ПРЕООБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ИЗЛУЧЕНИЙ И ИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ЭФФЕКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Наиболее важные понятия данной темы: лучистый поток, спект­ральное распределение лучистого потока, цветовая температура. Общая мощность Ф, переносимая электромагнитным излучением, называется лучистым потоком. Распределение общей мощности излучения Ф по длинам волн называется спектральным распределе­нием лучистого потока. Понятие спектрального распределения при­менимо ко всем величинам, рассматриваемым в светотехнике. Цве­товая температура является важной характеристикой излучения. Она характеризует цветность излучения, т. е. его спектральный состав. Нужно хорошо знать определение цветовой температуры и ее связь со спектральным составом и цветностью излучения.

Обратите внимание на энергетические величины, связанные с оп­тическим излучением:

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Дайте определение лучистого потока.

2.Что такое спектральное распределение лучистого потока?

3.Расскажите об энергетических величинах, связанных с лучис­тым потоком.

4.Напишите формулы энергетической силы света, освещенности, экспозиции, яркости. Расскажите о размерности величин.

5.Дайте определение цветовой температуры.

6.Какова связь между цветом излучения и его цветовой тем­пературой?

ПРЕООБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Важнейшие понятия данной темы: эффективный поток, относи­тельная спектральная световая эффективность (видность) глаза, све­товой поток, фотоактиничный поток, спектральная чувствитель­ность.Лучистый поток, взаимодействуя с физическими телами, преоб­разуется в другие виды энергии. Та часть потока, которая’ произ­водит какое-то действие на данный предмет, носит название эффек­тивного потока (по отношению к данному предмету).

Величина, показывающая отношение эффективного потока ко всему потоку излучения, носит название чувствительности. В случае рассмотрения монохроматических потоков она называется спект­ральной чувствительностью.

Относительная спектральная чувствительность человеческого глаза называется спектральной световой эффективностью или видностью. Поток излучения, эффективный по отношению к глазу, называют световым потоком. Аналогично этому определению по­ток излучения, эффективный по отношению к фотоматериалу или электронному фотоприемнику, называется фотоактиничным пото­ком.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что такое эффективный поток?

2. Что такое спектральная чувствительность?

3. Как относительная видность глаза связана со спектральной чувствительностью?

4. С какими чувствительностями связаны световой и фотоактиничный потоки?

5. Перечислите световые величины, вскройте их физический смысл, назовите единицы измерения и их размерность.

ЛИТЕРАТУРА

Шашлов Б. А., Шеберстов В. И. Теория фотографических про­цессов. М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1993. Разд. 1.1 — 1.5 и с. 17 — 24.

1.3 ВЕЛИЧИНЫ И ЗАКОНЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ИЗЛУЧЕНИЙ

Эта тема знакомит студентов с изменением светового потока при взаимодействии с телами. Важнейшие понятия: коэффициенты отражения, поглощения, пропускания света; оптическая плотность. Студенты должны знать формулу, связывающую плотность с коэф­фициентами поглощения, отражения, пропускания; определение оп­тической плотности, ее физический смысл, связь со световым пото­ком; количественную и качественную характеристики света — свет­лоту и цветность. Зависимость светлоты объекта от его яркости выражается законом Вебера — Фехнера. Необходимо знание мате­матической и словесной формулировки закона, понимание сути и связи яркости с оптической плотностью объекта.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какие вы знаете коэффициенты? Дайте определение оптичес­кой плотности.

2. Как распределяются отраженный и пропущенный потоки све­та в пространстве?

3. Охарактеризуйте словесно и математически закон Бутера — Ламберта — Бера.

4. От каких характеристик тела зависит его оптическая плот­ность?

5. Как можно охарактеризовать спектральные свойства тел?

6. Что такое светлота? Как ее оценивают количественно?

7. Сформулируйте закон Вебера — Фехнера. В каком интервале яркостей он соблюдается?

8. Что такое контрастная чувствительность глаза?

ЛИТЕРАТУРА

Шашлов Б. А., Шеберстов В. И. Теория фотографических процессов. М.: Изд- во МГАП «Мир книги», 1993. Разд. 2.1 — 2.5; 3.3.

1.4 ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ИЗОБРАЖЕНИЕ ОБЪЕКТОВ ФОТОГРАФИРОВАНИЯ

Изучая эту тему, студент должен твердо усвоить понятия: ин­тервал яркости, интервал плотности, деталь яркости, деталь плот­ности. Кроме того, рассмотреть фотографические характеристики объектива и влияние объектива на градацию оптического изображе­ния.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что называют градацией объекта?

