Фотографические свойства кинопленок

Черно-белые кинопленки. Кинопленки в зависимости от их назначения, условий применения имеют различные фотографические свойства. Эти свойства характеризуются коэффициентом контрастности у, светочувствительностью S, фотографической широтой L, цветочувствительностью, или спектральной чувствительностью, разрешающей способностью R, частотно-контрастной характеристикой, зернистостью.

Количественные значения большинства параметров получаются с помощью фотографической сенситометрии — определения зависимости плотности (почернения) пленки от количества освещен ия ее у частков.

Кусок пленки экспонируют в специальном приборе под ступенчатым или непрерывным оптическим клином. Время экспонирования всех полей одинаково—от 0,01 до 0,1 с , в зависимости от свойств пленки.

После лабораторной обработки получают сенситограмму (от позднелатинского sensitivus — чувствительный и греч. gramma — черта) — отрезок пленки с полями различной плотности. Величину этих плотностей определяют на денситометре (от латин. densitas — плотность и греч. metreo — измерять).

Оптическая плотность D пленки характеризует степень ослабления светового потока, проходящего через нее, и определяется формулой

Из определения следует, что плотность — величина безразмерная. Она равна единице (D=l), если данная среда пропускает сквозь себя лишь 1 /10 падающего потока, т. е. ослабляет его в 10 раз:

В результате обработки темнеют и те участки пленки, которые не подверглись воздействию света. Это потемнение называется вуалью.

Характеристическая кривая — это график зависимости плотности от величины экспозиции. Строится он по данным измерений на специальных бланках (рис. 55). По горизонтальной оси откладывают логарифмы экспозиций, по вертикальной — значения плотности. На кривой можно выделить три участка: начальный криволинейный АБ, прямолинейный БВ и верхний криволинейный ВГ.

На начальном участке АБ изменения экспозиций не вызывают пропорциональных изменений плотности. Эту область характеристической кривой иногда называют областью недодержек. Начало кривой идет параллельно горизонтальной оси. Следовательно, в этих пределах увеличение экспозиции не вызывает никакого почернения эмульсионного слоя. Наибольшее значение экспозиции, при котором почернение эмульсии не превышает оптической плотности вуали, называется фотографической инерцией.

Рис. 55. Характеристическая кривая черно-белой кинопленки: АБ — область недодержек; БВ — область правильных экспозиций; ВГ — область передержек; Do — оптическая плотность вуали; lgHi,—абсцисса, отвечающая фотографической инерции

Прямолинейный участок БВ характерен пропорциональной зависимостью величины плотности от экспозиции. Его называют областью правильных экспозиций.

На участке ВГ крутизна кривой уменьшается, зависимость плотности от величины экспозиции перестает быть пропорциональной — значительные изменения экспозиции вызывают малозаметные приращения плотности. Это — область передержек.

Плотность экспонированной пленки зависит не только от величины экспозиции, но и от времени проявление. Поэтому при испытаниях пленки делают обычно несколько сенситограмм, которые проявляют в течение различного времени. На бланке в этом случае строят несколько характеристических кривых, совокупность которых называют семейством характеристических кривых по времени проявления (рис. 56).

Пользуясь характеристическими кривыми, можно определить коэффициент контрастности, светочувствительность, плотность вуали и фотографическую широту пленки.

Коэффициент контрастности у характеризует зависимость изменения плотности от вызвавшего его изменения экспозиции и определяется по формуле

где ΔlgH — изменение логарифма экспозиции; ΔD — соответствующее ему изменение плотности.

Рис. 56. Семейство характеристических кривых черно-белой негативной кинопленки Рис. 57. Определение коэффициента контрастности кинопленки

В расчет принимаются изменения, лежащие в пределах прямолинейного участка характеристической кривой. Из рис . 57 видно, что коэффициент контрастности численно равен тангенсу угла наклона прямолинейного участка характеристической кривой к горизонтальной оси.

Коэффициенты контрастности негативных и позитивных пленок (а также дубль-позитивных и дубль-негативных, применяемых в процессе тиражирования кинофильмов) выбирают такими , чтобы произведение их было больше единицы. Высокий коэффициент контрастности позитивной пленки, компенсируя светорассеяние (а следовательно, потерю контраста) в съемочном и проекционном объективах, обеспечивает необходимое качество изображения на экране. Именно из этих соображений обращаемые пленки (несущие на себе позитивное изображение) имеют коэффициенты контрастности больше единицы.

называемая критерием светочувствительности.

