§ 5. Изменение контраста фотографических изображений

Методы изменения контраста при съемке достаточно эффективны и позволяют выявлять незначительные различия в яркостях и цвете, едва улавливаемые визуально. Однако многие различия лежат вбли­зи порога чувствительности фотографических методов. Вместе с тем восприятию слабовидимых деталей на фотоизображении мешают и запечатлеваемые в процессе съемки различные помехи. Тогда возни­кает потребность в дальнейшем усилении слабовидимых деталей, повышении их различаемости с помощью химического усиления, ослабления и выравнивания, голокопии, контратипирования, сумми­рования и вычитания изображений.

326

327

Химическое усиление, ослабление и выравнивание контраста

является надежным средством изменения плотности, контраста ц вуали негативного изображения.

Химическое ослабление уменьшает плотность негативного изо­бражения путем окисления и растворения части серебра в эмульси­онном слое. Оно применяется для уменьшения общей плотности передержанных и перепроявленных негативов и для увеличения передаваемого фотослоем интервала яркостей при съемке контраст­ных объектов с ослаблением помех. В зависимости от характера ре­шаемой задачи используются субтрактивные (поверхностные), про­порциональные и суперпропорциональные ослабители.

Субтрактивные ослабители не изменяют контраст изображения, а лишь уменьшают плотность негатива. Основным направлением их использования считается исправление переэкспонированных и пере­проявленных негативов и ослабление плотности вуали. Для крими­налистической фотографии они нередко служат средством ослабле­ния помех, плотность которых ниже плотности полезных деталей.

Пропорциональные ослабители уменьшают плотность и кон­траст изображения. Обычно их используют для ослабления перепро­явленных негативов.

Суперпропорциональные ослабители снижают контраст изобра­жения в большей степени, чем пропорциональные, позволяя извле­кать дополнительную информацию из областей передержек и сохра­нять ее в зонах недодержек. Эти ослабители употребляются для ис­правления контрастных негативов, полученных при съемке объектов с чрезмерно большим интервалом яркостей.

Выравнивание контраста является эффективным методом по­вышения качества судебно-фотографических снимков, позволяю­щим извлекать дополнительную информацию из участков недодер­жек и передержек исходного негатива. В первую очередь использует­ся сине-желтое тонирование, когда исходный негатив сначала обра­батывается в синем тонирующем растворе. Последующая обработка проводится в растворе желтого красителя, который активнее оседает на участках малой плотности и незначительно, там, где она большая. Отпечатки, получаемые с таких негативов на несенсибилизирован­ном фотоматериале, имеют довольно ровный контраст. Дополни­тельно его регулировка достигается изменением концентрации кра­сителя в растворе и использованием при печати синих и желтых светофильтров.

Химическое усиление является в криминалистической фотогра­фии в первую очередь методом усиления контраста слабовидимых

328

объектов. Процесс включает две стадии: окисление металлического серебра изображения с наращиванием исходных плотностей негати­ва и окрашивание отбеленного негатива в цветовые тона, повышаю­щие его контраст при фотопечати. Красный краситель создает еще более высокий контраст изображения, нежели желтый. Усиление контраста негатива, окрашенного в синий цвет, осуществляется при­менением при печати фотоснимков желтого светофильтра, а его сни­жение — синего.

Несмотря на высокую эффективность, химические усилители имеют ряд недостатков, сказывающихся на качестве получаемых изо­бражений. Они увеличивают зернистость последних, повышают плотность помех, требуют абсолютной чистоты работы.

Достоинства оптических методов усиления — это заметное по­вышение контраста при отсутствии вуали роста зернистости изобра­жения, что обеспечивает извлечение информации из недодержанных участков негатива, усиление различаемости мелких деталей.

Плотные участки негатива обычно не участвуют в формировании изображения, а после отбеливания позволяют использовать запечат­ленную информацию. Такой способ дополнительной обработки не­гатива с целью уменьшения его максимальных плотностей называет­ся голокопией.

Контратипирование — это метод усиления контраста посредст­вом контактного копирования исходного негатива на высококонт­растные материалы для получения черно-белых диапозитивов (контратипов), имеющих иные плотности почернения. Процесс со­стоит из ряда последовательных этапов. С исходного негатива полу­чают диапозитив (контратип) с прозрачной подложкой, который после лабораторной обработки и сушки становится оригиналом для последующего усиления контраста на .фотоматериале (рис. 89). Про­цесс повторяется неоднократно до достижения необходимого кон­траста, и с последнего четного контратипа получают фотоотпечаток.

