Что такое сенситометр и для чего он нужен
Сенситометр представляет собой специализированный измерительный прибор, предназначенный для точного определения фотографических характеристик светочувствительных материалов. Он находит широкое применение в промышленности для контроля качества при производстве фотоплёнки, фотобумаги и других киноматериалов, а также в лабораторных исследованиях фотоизображений. Основой функционирования прибора является научная дисциплина сенситометрия, зародившаяся ещё в середине XIX века.
Принцип работы и получаемые данные
Работа сенситометра строится на последовательном воздействии на исследуемый фотоматериал строго дозированными порциями света (экспозициями) с постоянным спектральным составом. Результатом такого воздействия становится так называемая сенситограмма — ряд фотографических почернений на материале. Для количественной оценки этих почернений используется другой прибор — денситометр. На основе полученных измерений строится график, известный как характеристическая кривая фотоматериала. Эта кривая наглядно демонстрирует зависимость оптической плотности почернения от логарифма полученной экспозиции.
Анализ характеристической кривой позволяет вычислить ключевые числовые параметры фотоматериала: эффективную и общую светочувствительность, коэффициент контрастности, фотографическую широту (динамический диапазон) и оптическую плотность собственной вуали (неэкспонированного слоя).
Конструкция и особенности современных приборов
Большинство современных сенситометров работают по принципу постоянной выдержки (обычно в диапазоне 0.02–0.1 секунды), варьируя при этом уровень освещённости фотослоя для изменения экспозиции. В качестве источника света, как правило, используется лампа накаливания с цветовой температурой около 2850 Кельвинов. Для преобразования её излучения в свет, имитирующий дневной, применяются специальные жидкостные или стеклянные светофильтры.
Ключевым элементом, регулирующим освещённость, является нейтрально-серый фотометрический клин, который располагается в непосредственном контакте с исследуемым материалом. Соседние ступени этого клина имеют разную оптическую плотность, что позволяет изменять освещённость в геометрической прогрессии. Материал клина (платиновое покрытие на стекле, коллоидный графит или высокодисперсное серебро в желатине) поглощает свет, не искажая при этом его спектральный состав.
Типы сенситометров
Для работы с чёрно-белыми фотоматериалами применяются сенситометры, оснащённые светофильтрами, имитирующими солнечный свет, а также фильтром для определения эффективной светочувствительности. Светофильтры — это оптические устройства, изменяющие спектральный состав и интенсивность светового потока за счёт таких явлений, как поглощение, отражение, интерференция и дисперсия.
Для исследования цветных и специальных фотоматериалов используется более сложный прибор — спектросенситометр. Он сообщает материалу дозированные экспозиции в монохроматическом свете (свете определённой длины волны). Последующее измерение полученных почернений денситометром позволяет построить серию монохроматических характеристических кривых, которые отражают спектральную чувствительность материала.
Спектральный анализ
Конструкция спектросенситометра включает в себя спектрограф, который разлагает излучение источника света на спектральные составляющие. Для анализа чувствительности в видимом и инфракрасном диапазонах применяются призмы из специального стекла, а для ультрафиолетового диапазона — кварцевые призмы. Построенная кривая спектральной чувствительности позволяет оценить степень оптической сенсибилизации материала (его чувствительность к определённым цветам), а кривая разрешения — определить его разрешающую способность (способность передавать мелкие детали).