Файл: Учебное пособие Пермь 2017.pdf

92 оранжевым или красным светофильтрами, которые повышают контрастность изображения вследствие того, что они непрозрачны в коротковолновой области и существенно уменьшают влияние излучений световоздушной дымки.
Изохроматическая чёрно-белая плёнка по сравнению с панхроматической имеет добавочный максимум, который приходится на 0,6 мкм, а её спектральная чувствительность распространяется до 0,7 мкм. Съёмка на пленку
«изохром» проводится с желтым и оранжевым светофильтрами.
Для съёмки в ближней инфракрасной части спектра применяется чёрно- белая инфрахроматическая пленка, имеющая также два максимума чувствительности один – в видимой области, второй – в инфракрасной. Съёмка на плёнку «инфрахром» ведётся только с красными светофильтрами и её чувствительность в видимой области не используется. Применение инфрахроматической плёнки может существенно облегчить противнику дешифрирование наших объектов, расположенных на растительных фонах.
Если покрытия маски отражает инфракрасные лучи хуже, чем естественная зелень, то на снимке замаскированные объекты получаются жёлтыми и хорошо выявляются на светлом фоне растительности.
В настоящее время известны два типа цветных фотоматериалов. Первый из них – цветная фотопленка для правильной передачи цвета фотографируемых объектов и второй – спектрозональная плёнка, предназначенная для получения изображений объектов в условных (искажённых цветах).
Цветная фотопленка используется при разведке весьма ограниченно, так как при съёмке с больших высот цветовые различия объекта с фоном нивелируются и поэтому дешифровочные свойства цветных снимков хуже, чем чёрно-белых.
Спектрозональное фотографирование применяется специально для вскрытия замаскированных объектов. Сущность спектрозональной фотографии заключается в одновременном фотографировании объектов в двух различных зонах спектра на двухслойную фотоплёнку. Верхний светочувствительный слой плёнки воспринимает только инфракрасные лучи в области 0,7–0,8 мкм,

93 нижний слой чувствителен к видимому свету в области 0,5–0,6 мкм. Под действием излучений различных волн при фотографической съёмке в каждом фотографическом слое возникают скрытые изображения, интенсивность которых определяется отражающими свойствами фона и объекта в зонах светочувствительных фотографических слоев. После цветного проявления спектрозонального фотоматериала в каждом слое образуются изображения своего цвета, например, верхний слой может иметь зеленый цвет, а нижний слой – красный. Эти изображения оптически совмещены и рассматриваются глазом одновременно. Результирующая видимая яркость и цвет изображения определяются наложением составляющих цветов каждого фотографического слоя.
Таким образом, на спектрозональных фотоснимках объекты отличаются от фона по цвету, когда между ними различие по отражательной способности в одной из зон чувствительности применяемого спектрального фотоматериала.
Образцы черно-белого спектрозонального снимков показаны на рис. 31.
Поэтому условием скрытия объекта от разведки противника с применением спектрозонального фотографирования является близкое соответствие спектральных характеристик объекта и фона в зонах чувствительности фотоматериала. а

94
На спектрозональных снимках легко обнаруживаются любые нарушения растительного покрова, дороги, мосты, фортификационные и другие инженерные сооружения, лиственные деревья отличаются от хвойных.
Последнее обстоятельство нужно иметь ввиду при маскировке объектов срезанной растительностью.
Контраст фотографического изображения (Кфото) определяется отношением эффективных яркостей объекта, фона, атмосферной дымки и его величину находят по формуле
К
В
В
В
В
фото
эф
д
эф
эф
д
эф
 


1
(
)
(
)
min max

, где: В
эфmax
– эффективная яркость максимальная;
В
эфmin
– эффективная яркость минимальная;
В
эф д
–эффективная яркость световоздушной дымки; v – коэффициент контрастности фотографирующей системы.
Эффективные яркости объекта, фона и дымки определяются с учетом спектральных характеристик применяемых противником фотопленок и светофильтров. Коэффициент контрастности фотографирующей системы зависит от типа используемой фотопленки и условий её обработки.
Рис. 31. Образцы черно-белого и спектрозонального фотоснимков а) черно-белый снимок; б) спектрозональный снимок. б

