Файл: Специальные процессы получения фотоизображений (по дисциплине Кинофотопроцессы и материалы).pdf

Фотографический процесс

Фотография – это наука, изучающая различные способы получения долгосохраняющихся изображений предметов окружающего мира, путем воздействия света на специальные светочувствительные слои с последующей их химико-фотографической обработкой.

В переводе с греческого языка фотография – (фото – свет, графо – пишу, рисую) – светопись. Фотографию по праву считают одним из величайших изобретений 19 века.

Изобретение фотографии стало возможным благодаря работам ученых и изобретателей многих стран мира. Ими изучалось действие света на светочувствительные вещества, разрабатывались способы получения с их помощью прочных светописных изображений и совершенствовалась камера-обскура (предшественник фотоаппарата), дословно – «темная комната».

Однако, наилучших результатов добились известные всему миру французы:

Жозеф Нисефор Ньепс (1765-1833)

Луи Жак Монде Дагерр (1787-1851)

и англичанин:

Вильям Фокс Генри Талбот (1800-1877)

Ньепс в 1826 году с помощью камеры –обскуры получил на металлической пластинке, покрытой тонким слоем асфальта вид окна своей мастерской и назвал его гелиографией. Экспозиция составила – 8 часов.

Талбот в 1835 году сделал снимок решетчатого окна, применив фотобумагу, пропитанную хлористым серебром. Выдержка составила – 1 час. Талбот получил первый в мире негатив. Свой способ Талбот назвал калотипией, что в переводе означает «красота».

Дагерр заключил с Ньепсом договор о сотрудничестве над изобретением Ньепса. После смерти Ньепса 1837 году открыл надежный способ проявления и закрепления скрытого изображения на световствительной к свету серебряной пластинке. Этот способ получил название дагерротипия.

7 января 1839 года секретарь Парижской Академии наук Доминик Франсуа Араго доложил об удивительном изобретении Дагерра. Это день вошел в историю как день рождения фотографии.

На современном этапе развития, фотография, из технического способа фиксации изображения объектов съемки, превратилась в способ создания подлинных произведений искусства и получила широкое применение как способ научного исследования во всех отраслях науки и техники. Сейчас нет таких областей человеческой деятельности, в которых бы не применялась фотография. По мере своего совершенствования фотография все шире проникла во все сферы человеческой деятельности: промышленность, искусство, медицину, полиграфию, астрономию, исследования в области физики, биологии, журналистику и др. Благодаря фотографии были сделаны многие научные открытия. Наконец, фотография стела атрибутом повседневной жизни каждого современного человека.

---

Особенности фотографического процесса

Фотографический процесс имеет ряд особенностей:

1.Аккумулирующая способность фотоматериалов, т.е. способность накапливать действие лучистой энергии. При действии света в светочувствительном слое происходит фотохимическая реакция. После прекращения действия света результат его действия сохраняется в виде так называемого скрытого изображения.

2. Спектральная универсальность фотографических слоев.

Фотографический слой может воспринимать лучи, не видимые человеческим глазом: ИК, УФ, рентгеновские.

3.Возможность получения геометрически точного изображения снимаемого предмета.

Это позволяет применять фотографию в измерительной технике.

4. Документальность фотографического процесса.

Результат действия света сохраняется.

5.Возможность размножения фотографического изображения.

Из полученного фотографического изображения объекта съемки можно получить копий данного объекта.

Схема фотографического процесса на галогенсеребряных

сухих желатиновых слоях.

Схема фотографического процесса на галогенсеребряных сухих желатиновых слоях состоит из съемки, негативного и позитивного процессов.

1.Процесс съемки – подразделяется на стадии:

а). подготовка к съемке;

б). получение действительного оптического изображения снимаемых предметов на светочувствительном слое с помощью объектива фотоаппарата;

в). экспонирование слоя полученным оптическим изображением, результатом чего является образование скрытого изображения фотографируемых объектов.

После процесса съемки следует негативный процесс, в результате которого, вследствие химико-фотографической обработки скрытое изображение становится видимым.

2). Негативный процесс состоит из следующих операций:

а). проявление светочувствительного слоя – химическое воздействие на проэкспонированный слой проявляющим раствором, в результате чего скрытое изображение становится видимым, негативным, состоящим из мельчайших частичек металлического серебра;

б). фиксирование– дальнейшая химическая обработка проявленного изображения, когда происходит закрепление позитивного изображения, когда происходит закрепление негативного серебряного изображения, в результате чего фотослой перестает быть чувствительным к свету;

---

в).промывкаводой с целью удаления продуктов химической реакции;

г). сушка слоя:

полученный негатив отличается от объекта съемки тем, что яркие части объекта выходят в негативе темными непрозрачными, а темные – светлыми. Негатив служит для получения вторичного изображения – позитива.

3). позитивный процесс состоит из операций:

а). печать с негатива – получение скрытого изображения в светочувствительном слое позитивного материала.

б). проявление полученного на позитивном материале скрытого изображения;

в). фиксирование видимого действительного изображения;

г). окончательная промывка позитивного изображения;

д). сушка.

Таким образом яркие части объекта получаются светлыми, темные – темными, а промежуточные яркости – промежуточными почернениями.

Фотоаппаратура и фотографическая оптика

Получение оптического изображения в фотоаппарате

Фотографический аппарат состоит из светонепроницаемого корпуса, в передней части которого располагается фотографический объектив, а на противоположной – кассеты со светочувствительным материалом.

Изображение в фотоаппарате получают с помощью фотографического объектива, дающего обратное действительное изображение объекта съемки. Объектив состоит из системы центрированных линз и диафрагмы, заключенных в общую оправу. Кроме линз некоторые объективы имеют систему зеркал.