2. Как выражают общий контраст объекта?

3. Как выражают контраст смежных участков объекта?

4. Дайте определение основных характеристик объектива: фо­кусного расстояния, относительного отверстия и угла поля зрения.

5. Что такое светосила объектива и индекс диафрагмы и как они связаны с относительным отверстием объектива?

6. Как связан уровень освещенности оптического изображения с величиной относительного отверстия объектива?

7. Что представляет собой светорассеяние в объективе, какова его причина?

8. Как влияет светорассеяние на градационную кривую оптичес­кого изображения?

9. Что такое коэффициент потери контраста? Какие факторы, помимо светорассеяния в объективе, приводят к потере контраста оптическим изображением?

2 ФОТОГРАФИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СВЕТА

2.1 ФОТОГРАФИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Фотографические материалы представляют собой эмульсион­ный слой, нанесенный на пленку, стекло или бумагу. Поведение материалов в фотографическом процессе определяется такими хара­ктеристиками эмульсионного слоя, как состав и размеры микрокри­сталлов галогенида серебра, плотность упаковки микрокристаллов, толщина эмульсионного слоя, наличие красителей-сенсибилизато­ров (сенсибилизация). Все эти характеристики формируются в про­цессе изготовления эмульсии.

Светочувствительной частью эмульсии являются микрокристал­лы (МК) галогенида серебра, имеющие на поверхности примесные дефекты, значительно повышающие их чувствительность к свету. Эти дефекты называют центрами светочувствительности. Именно на них образуются центры скрытого изображения. Большие центры светочувствительности являются причиной вуалирования фотогра­фического материала при проявлении. Их называют центрами ву­алирования.

Центры скрытого изображения и центры вуалирования являют­ся центрами проявления (ЦП). Микрокристаллы, содержащие ЦП, легко восстанавливаются проявляющим веществом в серебряные зерна, составляющие видимое изображение.

Превращение скрытого изображения в видимое происходит при помощи проявителей, содержащих помимо проявляющего вещества компоненты, обеспечивающие активность проявителя и стабиль­ность его свойств. Необходимо запомнить формулы типичных ком­понентов проявителя и уравнение реакции проявления (в присутст­вии щелочи и сульфата натрия).

Меняя природу и концентрацию компонентов, создают прояви­тели: универсальные, контрастные, мягкие, выравнивающие, скоро­стные и т. д. Следует знать принципы составления проявителей различных типов.

После проявления из эмульсионного слоя удаляют остатки гало­генида серебра (изображение фиксируют). При фиксировании нера­створимое в воде галоидное серебро переходит в водорастворимую комплексную соль. Необходимо уметь с помощью реакции фик­сирования объяснить условия, обеспечивающие достаточно полное фиксирование тиосульфатом натрия, следует знать влияние добавок на свойства фиксажей и типы фиксажей.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Каково строение фотографической пленки для черно-белой фотографии? Каково назначение каждого из элементарных слоев?

2. Каково строение эмульсионного слоя? Дайте следующие определения: микрокристалл галогенида серебра, плотность упаков­ки эмульсионных микрокристаллов в слое, нанос серебра.

3. Из каких стадий состоит процесс изготовления эмульсии? Какие свойства эмульсии формируются на каждой из стадий?

4. В чем состоит принцип спектральной сенсибилизации? Дайте классификацию материалов по их спектральной сенсибилизации.

5. Каково строение микрокристаллов галогенида серебра? Что такое странствующий ион серебра? Примесные дефекты?

6. Что такое скрытое изображение? Из чего оно состоит?

7. Каким образом происходит образование центров скрытого изображения? Какова роль фотопроводимости микрокристалла це­нтров светочувствительности и странствующих ионов серебра в об­разовании скрытого изображения?

8. В чем заключается химическая сущность процесса проявле­ния? Напишите реакцию проявления гидрохиноном.

9. Что входит в состав проявителя помимо проявляющего веще­ства? Каково назначение составных частей проявителя?

10. Напишите структурные формулы гидрохинона и метола в исходной и активной форме. Поясните, почему эта форма является активной.

11. Почему проявляющее вещество переходит в активную форму в щелочной среде?

12. Почему в качестве щелочи чаще используют соду или поташ, а не едкие натр или калий?

