Сенситометрическое экспонирование

Определение градационных характеристик фотоматериалов

Работу выполнил студент 2го курса ФПКиФ ИСТ II-1-б Чурсин Иван

 

Москва 2012

Содержание

Введение 3

IСенситометрия 4 1.1Сенситометрическое экспонирование 5

1.2Сенситометрическое проявление 8

IIДенситометр 10

2.2 Оптическая схема денситометра 10 2.2Стандартный сенситометрический бланк 12 2.3Построение семейства характеристических кривых 14

Список литературы 16

 

 

 

Введение

Для эффективного использования светочувствительных материалов необходимо знание их рабочих характеристик. Наука, занимающаяся изучением свойств светочувствительных материалов, называется фотографической метрологией. Важнейшим результатом метрологических разработок являются стандарты на испытание светочувствительных материалов.

Наиболее совершенного уровня достигла метрология галогенидосеребряных фотографических материалов. Объясняется это тем, что до расцвета цифровых методов получения изображений они играли очень важную роль в полиграфии и фотографии. Разработанные метрологической наукой принципы, методы и системы испытания фотографических материалов легли в основу метрологии других светочувствительных материалов и систем, в том числе и новых. Поэтому рационально изучать метрологию на примере фотографических материалов. Здесь будут рассмотрены основные представления и методы фотографической метрологии и стандарты на черно-белые фототехнические материалы, используемые в полиграфии.

Фотографическая метрология имеет три раздела: интегральную сенситометрию, спектральную сенситометрию и структурометрию (микросенситометрию).

Интегральная сенситометрия занимается фотографическими свойствами материалов и методами измерения их характеристик, обнаруживаемых при воздействии интегрального (белого) излучения. В качестве источников излучения используются сенситометрические источники с цветовой температурой 3200 К и 5500 К. К основным характеристикам, определяемым методом интегральной сенситометрии, относятся сенситометрические параметры, рассчитываемые по характеристической кривой фотоматериала, - светочувствительность, коэффициент контрастности и др.

Спектральная сенситометрия занимается исследованием спектральной чувствительности материалов. Она использует построение монохроматических характеристических кривых, по которым определяются спектральная чувствительность и монохроматический коэффициент контрастности. Результатом испытания материала методом спектральной сенситометрии является кривая его спектральной чувствительности. Спектральная сенситометрия изучает также воздействие зональных излучений (цветочувствительность).

Структурометрия изучает способность фотоматериала воспроизводить мелкие детали изображения. Основными структурометрическими характеристиками являются разрешающая способность, зернистость, функция передачи модуляции.

.

Сенситометрия

В основе сенситометрии лежит экспериментальное получение характеристической кривой фотографического материала в заданных условиях. Ввиду того, что на характеристическую кривую влияют условия экспонирования и проявления, все условия сенситометрического испытания материала должны быть максимально приближены к условиям его эксплуатации.

Испытания должны характеризоваться высокой точностью и воспроизводимостью. Это возможно, если:

- все условия их проведения строго определены в регламентирующих документах, которыми являются государственные стандарты;

-для испытаний используется аппаратура, способная обеспечить точность и воспроизводимость экспонирования и обработки фотоматериалов и соответствие их стандартным условиям;

- окончательный результат испытания должен представлять среднее значение, полученное из ряда параллельных испытаний;

- строго регламентирован способ измерения оптических плотностей и способ определения сенситометрических параметров по характеристическим кривым или семейству характеристических кривых.

Сенситометрическое испытание проводится с использованием следующих приборов: сенситометр, проявочное устройство, денситометр. Для построения характеристических кривых и определения по ним сенситометрических параметров используется специальные сенситометрические бланки.

Регламентации подлежат спектральный состав излучения тип шкалы экспозиций, уровень времен экспонирования, проявитель и режимы проявления, способы определения сенситометрических параметров и оптимального времени проявления. Конкретные нормы различны для разных типов материалов, поэтому для черно-белых фотографических материалов существует не один стандарт, а группа стандартов (ГОСТ 10691.0-84, ГОСТ 10691.6-84). Процесс сенситометрического испытания состоит из этапов:

- сенситометрическое экспонирование с получением нескольких копий сенситометрического клина в одинаковых условиях;

- проявление этих копий, называемых сенситограммами, в течение ряда времен, фиксирование, промывка и сушка, проводимые в стандартных условиях;

- измерение визуальных диффузных оптических плотностей сенситограмм на поверенном рабочем денситометре;

- построение семейства характеристических кривых на стандартном сенситометрическом бланке;

- определение сенситометрических параметров в соответствии со стандартом;

- построение на полулогарифмическом бланке кривых кинетики проявления

- определение времени проявления по рекомендуемому параметру, например по рекомендуемому коэффициенту контрастности;

- определение остальных сенситометрических параметров фотоматериала по найденному времени проявления.

Рассмотрим каждый этап подробнее.

Сенситометрическое экспонирование

Для экспонирования в сенситометрии используют специальные приборы-сенситометры.

