Характеристика фотографических материалов.

Фотографические материалы (фотоматериалы) классифицируют:

§ по назначению (аэрофотопленки, фототехнические пленки и др.);

§ по цвету получаемого фотографического изображения (черно-белые, спектрозональные и цветные);

§ по строению (фотопленки, фотопластинки, фотобумага).

Все фотоматериалы имеют подложку (основу) и светочувствительный или эмульсионный слой.

В аэрофотографии применяются подложки из прозрачных (триацетатных или лавсановых) пленок. При фототеодолитных съемках подложкой используемых фотоматериалов обычно служат тонкие стеклянные пластинки.

Светочувствительный слой фотографических материалов представляет собой тонкую прозрачную пленку, большей частью желатиновую, содержащую во взвешенном состоянии галоидные соли серебра (бромистые, йодистые и хлористые) в виде отдельных кристалликов-зерен. Под воздействием света серебро освобождается, что и приводит к почернению эмульсионного слоя, тем большему, чем интенсивнее оно было. С помощью органических красителей (сенсибилизаторов) регулируют спектральную чувствительность эмульсии.

В аэрофотосъемочных работах применяются фотопленки: черно-белая панхроматическая, изопанхроматическая и инфрахроматическая; цветные спектрозональные для условной цветопередачи (спектрозональные); цветные для натурального воспроизведения объектов местности. При фототеодолитной съемке применяют изоортохроматические или панхроматические пластинки.

Цветные и спектрозональные пленки отличаются от черно-белых строением эмульсии. У цветных пленок эмульсия состоит из трех светочувствительных слоев (рис 3): верхнего, несенсибилизированного, чувствительного только к синим лучам; среднего, обладающего наибольшей чувствительностью к зеленым лучам; нижнего, имеющего максимальную чувствительность к красной области спектра. Между первым и вторым слоями эмульсии размещен желтый фильтровой слой. Он необходим для исключения влияния синих лучей на нижние слои.

На обратной стороне основы нанесен противоореольный слой. Окраска его так же, как и фильтрового слоя, уничтожается при фотохимической обработке. В процессе обработки, кроме того, все эмульсионные слои окрашиваются в цвета, дополнительные к цветам лучей, действовавших на них.Следовательно, правильная цветопередача изображения может быть получена только при позитивной печати с цветного негатива на цветную фотобумагу или диапозитивную пленку.

Спектрозональная пленка в отличие от цветной содержит эмульсию, состоящую из двух слоев, как правило, инфрахроматического и панхроматического. Цветопередача на этой пленке искажена, но она позволяет получать многие детали изображения, теряющиеся на черно-белой и цветной аэропленках.

Для правильного использования фотографических материалов необходимо знать их фотографические характеристики: светочувствительность, контрастность, фотографическую широту, вуаль, цветоточувствительность, разрешающую способность и др.

Определяются они по данным сенситометрических испытаний фотоматериала. Сенситометрия – раздел фотографической науки, посвященный учению об измерении фотографических свойств светочувствительных слоев. Сущность испытаний в том, что различным участкам фотоматериала, помещенного в прибор сенситометр, сообщаются различное закономерно изменяющееся количество света Н (свет пропускается через ступенчатый клин постепенно меняющейся оптической плотности). Затем экспонированный материал в определенных условиях проявляется, фиксируется, промывается и сушится. Такой негатив, состоящий из полей различной плотности, называется сенситограммой. (Например, 1/10 прозрачность, 10 – непрозрачность, ее десятичный логарифм = 1, это плотность D).Далее на специальном приборе – денситометре измеряются оптические плотности D. Результаты измерений наносят на график, по оси абсцисс которого отложены логарифмы экспозиций , а по оси ординат – оптические плотности D. Графическое отображение зависимости D от называется характеристической кривой, типичный вид которой показан на рис. 4.

Различаются следующие участки характеристической кривой. Участок от точкиа до точки б, на которой оптическая плотность остается постоянной, несмотря на увеличение экспозиции; это почернение, не зависящее от экспозиции, называется вуалью. Участок характеристической кривой от точки б до точки в называется областью недодержек. Минимальное почернение от точки б, едва отличимое от вуали и соответствующее низшей точке области недодержек, называется порогом почернения. Участок бв характеризуется тем, что равным приращениям логарифма экспозиций соответствует неравные между собой и притом постепенно возрастающие приращения оптической плотности. После этого участка следует область, где плотность возрастает равномерно, т.е. увеличению на определенную величину соответствует увеличение плотности на одну и ту же величину; этот участок представляет прямую линию и называется областью правильных, или нормальных экспозиций. Далее скорость нарастания оптической плотности уменьшается и в точке делается равной нулю: этот участок кривой направлен выпуклостью вверх и называется областью передержек.

Точка соответствует максимальной оптической плотности, которая получается на данном фотоматериале при данных условиях проявления. При еще больших экспозициях получаются меньшие плотности, т.е. кривая идет вниз. Эта часть кривой называется областью соляризации.

Характеристическая кривая позволяет определить светочувствительность, коэффициент контрастности и фотографическую широту. Величина вуали, которая также представляет важную характеристику, определяется посредством измерения неэкспонированного участка сенситограммы.

Светочувствительность S – величина, обратно пропорциональная экспозиции, вызывающей после фотообработки заданную оптическую плотность D.

Контрастность – способность эмульсии пленки передавать различие в яркости отдельных частей снимаемых объектов: характеризуется коэффициентом контрастности g. Он определяется тангенсом угла наклона между направлением прямолинейного участка характеристической кривой и осью абсцисс:

(6)

Коэффициент зависит и от времени проявления. Наибольшая величина g, достигаемая при данных условиях проявления, называется максимальным коэффициентом контрастности .

Уменьшение величины g после достижения связано с ростом вуали. материалы подразделяются на «мягкие» ( ), “нормальные” ( ), «контрастные» ( ), «особоконтрастные» ( ).

При съемке контрастных объектов используют мягкие фотоматериалы, для сверхконтрастных объектов – нормальные, а для малоконтрастных – контрастные и особоконтрастные.

Фотографическая широта L фотопленки есть разность десятичных логарифмов экспозиций начала и конца прямолинейного участка характеристической кривой т.е.

(7)

Она определяет диапазон количества света, под воздействием которого получается нормальный негатив.

Величина вуали характеризует степень почернения фотоматериала, не подвергавшегося действию света. Для фотопленок она должна находиться в пределах 0,2–0,3. Цветочувствительность (спектральная чувствительность) фотопленки – чувствительность эмульсии к определенным участкам спектра и ее способность передавать цвета снимаемых объектов с различной степенью почернения.

Разрешающая способность R - число раздельно фотографически воспроизводимых на отрезке в 1 мм черно-белых штрихов равной ширины. Параметр R не полностью характеризует возможность получения фотографического изображения малоразмерных объектов различной яркости, но пока еще является общепринятым критерием для оценки фотографических приемников в этом отношении.