SU1672405A1 - Method of measuring modulation transfer function in photographic materials - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к научной и прикладной фотографии, а именно к способам измерения функции передачи модуляции фотографических материалов. Целью изобретения является расширение диапазона измерений в области высоких пространственных частот. Способ измерения функции передачи модуляции основан на экспонировании синусоидального тест-объекта с последующей обработкой фотоматериала и регистрации характеристик сигнала при экспонировании тест-объекта с контрастом 0,4*98K*981,0, а обработка фотоматериала ведется до достижения контраста фотоматериала 1 ± 10%. Функцию передачи модуляции определяют по формуле M*98H = (Τ- Τ)/K(Τ+ Τ), где Τ, Τ- максимальные и минимальные значения пропускания соответственно.The invention relates to scientific and applied photography, and in particular to methods of measuring the modulation transfer function of photographic materials. The aim of the invention is to expand the range of measurements in the region of high spatial frequencies. The method of measuring the modulation transfer function is based on exposing a sinusoidal test object with subsequent processing of photographic material and recording signal characteristics when exposing a test object with a contrast of 0.4 * 98K * 981.0, and processing of photographic material is carried out until the contrast of the photographic material is 1 ± 10%. The modulation transfer function is determined by the formula M * 98H = (Τ- Τ) / K (+ Τ), where Τ, Τ are the maximum and minimum transmission values, respectively.

Description

Изобретение относитс  к научной и прикладной фотографии, а именно к способам измерени  функции передачи модул ции (ФПМ) фотографических материалов.The invention relates to scientific and applied photography, and specifically to methods for measuring the modulation transfer function (MTF) of photographic materials.

Цель изобретени  - расширение диапазона измерений в область высоких пространственных частот,The purpose of the invention is to expand the range of measurements in the region of high spatial frequencies,

Измерение функции передачи рабочей модул ции осуществл етс  следующим образом .The measurement of the work modulation transfer function is performed as follows.

На поверхность фотоматериалов фокусируют изображение синусоидального тест-объекта повышенного контраста и производ т его экспонирование (повышенный контраст ,4). Полученное после обработки на фотоматериале изображение тест-объекта разлагают в спектр и определ ют амплитуды отдельных гармоник. Дл  этогоThe image of a sinusoidal test object of increased contrast is focused onto the surface of photographic materials and is subjected to exposure (increased contrast, 4). The image of the test object obtained after processing on photo material is decomposed into a spectrum and the amplitudes of individual harmonics are determined. For this

фотоматериал освещают источником света, изображени  тест-объекта фокусируют в плоскости фотоприемника, с помощью сканировани  преобразуют пространственное распределение пропускани  в измен ющийс  во времени электрический сигнал, гармонические составл ющие которого выдел ют и измер ют спектроанализатором, а посто нную составл ющую измер ют интегрирующим вольтметром. Максимальное и минимальное значени  пропускани  измер ют с помощью пикового вольтметра.The photographic material is illuminated with a light source, the images of the test object are focused in the plane of the photodetector, the spatial distribution of the transmission is converted by scanning into a time-varying electrical signal, the harmonic components of which are extracted and measured by a spectrum analyzer, and the constant component is measured by an integrating voltmeter. The maximum and minimum transmission values are measured with a peak voltmeter.

При экспонировании гармонического пространственного распределени  экспозици  на исследуемый фотоматериал имеет в видеWhen exposing the harmonic spatial distribution of the exposure to the studied photographic material has

Нн(х)Н0(1+ Kcos-2ttVx), (1)Hn (x) H0 (1+ Kcos-2ttVx), (1)

ОABOUT

ю Yu

±±

о слabout cl

де Но посто нна  составл юща  экспозиии;de But constant component of exposure;

К - контраст тест-объекта 0, №To - the contrast of the test object 0, No.

V- пространственна  частота,V-spatial frequency,

Действующа  экспозици  внутри эмуль- 5 ионного сло  равнаThe effective exposure inside the emulsion-5 ionic layer is

Н9(х) + kM( v) cos 2 п v х, (2) где M(v ).- функци  передачи модул ции фотоматериала.H9 (x) + kM (v) cos 2 n v x, (2) where M (v) is the transfer function of the modulation of the photographic material.

В процессе обработки (при про влении) 10 происходит преобразование действующей экспозиции в пропускание в соответствии с поведением характеристической кривой материалаDuring processing (when developing) 10, the effective exposure is converted into transmission in accordance with the behavior of the characteristic curve of the material.

т(К) Н(К) + k M (v)cos2jrv 15t (K) H (K) + k M (v) cos2jrv 15

(3) где у-коэффициент контрастности.(3) where y is the contrast ratio.

После разложени  правой части формулы (3) в р д понижени  степени гармониче- „ ских функций и группировки гармоник в р д Фурье можно получить значени  составл ющих спект-ра пропускани After decomposition of the right-hand side of formula (3) in a series of lowering the degree of harmonic functions and grouping of harmonics in the Fourier series, it is possible to obtain the values of the components of the transmission spectrum

. м)кМ(у „.. m) KM (y „.

А Ј„FTiFT С ), 25A Ј „FTiFT C), 25

ф v (4) f v (4)

где Ц - биноминальный коэффициент;where C is the binomial coefficient;

г - номер гармоники пропускани ;g is the harmonic number of the transmission;

q - 1,3,5,7... дл  нечетных: пq - 1,3,5,7 ... for odd: n

q - 0,2,4... дл  четных.q - 0,2,4 ... for even.

