Сенситометрический бланк. Построение характеристической кривой и определения параметров фотографического материала

(смотри странички 208 - 215)

Большинство величин, характеризующих наиболее значимые свойства фотографического материала, могут быть , определены , если известна его характеристическая кривая.

Характеристическая кривая фотографического материала выражает зависимость между логарифмом экспозиции и оптической плотность почернения, вызываемой этой экспозицией в результате определенной химико-фотографической обработки.

Ее принято строить в декартовых координатах при одинаковом масштабе по оси абсцисс и по оси ординат.

Рассмотрим её участки

АВ - начальный участок характеристической кривой

ВС - прямолинейный участок характеристической кривой

СЕ - конечный участок характеристической кривой

EF - практически неиспользуемый участок характеристической кривой. У некоторых фотоматериалов после достижения максимума характеристической
кривой обнаруживается наклонный участок EF|, причём Этот наклон – обратный наклону остальной части кривой. Этот участок называется oобластью соляризации. Характеристическая кривая аккумулирует важнейшие данные о фотографическом
материале. Для построения характеристической кривой и определения параметров фотографического материала с ее помощью используются сенситометрический бланк.

Для построения характеристических кривых используется стандартный сенситометрический бланк . Бланк связан с клином сенситометра: расстояние между его вертикальными осями равно константе клина. Напомним, что константа стандартного клина равна 0,15. Бланк построен так, что на нем можно легко и быстро строить характеристические кривые и определять по ним сенситометрические параметры фотографического материала (на бланке нанесена масштабная сетка я номограммы, облегчающие расчет сенситометрических параметров фотоматериалов).

По координатным осям бланка откладываются следуюШй6 величины: по оси абсцисс - логарифмы экспозиций, а по оси ординат - оптические плотности сенситограммы. Оси снабжены одинаковыми масштабными шкалами. Цена крупного деления шкал 0,1, а мелкого - 0,02. Ось оптических плотностей имеет Деления от 0,0 до 4,0. Именно такая максимальная плотность Доступна для измерения на большинстве денситометров. Начало координат оси lgH (lgH = 0) находится в середине координатной оси, имеющей протяженность от -3,0 до +3,0. Это позволяет строить на бланке характеристические кривые фотоматериалов с Различной светочувствительностью.

Для удобства построения характеристических кривых параллельно оси ординат с шагом, совпадающим по величине с конcтантой клина (0,15), проведены прямые линии, также называемые осями бланка. Оси разделены на основные и вспомогательные. Одна из основных осей совпадает с делением шкалы lgH= 1,0. т Нее через ось в обе стороны располагаются другие основные СИ бланка. Над ними сверху нанесены экспозиции, составляющие геометрическую прогрессию с модулем 2. Отношение экспозиций соседних основной и вспомогательной осей равно 2'/2 = 1,4 j.

Через каждые 0,5 единиц на оси оптических плотностей проведены горизонтальные линии, а через 0,1 единицы - тонкие горизонтальные линии, либо на основных осях повторяется масштабная шкала D.

Внизу под осью логарифмов экспозиций располагается ось светочувствительности, представляющая номограмму для расчета светочувствительности. На ней отложены значения lgS = -lgH, а оцифровка соответствует числам светочувствительности, т.е. использована логарифмическая шкала. Крайняя правая ось служит для определения коэффициента контрастности , минимального полезного градиента и среднего градиента .

5.Определение светочувствительности фотографического материала. Понятие критерия светочувствительности. Критерии светочувствительности для разных видов кинофотоматериалов. Числа светочувствительности

Критерий светочувствительности — выбранная в сенситометрической системе для определения светочувствительности величина фотографического эффекта; принцип способа количественной оценки величины светочувствительности, выражающийся обычно величиной фотографического эффекта, получение которого является существенно важным для построения фотографического изображения. в отечественной системе сенситометрии критерием светочувствительности служит оптическая плотность, превышающая на 0,2 плотность вуали, т. с. величина 0,2 +D0.