Быстрое изменение различий в плотностях возможно лишь при использовании высококонтрастных пленок, в противном случае при­ходится увеличивать число промежуточных копий. Однако при многократном копировании снижается резкость, увеличивается зер­нистость изображения, возрастает плотность помех. Частично ней­трализовать эти недостатки удается применением мелкозернистых с небольшой вуалью диапозитивных фотопластинок и фототехничес­ких пленок ФТ-41, ФТ-51, ФТ-СК, а также контактных приборов. Однако полностью их исключить не удается, вследствие чего число копирований составляет 4—6 этапов.

329

Рис. 89. Схема процесса контратипирования

Усиление контраста суммированием изображений представляет собой процесс, при котором изображения, получаемые при много­кратном фотографировании объекта, точно совмещаются и копиру­ются на фотобумагу.

Достоинством метода является строго пропорциональное усиле­ние контраста, вследствие чего на изображении передаются все дета­ли объекта, даже имеющие минимальные плотности. Однако усиле­ние контраста происходит медленно. Так, суммирование двух изо­бражений повышает контраст между деталями в два раза. Реально удается совместить не более 5—6 изображений, после чего печатают с них контрастную копию, которую используют в качестве оригинала для дальнейшего усиления. Обычно совмещают не сами фотопленки, а их эмульсионные слои. Для этой цели удобны фототехнические пленки со съемным эмульсионным слоем, например ФТ-41 СС.

Однако более эффективным и экономичным является метод фо­тографического маскирования.

Изменение контраста методом фотографического маскирова­ния. В криминалистике применяются методы внутреннего и внешне­го маскирования. Первый метод основан на использовании специ­альных фотоматериалов с двумя и более светочувствительными сло­ями типа ФТ-ВМ.

При внешнем маскировании маска изготавливается в виде отдель­ного изображения (негативного или позитивного), совмещаемого с

330

Рис. 90. Изменение контраста методом маскирования:

а — характеристическая кривая исходного негатива; б — позитива (маски);

в — суммированного изображения

исходным негативом (рис. 90). Это позволяет суммировать плотнос­ти почернений негатива и маски, которые противоположны друг другу. Поэтому при печати происходит взаимное вычитание изобра­жений, что в первую очередь приводит к резкому снижению общего контраста.

При фотопечати экспозиция через светлые участки маскирован­ного негатива уменьшается, а через плотные — увеличивается. Это выравнивает общий контраст, повышает контраст деталей, плотнос­ти почернения которых соответствуют зонам недодержек и передер­жек. Степень выравнивания контраста определяется интервалом плотностей почернения маски.

Внешнее маскирование проводится двумя способами. При кон­тактном маскировании с исходного негатива контактным способом изготавливается маска и с совмещенных изображений производится фотопечать.

Более сложное камерное маскирование позволяет изменять кон­траст изображений непрозрачных объектов уже при съемке. Для этого маску, полученную фотографированием объекта, устанавлива­ют в кадровом окне камеры и точно совмещают с оптическим изобра­жением того же объекта. Экспонирование светочувствительного ма­териала осуществляется через маску.

Резкая маска — это процесс, когда в качестве маски изготавлива­ется резкая и менее контрастная копия исходного негатива. Общий контраст изображения становится меньше, но контраст в деталях преимущественно сохраняется. Маска и исходный негатив точно со­вмещаются посредством специального приспособления (рис. 91а). Увеличение плотности маски позволяет получить изображения с

331

иными характеристиками, а небольшой сдвиг маски относительно негатива приводит к усилению контраста деталей за счет появления барельефного изображения, возникающего на границе участков изо­бражения с большей и меньшей плотностью. Сдвиг маски обуслов­ливают уменьшение плотности почернения с одного края детали и его увеличение с противоположного, т.е. вокруг детали образуется черно-белый контур (рис. 916, в).

Величина сдвига определяется размерами выявляемых деталей. Так, при фотографировании вдавленных штрихов текста усиление последних происходит при сдвиге негатива относительно маски на ширину теней от вдавленностей, причем существенных искажений изображения из-за падения резкости не происходит.

Наибольший эффект резкое маскирование дает в судебно-техни-ческой экспертизе документов для повышения различаемости слабо­видимых деталей и подавления помех, при выявлении вдавленных

штрихов текста, съемке доку­ментов с залитыми, зачеркну­тыми, угасшими либо вытрав­ленными записями.

Нерезкая маска — это прием, когда с исходного нега­тива делают позитив (маску) с заданной степенью нерезкос­ти и определенным соотноше­нием максимальных и мини­мальных плотностей почерне­ния. Негатив и маску совме­щают друг с другом и копиру­ют на фотоматериал с высо­ким коэффициентом кон­трастности. При этом снижа­ется возможность появления барельефного изображения из-за неточности совмещения негатива и маски. Некоторая нечеткость маски компенси­рует возможные отклонения в совмещении. Чаще использу­ются маски с контрастом меньшим, чем у негатива. Вы­читание изображений позво-

ляет понизить различимость крупных и сохранить контраст мелких деталей относительно общего контраста изображения.

Нерезкое маскирование повышает интервал яркостей сфотогра­фированного объекта и различаемость мелких деталей, увеличивает резкость изображения, особенно при выявлении микрорельефа сле­дов — объектов трасологической и баллистической экспертиз.

Субтрактивное маскирование совмещает в себе достоинства рез­кого и нерезкого маскирования. В его основе лежит принцип субтрак-ции — вычитания из основного изображения его антипода, получен­ного в иных условиях относительно схемы освещения, спектрально­го состава света, плоскости фокусирования изображения, действую­щего отверстия объектива, экспозиционных параметров и др.

К субтрактивному маскированию прибегают, если иные методы контрастирующей фотографии оказались малоэффективными, осо­бенно при ослаблении помех. Так, защитная сетка документа, элемен­ты оттисков печатей и штампов, другие детали часто осложняют либо исключают восстановление слабовидимых записей. Исключить их в обычном порядке можно лишь при равенстве плотностей исходного и корректирующего изображений, чего достичь крайне сложно.

При субтрактивном усилении слабовидимые окрашенные записи фотографируют в двух зонах эффективного освещения: в одной на негативе запечатлеваются полезные детали и помехи, в другой — только помехи. Отпечатав с последнего негатива маску с плотностью, равной помехам на первом негативе, и совместив изображения, на результирующем снимке получают значительно усиленные слабови­димые записи, так как различаемость деталей повышается в 10 и более раз. Область применения метода можно расширить, использо­вав в качестве эффективного освещения ультрафиолетовую или ин-фракрасную_:зоны спектра (рис. 92).

Изменение контраста посредством фильтрации деталей при проявлении (ФДП) — химико-фотографический метод обработки фотоизображения, применяемый при необходимости увеличить передаваемый фотографическим слоем интервал яркостей объекта, повысить различаемость мелких деталей, усилить слабовидимые фо­тоизображения. В основе метода лежат диффузионные процессы, протекающие при обработке фотоматериала в режиме «голодного» проявления (т.е. в разбавленном в 10 и более раз проявителе). Они вызывают на границе участков, получивших неодинаковое количе­ство света, появление пограничных эффектов, так называемых каймы и бахромы (рис. 93). Пограничные эффекты проявления по­зволяют значительно усиливать контраст мелких деталей.

332

333

Рис. 92. Схема субтрактивного маскирования

Фильтрация деталей — это их выделение в процессе проявления, основанное на различных способах обработки светочувствительного материала ограниченным количеством проявителя. В результате в фотослое образуется нерезкая, фотохимически регулируемая маска. К методам фильтрации относятся: экспонирование пропитанного проявителем фотографического слоя, фильтрация деталей (ФД) и фильтрация деталей проявлением (ФДП).

Метод «мокрой» печати реализуется в ходе позитивного процес­са. Экспонирование пропитанной проявителем фотобумаги приво­дит к возникновению на ней изображения, которое в дальнейшем служит своего рода маской, препятствующей повторному засвечива-нию и восстановлению галогенидов. Этот метод позволяет улучшать передачу деталей, приходящихся на области недодержек и передер­жек негатива, нередко приводит к обращению изображения.

Процесс «мокрой» печати дает положительные результаты, если время обработки не превышает 6—8 мин, а в составе проявителя повышено количество бромистого калия для исключения на отпечат­ке вуали. Кроме того, раствор должен иметь высокую активность, чтобы при малом времени проявления достигался требуемый кон­траст.

Метод фильтрации деталей реализуется при непрерывной экспо­зиции фотослоя, пропитанного проявителем. Здесь обращения изо­бражения не происходит, но выравнивается общий контраст и одно­временно усиливаются мелкие детали, особенно если вместо фотобу маги использовали высококонтрастную негативную фотопленку.

334

Степень выравнивания кон­траста зависит от: типа использу­емого фотоматериала; интенсив­ности освещения; величины экс­позиции; типа проявителя и его концентрации.

Метод фильтрации деталей проявлением является упрощен­ным вариантом предыдущего. Улучшение передачи деталей до­стигается изменением концентра­ции проявителя и длительности первого проявления, что позволя­ет получать усиление контраста. Процесс обработки фотоматериа­ла включает в себя экспонирова­ние фотослоя со значительной передержкой; первое проявление в разбавленном проявителе в те­чение нескольких десятков се­кунд; накатку фотоматериала эмульсионным слоем на чистую поверхность стекла или другого материала; второе проявление за счет проявителя, которым был пропитан эмульсионный слой; снятие фотоматериала с поверх­ности стекла с последующей стандартной обработкой (фиксирова­ние, промывка и сушка).

Оптимальные условия для обработки фотоизображений методом ФДП, обеспечивающим выравнивание контраста с одновременным усилением его в деталях, состоит в следующем.

Наиболее подходят для ФДП проявители Д-72, Д-163, ORWO-75 (табл. 31), не растворяющие микрокристаллы галогенида серебра.

Для уменьшения плотности вуали в состав проявителей Д-72 и Д-163 дополнительно вводится 2 г бромистого калия на 1 л рабочего раствора.

Пограничные эффекты возникают и тогда, когда концентрация сульфита натрия в растворе невелика. Это обеспечивает высокий контраст, усиление слабовидимых деталей. Высокий эффект их фильтрации дают бессульфитные, контрастно работающие прояви­тели Д-153, ORWO-70 и ORWO-111 (табл. 32).

335

Таблица 32

Таблица 31

Проявляющие растворы, используемые для обработки фотоматериалов методов ФДП

Бессульфитные проявляющие растворы, применяемые для обработки фотоматериалов методом ФДП

Вещество, г/л	Проявляющие растворы
	Д-72	Д-163	ORWO-75	Г.Соколов	Стандарт­ный № 1
Сульфит натрия безводный	45	75	40	16	26
Метол	3,1	2,2	—	1,0	1,0
Гидрохинон	12	17	25	—	5
Натрий углекислый безводный	67,5	65	—	15	20
Лимонная кислота	—	—	5	—	—
Калий фосфорно­кислый	—	—	110	—	—
Калий бромистый	1,9	1,8	3	0,8	3,5
Вода дистиллиро­ванная	1 л	1л	1л	1 л	1 л

	Бессульфитные проявители
Вещество, г/л	Гидрохино-новый с едкой	Д-153	ORWO-70	ORWO-111	Т. Козел
	щелочью
	А Б	А Б	А Б	А Б	' А Б
Гидрохинон	25 —	25 —	25 —	40 ' —	10 —
Метабисуль-	25 —	25 —	25 —	40 -	10 —
фит калия
Едкий натр	— 36	— —	— —	— —	— 15
Едкое кали	— —	— 120	— 50	— 100	— —
Калий	25 —	25 —	25 —	8 —	3,5 —
бромистый
Вода дистил-	1л 1л	1 л 0,24л	1л 1л	1л 1л	1л 1л
лированная

Фотографические материалы. Усилению контраста способству­ют фотоматериалы с тонким эмульсионным слоем, имеющие кон­траст не менее 4—5 ед. и высокую разрешающую способность. Таки­ми свойствами обладают отечественные фототехнические пленки ФТ-41, ФТ-41П, ФТ-51МП, ФТ-СК.

Концентрация проявителя, продолжительность экспонирова­ния и первого проявления. Варьирование этими факторами дает возможность получать различные фотоизображения. Так, высокая концентрация проявителя (1:1 и более), а также увеличение продол­жительности экспонирования фотоматериала способствует усиле­нию мелких деталей. Снижение концентрации до 1:3 приводит к выравниванию контраста изображения, выявлению деталей из облас­тей недодержек и передержек исходного негатива. Увеличение дли­тельности первого проявления приводит к резкому увеличению кон­траста.

Фильтрация деталей проявлением является универсальным мето­дом повышения качества и информативности фотоизображений. Из­менение рассмотренных параметров дает возможность регулировать контраст деталей в широком интервале, выбор же оптимальных ус-

336 .

ловий фильтрации зависит от свойств фотографируемых объектов, максимальной плотности исходных негативов и задач экспертного исследования.

22-171