13. Напишите реакцию окисления проявляющего вещества (гид­рохинона) кислородом воздуха. Какую роль при этом играет суль­фит натрия?

14. Какие вы знаете противовуалирующие вещества? Зачем они вводятся в проявитель?

15. Дайте классификацию проявителей. Укажите свойства, хара­ктерные для проявителей каждого типа (обыкновенного, вырав­нивающего, мелкозернистого и контрастного).

16. Укажите основные различия в составе проявителей, перечис­ленных в вопросе

17. В чем заключается химическая сущность процесса фиксиро­вания?

18. Напишите уравнения реакций фиксирования. Почему фик­сирование следует продолжить некоторое время после осветления негатива?

19. От чего зависят скорость и полнота фиксирования?

20. Зачем подкисляют фиксаж?

21. В чем состоят особенности быстрых и дубящих фиксажей?

ЛИТЕРАТУРА

Шашлов Б. А., Шеберстов В. И. Теория фотографических процессов.

М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1993. Раз д. 10, 11, 13, 14, 15,16.

2. 2 ВВЕДЕНИЕ В ИНТЕГРАЛЬНУЮ СЕНСИТОМЕТРИЮ

График зависимости плотностей почернений, полученных на фо­тографическом материале,

от логарифмов экспозиций, вызвавших эти почернения, называется характеристической кривой.

Характеристическая кривая описывает свойства фотографичес­кого материала при заданных условиях проявления изображения (например, рекомендуемых для пленок).

По характеристической кривой определяют важнейшие харак­теристики фотографических материалов: светочувствительность, коэффициент контрастности, оптическую плотность вуали, фотогра­фическую и полезную фотографическую широту, называемые сен­ситометрическими величинами. Знание этих величин позволяет фо­тографу без затрат лишнего времени и средств правильно подби­рать необходимые для данной работы фотоматериалы.

Необходимо представлять связь градации (контраста) фотогра­фического изображения с формой той части характеристической кривой, которая использована при съемке.

Практическая часть этого раздела выносится на лабораторные занятия.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что называют фотографической метрологией? Какие разделы входят в ее состав?

2. Какими вопросами занимается фотографическая сенситомет­рия?

3. Что называют характеристической кривой фотоматериала?

4. Какие области и особые точки можно выделить на харак­теристической кривой?

5. Какие параметры характеристической кривой называют сен­ситометрическими ветчинами? Как они определяются по харак­теристической кривой? Каково ял практическое значение?

6. Почему характеристическая кривая является градационной кривой фотографического материала?

7. Каково строение сенситометрического бланка?

8. Воспользовавшись кривой на сенситометрическом бланке, приведенной на рис, 1, проделайте следующую работу:

а) определите сенситометрические величины;

6) задав интервал экспозиций, лежащий в пределах полезной части кривой, определите интервал плотностей негатива.

9. Как влияет выдержка на градацию негатива?

10. Как можно рассчитать выдержку по характеристической кри­вой?

ЛИТЕРАТУРА

Шашяов Б, А., Шеберстов В. И. Теория фотографических процессов. М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1993. Разд. 6.1 — 6.4.

2.3 УСЛОВИЯ ИНТЕГРАЛЬНО-СЕНСИТОМЕТРИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ КРИВОЙ

В этой теме рассматривается получение характеристических кри­вых при сенситометрическом испытании фотографических матери­алов на прозрачной подложке (фотопленок). Форма и положение характеристической кривой относительно осей оптических плотно­стей и логарифмов экспозиций зависят от условий экспонирования и проявления, а также от способа измерения оптических плотностей. Поэтому техника ее получения нормируется. Нормируются (т.* е. устанавливаются нормы) цветность источника света, способ получе­ния шкалы экспозиций, условия химико-фотографической обработ­ки и способ измерения оптических плотностей полей сенситограм­мы. Для проведения сенситометрического испытания используется следующая аппаратура: сенситометр, денситометр и проявочный прибор. Следует иметь в виду, что с 1984 г. действует группа стандартов (10691.0 — 84— 10691.6 — 92) на сенситометрические испытания всех видов черно-белых фотоматериалов на прозрачной подложке. Фототехнические пленки испытываются по ГОСТ 10691.6 — 92. Со­гласно этому стандарту светочувствительность определяется по формуле S=1/Нкр, где в качестве критерия светочувствительности принята экспозиция, соответствующая оптической плотности, пре­вышающей минимальную плотность (вуаль) на 0,2.Студент должен помнить, что в основу сенситометрических стан­дартов положен принцип приближения условий испытания матери­ала к практическому использованию. Однако условия практичес­кого использования материала могут не совпадать с условиями сенситометрического испытания. Поэтому студент должен твердо знать; какие условия съемки и обработки фотоматериала влияют на форму и положение его характеристической кривой и, следователь­но, на его градационные свойства. Он должен понимать, какие характеристики материала могут измениться при тех или иных отклонениях от стандартных условий и в каком направлении.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какие приборы используются в современной сенситометрии для получения характеристических кривых фотографических мате­риалов?