95
Применяемые в армиях других государств фотопленки имеют коэффициент контрастности от 1,5 до 2,5 с увеличением высоты фотографирования обычно используется более контрастные фотоматериалы. Это объясняется стремлением компенсировать снижение контраста изображения в следствии влияния атмосферной дымки, которая возрастает с увеличением высоты съёмки.
Напомним, что пороговый контраст человеческого зрения зависит от угловых размеров

и формы рассматриваемых объектов, линейный размер изображения объекта l на фотоснимке, выраженный через его натуральный размер и масштаб фотографирования, равен
н
f
L
l
об


Фотоснимок при дешифрировании рассматривается с расстояния наилучшего зрения (около 250 мм), поэтому угловой размер изображения будет иметь величину:
l
l
14 250 3440




где: l – величина изображения на снимке, мм.
При дешифрировании с лупой, имеющей кратность Г, угловой размер изображения увеличивается в Г раз:
l
Г
Г
луп





14


Разрешающая способность фотографирующей системы характеризует способность фотографического слоя воспроизводить мелкие детали объектов фотографирования. Она определяет требования к приемам и средствам маскировки, при использовании которых затрудняется или исключается распознавание объектов противником.
Разрешающая способность фотоснимка выражается максимальным числом раздельно передаваемых фотографическим слоем параллельных

96 штрихов на белом фоне, приходящихся на 1 мм снимка. Для её определения используют специальный «тест-объект» или миру (плакат), состоящую из нескольких групп черных линий (штрихов) и белых промежутков между ними.
Промежутки между штрихами равны ширине штрихов. Для каждой группы ширина штрихов различна. При определении разрешающей способности фотографирующей системы миру соответствующего размера устанавливают на местности и фотографируют.
Разрешающая способность фотографирующей системы определяется качеством применяемого объектива, зернистостью фотопленки и условиями фотографирования. Один и тот же фотоаппарат, установленный на дрейфующем аэростате и скоростном самолёте разведчике, дает снимки различного качества. Во втором случае условия съемки менее благоприятны, так как при съемке имеет место сдвиг изображения, а фотографирование ведется сквозь плотный слой воздуха, обтекающий фюзеляж самолёта.
Плотность воздуха и его коэффициент преломления перед объективом аппарата непрерывно изменяется, что вызывает ухудшение качества снимка. Поэтому при решении практических задач маскировки необходимо знать разрешающую способность фотографирующей системы в реальных условиях её применения.
Эта величина всегда будет в 2–4 раза меньше, чем разрешающая способность фотопленки или объектива.
Большое значение для маскировки имеет вопрос о качестве воспроизведения на фотоснимках малоконтрастных деталей изображения, к которым относятся и замаскированные под фон местности объекты. Известно, что объекты с малым контрастом передаются на фотоснимке хуже, чем объекты контрастные. Практика показывает также, что при фотографировании миры, штрихи которые выполнены не черными, а серыми, т.е. с малым контрастом, количеством штрихов на одном миллиметре снимка, воспроизводимых раздельно всегда меньше чем для миры высокого контраста.

97
Опытным путем установлена следующая зависимость для определения разрешающей способности фотографирующей системы при воспроизведении деталей малого контраста:
ж
ж
R
R
ђ
ђ




2 1
где: Rк=1 – разрешающая способность при контрасте деталей К=1;
К – контраст деталей по эффективным яркостям.