Критерий светочувствительности—величина оптической плотности, для которой определяется число светочувствительности При заданных условиях обработки. Критерий определяется по плотности, соответствующей наиболее темному участку или сюжетно важной детали объекта съемки. По отечественным стандартам в качестве критерия приняты следующие плотности:

Do+0,1 —минимальная плотность негатива, соответствующая наиболее темному участку объекта (например светлоте черного бархата). Выбрана для полного использования светочувствительности фотослоя. Этот критерий применяется для черно-белых фотокинопленок общего назначения и негативных фотопластинок;

Do + 0,85 — плотность сюжетно важной детали в цветном изображении. Определена для цветных негативных и обращаемых материалов в качестве средней плотности лица человека, а также фототехнических пленок и черно-белых аэрофотопленок (плотность D = 0,9... ...1,1 соответствует наибольшему разрешению);

Do + 0,9 — плотность, соответствующая средней точке М на линии S — Т (рис. 170). Определена для черно-белых обращаемых пленок, поскольку характеристические кривые этих пленок имеют прогиб, а также для контратипных, позитивных, фонограммных кинопленок и позитивных фотопластинок; Do + 1 — критериальная плотность для позитивных материалов.

Основная единица светочувствительности по ГОСТу (единица ГОСТа)есть светочувствительность такого фотографического материала, на котором при данных условиях обработки экспозиция в I лк-сек даёт оптическую плотность 0,1+П( — негативными кинофотоматериалов и 0,9+D₀ – для позитивных киноплёнок.

Под осью IgH на сенситометрическом бланке помещена специальная шкала светочувствительности. Эта шкала построена таким образом, что в каждой её точке значение светочувствительности равно величине, обратной значению экспозиции для лежащей над ней точки оси IgH. Для того чтобы найти значение светочувствительности, из точки характеристической кривой, соответствующей критерию светочувствительности, достаточно опустить перпендикуляр на эту шкалу. При этом не стоит забывать умножить полученное число на коэффициент
0,8 - в случае фотонегатива
0,5 - в случае кинонегатива
10 - в случае кинопозитива
5 - в случае диапозитива.

в других системах сенситометрии, которые я вам упоминала, свои единицы светочувствительности. В DIN - это единицы DIN, в ASA - это единицы ASA. Сейчас стремятся стандартизовать в международном масштабе различные системы светочувствительности. Новые обозначения пишутся ISO (International Standart
Organisation- международная организация стандартов). Система ИСО основывается на нормативах этой организации. В ней численные значения чувствительности ASA и логарифмической шкалы DIN сохраняются. Для того, чтобы различить шкалы, к логарифмическим величинам добавляют знак «°» (градус): например, ASA 25/15
DIN обозначают ISO 25/15°.

6. Полное сенситометрическое испытание кинофотоматериалов. Кинетика проявления чёрно-белых кинофотоматериалов. Выбор рекомендованного времени проявления по кривым кинетики

Рассмотрим кратко, что такое кинетика применительно к процессу обработки кинофотоматериалов. Понятно, что «кинетика» имеет какое-то отношение к скорости. Так вот под кинетикой проявления в фотографии понимают скорость проявления.

Проявление – это сложный химически процесс с избирательного восстановления тех кристаллов галогенида серебра эмульсионного слоя, которые содержат известные вам центры скрытого изображения определённых размеров и надлежащего расположения, возникшие в результате действия света. Все это кроме «действия света» относится и к центрам вуали: они, как известно, тоже проявляются независимо от нашего желания. В результате этого избирательного восстановления образуется новая фаза так называемые зёрна металлического серебра за счёт полного восстановления
кристаллов галогенида серебра.

На скорость проявления будут влиять скорости следующих процессов:

набухание желатинового слоя фотоматериала, и его толщина;

диффузии проявляющих веществ и других компонентов проявляющего раствора;

адсорбция проявляющих веществ и других компонентов проявителя; восстановление ионов серебра;

десорбция, диффузия и химические реакции окисленной формы

проявляющего вещества;

гидратация и диффузия ионов галогенидов, образующихся при восстановлении галогенида серебра и проч.