измеряют в единицах ГОСТ и находят по формуле

— величина экспозиции в люкс-секундах (лк • с); К — коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от типа пленки.

на

0,1. В соответствии с этим формула для определения светочувствительности приобретает вид:

лежит за предела-

О пределяют его по той же формуле, что и коэффициент контрастности:

— превышать значение lg#i на 1,3 (рис. 58).

Следует иметь в виду, что светочувствительность кинопленки с понижением температуры ниже 0° уменьшается, и в частности, при температуре минус 30° в два раза. Поэтому при работе в условиях отрицательных температур кинолюбителям следует проводить пробные съемки.

С ростом коэффициента контрастности (крутизны характеристики) уменьшается фотографическая широта

Фотографическая широта L характеризует способность пленки воспроизводить тот или иной интервал яркостей объекта съемки без искажений. Численно фотографическую широту определяют разностью логарифмов экспозиций крайних точек прямолинейного участка характеристической кривой:

Фотографическая широта может быть выражена и непосредственно через отношения самих экспозиций, что в ряде случаев может быть более удобным:

В табл. 16 приведены значения фотографической широты, выраженной как в разностях логарифмов, так и в соответствующих им отношениях экспозиций.

По самому определению ясно, что пленка с фотографической широтой L= 1:40 не может правильно передать интервал яркостей объекта, если он равен, к примеру, 1:64. Однако это не так. На практике пользуются понятием полезный интервал экспозиций, значение которого несколько больше, чем широты L, так как он при вполне удовлетворительных результатах захватывает и некоторую часть обоих криволинейных участков характеристической кривой.

Из семейства характеристических кривых (рис. 59) видно, что чем больше коэффициент контрастности (выше крутизна кривой), тем меньше фотографическая широта (меньше проекция прямолинейного участка на горизонтальную ось). Поэтому негативные пленки проявляют до небольших значений коэффициента контрастности.

Цветочувствительность, или спектральная чувствительность, — способность пленки передавать различные цвета снимаемого объекта. Черно-белая пленка передает их в виде серых тонов большей или меньшей плотности. Естественная цветочувствительность эмульсионного слоя ограничена лишь сине-фиолетовой частью спектра. Негативные и обращаемые черно-белые пленки выпускают сенсибилизированными (от латин. sensibllis — чувствительный), то есть одинаково чувствительными к лучам всего видимого спектра. Это пленки Панхром с несколько пониженной чувствительностью к сине-зеленым лучам и Изопанхром с более равномерной чувствительностью. Эмульсия пленки Панхром имеет зеленоватый, а Изопанхром зеленоватый или серый оттенок.

Разрешающая способность R характеризует способность пленки воспроизводить мелкие детали. Оценивают ее максимальным количеством параллельных линий на Г мм эмульсионной поверхности, которые раздельно воспроизводятся пленкой. (Ширина линии равна промежуткам между ними. Чем выше разрешающая способность, тем лучше качество пленки.)

Частотно-контрастная характеристика (ЧКХ) характеризует зависимость передачи пленкой контраста оптического изображения объекта от размера его деталей. ЧКХ суммарно оценивает качество пленки и объектива, остаточная аберрация которого и дифракция света (в частности, на оправах линз) приводят к потере контраста.

Частотно-контрастная характеристика выражает зависимость потери контраста от количества линий, раздельно передаваемых фотослоем на 1 мм изображения, то есть пространственной частоты.

Значения ЧКХ пленок определяют при пространственной частоте 30 лин/мм. ЧКХ величина безразмерная. Чем ближе к единице ее значение, тем выше качество пленки. Так, например, у нового сорта негативной черно-белой пленки НК-1 разрешающая способность не менее 120 лин/мм и ЧКХ не менее 0,75. У пленки же НК-4 эти величины составляют соответственно R = 75 лин/мм и ЧКХ = 0,55.

Среднеквадратичная гранулярность (от латин. granu-lum — зернышко) — величина, с помощью которой оценивают зернистость фотографического изображения. Чем меньше значение гранулярности, тем выше качество пленки. У тех же сортов пленки среднеквадратичная гранулярность составляет у пленки НК-1 — не более 2,9 и 6,5 у пленки НК-4. Эти данные хорошо согласуются с известной закономерностью, что чем выше светочувствительность пленки, тем больше ее зернистость: светочувствительность пленки НК-1 — 22 ед. ГОСТ, а НК-4 — 350 ед. ГОСТ. Это объясняется тем, что большую светочувствительность проявляют наиболее крупные микрокристаллы галогенида серебра, которые и преобладают в эмульсионном слое высокочувствительной пленки.