98
В военном телевидении используются в основном два типа передающих трубок
– супервидиконы и видиконы. Фотокатоды супервидиконов действуют как фотоэлементы с внешним фотоэффектом. Они предназначены для работы в видимой и ближней инфракрасной области спектра ЭМВ в пределах от 0,4 до
1,3 мкм. Фотокатоды видиконов, использующие внутренний фотоэффект, наиболее пригодны для разведки в инфракрасной области, так как они чувствительны к излучениям до 2 мкм. Таким образом, телевизионная разведка может проводиться противником как в видимой, так и в инфракрасной области, причем в более широком диапазоне, чем фотографирование.
Масштаб телевизионного изображения на экране кинескопа определяется двумя факторами:
1) величиной изображения, которое создается объективом на фотокатоде передающей трубки, Мопт ;
2) соотношением размеров кадра на фотокатоде передающей трубки и на экране кинескопа, Мтс.
Масштаб оптического изображения на фотокатоде Мопт находится аналогично для фотосъемки. Его величина зависит от высоты (дальности) ведения разведки Н и фокусного расстояния применяемого объектива fоб
М
f
Н
оптики
об

Соотношение размеров кадра экрана кинескопа hэ и фотокатода hфк характеризует электронный масштаб телевизионной системы Мтс.
М
h
h
тс
э
фк


99
Масштаб изображения объектов на приемном экране телевизионной системы определяется произведением:
M = M
mc
× M
опт
=
h об
H
×
h э
h фк
В системах военного телевидения используются объективы с фокусным расстоянием от 50 до 300 мм. Высота кадра на фотокатоде передающей трубки для супервидиконов – 24 мм и видиконов – 9,5 мм; экраны кинескопов могут иметь высоту кадра от 100 до 500 мм.
Способность телевизионной системы передавать и воспроизводить мелкие детали изображения с заданным контрастом изображения оценивается её разрешающая способность.
В отличие от фотоснимка качество телевизионного изображения зависит как от способа его развертки, так и от полосы пропускания радиоканала, по которому передается телевизионный сигнал. Полагая, что передача сигналов по радио производится без искажений, можно считать, что воспроизведение на телевизионном изображении мелких деталей, отличающихся по яркости, связано только с числом элементов разложения, которое определяется количеством строк развертки в кадре изображения.
Если количество строк в кадре составляет z, то наибольшее число деталей, расположенных поперек строк и воспроизводимых раздельно, составит
Z
2
⁄ .
Как и в фотографии, разрешающую способность телевизионной системы можно характеризовать числом R раздельно передаваемых на телевизионном изображении параллельных штрихов на белом фоне, приходящихся на 1 мм экрана кинескопа.
Тогда поперечную разрешающую способность телевизионной системы, то есть при расположении деталей поперек строк, можно представить в следующем виде:

100
R
Z
h
попе
э
р

2
где: z – количество строк в кадре; h
э
– размер кадра экрана кинескопа.
При расположении деталей объекта вдоль строки разложения, формирование телевизионного сигнала отличается от предыдущего случая, т.е. когда детали объекта располагались поперек строк. Наименьший размер деталей вдоль строк l в
при котором они ещё воспроизводятся раздельно на экране кинескопа современной телевизионной системы, имеет величину не менее: lв = 0.7×lстр = 0.7×hэ/z где: l стр
– ширина строки на экране.
Соответствующая продольная разрешающая способность телевизионной системы (при расположении деталей вдоль строк) будет равна:
э
э
‰
”Љ
•
h
Z
Z
h
l
R
4 1
/
7 0
2 1
2 1
р





Сопоставляя формулы, видим, что продольная разрешающая способность
R
прод телевизионной системы лучше, т.е. больше по величине, чем поперечная
R
попер
Контраст телевизионного изображения определяется возможностями телевизионной системы по передаче различий в яркости между фоном и объектом или его деталями.
Особенность телевизионного изображения заключается в том, что вследствие строчной развертки, наблюдаемые на экране приемника мелкие детали объектов, величина которых соизмерима с элементами разложения, всегда имеют меньший контраст, чем крупные. Это обстоятельство нужно учитывать при маскировочных расчетах, так как оно затрудняет распознавание наших объектов противником и облегчает их маскировку.