 

1 - источник света; 2 - затвор; 3 - светофильтр среднего дневного света; 4 - серый светофильтр; 5 - диафрагмы, предотвращающие попадание на материал света, отраженного от стенок; 6 - ступенчатый оптический клин; 7 - фотоматериал

 

Этот афокальный сенситометр (он не имеет объектива) содержит следующие основные части: сенситометрический источнике света (лампа с цветовой температурой излучения 2850 К), затвор, позволяющий задавать определенные времена экспонирования, набор светофильтров, позволяющий изменять цветовую температуру сенситометрического источника, ступенчатый оптический клин с константой (шагом оптических плотностей) 0,15 и кассету с фотоматериалом.

Сенситометрический источник должен отвечать целому ряду требований.

1. Источник должен иметь определенный состав излучения, т.е. заданную цветовую температуру. В соответствии со стандартами сенситометры должны обеспечивать возможность получения нескольких цветовых температур: 2850 К (норма искусственного света ламп накаливания), 5500 К (норма солнечного света) и 3200 К (копировальный источник света).

2. Сила света сенситометрического источника должна обеспечивать в плоскости фотографического материала получение освещенностей, приближенных к практическим условиям. В противном случае вследствие невзаимозаместимости сенситометрические параметры материала не будут отражать свойств материала при его практическом применении.

3. Излучение источника должно быть стабильным во времени и в заданном направлении, что зависит от типа лампы и соблюдения режимов ее питания.

4. Лампы должны иметь небольшой размер светящегося тела и небольшие габариты.

Для выполнения перечисленных условий в сенситометрах

Используются специальные сенситометрические источники света. Они состоят из сенситометрической лампы и светофильтров, позволяющих изменять цветовую температуру источника. Излучение этой лампы имеет цветовую температуру К. Для обеспечения заданных спектральных характеристик и силы света лампа включается через стабилизатор, на котором устанавливаются заданные метрологической службой режимы питания: напряжение на цоколе лампы и потребляемый ток.

Известны следующие эмпирические зависимости, связанные с изменением напряжения лампы по сравнению с напряжением, указанным на цоколе лампы:.

где - напряжение, указанное на цоколе лампы, - напряжение питания лампы, - сила света лампы при напряжении , - цветовая температура лампы, a L - срок жизни лампы. Индекс 1 относится к номинальным значениям, а индекс 2 - к измененным. Номинальный срок жизни сенситометрических ламп составляет около 2000 часов.

Для превращения лампы накаливания в источник света с цветовой температурой 5500 К ее экранируют конверсионным светофильтром среднего дневного света, который состоит из нескольких оптических стекол, склеенных оптическим клеем. Таким же образом получают цветовую температуру 3200 К. Светофильтры имеют определенную визуальную кратность, которую учитывают при расчете экспозиции.

Модулятор экспозиций служит для сообщения фотографическому материалу ряда экспозиций, отвечающих условию

где k - константа. Для создания ряда экспозиций используется шкала освещенностей, когда экспозиции варьируются за счет изменения освещенности при постоянной выдержке:

Модулятор, работающий на этом принципе, представляет собой шкалу с постоянным шагом оптических плотностей, называемую ступенчатым оптическим клином. Шаг плотностей называют константой клина. Стандартная константа клина равна 0,15 Б. Для испытания контрастных фотоматериалов допускается использование клиньев с константами 0,05 и 0,1 Б. Оптическая плотность любого поля ступенчатого оптического клина может быть рассчитана по формуле

где D - оптическая плотность поля клина, k - константа клира n - номер поля клина.

Сенситометрический клин должен обладать спектрально-неизбирательным поглощением. Такой клин называют нейтрально-серым. Обычно клин представляет собой слой поглощающего вещества переменной толщины и, следовательно, переменной оптической плотности, нанесенный на твердую прозрачную подложку. Например, клин может быть изготовлен из коллоидного графита на стеклянной подложке. Схема сенситометрического клина

 

 

От количества полей оптического клина зависит интервал освещенностей lgE (соответственно интервал экспозиций lgH), которые сенситометр может создать на поверхности фотоматериала. Стандартный клин с константой 0,15 содержит 21 поле и обеспечивает интервалы освещенностей экспозиций, равные 3,0. Освещенности и экспозиции соседних полей различаются

Абсолютные значения экспозиций определяются временем экспонирования (Н = Et). Задается выдержка с помощью автоматического затвора. К затвору предъявляются жесткие требования. Он не должен допускать расхождения в выдержках более 1-2%. Достаточно точными и воспроизводимыми являются затворы с падающей шторкой (в современных конструкциях используют затворы других типов). Автоматическая выдержка Равна 0,05 с. Выдержки при использовании конкретного материала должны быть близкими к практическим временам экспонирования и могут отличаться от автоматической.

Если выдержка 0,05 с для испытуемого материала слишком велика (материал высокой светочувствительности), то используют серый светофильтр. Он имеет оптическую плотность 0,9 и снижает освещенность поверхности клина в 8 раз.