2. Нарисуйте принципиальную схему сенситометра. Какие тре­бования предъявляются к сенситометрическому источнику света?

3. Как осуществляется нормирование цветности сенситометри­ческого источника?

4. Как влияет цветовая температура съемочного источника на градационные свойства фотоматериала? Какова природа этой зави­симости?

5. Расскажите о модулировании количества освещения с помо­щью оптических клиньев. Как рассчитать плотность клина в любом его участке и количество освещения, полученное фотографическим материалом за этим участком клина? _v

6. Сформулируйте закон взаимозаместимости применительно к фотографическим материалам.

7. В чем состоит явление невзаимозаместимости? Нарисуйте типичную изоопаку фотографического материала.

8. Что называется оптимумом изоопаки и почему?

9. Как влияет уровень освещенности при экспонировании фото­графического материала на положение его характеристической кри­вой и градационные свойства?

10. Какие требования предъявляются к сенситометрическому проявлению?

11. Какие условия проявления влияют на градацию полученного негатива?

12. Что такое кривые кинетики проявления? Как определить светочувствительность фотографического материала при проявле­нии до рекомендуемого коэффициента контрастности?

13. Что такое кроющая способность серебра?

14. Как влияет структура почернения и геометрия светового пучка на величину измеряемой оптической плотности? Какие типы оптических плотностей вы знаете?

15. Что такое эффективная оптическая плотность и как она связана с коэффициентом Каллье?

16. Дайте классификацию денситометров. Нарисуйте схему ден­ситометра прямого отсчета и объясните принцип его работы.

17. Что называется сенситометрической системой? Какие фак­торы нормируются сенситометрическими стандартами?

18. Что такое критерий светочувствительности? Какой критерий светочувствительности применяют по стандарту для фототехничес­ких планов?

19. Какие фотографические величины определяют при сенсито­метрическом испытании?

ЛИТЕРАТУРА

Шашлов Б. А., Шеберстов В. И. Теория фотографических процессов.

М.: Изд-во МГАТ1 «Мир книги», 1993. Разд. 6.5 — 6 13.

2.4 СПЕКТРАЛЬНАЯ И ЦВЕТОВАЯ СЕНСИТОМЕТРИЯ

Методами спектральной сенситометрии определяются спектра­льные свойства фотографических материалов. Эти свойства необ­ходимо знать в случае работы с цветными оригиналами или с цвет­ными фотоматериалами, а также для расчета процесса цветовосп­роизведения.

Принципиально методы спектральной сенситометрии не отлича­ются от методов интегральной сенситометрии. Спектрально-сен­ситометрические величины определяются по монохроматической характеристической кривой. Для ее построения по оси абсцисс откладываются логарифмы не световых (IgH), а энергетических (IgH^) монохроматических экспозиций.

Если необходимо знать спектральную область чувствительности фотоматериала, а также зональные коэффициенты контрастности, применяют режущие или зональные светофильтры.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что представляет собой монохроматическая характеристичес­кая кривая?

2. В чем состоит спектрально-сенситометрическое испытание фотографических материалов?

3. Как получают кривую спектральной чувствительности фотографического материала? Какова размерность экспозиции?

4. Как зависит спектральный коэффициент контрастности от длины волны?

5. В чем заключается правило аддитивности Ван — Крефельда?

6. Что такое фотоактиничный поток и фотоактиничная экспози­ция?

7. Какие светофильтры используются для цветовых испытаний?

ЛИТЕРАТУРА

Шашлов Б. А., Шеберстов В. И. Теория фотографических процессов. М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1993. Разд. 7.1 — 7.6.

2.5 ФОТОГРАФИЧЕСКОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ГРАДАЦИИ ОБЪЕКТА

Фотографический процесс воспроизведения объектов или съемо­чных оригиналов можно разбить на несколько стадий, на которых образуются промежуточные изображения объекта. Это формирова­ние оптического изображена объекта, негативного и позитивно видимых изображений. Если воспроизводится тоновой объект, то на каждой стадии получается та или иная градация изображения. Градацию оценивают интервалом яркостей (интервалом оптических плотностей), отражающими контраст изображения в целом, а также деталями яркости (деталями плотности) — контрастом соседних участков. Удобнее для оценки градации использовать не конкрет­ные изображения, а модельные оригиналы-шкалы.

Имея оригинал шкалы и ее негатив или диапозитив, можно построить градационный график процесса — зависимость оптичес­ких плотностей негатива (позитива) от плотностей оригинала.

Градацию изображения на некоторых стадиях неудобно оцени­вать оптическими плотностями. Так, градация оптического изоб­ражения выражается в логарифмах освещенности.

В данной теме следует обратить особое внимание на графичес­кий анализ градационного процесса, который используется не толь­ко в фотографии, но и при изучении полиграфического воспроиз­ведения в целом.

Студент должен уметь строить системы взаимосвязанных графи­ков разных типов, описанных в учебнике. Очень важно уметь ис­пользовать системы графиков для управления градационным про­цессом, например, для подбора характеристической кривой или определения выдержки.

Для оценки градации объектов используют не яркости объекта, а логарифмы яркостей, так как наше восприятие яркости — светло­та, которая пропорциональна логарифмам яркости (закон Вебе­ра —> Фехнера). Следует помнить, что закон Вебера — Фехнера не выполняется при больших и малых уровнях яркости. Для учета указанных отклонений от закона Вебера — Фехнера можно вклю­чить кривую восприятия в градационную цепь.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какие графики называют градационными?

2. Назовите типы градационной передачи. Определите характер воспроизведения градации при каждом типе передачи.

3. На какие стадии можно разбить градационный процесс полу­чения негатива? диапозитива?

4. В чем состоит метод построения системы градационных гра­фиков, предложенный Джонсом?

5. Использовав метод Джонса, покажите, как формируется гра­дация негатива.

6. Постройте систему графиков для негативно-позитивного про­цесса.

7. Сформулируйте правило Гольдберга.

8. Какие звенья градационной цепи называют управляемыми и неуправляемыми?

9. Как целесообразно управлять градационной передачей фото­графического процесса?

10. В чем состоит закон Вебера — Фехнера и в каком диапазоне яркостей он соблюдается?

ЛИТЕРАТУРА

Шашлов Б. А., Шеберсгов В. И. Теория фотографических процессов. М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1993. Разд. 8.1 — 8.4.

Бабушкин Г. А.‘ Ложкин Б. Т., Нечаева Г. М. и др. Основы светотехники. Часть 1: Лабораторные работы. М.: Изд-bq МГАП «Мир книги», 1995.

Шашлов Б. А., Ложкин Б. Т., Уарова Р. М. и др. Основы светотехники. Часть 1: Задачи для практических занятий. М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1995.

2.6. ОСНОВЫ СТРУКТУРОМЕТРИИ

Характер воспроизведения мелких деталей отличается от восп­роизведения крупных деталей. С уменьшением размера детали ка­чество изображения, как правило, становится хуже. Это связано с неоднородностью структуры фотографического материала и фо­тографического почернения. Основными причинами искажения мел­ких деталей являются: рассеяние света в эмульсионном слое, зер­нистость структуры фотографической эмульсии, ореолообразование.

При рассмотрении рассеяния света в эмульсионном слое, зер­нистости структуры почернения и образования ореолов особое вни­мание следует обратить ва природу и причины возникновения этих явлений.

При изучении процессов, происходящих в эмульсионном слое при рассеянии света, необходимо разобраться в таких важных поня­тиях, как «пограничная кривая», «визуальная резкость изображе­ния», «краевая функция».

Для оценки способности слоя воспроизводить мелкие детали применяют разрешающую способность и частотно-контрастную ха­рактеристику. Следует хорошо вникнуть в сущности этих понятий и представлять причины, ведущие к уменьшению разрешающей способности и коэффициента передачи контраста.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Как искажаются мелкие детали при фотографическом воспро­изведении?

2. Какие факторы влияют на передачу мелких деталей?

3. Что такое микрозернистость и макрозернистость фотографи­ческого почернения?

