тема 10

У фотографічній метрології для оцінювання можливостей фотоматеріалу передавати дрібні деталі об’єкта широко застосовують поняття розрізнювальної здатності фотоматеріалу Розрізнювальною здатністю фотоматеріалу п рийнято називати межову просторову частоту, яку розрізняє око в фотографічному зображенні спеціального тест-об’єкта.

Зерниста структура і пов’язана з нею різкість фотоматеріалу впливають на розрізнювальну здатність фотоматеріалу. Для визначення розрізнювальної здатності застосовують спеціальний прилад – резольвометр., схему якого показано на рис. 5.7. Резольвометр складається з таких основних частин: джерела світла 1, фільтра денного світла 2, блока сірих фільтрів 3, блока кольорових фільтрів 4, закривача 5, конденсора 6, міри 7, коліматорної лінзи 8, об’єктива 9, касети з фотоматеріалом 10.

Рис. 5.7. Принципова схема резольвометра

Зображення міри на випробовуваному фотоматеріалі називається резольвограмою Резольвограми отримують для різних рівнів освітленості, тобто для різних експозицій. Крива залежності розрізнювальної здатності від логарифма експозиції називається резольвометричною кривою. Звичайно на графік (рис. 5.8) наносять резольвометричну криву для міри абсолютного контрасту – крива 1, характеристичну криву – крива 2 та резольвометричну криву для міри низького контрасту – крива 3.

Криві 1 та 2 називають резольвометричним графіком. За ним можна визначити деякі важливі характеристики: 1) за точкою максимуму резольвометричної кривої – максимальну розрізнювальну здатність Rmax; 2) із характеристичної кривої – резольвометричну щільність DR, яка відповідає максимальному значенню Rmax; 3) за інтервалом експозицій, у межах якого зміна розрізнювальної здатності не перевищує 0,8 Rmax, – резольвометричну широту LR:

Рис. 5.8. Графік резольвометричних характеристик фотографічних матеріалів

Ці величини істотно доповнюють сенситометричні характеристики аерофотоплівки. Резольвометрична щільність вказує почорніння, за якого можна досягти максимального розрізнення деталей Rmax. Резольвометрична широта визначає корисний інтервал експозицій, у межах якого отримуємо високе розрізнення, не менше за 0,8Rmax.

Як видно з рис. 5.8 (криві 1 і 3), на розрізнювальну здатність значно впливає контраст міри. Залежність між контрастом міри та розрізнювальною здатністю записують як

У формулах: ΔD – інтервал щільностей у зображенні міри; K – контраст міри; Rmax – максимальна розрізнювальна здатність для міри абсолютного контрасту.

Зазначимо, що розрізнювальна здатність і зернистість – тісно пов’язані величини. Із збільшенням мікрокристалів, що спричиняє зернистість фотоматеріалів, розрізнювальна здатність зменшується. Тому низькочутливі аерофотоплівки мають більшу розрізнювальну здатність, ніж високочутливі грубозернисті аерофотоплівки. Приблизна залежність між розрізнювальною здатністю аерофотоплівок і їх світлочутливостями виражається залежністю:

де R2, R1 – розрізнювальні здатності двох аерофотоплівок; S2, S1 – світлочутливості цих самих аерофотоплівок.

Розрізнювальна здатність фотографічної системи. Розрізнювальна здатність фотографічної системи (системи аерофотооб’єктив – аероплівка) – це здатність системи передавати окремо зображення двох близько розташованих точок об’єкта.

Залежність розрізнювальної здатності фотографічної системи R від розрізнювальної здатності об’єктива Rо та розрізнювальної здатності аерофотоплівки Rф можна приблизно визначити за формулою:

де n 1 2 .

Для бокових променів розрізнювальна здатність фотографічної системи

На основі експериментальних даних, із застосувванням (5.29), встановлено, що для повного використання Rф розрізнювальна здатність об’єктива має бути в чотири рази більшою від розрізнювальної здатності фотошару. За рівних значень R0 та Rф результивна R буде приблизно в 1,5 раза меншою.

Якщо позначити через L розміри найменших об’єктів на місцевості, які треба відобразити на фотоматеріалі, через m – масштаб знімання, то:

де δDн – мінімальна різниця оптичних щільностей, за якої відтворюється заданий контраст КN.

Величина δDн не може бути меншою від деякого порогового значення, яке визначається гранулярністю:

Значно зменшує розрізнювальну здатність зсув зображення. Використовуючи залежність (5.29), за n 2 запишемо значення результивної розрізнювальної здатності Rp з урахуванням зсуву:

1 (R w )2

Для оцінювання впливу порівняно великих зсувів зображення можна користуватись формулою: