Чтобы понять, что такое оптическая плотность, представьте себе, что держите проявленный негатив против света. Какая-то его часть отражается и поглощается, остальное проходит насквозь. Количество пропущенного света зависит от того, сколько серебра отложилось на пленке во время проявки. Пропущенный свет можно измерить в процентах от падающего: если пленка пропускает четверть падающего на нее света, ее пропускающая способность равна 25%, или 0,25.
Нас больше интересует, сколько света поглощается (нам нужна плотность, а не прозрачность). Поэтому мы преобразуем степень пропускания в непрозрачность, разделив единицу на полученное значение пропускающей способности. Здесь 1 / 0,25 = 4, плотность определяется логарифмом (с основанием 10) непрозрачности, в данном случае 0,6.
Уверяю вас: обычный человек вполне способен понять, что такое логарифм. По сути, это всего лишь условное обозначение в математике, и в практической сенситометрии его роль предельно проста. Вкратце о логарифмах можно узнать из прил. 5
, а на практике плотность вычисляется в десятичных логарифмах, преобразований не требуется.Характеристическая кривая
Для описания характеристик пленки строят график отношения логарифма экспозиции к плотности (в логарифмических единицах). В технических лабораториях логарифмическая шкала экспозиции обычно имеет шаг, равный единице, и с каждым делением экспозиция увеличивается в 10 раз. Затем шкалу делят на отрезки по 0,2.
Это не очень удобно – в фотографии лучше делить шкалу на отрезки по 0,3. На логарифмической шкале экспозиции шаг 0,3 соответствует арифметическому изменению с кратностью 2 (0,3 – десятичный логарифм 2) и, следовательно, изменению экспозиции на одну ступень, а 0,1 – на ⅓ ступени. Помните об этом, глядя на сенситометрическую кривую на упаковке: какие бы единицы измерения в ней ни использовались (обычно люксы в секунду, бесполезные за пределами лаборатории), 0,3 на логарифмической шкале соответствует изменению экспозиции на одну ступень.
Характеристическая кривая, или кривая Хартера и Дриффилда (Фердинанд Хартер и Веро Чарльз Дриффилд придумали ее в 1890-х), – график оптической плотности для каждого уровня экспозиции. Единицы экспозиции откладывают на горизонтальной оси, а плотность – на вертикальной. Мы можем отложить значение экспозиции на горизонтальной оси, подняться вверх до пересечения с кривой и посмотреть, какая плотность ей соответствует. Как и следовало ожидать, недостаточной экспозиции соответствует низкая плотность, а избыточной – высокая. Важно понимать, что кривая построена для конкретной пленки и определенного режима проявки. Как вы убедитесь далее, изменения режима проявки меняют вид кривой
.В примере (см. рис. 4.27) обратите внимание на последовательность, возникающую при возрастании экспозиции. Слева на шкале короткая экспозиция. На минимальном уровне (зона 0 и ниже) пленка не получает достаточно света, чтобы на негативе было хоть что-то видно. Однако в этой области образуется минимальная плотность из-за подложки и неустранимых микроскопических отложений серебра – так называемой вуали. Это и есть подложка плюс вуаль; она присутствует на неэкспонированных краях любого негатива и даже на неэкспонированной пленке, если ее проявить. Срок хранения, высокая температура и влажность усугубляют вуаль (и перепроявка тоже), а следовательно, и оптическую плотность подложки с вуалью. Плотность подложки плюс вуаль вычитают из имеющейся оптической плотности и получают полезную плотность выше ее значения, содержащую информацию об изображении. При печати плотность подложки плюс вуаль обычно не принимают во внимание.
Рис. 4.27
Характеристическая кривая
На графике показано отношение экспозиции к плотности. Экспозиция представлена в единицах десятичного логарифма и в «единицах экспозиции». Положение на шкале зон определяют, найдя зону I, где плотность на 0,1 выше, чем подложка плюс вуаль. Каждая следующая зона начинается через шаг 0,3 на логарифмической шкале, поскольку этому интервалу соответствует увеличение или уменьшение экспозиции вдвое. На вертикальной шкале – непрозрачность в логарифмических единицах, или плотность.
Увеличение экспозиции на одну зону в подножии или плече кривой дает меньшее увеличение плотности, чем в прямой части. Это объясняет потерю текстуры в темных тонах и завал в передержанных светлых. У большинства современных тонкоэмульсионных пленок в диапазоне нормальной экспозиции очень маленькое плечо, если оно вообще есть (см. рис. 4.28
), и светлые тона нередко завалены. На иллюстрации представлена кривая пленки Ilford Pan-F, проявленной в HC-110 (дополнительная информация – в приложении 2)