4. Почему возникают ореолы и как их можно устранить?

5. Что такое разрешающая способность? Какие факторы влия­ют на разрешающую способность?

6. Что такое мира? Ее, назначение? Характеристики миры?

7. Как измерить разрешающую способность системы?

8. Что такое частотно-контрастная характеристика?

9. Как измерить частотно-контрастную характеристику мате­риала?

10. Что такое мира абсолютного контраста?

ЛИТЕРАТУРА

Шашлов Б. А., Шеберстов В. И. Теория фотографических процессов. М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1993; Разд. 9.1 — 9.5.

КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Контрольные работы являются документом, характеризующим работу заочника по овладению курсом. Студенты выполняют две контрольные работы, которые отсылаются на проверку в установ­ленные сроки. При выполнении работы необходимо дать исчер­пывающий ответ, обобщив материал, имеющийся по данной теме. После проверки работы необходимо ее тщательно исправить по замечаниям рецензента. Проверенная преподавателем и исправлен­ная студентом контрольная работа представляется преподавателю на экзамене.

В контрольной работе обязательно указывается фамилия студен­та и номер его зачетной книжки.

Номер варианта задания определяется студентом по двум после­дним цифрам номера зачетной книжки. Если номер книжки 162, то следует взять вариант 62; если номер книжки 200, то вариант 100. Затем по номеру варианта студент находит номера вопросов и за­дач по соответствующим таблицам.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Контрольная работа состоит из двух частей. В первой части студент отвечает на теоретический вопрос и решает небольшую задачу. По табл: 1 необходимо определить номер вопроса и задачи. По списку определяется сам вопрос и задача. Вторая часть конт­рольной работы № 1 состоит из задания по построению харак­теристической кривой и определению по этой кривой сенситомет­рических величин.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Строение и свойства микрокристаллов галогенида серебра.

2. Центры светочувствительности и центры вуалирования. Их роль в формировании фотографического изображения.

3. Оптические свойства тел.

4. Факторы, определяющие светочувствительность и контраст­ность эмульсий.

5. Монохроматические характеристические кривые, их получе­ние и использование в спектральной сенситометрии.

6. Оптическая сенсибилизация эмульсии. Примеры кривых спек­тральной чувствительности несенсибилизированного и сенсибилизи­рованного фотографических материалов.

7. Вуаль. Ее типы. Причины возникновения и способы борьбы с ней.

8. Механизм образования и роста центров скрытого изображе­ния.

9. Центры проявления. Их роль в образовании видимого изоб­ражения и вуали.

10. Состав проявителя и назначение его составных частей. Реак­ция проявления.

11. Классификация и строение галогенидосеребряных светочувствительных материалов.

12. Активная форма проявляющего вещества. Влияние щелоч­ности проявителя на концентрацию активной формы проявляющего вещества.

13. Определение зон светочувствительности при помощи цвето­вых испытаний.

14. Коэффициент Каллье, факторы, влияющие на его величину.

15. Принципы стандартного сенситометрического испытания фотоматериал ов.

16. Факторы, влияющие на форму и положение характеристи­ческой кривой фотографического материала.

17. Определение спектральной чувствительности фотоматериа­лов.

18. Нарисуйте схему денситометра прямого отсчета. Объясните принцип его работы.

19. Типы проявителей. Особенности состава проявителей раз­ных типов.

20. Цветовая температура источников света.

21. Сущность и назначение фотографического проявления.

22. Что называют фотографической метрологией? Какие раз­делы входят в ее состав? Какие задачи решает каждый из разделов?

23. Типы фиксажей. Области их применения.

24. Сущность процесса фиксирования. Извлечение серебра из использованных фиксажей. ^г

25. Характеристическая кривая фотоматериала. Области и осо­бые точки кривой.

26. Принципы получения кривой спектральной чувствительно­сти фотоматериала.

27. Эффективный поток. Примеры эффективных потоков.

28. Сравнительная характеристика глаза и фотографического материала как приемников лучистой энергии.

29. Световой поток. Световые величины.

30. Фотоактиничный и световой потоки. Причины влияния спек­трального состава излучения на положение характеристической кри­вой фотографического материала (его светочувствительность).

31. Сравнительная характеристика световых излучений абсолю­тно черного и реальных тепловых источников. Цветовая температура.

32. Монохроматические и интегральные световые коэффициен­ты. Спектральные кривые отражения и пропускания.

