Спектральная и цветовая сенситометрия

2.5. Фотографические светофильтры

Свойства стеклянных светофильтров характеризуют распределением спектрального показателя поглощения, который в соответствии с законом Бугера - Ламберта определяют как значение оптической плотности, приходящейся на 1 мм толщины пластинки стекла, т. е. k=D/l. В каталогах цветного стекла приводятся значения монохроматических плотностей стекол данных марок. Они, как правило, относятся к массе стекла без учета потерь на отражение поверхностями стеклянных пластинок. При учете этих потерь монохроматические оптические плотности светофильтра D равны где D' - монохроматическая плотность массы стекла, Dp - поправка на отражение от обеих поверхностей пластинки. Dp рассчитывают по приближенной формуле Dp = -21g(1-p), справедливой при возможных в данном случае коэффициентах отражения. Поправка на Dp, постоянна для стекла данной марки. Она определяется показателем его преломления и не зависит от длины волны Общий (интегральный) коэффициент пропускания светофильтра вычисляется по формуле (2.2) но в практических расчетах интегрирование заменяется суммированием. При выборе светофильтров, установлении требований к ним пользуются параметрами кривой поглощения к которым относятся следующие характеристики (рис. 2.4) Минимальная оптическая плотность светофильтра Dmin. Она соответствует минимуму кривой поглощения. Граница пропускания гр - длина волны излучения, для которого оптическая плотность D светофильтра на 0,3 больше минимального значения Dmin. Крутизна кривой поглощения k. Эта величина представляет собой разность монохроматических плотностей, одна из которых взята на границе пропускания, а другая - на расстоянии 20 нм от границы в сторону увеличения плотностей. Спектральный интервал lсп - разность длин волн, для которых монохроматическая плотность светофильтра больше минимальной на единицу. Важной характеристикой съемочного светофильтра является его кратность. Как понятно из сказанного выше, преобразование светофильтром спектрального распределения излучения связано с тем, что он поглощает определенные монохроматические составляющие. В связи с этим интегральные освещенности в оптическом изображении снижаются. Это приводит к необходимости увеличения выдержки, что равносильно падению светочувствительности за светофильтром. Число, показывающее, во сколько раз уменьшается чувствительность и, следовательно, во сколько раз нужно увеличить выдержку при применении светофильтра, называется его кратностью f. Она определяется не просто степенью уменьшения освещенности, но и характером спектральной чувствительности материала. Например, светофильтр 2 (рис. 2.3) резко снижает освещенности, создаваемые длинноволновыми излучениями. Если при этом съемка ведется на панхроматическом материале, то применение такого светофильтра приводит к полному подавлению добавочной чувствительности и тогда общая заметно падает. Если же материал не сенсибилизирован, то поглощение длинноволновых излучений, к которым он не очувствлен, не потребует изменения выдержки. Кратность зависит и от свойства источника. Очевидно кратность упомянутого светофильтра 2 при освещении от синего источника близка к единице, а от красного - к бесконечности. В общем случае кратность выражается отношением Нетрудно видеть, что в числителе этого выражения находится актиничность излучения, не прошедшего через светофильтр - а, а в знаменателе - прошедшего - асв. Следовательно, f=a/aсв. Часто кратность определяется путем пробной съемки. Получают две экспонограммы, экспонируя разные участки материала с различной продолжительностью. Одну делают, фотографируя объект без светофильтра, а другую - в тех же условиях, но со светофильтром. После проявления в строго одинаковых условиях их сравнивают и выбирают поля, на которых плотности одинаковы. Строго говоря, поля должны воспроизводить серый участок объекта. Затем находят кратность, как отношение выдержек, с которыми экспонировались поля, получившиеся одинаковыми по плотности.