обычные контактные (KEI-8, КП-10) или трансформирующие приборы (фотоувеличители, фото­ трансформаторы, фотоуменьшители). В процессе печати аддитив­ ные светофильтры поочередно ставят между аэронегативом и ис­ точником освещения. Очевидно, при экспонировании через синий светофильтр засвечивается только верхний несенсибилизированный слой фотобумаги, через зеленый — только средний — зеленочувстви­ тельный, через красный— только нижний — красночувствительный. Цветовая коррекция состоит в изменении продолжительности экс­ понирования при печати под каждым из трех светофильтров, что определяется методом проб. Этот способ вследствие большой трудо­ емкости применения не находит.

Во втором случае цветосмесителем является мозаичный свето­ фильтр, образованный из трех равновеликих полей: синего, зеле­ ного и красного. При помощи этого светофильтра-смесителя экра­ нируется экспонирующий пучок света копировального прибора. Однако трудность создания равномерной освещенности негатива при использовании приборов с мозаичным светофильтром ограничи­ вает область применения таких приборов.

Из аддитивных способов коррекции света наибольшее практи­ ческое применение нашли приборы третьей схемы регулирования спектрального состава экспонирующего света с полуавтоматиче­ ской и автоматической установкой света, например, прибор ЦПП-1 (ЦНИИГАиК) [79, с. 235—250; 80, с. 102—126].

247

§57. Спектрозональная цветная аэрофотография

1.Сущность спектрозональной цветной аэрофотографии

Вряде случаев объем информации как черно-белого, так и трех­ цветного аэроснимка оказывается недостаточным. Применение чер­ но-белой аэрофотографии принципиально не может обеспечить хо­ рошего выявления всех элементов аэроландшафта. Причина в том, что для любой спектральной зоны различие величин спектральных коэффициентов яркости для некоторых пар объектов достаточно велико, в то время как для других пар объектов это различие ничтожно и недостаточно для их раздельного фотографического воспроизведения (см. рис. 11, табл. 20). Установлено, что хорошее взаимное выявление всех объектов летнего аэроландшафта воз­ можно лишь путем осуществления по крайней мере двукратной раздельной съемки в двух различных спектральных зонах с после­ дующим параллельным дешифрированием обоих «зональных» черно-белых снимков, что крайне трудоемко и не всегда осущест­ вимо. Гораздо большими возможностями раздельно воспроизводить всю совокупность объектов аэроландшафта обладает разновидность цветной фотографии — спектрозональная цветная аэрофотография, называемая часто просто спектрозональной фотографией.

С п е к т р о з о н а л ь н о й ф о т о г р а ф и е й называется такая разновидность субтрактивного способа цветной фотографии, кото­ рая обеспечивает одновременное фотографирование объектов в двух различных спектральных зонах и получение на единой подложке двух разноцветных изображений, обладающих наибольшим цвето­ вым контрастом. На спектрозональном аэроснимке объекты изобра­ жены в искаженных (ложных) цветах, не соответствующих нату­ ральным цветам.

Вопросам исследования возможностей спектрозональной аэро­ фотографии, повышения ее эффективности уделяется большое вни­ мание [6, 16, 29, 33, 54, 58, 78—79, 85, 91, 105].

Условия спектрозоналыюй фотографии:

1) применение многослойных материалов, элементарные слои которых обладают раздельной светочувствительностью к различ­ ным спектральным зонам;

2) красители, образующиеся в элементарных слоях спектрозо­ нального материала, должны обеспечивать получение максималь­ ного цветового контраста;

3) аэрофотографирование в спектральных зонах, в которых на­ блюдается наибольший контраст объектов фотографирования.

2.Возможные варианты строения спектрозональных аэрофотопленок

исхема получения спектрозонального аэронегатива

Взависимости от спектральных зон эффективной светочувстви­ тельности элементарных слоев возможно применение шести основ­ ных типов двухслойных негативных аэропленок.

248

В табл. 25 показаны основные шесть вариантов строения двух­ слойных спектрозональных аэрофотопленок, из которых применя­

кроме того, в примечании указывается способ устранения естест­ венной чувствительности оптически сенсибилизированных слоев.

Т а б л и ц а 25

Кроме приведенных вариантов двухслойных спектрозональных аэрофотопленок, нашей промышленностью выпускается трехслой­ ная спектрозональная аэрофотопленка СИ-23, верхний слой кото­ рой чувствителен к лучам ИК, средний — к лучам К и нижний — к лучам 3.

Эмульсионные слои спектрозональных пленок содержат, как правило, цветные компоненты, создающие наибольший цветовой контраст. Наиболее выгодны пары дополнительных цветов З и Л , Г и К; в некоторых пленках наблюдаются отступления от этого требования, но условие получения контрастирующих цветов в прин­

На основании исследований и практического применения спектрозональной аэрофотосъемки имеющийся ассортимент спект­ розональных аэрофотопленок подразделяется на две группы: 1) обеспечивающие наилучшее воспроизведение растительных об­ разований: СН-2М, СН-6, СН-23 и в ряде случаев СЯ-5; 2) дающие

249