33. Оптическая плотность. Ее физический смысл. Факторы, определяющие величину оптической плотности фотографического почернения.

34. Связь величины оптической плотности фотографического почернения со структурой светового пучка и структурой чернения.

35. Поглощение света телами. Закон Бугера — Ламберта — Бера. Его приложимость к фотографическому почернению.

36. Спектральные кривые пропускания и поглощения. Практи­ческое применение этих кривых для расчета спектрального состава света, прошедшего через светофильтр.

37. Зрительное восприятие яркостей. Закон Вебера — Фехнера.

38. Световые и энергетические величины.

39. Приборы, применяемые при сенситометрическом испытании фотографических материалов.

40. Оптические клинья. Их применение в качестве модуляторов освещенности.

41. Кроющая способность серебра.

42. Отклонение от закона взаимозаместимости в фотографичес­ком процессе. Физическое обоснование этого явления.

43. Изоопака. Ее построение. Определение экспонента Шварцшильда по изоопаке.

44. Влияние цветовой температуры источника света на светочув­ствительность фотографических материалов.

45. Влияние условий проявления на сенситометрические харак­теристики фотографического материала и градацию фотографичес­кого изображения.

46. Факторы, влияющие на результаты сенситометрического ис­пытания.

47. Кривые кинетики проявления и их практическое применение.

48. Критерии светочувствительности. Экспонометрическое зна­чение выбора критерия светочувствительности.

49. Определение спектральных характеристик фотографических материалов.

50. Кривая спектральной чувствительности фотографических материалов. Классификация фототехнических пленок по спектраль­ной чувствительности.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ

1. Поверхность стола освещается лампой накаливания, располо­женной на расстоянии r= 1,5 м. Освещенность стола ~ 200 лк.

Какой будет освещенность Е₂> если лампу опустить на 0,5 м ниже.

2. Стеклянный стол копировального станка освещается изнутри точечным источником света, расположенным на расстоянии r—90 см под центром стекла. Чему равна освещенность стекла на расстоянии 30 см от центра, если сила света лампы J— 100 кд?

3. Оптическая плотность D среды увеличилась на 0,7.Как изменился коэффициент пропускания τ?

4. Оптические плотности почернения возрастают скачкообразно на постоянную величину ∆D>=0,3.Определить изменение коэффициента пропускания т с изменени­ем оптической плотности на ∆D.

5. Фотографическая пленка экспонировалась за ступенчатым оп­тическим клином с константой k=0,1.Определить отношение экспозиций Н₃ : Н₁₂, полученных пленкой за третьим и двенадцатым полями клина.

6. Отношение освещенностей за крайними точками непрерыв­ного оптического клина E₀ : E₂=100 : 1. Длина клина равна 100 мм.

Определить константу клина k.

7. Какую длину должен иметь непрерывный оптический клин с константой к=0,1, чтобы интервал освещенностей, получаемый с его помощью, был равен 3,5?

8. Слой воды толщиной l= 1 м ослабляет световой поток в два раза.

Определить интегральный показатель поглощения воды к (мм^-1).

9. Пластина, изготовленная из нейтрально-серого стекла, имеет коэффициент пропускания τ=0,6. Толщина пластинки l= 1 мм.

Какова оптическая плотность пластинки из того же стекла, но при толщине l= 4 мм?

10. Ступенчатый оптический клин имеет 11 полей. Константа клина к=0,1.

Каково отношение коэффициентов пропускания τ : τ крайних полей клина?

11. При включении нейтрально-серого светофильтра экспозиция за одиннадцатым полем клина сенситометра ФСР-4 изменилась с 0,11 до 0,022 лк с.Чему равна оптическая плотность этого светофильтра?

12. Какова фотографическая широта L материала, если извест­но, что приращение оптической плотности в пределах прямолиней­ного участка ∆D =1,2, а коэффициент контрастности у = 0,6?

13. Коэффициент контрастности материала y=2 Какой разностью оптических плотностей ∆D реагирует этот материал на экспозиции, находящиеся в пределах прямолинейного участка, если их отношение равно Н₁ : Н₂=1 : 8?

14. Вывести формулу, служащую для определения расстояния при юстировке сенситометра:

15. Определить расстояние между источником света и фотогра­фическим материалом, если известно, что между ними находится среда, оптическая плотность которой D=1,8; сила света источника J=900 кд; экспозиция, которую должен получить материал, Н=2 лк с, выдержка f=2 с.

