Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение
Подождите немного. Документ загружается.
281
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
(à) Êîíäåíñîðíûé óâåëè÷èòåëü (èëè ïðîåêòîð)
Çåðêàëüíàÿ îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü
ËÊÊÔ Î
ËÊÊÐ ÎÔ
ËÐÔ
Í
Ô
Á/Ô
Ë
ÐÔÁ/Ô
Äèôôóçíàÿ îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü
Äèôôóçíàÿ îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü
Äèôôóçíàÿ îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü
Äâîéíàÿ äèôôóçíàÿ îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü
(b) Äèôôóçíûé óâåëè÷èòåëü
(c) Ïðîñìîòðîâîå óñòðîéñòâî íà ïðîñâåò
(d) Êîíòàêòíàÿ ïå÷àòü
(å) Äèôôóçíàÿ êîíòàêòíàÿ ïå÷àòü
ËÊÊ
Рис. 14.4 Пять типичных фотографических вариантов оптики печати/просмотра и соответст
вующие им виды оптических плотностей; «Л»— лампа; «К» — линзы конденсора; «Ф» — фото
пленка; «О» — объектив; «Р» — рассеиватель; «Б/Ф» — фотобумага или фотопленка.
плотности диффузные, однако далеко не так высоки, как плотности зеркальные. В этом
случае мы говорим о таком понятии, как двойная диффузная оптическая плотность.
14.14.4 Измерение зеркальной и диффузной оптических плотностей
В свое время на геометрии освещения и просмотра при зеркальной, диффузной и
двойной диффузной денситометриях были приняты соответствующие стандарты
(American Standards Association, 1959; ISO, 1955), однако фактические условия не мо
гут точно соответствовать этим стандартам, поэтому, чтобы серебряные изображения
ми достигли максимальной репродукционной точности, необходима тщательная ка
либровка воспроизводящего оборудования.
В красочных фотографических (но не электрофотографических) изображениях
светорассеяние в целом невелико, благодаря чему невелика и зависимость их визуаль
ного восприятия от геометрии освещения и геометрии просмотра. Поэтому при оценке
оптических плотностей в цветных фотопленках вполне можно ограничиться показате
лем диффузной оптической плотности, причем даже тогда, когда пленки эти ориенти
рованы на увеличение или проектирование без светорассеяния. При этом стоит напом
нить, что величины реальных оптических плотностей могут оказаться чуть выше, чем
измеренные величины.
На рис. 14.3 (а) и 14.3 (b) показаны схемы приборов, в которых образец освещается
диффузно, а замеряется зеркально; на рис. 14.3 (с) — наоборот: освещение зеркально,
замер — диффузный; то есть, в обоих случаях выполняется замер диффузной оптиче
ской плотности.
Зеркальные световые потоки денситометров обычно идут в пределах ±5° к оптиче
ской оси прибора. Диффузного освещения обычно добиваются с помощью матового
стекла или светорассеивающего пластика, а диффузного светозахвата (рис. 14.3 [с]) —
за счет установки фотоэлемента вплотную к измеряемой поверхности.
14.15 КОПИРОВАЛЬНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ПЛОТНОСТИ
14.15.1 Черно@белые бромсеребряные фотопленки
Когда фиксируются оптические плотности бромсеребряных материалов, идеаль
ным освещением является свет, спектральное распределение энергии которого близко
к таковому в практических условиях. Спектральная чувствительность фотоэлемента в
данном случае также должна быть сходна со спектральной чувствительностью копи
ровального фотоматериала (бумаги или дубльпленки).
Однако серебряные изображения, как правило, спектрально неселективны, поэтому
пользоваться можно источником почти любого спектрального распределения и датчи
ками любого типа. Единственным исключением является ситуация, когда желтоватое
серебряное изображение печатается на несенсибилизированной фотобумаге (или плен
ке): в этом случае визуальные плотности фотопленки (или те, что были зарегистрирова
ны фотоэлектрическим путем по широкой спектральной полосе) будут ниже, чем опти
ческие плотности «с точки зрения» фотобумаги. Следовательно, в данной ситуации дол
жен применяться детектор, спектральная чувствительность которого аппроксимирует
спектральную чувствительность фотобумаги (точнее, того материала, который чувстви
телен только к волнам короткой и ультракороткой частей спектра — т.е. «синей» и
«ультрафиолетовой»). Оптические плотности, измеренные таким путем, будут имено
282
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
ваться «копировальными оптическими плотностями» или «актиническими оптически
ми плотностями».
14.15.2 Цветные фотопленки
Когда измеряются оптические плотности цветных фотопленок, предназначенных
к печати на других цветных пленках или бумагах, то вновь говорят о копировальных
оптических плотностях. Коль скоро слои цветного фотоматериала имеют разную спек
тральную чувствительность, то выполняются три замера, а не один.
Простейшим является замер оптических плотностей за тремя зональными фильт
рами (то есть фильтрами с разными спектральными коэффициентами пропускания),
которые в связке со спектральной чувствительностью фотоэлемента имитируют эф
фективные спектральные чувствительности слоев фотобумаги. Точное соответствие
чувствительности по всем длинам волн получить почти невозможно, однако на прак
тике оно и не требуется: главное, чтобы послойные коэффициенты контрастности (три
величины гамма), измеренные денситометром, были аналогичны таковым «с точки
зрения» фотобумаги или дубльпленки.
Денситометры, как правило, имеют калибровочные настройки, позволяющие слег
ка корректировать результирующие значения поканальных гамма, что можно с успе
хом применять для компенсации погрешностей зональных гаммаизмерений по раз
ным комплектам красителей. Однако пользование этими регулировками становится
хлопотным и неудобным, когда в одном сеансе измерений участвуют материалы с раз
ными комплектами красителей.
Исходя из этих и некоторых других соображений на практике должны использо
ваться денситометры со стандартными величинами т.н. спектрального произведения.
ð
Спектральное произведение (Р) — это произведение спектрального распределе
ния энергии потока излучения (S) (падающего на исследуемый образец и изме
ренного с шагом в 10 нм) и величины относительного спектрального отклика фо
топриемника (s); то есть:
PSs=×
.
14.15.3 Status M
Спектральное произведение, рекомендованное для измерений копировальных оп
тических плотностей, носит название Status M (см. таблицу 14.1 — P
MB
, P
MG
, P
MR
; а так
же рис. 14.6) (ISO, 1984). Отметим, что раньше в стандарте были прописаны характе
ристики лишь Status M и Status MMфильтров (Miller и Powers, 1963; Dawson
и Voglesong, 1973).
Следует подчеркнуть, что спектральное распределение энергии потока излучения,
падающего на образец, — это функция от спектрального распределения энергии света
лампы денситометра и спектральных коэффициентов пропускания (или отражения)
его оптической системы, включая фильтры. Учет сего факта необходим, в частности,
для спецификации ультрафиолетовых и инфракрасных свойств осветителя, т.к. ис
следуемый образец может оказаться люминесцирующим и занизить величины изме
ряемых оптических плотностей.
Низкие цифры оптических плотностей могут также стать следствием применения
фотоэлемента с повышенной чувствительностью к излучению инфракрасной части
спектра, волны которого свободно проходят как сквозь фотографические красители,
так и сквозь вещества, из которых состоят зональные фильтры прибора.
283
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
ТАБЛИЦА 14.1
ISOстандартные спектральные распределения энергии денситометрических осветителей (S)и
ISOстандартные десятичные логарифмы денситометрических спектральных произведений (P)
Длина волны (нм)
S
H
S
A
P
MB
P
MG
P
MR
340 4 4
350 5 5
360 6 6
370 8 8 Наклон
= 0.250
на нм
380 10 10
390 12 12
400 15 15
410 18 18 2.103
420 21 21 4.111
430 25 25 4.632 Наклон
= 0.106
на нм
440 29 29 4.871
450 33 33 5.000
460 38 38 4.955
470 43 43 4.743 1.152
480 48 48 4.343 2.207
490 54 54 3.743 3.156
500 60 60 2.990 3.804
510 66 66 1.852 4.272
520 72 72 4.626
530 79 79 Наклон
=–0.220
на нм
4.872
540 86 86 5.000
550 93 93 4.995
560 100 100 4.818
570 107 107 4.458
580 111 114 3.915 Наклон
= 0.260
на нм
590 115 122 3.172
600 116 129 2.239
610 119 136 1.070
620 117 144 2.109
630 113 151 Наклон
=–0.120
на нм
4.479
640 107 158 5.000
650 102 165 4.899
660 94 172 4.578
670 89 179 4.252
680 80 185 3.875
690 72 192 3.491
700 62 198 3.099
710 53 204 2.687
720 45 210 2.269
730 37 216 1.859
740 31 222 1.449
750 24 227 1.054
760 19 232 0.654
770 15 237 0.254
Наклон =
–0.040 на
нм
284
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
ТАБЛИЦА 14.1 (Продолжение)
ISOстандартные десятичные логарифмы денситометрических спектральных произведений (P)
Длина волны (нм)
P
AB
P
AG
P
AR
P
TB
P
TG
P
TR
340 < 1.000
350 1.000
360 1.301
370 Наклон =
0.380 на
нм
2.000
380 2.477
390 3.176
400 3.778
410 4.230
420 3.602 4.602
430 4.819 4.778
440 5.000 4.914
450 4.912 Наклон =
0.220 на
нм
4.973
460 4.620 5.000
470 4.040 4.987 < 1.000
480 2.989 4.929 3.000
490 1.566 4.813 3.699
500 0.165 1.650 4.602 4.447
510 3.822 4.255 4.833
520 Наклон =
–0.140 на
нм
4.782 3.699 4.964
530 5.000 2.301 5.000
540 4.906 1.602 4.944
550 4.644 Наклон =
0.270 на
нм
< 1.000 4.820 < 1.000
560 4.221 4.623 1.000
570 3.609 4.342 1.778
580 2.766 3.954 2.653
590 1.579 3.398 4.477
600 2.568 2.845 5.000
610 Наклон =
–0.170 на
нм
4.638 1.954 4.929
620 5.000 1.000 4.740
630 4.871 < 1.000 4.398
640 4.604 4.000
650 4.286 3.699
660 3.900 3.176
670 3.551 2.699
680 3.165 2.477
690 2.776 2.176
700 2.383 1.699
710 1.970 1.000
720 1.551 < 1.000
730 1.141
740 0.741
750 0.341
760
770 Наклон =
–0.040 на
нм
285
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
Таким образом, стандартные условия измерения копировальных оптических плот
ностей на пропускание требуют, чтобы в роли источника света выступал стандартный
Аосветитель, расположенный за теплопоглощающим фильтром (спектральные рас
пределения энергии Аосветителя за теплопоглощающим фильтром [S
H
] и без оного
[S
A
] даны в табл. 14.1 и на рис. 14.6). Добавка теплопоглощающего фильтра защищает
образец от чрезмерного теплового воздействия, чем помогает избежать вероятности
получения неправдоподобно низких величин оптических плотностей.
При работе с отражающими материалами в применении теплопоглощающего
фильтра нет необходимости: коль скоро максимально достижимые оптические плот
ности на отражение много меньше максимальных оптических плотностей на пропус
кание, отклик фотоэлемента на инфракрасное излучение — это лишь малая толика от
его общего отклика. Однако когда речь идет об оптических плотностях на пропуска
ние, даже ничтожно малая чувствительность датчика к излучению инфракрасной час
ти спектра может полностью исказить результирующие данные. Таким образом, при
работе с пропускающими материалами крайне необходима теплопоглощающая
фильтрация светового потока денситометра.
Отметим, что величина ультрафиолетового компонента в спектре стандартного
Аосветителя слишком мала для того, чтобы спровоцировать люминесценцию, тем
паче когда свет падает на образец, пройдя перед этим через красный, зеленый и синий
фильтры. В результате имеет место существенно меньшая облученность образца ульт
рафиолетом, чем в случае освещения белым светом.
Защита от крайнего красного и инфракрасного излучений рекомендована также
при работе телекинооборудования (см. раздел 23.5). В противном случае, если вдруг
чувствительность фотоэлементов в этих областях спектра окажется выше, чем у сет
чатки глаза, то отличия в спектральных коэффициентах пропускания по крайнему
красному и инфракрасному участкам у красителей разных типов могут привести к
грубым нарушениям контрастности cyanвоспроизводящего изображения и, следова
тельно, нарушениям хроматического баланса изображения результирующего
(Kozanowski, 1964).
Когда речь идет о цветных негативах, то почти всегда говорят о копировальных оп
тических плотностях. В маскированных фотоматериалах (таких, как Kodacolor
и Eastman Color Negative), то есть материалах, содержащих оптически активные крас
кообразующие компоненты, минимальные значения копировальных оптических
плотностей будут весьма высокими за счет поглощения маской световой энергии в ко
ротковолновой («синей») и средневолновой («зеленой») областях спектра.
Типичные кривые, демонстрирующие копировальные оптические плотности как
функцию от десятичного логарифма экспозиции у материалов с оптически активными
краскообразующими компонентами, даны на рис. 14.5.
Пленки, предназначенные к регистрации сцен (то есть обычные негативные фото
пленки), как правило, имеют гамма порядка 0.65. Мы видим, что характеристические
кривые таких пленок (рис. 14.5 [а] и 14.5 [b]) в целом одинаковы, за исключением
того, что кривая любительской пленки (рис. 14.5 [b]) длиннее, чем соответствующая
кривая пленки профессиональной. Последнее раздвигает границы допустимых по
грешностей экспозиции (большая фотографическая широта), что весьма желательно
при любительской фотосъемке.
На рис. 14.5 (с) дана кривая промежуточной позитивной дубльпленки (Eastman
Color Intermediate) с коэффициентом контрастности очень близким к 1.0 (гамма
»
1.0),
что позволяет при копировании на эту пленку с Eastman Color Negative получить пози
286
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
287
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
Рис. 14.5 Типичные характеристические кривые цветных негативных фотопленок: (а) — про
фессиональная негативная фотопленка (класс Eastman Color Negative); (b) — любительская не
гативная фотопленка (класс Kodacolor); (с) — промежуточная контратипная пленка (класс
Eastman Color Intermediate).
Копировальные оптические плотности даны как функции от логарифма относительной экс
позции каждого слоя. Высокие значения минимальных оптических плотностей по синечувст
вительному и зеленочувствительному слоям объясняются наличием оптически активных
краскообразующих компонент.
тивное промежуточное изображение с коэффициентом контрастности примерно рав
ным 0.65. После копирования этого изображения вновь на промежуточную пленку
дубльнегатив опять будет иметь гамма 0.65 (см. рис. 12.8), поскольку результирую
щая гамма изображения, полученного при печати с одного фотоматериала на другой,
равна произведению их коэффициентов контрастности.
Наконец стоит отметить, что копировальные оптические плотности Status M бази
руются на спектральных чувствительностях типичных фотобумаг. Когда при работе
со специфическими фотобумагами требуются более точные значения копировальных
оптических плотностей фотопленок, их можно вычислить из соответствующих спек
тральных данных.
14.16 ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ПЛОТНОСТИ
14.16.1 Status A
Нельзя сказать, что спектральное произведение Status M идеально подходит к кра
сителям, используемым в цветных обращаемых фотоматериалах, в связи с чем для по
следних стандартизировано (ISO, 1984) спектральное произведение Status A (см. табл.
14.1 — P
AB
, P
AG
, P
AR
— и рис. 14.7). Осветители при Status A те же, что и при Status M.
Отметим также, что ранее в стандарте были прописаны лишь спектральные характе
ристики Status A, Status AA и Status Dфильтров (Brewer, Goddard и Powers, 1955;
Miller и Powers, 1963; Dawson и Volgesong, 1973).
Важно отметить, что параметры различных спектральных произведений (Status A,
Status M и др.) ориентированы не на какуюлибо специфическую сферу применения,
а на некий конкретный набор «позитивных» красителей. Следовательно, для общего
контроля и тестирования работы того или иного позитивного фотоматериала необхо
димо подбирать подходящее спектральное произведение.
288
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
Рис. 14.6 Спектральное произведение Status M, стандартизированное для измерения копиро
вальных оптических плотностей: (а) — относительное спектральное распределение энергии
света лампы денситометра на отражение; (b) — относительное спектральное распределение
энергии света лампы денситометра на пропускание. Числовые данные см. в табл. 14.1
Наконец, отметим, что оптические плотности, измеряемые при Status A, часто на
зывают интегральными оптическими плотностями, поскольку за каждым фильтром
измеряется общий (интегральный) эффект поглощения света всеми красителями по
данной спектральной полосе.
14.16.2 Status T
Фильтры, обычно используемые при получении сепарированных негативов с цвет
ных фотооригиналов (см. раздел 15.7, гл. 28 и раздел 32.6), дают результирующие
спектральные чувствительности несколько отличные от таковых в спектральном про
изведении Status A, в связи с чем для описания процесса получения негативных сепа
раций было принято дополнительное стандартное спектральное произведение Status T
(табл. 14.1 — P
TB
, P
TG
, P
TR
; рис. 14.7), предполагающее то же спектральное распределе
ние энергии осветителя, что при Status M и Status A (ISO, 1984).
По рис. 14.7 видно, что «синий» и «зеленый» компоненты спектрального произведе
ния Status T шире, чем таковые в Status A, но при этом «красный» спектральный пик
Status T расположен на более коротких волнах (в европейском денситометрическом
стандарте коротковолновая чувствительность несколько более селективна — Status E).
У большинства цветных фотоматериалов и при большинстве фактических освети
телей цвет образца с равновеликими значениями интегральных оптических плотно
стей — близок к серому. Однако точное равенство этих плотностей не обязано соответ
ствовать строгосерому, и, вероятнее всего, при данном конкретном осветителе точно
го соответствия не будет (если, конечно, спектральное произведение не было специаль
но подобрано к данному набору красителей и спектральному составу освещения).
На рис. 14.8 даны характеристические кривые обращаемой фотопленки, построен
ные по данным интегральных оптических плотностей. Поскольку в обращаемых плен
ках высоким уровням экспозиции соответствуют низкие оптические плотности, кри
вые наклонены вниз (а не вверх, как в негативных фотоматериалах). Отметим, что
289
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
Рис. 14.7 То же, что и на рис. 14.6, но для спектральных произведений Status A (измерение ин
тегральных оптических плотностей в цветных позитивах) и Status T (измерение оптических
плотностей цветных сепараций).
приведенные кривые характерны для тех пленок, главное назначение которых — вос
производить оригинальные изображения в расчете на последующее дуплицирование
(к примеру, пленка Ektachrome Commercial). Следовательно, характеристические кри
вые этих пленок почти линейны, то есть коэффициент их контрастности примерно ра
вен 1.0. С пленок данного типа печать обычно выполняется либо на промежуточных
негативных пленках с гамма порядка 0.65 (и подобными показанной на рис. 14.5 [а]
характеристическими кривыми), либо же на обращаемых фотопленках, пригодных к
созданию проекционных слайдизображений (см. ниже).
1
На рис. 14.9 дан набор характеристических кривых, где «красная», «зеленая»
и «синяя» интегральные оптические плотности даны как функции от десятичного ло
гарифма экспозиции обращаемой (а) и двух контратипных (b и c) негативных пленок;
баланс этих пленок таков, что при экспонировании их светом рекомендованной цвет
ности на большинстве экспозиционных уровней результирующие стимулы восприни
маются серыми (разумеется, в предписанных этим материалам условиях просмотра).
Действительно, когда речь идет о проекционном показе в затемненном помещении
при желтоватом свете проектора (Hunt, 1965), воспроизведение серого стимула потре
бует того, чтобы соответствующий элемент изображения при дневном свете выглядел
синеватым (см. раздел 5.7). Именно поэтому кривые рис. 14.9 (а) даже приблизитель
но не совпадают друг с другом: чтобы получить синеватый оттенок при дневном свете
«синие» оптические плотности должны быть меньше, чем плотности «зеленые», а
«красные» — больше.
Кривые рис. 14.9 (b) относятся к материалу, предназначенному для проекционного
290
ГЛАВА 14 СЕНСИТОМЕТРИЯ И ДЕНСИТОМЕТРИЯ
Рис. 14.8 Типичные характеристические кривые цветных обращаемых фотопленок (класса
Ektachrome Commercial), предназначенных для дальнейшего копирования (но не для проекци
онного показа). Интегральные оптические плотности даны как функции от десятичного лога
рифма экспозиции каждого слоя.
1
Строго говоря, у данных материалов должны измеряться копировальные оптические плот
ности, однако при позитивных изображениях чаще используются интегральные оптические
плотности, причем даже тогда, когда изображения ориентированы на печать.