16.Свойства фотографических материалов

Аэрофотопленка — часть фотографической съемочной системы. С ее помощью регистрируется оптическое изображение. От свойств аэрофотопленки зависит метрическое и изобразительное качество аэроснимков, т. е. качество изготовляемых планов и карт.

Рассмотрим некоторые понятия, применяемые в фотографии.

Выдержка — время, в течение которого фотоэмульсионный слой подвергается непрерывному воздействию световой энергии.

Экспозиция — количественная мера световой энергии, поступа¬ющей на светочувствительный слой; определяют как произведе¬ние освещенности светочувствительного слоя на время освеще¬ния.

Экспонирование — процедура освещения светочувствительного материала.

Оптическая плотность — мера фотографического почернения светочувствительного слоя; выражается десятичным логарифмом непрозрачности (отношение прошедшего через оптическую среду светового потока к падающему).

Аэрофотопленка для получения черно-белых изображений представляет собой основу (подложку) с нанесенными на нее сло¬ями: светочувствительным (фотоэмульсионным), защитным, скрепляющим и противоореольным.

Основу аэрофотопленок изготовляют из триацетата, лавсана или материала типа «кронар» и «эстар». Главный критерий осно¬вы, определяющий фотограмметрическую точность снимка, — ее деформация, которая может быть равномерной, неравномерной и локальной.

Фотоэмульсионный слой представляет собой взвесь микрочас¬тиц (зерен) светочувствительного вещества (например, бромисто¬го серебра) в желатине. Для улучшения свойств фотоэмульсии в нее добавляют специальные вещества.

В фотоэмульсионном слое регистрируется оптическое изобра¬жение, проецируемое на него объективом аэрофотоаппарата.

Защитный слой предохраняет эмульсию от механических по¬вреждений.

Противоореольный слой предотвращает появление ореолов, по¬глощая свет, отраженный от основы.

При выборе аэрофотопленок учитывают следующие фотогра¬фические свойства.

Вуаль — оптическая плотность не подвергнутого воздействию света (неэкспонированного) фотоматериала. Для аэропленок ву¬аль допускается не более 0,2.

Коэффициент контрастности характеризует свойство фото¬эмульсионного слоя реагировать на некоторое количество свето¬вой энергии образованием большей или меньшей разности опти¬ческой плотности соседних изображений. Его значение зависит также от времени проявления и типа проявляющих растворов. При фотографировании местности с высоким яркостным контра¬стом, например горных районов или застроенных городских тер¬риторий, применяют малоконтрастные фотопленки. При съемке малоконтрастных ландшафтов, например пустынных или степных пайонов, используют контрастные фотоматериалы.

Светочувствительность ~ способность фотоэмульсионного слоя создавать большую или меньшую оптическую плотность при одинаковой экспозиции.

Светочувствительность может быть общей, если фотоматериал экспонировался излучением широкого спектрального интервала (например, 500...700 нм), или спектральной — для узкой зоны спектра (например, 520...560, 680...740нм). Светочувствительность отечественных фотоматериалов определяется ГОСТом, и ее ука¬зывают на упаковке фотопленок, фотопластинок (например, 32 ед. ГОСТ, 250 ед. ГОСТ). Зарубежные фотоматериалы той же светочувствительности имеют другие числовые значения. Это выз¬вано различиями методик их определения.

При малой освещенности объекта или при коротких выдержках при съемке применяют фотопленки с высокой чувствительнос¬тью.

Спектральная чувствительность фотоэмульсионного слоя ха¬рактеризует его способность реагировать на лучи различных зон спектра.

По спектральной чувствительности фотоэмульсии могут быть несенсибилизированные и сенсибилизированные. В состав сенсибили¬зированных эмульсий входят вещества-сенсибилизаторы, расши¬ряющие спектральную чувствительность фотоматериала. Несен¬сибилизированные фотоэмульсии таких веществ не содержат.

Различают следующие типы фотоэмульсий:

несенсибилизированные — чувствительны к синим лучам спек¬тра;

ортохроматические и изоортохроматические — чувствительны к синим, зеленым и желтым лучам;

пахроматические и изопахроматические взаимодействуют с лу¬чами всей видимой зоны спектра;

инфрахроматические фотослои обладают максимальной чув¬ствительностью к лучам инфракрасной зоны спектра, причем мак¬симум приходится на различные длины волн, что отражается в их маркировке, например И-840, И-960.

Фотографическая широта — свойство фотоэмульсионного слоя сохранять пропорции оптических плотностей на снимке яркостям Фотографируемых объектов. Чем больше фотографическая широ¬та, тем больший интервал яркостей объектов будет изображаться на снимке без искажений.

Зернистая структура фотоэмульсионного слоя — важный фак¬тор в получении снимков высокого изобразительного свойства. зерна фотоэмульсии при экспонировании рассеивают световые лучи, что ограничивает воспроизведение мелких деталей, снижает Резкость изображения и уменьшает пределы увеличения снимков. ^я оценки зернистости фотоэмульсионного слоя применяют критерий, называемый коэффициентом зернистости (фактор зер¬нистости). Коэффициент зернистости используют для визуальной оценки размеров зерна фотоэмульсии, и он является показателем предельного увеличения изображений. Рассчитывают его по фор¬муле: Q=100/n,где п — увеличение, при котором визуально определяется появление зерна на уве¬личенном изображении.

Разрешающая способность фотоматериала определяет способ¬ность фотоэмульсионного слоя раздельно воспроизводить мелкие близко расположенные детали фотографируемого объекта.

Разрешающая способность зависит от размера зерна фото¬эмульсионного слоя: чем больше зерно, тем меньше разрешающая способность. Современные аэропленки имеют разрешающую спо¬собность 60...250 мм"1.

Для получения изображений с высокими изобразительными свойствами необходимо применять мелкозернистые фотоматериа¬лы. Мелкозернистые фотоэмульсионные слои обладают малой светочувствительностью. Однако специфика выполнения аэро- и космических фотосъемок предполагает применение высокочув¬ствительных фотопленок. Это одна из причин, по которой аэро- и космические фотоснимки имеют ограничения в коэффициентах увеличения и резкости.

Фотобумага, применяемая в аэрофотографии, представляет со¬бой бумажную основу с нанесенными на нее слоями сернокислого бария и фотоэмульсионным. Основу изготовляют из тонкой бума¬ги, картона, тисненого картона. В некоторых фотобумагах, напри¬мер «фотокарт», бумажная основа «запечатана» между двумя тон¬чайшими слоями полимерной пленки. Такая основа не размокает и практически не деформируется.

Светочувствительность фотобумаги невелика и не имеет такого практического значения, как светочувствительность пленки, так как при печати в лабораторных условиях выдержку можно менять в широком диапазоне.

Наиболее значимыми характеристиками фотобумаги являются полезный интервал экспозиций и средний градиент. Эти характе¬ристики по физическому смыслу схожи соответственно с фотогра¬фической широтой и коэффициентом контрастности фотопленок.

Фотобумага чувствительна к синим лучам спектра, поэтому ее фотохимическую обработку проводят при красном или желтом ос¬вещении. Разрешающая способность значительно превышает раз¬решающую способность фотопленок.