Недостатки оптических систем.

При использовании в качестве фотообъектива простой линзы получают недостаточно четкое изображение. Эти дефекты изображения в той или иной степени характерны и для других оптических систем и обусловлены рядом недостатков, носящих название аберрации.

К этим недостаткам относятся:

1.сферическая аберрация;

2.хроматическая аберрация;

3.дисторсия;

4.астигматизм;

5.кома;

6.кривизна поля.

Сферическая аберрация заключается в том, что параллельные лучи, проходящие через края линзы, пересекаются в точке, расположенной ближе к линзе, чего лучи, проходящие ближе к оптической оси. В результате вместо изображения точки получается нерезкое, светлое круглое пятно. Устраняется данная аберрация путем совмещения положительной и отрицательной линз, имеющих противоположный характер аберраций.

Кома – это сферическая аберрация для параллельного пучка лучей, падающего на линзу наклонно к оптической оси. Лучи собираются не в одной точке, дают пятно – кому. Устраняется кома одновременно со сферической аберрацией подбором линз. Объективы, у которых отсутствует кома и сферическая аберрация называются апланаты.

---

Хроматическая аберрация заключается в том, что лучи с различной длиной волны имеют различный угол преломления, вследствие чего, при выходе из линзы пучок параллельных лучей разложится на отдельные цветные лучи, собирающиеся в различных точках. Вместо изображения точки получается пятно с радужной каймой. Устранение хроматической аберрации производится подбором материала линз. Собирающая линза изготавливается из материала крон, а рассеивающая - из материла флинт. Объективы, у которых устранена хроматическая аберрация в двух основных участках спектра, называются ахроматы, в трех – апохроматы.

Дисторсия характеризуется искривлением прямых линий и имеет то же происхождение, что и сферическая аберрация. На характер дисторсии влияет положение диафрагмы: если диафрагма расположена перед линзой, то дисторсия имеет бочкообразную форму, если диафрагма расположена за линзой, то дисторсия имеет подушкообразную форму. Дисторсии устранена у симметричных объективов, состоящих из двух компонент, между которыми размещается диафрагма. Эти системы называются ортоскопическими. Однако, свободными от дисторсии могут быть и несимметричные, специально рассчитанные системы.

Астигматизм заключается в том, что изображение вертикальных и горизонтальных линий получается неодинаково резким. При фокусировке на горизонтальные линии вертикальные получаются нерезкими и наоборот. Этот вид аберрации наиболее трудно устраним. Для устранения астигматизма линзы подбираются соответствующим образом по кривизне, толщине, коэффициенту преломления.

Величина воздушных промежутков между отдельными линзами должна быть также определенной.

Объективы с устраненным астигматизмом называются анастигматами.

Кривизна поля. Суть данной аберрации состоит в том, что фокальная поверхность (поверхность хороших изображений) не является плоскостью. В лучшем случае это поверхность вращения вокруг оптической оси, но может и не иметь круговую симметрию.

Для получения с помощью фотографического объектива хорошего качества изображения, необходимо устранить все перечисленные недостатки, что достигается специально подобранными системами линз.

Типы фотографических объективов

Простейшим объективом может служить одиночная линза. Первым объективом был одно линзовый мениск-монокль.

Монокль – мягкорисующий объектив. Его иногда используют фотографы-портретисты для получения художественных портретов.

---

Ахромат – состоит из двух склеенных между собой линз: собирающей и рассеивающей из разных сортов стекла. Ахромат практически не имеет хроматической аберрации, а при относительном отверстии 1/9-1/11 и астигматизма. Однако в этих объективах сильно выражена дисторсия, поэтому в настоящее время они не применяются.

Перископ – состоит из двух положительных менисков и диафрагмы., расположенной между ними, вследствие чего устранена дисторсия, а все остальные аберрации сохранились.

Апланат – состоит из двух симметрично расположенных ахроматов. Отсутствует дисторсия, сферическая и хроматическая аберрации. Имеет место лишь астигматизм.

Все перечисленные выше объективы составляют общую группу астигматов, так как всем им свойственен астигматизм и связанная с ним кривизна поля изображения.

Объектив, не имеющий аберрации, в том числе и астигматизма, получил название анастигмата.

Анастигмат – является основным типом современных фотографических объективов. Современные анастигматы имеют различные конструкции с различным числом линз, по-разному расположенных относительно диафрагмы.

Характеристики фотографических объективов

Современный фотографический объектив является сложным оптическим прибором, дающим действительное изображение фотографируемых предметов.

Основными характеристиками объективов являются:

-фокусное расстояние;

-светосила;

-угол изображения;

-разрешающая сила;

-глубина резкости;

-рабочий отрезок.

Фокусное расстояние– это расстояние от задней, главной точки объектива до заднего главного фокуса.

Светосила объектива определяется его способностью создавать определенную яркость изображения. Светосила зависит от относительного отверстия объектива – отношения диаметра действуюшего отверстия объектива к его фокусному расстоянию. Обычно, величина относительного отверстия выражается в виде дроби 1/f:d.

Угол изображения объектива. Световой круг, охватывающий видимую часть изображения, называется полем зрения объектива, а угол, определяющий поле зрения – углом зрения. Центральная часть поля зрения, в пределах которой изображение получается достаточно резким и равномерно освещенным, называется полем изображения, а соответствующий ему угол – углом изображения.

В зависимости от угла изображения объективы делятся на три группы: нормальные, с углом изображения 45-60 град.; широкоугольные 70 и более; длиннофокусные о 30 град. и меньше.

---