16. Фотографическая пленка экспонировалась за ступенчатым оптическим клином, оптическая плотность первого поля которого равна 0,15, константа k=0,2.

Определить отношение экспозиций Н₅ : Н₂₀, полученных пленкой

за пятым и двадцатым полями этого клина.

17. Экспозиция, полученная поверхностью ступенчатого опти­ческого клина, обращенной к источнику света, Н₀=200 лк с. Кон­станта клина k=0,3.

Определить, за каким полем п находится участок фотографичес­кого материала, получивший экспозицию H=20 лк с, если оптичес­кая плотность первого поля клина D_l = 0,1.

18. Экспозиция Н₁= 0,32 лк с вызывает почернение, оптическая плотность которого D₁ — 0,7. Экспозиция H=2,5 лк с вызывает на этом материале почернение с оптической плотностью D₂ =1,5

Каков коэффициент контрастности материала, если известно, что обе указанные плотности соответствуют прямолинейному участку характеристической кривой?

19. Участок фотографического материала, находящийся за пла­стинкой из серого стекла с плотностью D=2,5, получил экспозицию H=0,2 лк с. Сила света источника J= 100 кд. Расстояние от источ­ника света до материала r=50 см.

Какова продолжительность выдержки?

20. Между источником света силой J=200 кд и фотографичес­ким материалом находится пластинка из нейтрально-серого стекла, оптическая плотность которого D=1,1.

Какую экспозицию Н получит материал, если он находится на расстоянии r=2 м от источника света, а время освещения t =100 с

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 1

УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ

Задание состоит в построении характеристической кривой на стандартном сенситометрическом бланке и нахождении по этой кривой сенситометрических величин.

По характеристической кривой фотографического материала оцениваются его эксплуатационные свойства. Характеристическая кривая показывает, как зависят оптические плотности почернения от сообщенных участкам экспозиций. Она строится в координатах

D =f(lg H), где D — оптические плотности почернений; lgH — лога­рифмы экспозиций.

Для получения характеристической кривой в сенситометре фото­материалу сообщается ряд экспозиций (см. рис. 2).

На рис. 2 показаны: источник света с силой света I (1); свето­фильтр искусственного солнечного света с коэффициентом пропу­скания τсв (2); серый светофильтр с оптической плотностью

Dсер.св. (3); оптический клин с оптической плотностью первого поля

Ig = Ig -k

Ig = Ig -k

Студент должен рассчитать экспозиции, полученные фотографи­ческим материалом за полями оптического клина. Затем, пользуясь рассчитанными значениями логарифмов экспозиций и значениями оптических плотностей из табл. 3, построить на специальном сен­ситометрическом бланке (рис. 1) характеристическую кривую фото­графического материала.

При отсутствии бланка следует положить на приведенный ри­сунок кальку и обвести на ней координатные оси. После этого, пользуясь видной через кальку сеткой бланка, произвести постро­ение. Совместив кальку с бланком по обведенным студентом осям, преподаватель получит возможность проверить контрольную работу.

По характеристической кривой требуется определить:

1. Светочувствительность по ГОСТ 10691.6-92

При этом следует помнить, что светочувствительность — вели­чина, обратная экспозиции, вызывающей на фотографическом ма­териале почернение с оптической плотностью, которая превышает на 0,2 оптическую плотность вуали.

2. Фотографическую широту и отношение экспозиций, соответ­ствующих крайним точкам прямолинейного участка — б и в. L=lgH_B—lgH₆ (см. учебник «Теория фотографических процессов»,с. 68).

3. Коэффициент контрастности, у.

4. Полезную фотографическую широту и отношение экспози­ций, соответствующих минимальным полезным градиентам в верх­ней и нижней частях характеристической кривой, Lполн = lg Н_n— lg Н_m,

Минимальный полезный градиент равен 0,2. Точки т и л, соот­ветствующие минимальным полезным градиентам, находят, прово­дя в нижней и верхней частях кривой касательные к ней, тангенс угла наклона которых к оси логарифмов экспозиций составляет 0,2.Данные для построения характеристической кривой: фотографический слой экспонировали в клиновом сенситометре, посгроенном по типу ФСР-4 при условиях, заданных в табл. 2.Оптические плотности полученных сенситограммы приведены в табл. 3

Условия экспонированияТаблица 2

Поиск по сайту: