Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение
Подождите немного. Документ загружается.
В результате, к примеру, узкая белая полоса, лежащая на темном фоне, воспроизво
дится голубоватой.
Измерения MTF цветных фотоматериалов четко указывают на наличие описанных
выше диффузных процессов, что хорошо видно по рис. 18.17: желтое красочное изо
бражение обладает максимально высокой фотографической MTF, а голубое — самой
низкой (за исключением низких пространственных частот).
Отметим, что на рис. 18.17 шкала MTF и шкала пространственных частот — лога
рифмические. Нетрудно догадаться, что логарифмированная шкала MTFзначений
визуально равномернее, нежели линейная. Таким образом, смысл логарифмирования
шкалы пространственных частот состоит в том, чтобы «переориентировать» послед
нюю на границы между стимулами низких пространственных частот, к которым зре
ние человека чувствительнее всего, тогда как высоким частотам, где зрительный от
клик минимален, логарифмированная шкала уделяет меньше всего «внимания». При
этом, однако, логарифмирование не учитывает тот факт, что зрение человека дает не
который (хотя и малый) отклик на границы между стимулами особо низких простран
ственных частот (см. рис. 18.16).
18.16 СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ВИЗУАЛЬНОЙ РЕЗКОСТИ
ЦВЕТНЫХ ФОТОИЗОБРАЖЕНИЙ
18.16.1 Изменение последовательности светочувствительных слоев
Коль скоро визуальная резкость красочных изображений, образованных слоями
цветного фотоматериала, неодинакова, то порой появляется возможность улучшить
общую визуальную резкость изображения за счет выбора нетрадиционной последова
тельности слоев: именно поэтому в некоторых цветных дубльпленках
1
зеленочувстви
тельный слой, образующий magentaизображение, поливается сверху, а синечувстви
тельный, образующий yellowизображение, — снизу (см. раздел 12.11). Поскольку у
magentaизображения вклад в общую фотографическую MTFпленки максимальный,
а у yellowизображения — минимальный, то желательно, чтобы magentaизображение
было как можно резче.
Зеленочувствительный слой (magentaслой) фотопленок, экспонируемых фотоап
паратом, также можно полить сверху, а синечувствительный (yellowслой) — снизу.
Последнее осуществимо путем применения сверхвысокочувствительного «синего»
слоя, который экспонируется даже несмотря на то, что поверх всех слоев лежит фильт
ровый желтый слой (Moser и Fritz, 1975).
18.16.2 Уменьшение толщины красочных изображений
Чтобы повысить коэффициент фотографической MTF некоторые слои изготавлива
ются сверхтонкими. Общая толщина высушенной цветной пленки (которая может со
стоять из 10 и даже более слоев) сегодня достигает порядка 5—10 mm (Meyer, 1965;
Engel, 1968), что хорошо видно по рис. 18.5, тогда как в 40е годы прошлого века, то
есть на заре массовой цветной фотографии, она была в пять раз выше (Thirtle и Zwick,
431
ГЛАВА 18 СТРУКТУРА ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
1
Дубльпленки позволяют применять низкочувствительные хлорсеребряные или хлоробро
мосеребряные эмульсии, исходная чувствительность которых сдвинута в сторону ультрафио
лета.
1979). Понятно, что чем тоньше слои, тем выше визуальная резкость красочных изо
бражений (особенно нижних).
1
18.16.3 Применение светопоглощающих красителей
При производстве дубльпленок и фотобумаг (фотографическая чувствительность
которых не столь значима) в каждый светочувствительный слой вводится специаль
ный краситель (либо закладывается на границе между слоями), поглощающий свет
тех длин волн, к которым чувствителен данный слой, то есть: в зеленочувствительный
слой вводится magentaкраситель, в красночувствительный — cyan, в синечувстви
тельный — yellow. Наличие поглощающих красителей снижает интенсивность света,
рассеянного внутри слоев, в результате чего визуальная резкость будущих красочных
изображений растет (Hanson и Kisner, 1953; Bello, Groet, Hanson, Osborne и Zwick,
1957; Davies, 1970).
18.16.4 Буферные слои
В результате т.н. латеральной (боковой) диффузии молекул окисленного проявляю
щего вещества или в результате затянувшегося промежуточного этапа реакции соче
тания с краскообразующей компонентой визуальная резкость красочных изображе
ний может снизиться: когда паразитная диффузия проявляющего вещества идет вер
432
ГЛАВА 18 СТРУКТУРА ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Рис. 18.16 MTF зрительной системы человека.
1
Покрытие подложки особо тонкими слоями требует специальной техники производства фо
томатериалов: жидкие эмульсии, выдавливаемые из неких емкостей через узкие щели, форми
руют влажный многослойный «сэндвич», сползающий на движущуюся подложку (а мениск,
образующийся в точке касания, обеспечивает отсос воздуха) (Hanson, 1977 и 1981).
тикально, то есть от одного слоя к другому, то возникает т.н. паразитное краскообразо
вание (т.е. образование красителя в «чужих» слоях). Предотвратить сие можно за счет
специальных химических соединений, размещаемых между фотографическими слоя
ми и препятствующими паразитной диффузии (Thirtle и Zwick, 1964).
18.16.5 Усиление краевых эффектов
Еще одним и очень важным приемом, позволяющим усилить ощущение визуаль
ной резкости, является усиление краевых (пограничных) эффектов, что позволяет
воспроизводить мелкие детали изображения с относительно большим контрастом, чем
детали крупные. Любопытно, что с помощью усиления краевых эффектов можно по
лучить фотографический коэффициент передачи модуляции, превышающий 100%
(см. рис. 18.17).
Краевые эффекты возникают, в частности, при проявлении в участках изображе
ния, лежащих рядом с непроявленной областью, то есть возле края последней, когда
433
ГЛАВА 18 СТРУКТУРА ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Рис. 18.17 Фотографические функции передачи модуляции многослойной цветной фотоплен
ки, измеренные за красным (Rкривая), зеленым (Gкривая), синим (Bкривая) и «визуаль
ным» (Vкривая) фильтрами. Последняя построена с помощью микроденситометра, спек
тральный отклик которого эквивалентен функции фотопической световой эффективности. Мы
видим, что фотографическая MTF, измеренная за синим фильтром, в основном зависит от верх
него, то есть — синечувствительного слоя фотоматериала, образующего yellowкрасочное изо
бражение, которое является визуально наиболее резким, а также, что фотографическая MTF,
измеренная за красным фильтром, сильнее всего зависит от нижнего — красночувствительно
го слоя, образующего cyanкрасочное изображение, обладающего самой низкой визуальной
резкостью. Фотографическая MTF, измеренная за зеленым фильтром, зависит в основном от
промежуточного, зеленочувствительного, слоя, образующего magentaкрасочное изображе
ние, обладающего промежуточным уровнем визуальной резкости. Заметим, что фотографиче
ская MTF magentaизображения очень схожа с фотографической MTF, измеренной за «визу
альным» фильтром, имитирующим зрительный яркостный отклик.
Все четыре графика даны в логарифмических шкалах.
вещества — продукты проявления, начинают латеральную (боковую) диффузию. В ре
зультате возле границы проявленной области с непроявленной начинает расти оптиче
ская плотность, поскольку продукты проявления его же и активизируют. И наоборот:
оптическая плотность малопроявленной области может упасть возле границы с сильно
проявленной, потому что диффундировавшие из нее продукты проявления начинают
тормозить последнее.
На рис. 18.18 даны несколько примеров т.н. микроденситометрической трассиров
ки краев между линиями разной толщины в проявленной пленке. Мы видим, что
«ушки» повышенной оптической плотности возникают на краях широких линий и
что у узких линий эти «ушки» сливаются между собой, образуя единую линию повы
шенной оптической плотности.
Отметим, что вещества — продукты проявления могут диффундировать в соседние
слои фотоматериала и увеличивать при этом свою концентрацию у границ элементов
изображения, усиливая тем самым краевые эффекты и повышая величину визуаль
ной резкости изображения.
Краскообразующие компоненты, выделяющие вещества — ингибиторы проявле
ния (DIRкомпоненты) (см. раздел 17.11), создают весьма эффективный механизм
провокации краевых эффектов. Поскольку веществоингибитор выделяется из крас
кообразующих компонент в процессе реакции сочетания этой компоненты с прояв
ляющим веществом, определенное количество ингибитора диффундирует из зоны
проявления, и возле края проявляемого элемента изображения устанавливается отри
цательный градиент концентрации ингибитора. Следствием является то, что возле
края проявляющегося элемента краскообразование идет активнее, нежели в центре.
Плюс к тому ингибитор, диффундировавший в соседние, менее экспонированные (и,
следовательно, не столь интенсивно проявляемые) элементы скрытого изображения,
тормозит проявление возле краев этих элементов (Barr, Thirtle и Vittum, 1969).
18.16.6 Создание рельефных изображений
Шестой способ повышения визуальной резкости цветных изображений состоит в
том, что цветная фотопленка в процессе проявления подвергается физической дефор
мации, в частности за счет разной степени задубливания желатина в проявленных и
менее проявленных участках изображения, что ведет к образованию некоего рельефа
на поверхности пленки. Данный прием позволяет усилить визуальную резкость изо
бражения, когда пленка рассматривается в зеркальном свете, то есть с помощью про
ектора.
По описанной причине оценка визуальной резкости пленок, в которых воспроизве
ден обсуждаемый эффект, должна всегда проводиться с помощью той оптической сис
темы, что по геометрии схожа с фактической оптической системой (причем даже не
смотря на то, что красочные изображения сами по себе могут оказаться несветорассеи
вающими).
Рельефные структуры на поверхности пленки иногда возникают в процессе отбели
вания, особенно когда в качестве окисляющего агента используются дихроматы. Рас
творы на основе ферроцианида, как правило, не дают рельефных эффектов.
Если рельефный компонент изображения оказывается чрезмерен, то возникают
визуально некомфортные галоэффекты (эффекты ореолов) (Bello и Zwick, 1959).
Плюс к тому, когда усиливается задубливание вокруг отдельных зерен изображения,
иногда отмечается рост гранулярности последнего (Zwick, 1962).
434
ГЛАВА 18 СТРУКТУРА ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Если поверхность пленки слишком гладкая, то при контактной печати на пленке с
аналогично гладкой поверхностью могут появиться т.н. кольца Ньютона (кольца ин
терференции). Избежать появления интерференционных колец можно покрыв обе
пленки специальным рифлирующим веществом, либо одну из них тонким слоем жид
кости, имеющей тот же показатель преломления, что у желатина (Zwick, 1962). По
следнее именуется иммерсионной печатью, которая ко всему прочему позволяет сни
зить визуальную различимость царапин, пылинок и прочей грязи на поверхности пле
нок (Stott, Cummins и Breton, 1957; Turner, Grant и Breton, 1957).
18.16.7 Внедрение противоореольных слоев
Седьмой метод повышения визуальной резкости цветных изображений (находящий
применение в том числе и в чернобелой фотографии) — это внедрение специального
противоореольного слоя, поглощающего свет, отражаемый нижней поверхностью под
ложки пленки. Этот слой выступает либо в роли тонкого защитного слоя (покрывает
пленку со стороны подложки), содержащего красители или пигменты (в частности,
сажу), либо в роли слоя восстановленного серебра, политого между подложкой пленки и
нижним светочувствительным слоем. Понятно, что в обоих случаях абсорбент в процес
се обработки фотоматериала удаляется, дабы изображение не оказалось неприемлемо
темным (см. разделы 17.9 и 18.3) (см. рис. 18.10).
18.16.8 Контроль экранной поверхности
Еще один фактор, который может оказать влияние на визуальную резкость фото
изображений, — это фактура проекционного экрана: гладкий матовобелый экран, ве
роятнее всего, не понизит резкости проектируемого изображения, но шершавая, зер
435
ГЛАВА 18 СТРУКТУРА ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Рис. 18.18 Результаты микроденситометрической трассировки линий разной толщины (опти
ческая плотность дана как функция удаления от центра полосы). У широких линий участки
повышенных и пониженных оптических плотностей отмечаются только возле краев. У тонких
эти участки сливаются между собой, образуя линии повышенной оптической плотности.
нистая или полосчатая поверхности с близкого просмотрового расстояния ощутимо
снижают визуальную резкость этого изображения.
***
См. рис. 18.8 как пример высокорезкого изображения, полученного на современ
ной цветной пленке.
***
В заключение раздела отметим, что сочетанное влияние визуальной резкости и зер
нистости на качество цветных отпечатков детально изучено Бартлесоном (Bartleson,
1981 и 1985).
18.17 КРАПЧАТОСТЬ ФОТОБУМАГ
Шершавость подложки фотобумаг может вызвать ощущение легкой крапчатости
изображения. Коль скоро крапчатость желтого красочного изображения намного ме
нее заметна, чем крапчатость голубого или пурпурного, то порой имеет смысл вместо
красночувствительного слоя (образующего голубой краситель) полить на подложку
синечувствительный (образующий желтый краситель), а затем уже оставшиеся два
слоя (см. рис. 18.10).
18.18 СТРУКТУРА ГИДРОТИПНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Цветофотографические системы, в которых на одной из стадий процесса водорас
творимое красочное изображение (гидротипное изображение) переносится с одного
носителя на другой (как, к примеру, в системе Polarcolor), могут выдавать результи
рующие изображения с очень низкой или даже нулевой гранулярностью, поскольку в
процессе переноса возникает т.н. латеральное смазывание облаков красителей. Одна
ко интенсивная латеральная диффузия последних понижает визуальную резкость
изображений, и поэтому область применения систем, подобных Polarcolor, ограничи
вается ситуациями, не предполагающими какоголибо увеличения.
ПРЕДМЕТНЫЕ ССЫЛКИ
Barr, C.R., Thirtle, J.R., and Vittum, P.W., Phot. Sci. Eng., 13, 74 and 214 (1969).
Bartleson, C.J., J. Phot. Sci., 30, 33 (1981).
Bartleson, C.J., J. Phot. Sci., 33, 117 (1985).
Bello, H.J., and Zwick, D.M., Phot. Sci. Eng., 3, 221 (1959).
Bello, H.J., Groet, N.H., Hanson, W.T., Osborne, C.E., and Zwick, D.M., J. Soc. Mot. Pic.
Tel. Eng., 66, 205 (1957).
British Journal of Photography, Brit. J. Phot., 124, 950 (1977).
Crane, E.M., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 73, 643 (1964).
Crawley, G., Brit. J. Phot., 126, 340 (1979).
Dainty, J., and Shaw, R., Image Science, Academic Press, London (1976).
Davies, B.J., Brit. Kinematog. Sound Tel., 52, 118 (1970).
De Belder, M., and De Kerf, J., Phot. Sci. Eng., 11, 371 (1967).
De Palma, J.J., and Lowry, E.M., J. Opt. Soc. Amer., 52, 328 (1962).
Doerner, E.C., J. Opt. Soc. Amer., 52, 669 (1962).
Engel, C.E., Photography for the Scientist, p.58, Academic Press, London (1968).
436
ГЛАВА 18 СТРУКТУРА ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Gendron, R.G., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 82, 1009 (1973).
Granger, E.M., and Cupery, K.N., Phot. Sci. Eng., 16, 221 (1972).
Hanson, W.T., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 90, 791 (1981).
Hanson, W.T., Phot. Sci. Eng., 21, 293 (1977).
Hanson, W.T., and Kisner, W.I., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 61, 681 (1953).
Happй, L.B., Basic Motion Picture Technology, p.309, Focal Press, London (1971).
Higgins, G.C., and Stultz, K.F., J. Opt. Soc. Amer., 49, 925 (1959).
Hunt, R.W.G., J. Roy. Television Soc., 11, 220 (1967).
Kennel, G.L., Sehlin, R.C., Reinking, F.R., Spakowsky, S.W., and Whittier, G.L., J. Soc.
Pic. Tel. Eng., 91, 922 (1982).
Lamberts, R.L., J. Opt. Soc. Amer., 51, 982 (1961).
Lamberts, R.L., Applied Optics, 2, 273 (1963).
Lythgoe, R.J., Med. Res. Council Spec. Rep. Ser., No. 177 (1932).
Mannheim, L.A., Brit. J. Phot., 125, 430 (1978).
Maude, N., British Journal of Photography Annual, p. 143 (1980).
Mees, C.E.K., and James, T.H., The Theory of the Photographic Process, 3rd Edn., pp.
523–530, Macmillan, New York (1966).
Meyer, A., J. Phot. Sci., 13, 90 (1965): See Fig.1.
Meyers, M.B., and Dalton, P.J., Brit. J. Phot., 126, 832 (1979).
Mollon, J.D., and Bowmaker, J.K., Nature, 360, 677 (1992).
Morris, R.A., and Wait, D.H., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 80, 819 (1971).
Moser, J.S., and Fritz, N.L., Phot. Sci. Eng., 19, 243 (1975).
Norris, J.C., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 80, 30 (1971).
Ooue, S., J. Appl. Phys. (Japan), 29, 685 (1960).
Rotthaler, M., Brit. Kinematog. Sound Tel., 56, 51 (1974).
Sawyer, J.F., Photographic Image Quality, Oxford Symposium, The Royal Photographic
Society, p. 222 (1980).
Schade, O.H., J. Opt. Soc. Amer., 46, 739 (1956).
Selwyn, E.W.H., Phot. J., 75, 571 (1935).
Selwyn, E.W.H., Phot. J., 79, 513 (1939).
Selwyn, E.W.H., Phot. J., 83, 227 (1943).
Selwyn, E.W.H., J. Phot. Sci., 7, 138 (1959).
Stott, J.G., Cummins, G.E., and Breton, H.E. J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 66, 607 (1957).
Stultz, K.F., and Zweig, H.J., J. Opt. Soc. Amer., 49, 693 (1959).
Thirtle, J.R., and Zwick, D.M., Encyclopedia of Chemical Technology, 5, 840 (1964).
Thirtle, J.R., and Zwick, D.M., Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Edn., 6, 617,
Wiley, New York (1979).
Turner, J.R., Grant, D.E., and Breton, H.E., J. Soc. Mot. Pic. Tel., 66, 612 (1957).
Verbrugghe, R., De Belder, M., and Langner, G., Phot. Sci. Eng., 11, 379 (1967).
Vervoort, A., and Stappaerts, H., Brit. Kinematog. Sound Tel., 72, 148 (1980).
Wall, F.J.B., and Steel, B.G., J. Phot. Sci., 12, 34 (1964).
Wheeler, L.J., Principles of Cinematography, 4th Edn., p. 308, Fountain Press, London,
(1969).
Zwick, D.M., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 71, 15 (1962).
Zwick, D.M., J. Phot. Sci., 11, 269 (1963).
Zwick, D.M., Phot. Sci. Eng., 9, 145 (1965).
Zwick, D.M., Phot. Sci. Eng. 16, 345 (1972).
Zwick, D.M., and Brothers, D.L., Phot. Sci. Eng., 19, 235 (1975).
437
ГЛАВА 18 СТРУКТУРА ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА
Dainty, J.C., and Shaw, R., Image Science, Academic Press, London (1974).
Kowaliski, P., Applied Photographic Theory, Wiley, New York (1972).
Lamberts, R.L., J. Opt. Soc. Amer., 49, 425 (1959).
Lamberts, R.L., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 9, 635 (1962).
Mees, C.E.K., and James T.H., The Theory of the Photographic Process, 4th Edn.,
Macmillan, New York (1977).
Thirtle, J.R., and Zwick, D.M., Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Edn., 6, 617,
Wiley, New York (1979).
ГЛАВА 18 СТРУКТУРА ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Часть третья
ЦВЕТНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