 |
Фотографическая сенситометрия и структурометрия
|
|
|
|
Фотографическая сенситометрия является разделом фотографические свойства светочувствительных материалов и методы их измерения.
Сенсотометрия включает в себя 3 раздела:
· Денситометрия
· Интегральная сенситометрия
· Спектральная сенситометрия
Денситометрия изучает изменения оптических плотностей почернения в проявленных светочувствительных материалах.
Интегральная сенситометрия изучает фотографические свойства светочувствительных материалах при воздействии на них белого света, либо света сложного спектрального состава.
Спектральная сенситометрия изучает тоже самое, что и интегральная, но при воздействии монохроматического света.
Основными сенситометрическими характеристиками являются:
1. Светочувствительность
2. Контрастность
3. Средний градиент
4. Фотографическая широта
5. Фотографическая вуаль
6. Максимальная оптическая плотность
Эти характеристики можно определить по амплитудной характеристике 
где 
– коэффициент пропускания, Н – экспозиция
Для фотографических процессов вместо 
используется зависимость оптической плотности от логарифмической экспозиции:
Оптическая плотность почернения:
Этот критерий удобен тем, что между оптической плотностью и интенсивностью зрительного ощущения также как и между интенсивностью зрительного ощущения и логарифмом экспозиции существует линейная зависимость.
График функции называется характеристической кривой фотоматериала.
Амплитудная характеристика и форма характеристической кривой определяется распределением микрокристаллов фотоэмульсии, разбросом размеров микрокристаллов, величиной затухания сигналов по глубине фотоэмульсии.
|
|
|
Светочувствительность S - способность фотографической среды регистрировать световое излучение.
Определяется: 
как величина, обратная экспозиции, вызывающее заданное значение плотности почернения.
Где k – коэффициент пропорциональности, D0 – ордината соответствующая нулю на абсциссе, Н – оптическая плотность вуали (плотность почернения на незасвеченом участке), а – требуемое превышение D над D0 (так называемый критерий светочувствительности)
В настоящее время критерием светочувствительности в единицах ISO является
То есть превышение требуемой плотности над плотностью вуали на 0,1.
Кроме того регламентируется средний градиент (0,62).
Алгоритм определения светочувствительности в стандарте ISO.
По ISO за начальную точку определения среднего градиента берется плотность почернения 
. затем выбирается вторая точка измеренного среднего градиента на расстояние по оси абсцисс от первой точки 1,3 (двадцатикратное изменение экспозиции). Указанному интервалу экспозиции должен соответствовать интервал плотности 0,8 (это достигается выбором соответственного времени проявления этого материала).
Для светочувствительности используют так называемые шкалы светочувствительности. В стандарте ISO установлены 2 шкалы: арифметическая и логарифмическая.
В арифметической шкале – геометрическая прогрессия с модулем 1,85.
В логарифмической шкале – прогрессия 8+1.
Используется 3 вида светочувствительности:
- общая (интегральная) – определяется в стандартных условиях при экспозиции белым светом.
- спектральная – тоже, но при воздействии монохроматическим светом.
- эффективная – измеряется в присутствии фильтров.
Формула для вычисления светочувствительности зависит от типа и назначения регистрирующего слоя:
1. Черно-белые негативные фотопленки с рекомендуемым коэффициентом контрастности 
.
2. Для нормальных 
и контрастных 
негативных фотопластинок
|
|
|
3. Для контрастных 
и особо контрастных 
Коэффициент контрастности 
где 
- угол наклона прямолинейного участка характеристической кривой
Максимальная плотность – плотность высшей точки характеристической кривой Dmax.
Интервал экспозиции ограничивается предельными значениями почернения Dmin и Dmax, которые соответствуют реальным возможностям регистрации в данной среде называется полезным интервалом экспозиции 
, а соответствующий ему интервал плотностей называется полезным интервалом плотности.
Отношение полезного интервала плотности к полезному интервалу экспозиции называется средним градиентом:
Участок характеристической кривой расположенный правее max значения полезной экспозиции обусловлен явлением соляризации.
эти формулы зависят от времени проявления, поэтому сенситометрические измерения включают в себя построение кривых кинетики проявления.
По этим кривым можно определить число светочувствительного материала (светочувствительность при рекомендованном коэффициенте контрастности).
Для определения оптимального времени проявления, проэкспонированный фотоматериал проявляют с различной длительностью. Затем для каждого экземпляра фотоматериала строится характеристическая кривая (зависящая от 
). По каждой характеристической кривой определяется точка с min плотностью () и точка с плотностью соответствующей увеличению lgH на 1,3. Затем во втором квадранте графика строится 2 зависимости. В третьем квадранте строится зависимость разности оптических плотностей в max и min точке характеристической кривой от времени проявления. По значению разности оптических плотностей 0,8 определяется оптимальное время проявления.
В отличии от фотоматериалов на прозрачной подложке фотобумаги и прочии непрозрачные фотоматериалы измеряют в отраженном свете.
Светочувствительность фотобумаги определяется:
где 
- экспозиции с крайних участков сенситограммы, которые могут быть различимы.
Полезный интервал экспозиции:
где 
- коэффициент оптического клина, а 
- крайние номера полей клина, под которым на синситограмме оператором различимы изображения.
Фотографическая гибкость фотобумаги
|
|
|
где S1 и S2 – светочувствительность при проявлении в течении 6 минут и в течении 2 минут.
Тон фотографического изображения (для ч/б фотобумаг)
где 
- плотности почернения при экспозиции светом с 
Для цветных фотоматериалов сенсотометрические характеристики измеряют в каждом светочувствительном слое.
Среди основных характеристик цветофотографических материалов следующие:
· Баланс коэффициента контраста Б 
· Баланс среднего градиента Бq, определяется разностью max и min 
по светочувствительным слоям
· Баланс светочувствительности Бs – отношение max светочувствительности к min
· Общая светочувствительность для негативных кинопленок – среднеарифметическое значение по слоям, а для цветных обращаемых материалов найбольшая светочувствительность
· Общая фотографическая широта для негативных и обращаемых кинопленок проявляется по участку lgH, на котором все характерные кривые линейные
· Общий коэффициент контрастности для цветной фотобумаги определяется наибольшей 
для красночувствительного либо зеленочувствительного слоев
|
|
|
