Основы фотографической метрологии

С момента зарождения фотографии перед учеными всегда стоял вопрос о величине чувствительности используемых материалов. Уже в 40-х годах ХIХ в. появляется специальный раздел фотографии, изучающий свойства светочувствительных материалов и разрабатывающий методы их измерения.

Изучение свойств фотографических материала сначала сводилось исключительно к измерению их чувствительности к белому свету как наиболее важного параметра, характеризующего их эксплуатационные свойства. Именно из-за более высокой светочувствительности мокрый коллодионый процесс в 1850-1860 гг. вытеснил дагерротипию и калотипию и сам, в свою очередь, был вытеснен в 1871 г. фотографическим процессом на сухих броможелатиновых пластинках. И, наконец, на смену несенсибилизированным пришли сенсибилизированные светочувствительные материалы. По мере развития фотографии и совершенствования фотоматериалов огромное значение приобрело и знание других их характеристик, таких, как контрастность, фотографическая широта, спектральная чувствительности и т. д.

Это стало возможным лишь после внедрения в 1890 г. английскими учеными Ф. Хертером и В. Дриффельдом в теорию фотографического процесса характеристической кривой фотоматериала. Раздел фотографии, изучающий свойства фотографических материалов и разрабатывающий методы и средства их измерения, получил называние фотографическая сенситометрия, или фотографическая метрология.

В настоящее время фотографическая метрология широко применяется для контроля технологического процесса производства фотографических материалов, оценки их свойств при химико-фотографической обработке или для получения изображений с заданными параметрами качества. Свойства фотоматериалов указывают на их упаковке или в паспортах, в справочной литературе, что позволяет подбирать соответствующие разным случаям съемки фотоматериалы. Без знания свойств фотоматериалов невозможно грамотное использование фотографии в различных областях науки и техники, в том числе и в криминалистике. Понимание же сущности фотографического процесса невозможно без использования сенситометрических понятий и методов.

Фотографическая метрология подразделяется на три раздела: интегральную сенситометрию, спектральную сенситометрию и структурометрию.

Интегральная сенситометрия изучает суммарное (интегральное) действие излучений, составляющих белый свет (естественный и искусственный). Методы интегральной сенситометрии дают возможность определять численные значения следующих свойств фотографических материалов: общая (интегральная) светочувствительность, коэффициент контрастности, фотографическая широта, фотографическая вуаль, максимальная оптическая плотность.

Спектральная сенситометрия изучает фотографическое действие монохроматических излучений на светочувствительный слой, а также воздействие на него излучений определенной спектральной зоны. Свойства, определяемые в этом разделе сенситометрии, называются спектральными. Важнейшими из них являются эффективная светочувствительность и спектральная чувствительность.

Десенситометрия рассматривает методы измерения плотностей почернения, образовавшихся на светочувствительном материале в результате воздействия света и процесса проявления.

Структурометрия изучает структуру почернения на фотографическом изображении (структурные свойства) при воздействии света на ограниченные по размерам участки фотоматериала, оценивает его способность воспроизводить малые элементы изображения с помощью таких характеристик, как разрешающая способность, резкость изображения, зернистость, частотно-контрастная характеристика (ЧКХ).