Если выделить из этих процессов основные, то

Скорость проявления и количество ПРОДУКТА проявления за известным отрезок времени определяются следующими взаимосвязанными процессами:
1. химической реакцией избирательного восстановления галогенида серебра проявляющим веществом по схеме:

AgHal + Red — Ag + Ox +Hal.
где Red - восстановитель (проявляющее вещество) - reduclanl.

Ox - продукт окисления (окисленная форма проявляющего вещества) - oxidate.

Электрохимический механизм:

Red —► Ох +"ё , и затем Ag' + е—» Ag .

Совершенно очевидно, что скорость этой реакции будет тем выше, чем выше концентрации проявляющею вещества и ионов серебра у поверхности восстанавливаемою кристалла.

2. диффузионными процессами поступления проявляющего вещества внутрь эмульсионного слоя и ухода из слоя в раствор растворимых продуктов реакции - окисленной формы проявляющего вещества и ионов галогенида.

Скорость любого сложного химического процесса определяется скоростью наиболее медленно текущей его стадии.В случаи реального фотографического процессе чаще всего встречаются с промежуточным случаем скорость обоих процессов соизмеримы, поэтому скорость всего процесса в той или иной пропорции определяется ими обеими.

Кинетика проявления зависит от большого числа переменных: от общего содержания солей в проявителе, от рН проявителя, от проявляющего вещества, от некоторых красителей, от продуктов окисления проявителя, от содержания бромида, противовуалирующих веществ, растворителей галоидного серебра и мн. др.

График кинетики проявления показывает зависимость гаммы светочувствительности и плотности вуали от продолжительности проявления фотослоя. Кривые графика построены по характеристическим кривым сенситограмм, проявленным при разном времени. График содержит значения всех параметров для различного времени проявления (вертикальная штриховая линия) или по одному какому-либо заданному параметру — время проявления и остальные параметры. Для цветных фотослоев приводятся частичные кривые вместо одной. График служит в основном для нахождения оптимального времени проявления при заданном значении гаммы.

Кривые кинетики проявления дают представление об изменении сенситометрических параметров со временем проявления, они служат для нахождения оптимального времени проявления и расчета сенситометрических параметров, выставляемых на упаковке фотоматериала.

Для каждого типа фототехнического материала задаются рекомендуемым коэффициентом контрастности и находят, при каком времени проявления будет достигнут . Для этого времени определяют число светочувствительности S и . Таким образом, характеристики пленки связаны не только с условиями проявления, но и со временем проявления. При изменении времени проявления характеристики пленки изменяются.

Обычно эти кривые строят на полулогарифмическом бланке На нем ось ординат логарифмическая (отложены логарифмы величин, а нанесены сами величины), поэтому она неравномерная. Такая шкала позволяет на одном бланке наносить параметры, сильно различающиеся по величине. Ось времен проявления - обычная.

Скорость проявления можно описать следующим выражением:

V=—. где D – оптическая плотность почернения, a t - время проявления.

Если построить график зависим скорости проявления от его времени ,то _МЬ1 увидим, что, во-первых. Проявление начинается не сразу ,а через некоторый отрезок времени, который называется индукционным периодом
Предполагается, что его существование обусловлено поверхностным отрицательным зарядом кристаллов галогенида серебра, который отталкивает отрицательно заряженные ионы проявляющего вещества. Начальный участок кривой имеет S-образную форму. Скорость проявления быстро возрастает достигает своего максимума ,а потом плавно падает. Чем это может быть вызвано?

Увеличение оптической плотности во времени проявления- на втором графике.

Оптическая плотность сначала быстро растёт ,а затем практически не увеличивается. Возрастание оптической плотности в процессе проявления определяется либо ростом среднего размера проявленных частиц серебра, то есть степени проявленности отдельных микрокристаллов, либо увеличением количества проявляющихся и проявленных микрокристаллов, либо тем и другим.

На втором графике изображены две кривые EX=f(t). Сплошной линией
обозначена зависимость при проявлении фотослоя, экспонированного со стороны эмульсии, а пунктирной - со стороны основы Т.е. у первого центры скрытого изображения образовались у поверхности, а у в второго - вблизи поверхности основы. При проявлении скорость процесса первою в основном зависела только от
скорости химической реакции, а во втором случае скорость определял ещё и диффузионный фактор.