Понятие об оптической плотности
Негативное изображение на фотопленке или фотопластинке состоит из частиц металлического серебра. Их совокупность образует фотографическое почернение. Световой поток, проходя через него, поглощается, отчего ослабляется.
От величины поглощения светового потока зависит степень непрозрачности почернения при рассматривании на свет.
Разберем этот вопрос подробнее, для чего воспользуемся негативом морского пейзажа (рис. 9). Условия его съемки: ясный солнечный день, освещенность пейзажа 100 ООО лк, выдержка 1/100 сек, относительное отверстие объектива 1*: 11, продолжительность проявления 6 мин в стандартном проявителе.
Если посмотреть через негатив на свет, то легко установить, что изображения неба, моря и силуэта дерева имеют различную непрозрачность: наибольшей она будет у неба, наименьшей — у дерева. Степень непрозрачности негативного изображения зависит от количества металлического серебра, восстановленного при проявлении,— чем его больше, тем непрозрачнее участок изображения, тем значительнее уменьшится интенсивность светового потока, проходящего через него. Так, малое количество металлического серебра, составляющее изображение дерева, ослабит счетовой поток в меньшей степени, чем большое количество серебра на изображении неба.
Непрозрачность измеряют отношением светового потока, упавшего на негатив (F0), к световому потоку, прошедшему через него (Fn), т. е.
o = Ff, (1)
1 п
где О — непрозрачность, иногда называемая еще коэффициентом поглощения. Fп всегда меньше F0.
Предположим, что на негатив падает световой поток в 1000 люменов*, излучаемый электролампой в 100 вт, из которых небо пропускает 1 лм, море 10 лм, а дерево 500 лм. В этом случае непрозрачность неба (9 = 1000:1 = 1000, моря 0 = 1000 : 10=100, а дерева 0=1000 : 500=2. Непрозрачность указывает, во сколько раз ослабляется (поглощается) световой поток, проходя через почернение при фотографической печати. Ее численная величина больше единицы и лишь при полной прозрачности слоя равняется ей.
Для удобства расчетов степень почернения слоя выражают не непосредственно его непрозрачностью, а десятичным логарифмом непрозрачности. Эта величина называется оптической плотностью почернения (О), т. е.
\gO = D. (2)
В вышеприведенном примере оптическая плотность почернения неба .0=3, так как lgl000=3, моря 0 = 2 (lglU0=2), а дерева 0=0,3 (lg 2=0,3).
Оптическая плотность показывает также, во сколько раз почернение ослабляет проходящий свет при фотографической печати, но только в логарифмическом выражении.
В фотографической практике оптические плотности почернений могут лежать между 0 и 3, где нуль соответствует полной прозрачности слоя, т. е. отсутствию поглощения, а 3 — практической полной его непрозрачности, т. е. отсутствию пропускания (табл. 1). Например, через почернение с оптической плотностью 0,5 пройдет 32% падающего светового потока; почернение же с оптической плотностью 2,5 пропустит 0,3% падающих лучей, т. е. интенсивности прошедших световых потоков будут отличаться почти в 100 раз. Как мы увидим далее, фотографическая бумага при печати не может воспроизвести такое различие интенсивности световых потоков, поэтому, проводя негативный процесс, надо стремиться получить негативы, минимальная и максимальная оптические плотности которых отличались бы не более чем на 1,5, например, если первая равна 0,3, то вторая должна быть не выше 1,8 и т. д.
Из таблицы 1 видно, что увеличение оптической плотности на 0,3 соответствует увеличению непрозрачности вдвое. Поэтому надо учитывать, что, хотя оптические плотности почернений негатива (или позитива) отличаются друг от друга на небольшую величину, количество пропускаемых ими лучей света при фотографической печати будет отличаться весьма значительно.
Просматривая негатив, легко убедиться, имеет ли он значительную оптическую плотность, или она у него невелика. В первом случае негатив будет очень непрозрачным, во втором — менее непрозрачным. Аналогично легко установить, у какого из участков негатива непрозрачность больше, чем у всего изображения в целом, и т. д.
Наиболее прозрачный участок негатива имеет минимальную оптическую плотность почернений (DMiIH), самый непрозрачный — максимальную {DNaKC). Разность DMaKC — —^нщ называется интервалом оптических плотностей почернений. Он обозначается символом Д£)нег. Интервал оптических плотностей служит основным критерием подбора фотобумаги при печати.^