Измен   врем  обработки (про влени ) фотоматериала, устанавливают коэффициент контрастности 1,ОПО%. Как показывает анализ соотношени  (4), контраст пропускани  по максимальному гтакс и минимальному Гмин значени м равенChanging the processing time (appearance) of the photographic material, set the contrast ratio 1, OPO%. As the analysis of relation (4) shows, the transmittance contrast for the maximum hmax and minimum gmin values is equal to

KMWCVS KjMjr),  KMWCVS KjMjr),

1мок,1мин1mok, 1min

где о - функци  ошибки.where o is the error function.

Как показали расчеты, при у 1,0 функци  ошибки равна значению дг (К; М; у) 0,005 при К M(v ) 0,9. Следовательно, с ошибкой не более 0,51 % функции передачи 45 модул ции можно найти из соотношени  (5). Когда у 1,0+ 10%, ФПМ можно вычислить по формулеAs shown by calculations, with y 1.0 the error function is equal to the value of yy (K; M; y) 0.005 with K M (v) 0.9. Therefore, with an error of no more than 0.51%, the transfer function of the 45 modulation can be found from relation (5). When 1.0 + 10%, MTF can be calculated by the formula

3535

т1p1

L макс (. Mi/HL max (. Mi / H

Ку(Чмоке минKu (Chmoke min

)S-2(IW) (g}) S-2 (IW) (g}

причем максимальное значение функции ошибки бг (К; М; у) при К M(v) 0,9 составл етmoreover, the maximum value of the error function bg (K; M; y) with K M (v) 0.9 is

0 0

5five

5five

пP

5 five

5five

00

5five

Применение :ест-обьекта с наиболее высоким контрастом (К 0,8-1,0) позвол ет увеличить в 2-2,5 раза по сравнению с известным способом (где К 0,4) перепад наложенной экспозиции, а вследствие линейности процесса светорассе ни  в фотослое , и перепад действующей экспозиции (на одной и той же пространственной частоте ) без учета усили  в у раз (у - коэффициент контрастности материала). Следовательно, по вл етс  возможность на высоких пространственных частотах увеличить амплитуду периодической составл ющей пропускани  также в 2-2,5 раза, а с учетом усилени  а у раз при росте амплитуды первой гармоники может быть значительно больше. Это дает возможность при использовании известной измерительной аппаратуры расширить диапазон измерени . Если предположить, что на частотах более 100 функции передачи модул ции линейно убывают, то диапазон измерени  расшир етс  также не менее чем в 2- 2,5 раза. Особенности поведени  контрастаApplication: eating object with the highest contrast (K 0.8–1.0) allows to increase by 2–2.5 times in comparison with the known method (where K 0.4) the superimposed exposure difference, and due to the linearity of the light scattering process neither in the photo layer, and the difference of the current exposure (at the same spatial frequency) without taking into account the effort y and y (the contrast ratio of the material). Consequently, it is possible at high spatial frequencies to increase the amplitude of the periodic component of the transmission also by 2–2.5 times, and, taking into account the amplification, even if the amplitude of the first harmonic increases, it can be much larger. This makes it possible, with the use of known measuring equipment, to expand the measuring range. If it is assumed that, at frequencies greater than 100, the modulation transfer functions decrease linearly, the measurement range also expands at least 2-2.5 times. Features of Contrast

(Ттакс - ТМин)/(Ттакс + Гмин) При у 1,0 В(Ттакс - ТМин) / (Ттакс + Гмин) At у 1.0 V

зависимости от изменени  контраста позвол ют избавитьс  от необходимости пересчета пропускани  в действующие экспозиции (точнее линеаризовать св зь пропускани  и действующей экспозиции), которые присущи известным способам, измерени  функции передачи модул ции с применением больших перепадов наложенной экспозиции .Dependencies on contrast change eliminate the need to recalculate the transmission into effective exposures (more precisely, linearize the relationship between transmission and effective exposure), which are inherent in the known methods of measuring the transfer function of modulation using large superimposed exposure differentials.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ измерени  функции передачи модул ции фотоматериалов, основанный на экспонировании синусоидального тест-объекта с последующей обработкой фотоматериала и регистрации характеристики сигнала, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений в область высоких пространственных частот, примен ют тест-объект с контрастом 0,4 К 1,0. фотохимическую обработку ведут до достижени  контраста фотоматериала , равного 1МО%, а функцию передачи модул ции определ ют из соотношени The invention of the method of measuring the transfer function of the modulation of photographic materials, based on exposing a sinusoidal test object with subsequent processing of photographic material and recording signal characteristics, characterized in that, in order to extend the measurement range to high spatial frequencies, a test object with a contrast of 0 is used. 4 k 1.0. Photochemical processing is carried out until a photographic material has a contrast ratio of 1MO%, and the modulation transfer function is determined from the ratio ММ ( т) ,MM (t), V } КСГпмкс+Тмин)V} KSGpmks + Tmin) где Ттакс максимальное значение пропускани ;where tmax is the maximum transmission value; Тмин - минимальное значение пропускани ;Cmin - the minimum value of transmission; К - контраст тест-объекта.K - the contrast of the test object.