Изменение яркостного контраста

В обычных условиях яркостные свойства отдельных участков мало­контрастных объектов отличаются друг от друга незначительно. Вместе с тем они неодинаково отражают, поглощают или пропускают

312

падающий свет. Интенсивность и направление светового потока можно перераспределить, выделяя или сглаживая отдельные детали. Этой операции способствуют незначительный рельеф поверхности, характер светорассеяния отдельных ее участков, различия в яркостях или оптических плотностях. Освещение, подчеркивающее различия в яркостях между деталями, называется контрастирующим, а сни­жающее контраст между деталями и фоном, считается выравниваю­щим. Яркий направленный свет, например, усиливает контраст, а мягкий рассеянный снижает.

Усиление «теневого» контраста. Яркость мелких деталей повы­шается посредством одностороннего, идущего под небольшими уг­лами к поверхности косонаправленного освещения. Оно создает вы­сокий свето-теневой контраст (рис. 77). Этот вид освещения приме­няют при фотографировании текстов, восстановленных по вдавлен­ным следам на бумаге, рельефа следов разруба, перекуса, следов скольжения и т.д. Косонаправленное освещение создают с помощью осветителей рефлекторного типа. Направление светового потока, угол его наклона к исследуемой поверхности, расстояние между ис­точником и объектом выбираются в зависимости от размеров фото­графируемого участка, глубины и формы рельефа.

Рис. 77. Схема образования «теневого» контраста при одностороннем освещении: О — объект; Н — негатив; П — позитив

Применяют одностороннее освещение, создающее наиболее вы­сокий контраст. Это освещение имеет и недостатки, поскольку созда­ет неравномерную освещенность поверхности объектов, особенно больших. Это приводит к существенным потерям информации на различных (близких и дальних) участках фотоизображения.

314

Для деталей с определенной ориентацией в пространстве, напри­мер трасс в следах скольжения, максимальный контраст дает освеще­ние, перпендикулярное к направлению рельефа.

Элементы рельефа деталей сложных форм удается запечатлеть фотографически, направляя свет под углом к взаимно перпендику­лярным их частях, а иногда и с четырех сторон. При этом тени от выпуклых участков существенно ослабляются, а освещенность всей поверхности выравнивается. Съемку производят в два или четыре этапа на один и тот же фотослой. Положение объекта остается неиз­менным, а освещение с каждой из сторон включается последователь­но. Выдержка при раздельном экспонировании обычно составляет 1/2 или 1/4 часть от оптимальной. К аналогичным результатам при­водит последовательная съемка на два или четыре негатива, изобра­жения которых при печати суммируются.

Идеальным для выявления такого рода деталей является круговое освещение, создаваемое вращающимся источником. Объект при съемке остается неподвижным, а источник, перемещаясь по кругу, последовательно занимает положение, перпендикулярное каждой де­тали либо отдельному ее элементу.

Ослабление «теневого» контраста. Запечатлению мелких дета­лей очень мешают помехи, создаваемые элементами рельефа по­верхности. Для ослабления тене­вых помех используют так назы­ваемое бестеневое освещение, по­лучаемое с помощью специальных кольцевых осветителей (рис. 78). Объект располагают внутри свето-рассейвающего цилиндра из мо­лочного стекла, вследствие чего он оказывается равномерно освещен­ным со всех сторон. Степень ос­лабления теней регулируется по­ложением ламп осветителя над по­верхностью объекта.

Усиление контраста изменени­ ем характера рассеяния света. Све­товой поток, падающий на объект, рассеивается в пространстве в зави­симости от размеров микронеров­ностей поверхности или частиц ве­щества среды, что сказывается на

315

яркостных свойствах объекта. Отражение и пропускание бывает на­ правленным, когда не происходит рассеяния света. Объекты с мато­выми поверхностями, а также оптически неоднородные рассеивают свет диффузно, т.е. равномерно во все стороны. Третьи объекты имеют смешанное, или направленно-рассеянное, отражение (рис. 79).

Рис. 79. Графики распределения отраженного и пропущенного света

в пространстве: а — направленное; б — рассеянное; в — смешанное;

г — направленно-рассеянное

Коррекция распределения отраженного или пропущенного света широко используется для усиления слабовидимого. При съемке не­прозрачных объектов максимальное различие в яркостях достигает­ся, когда зеркально отраженные лучи попадают в объектив фотока­меры. Такое освещение именуется светлопольным и выявляет, на­пример, трудноразличимые вдавленные штрихи текста на докумен­тах (открытках, фотоснимках) с пестрыми глянцевыми поверхностя­ми. Высокий контраст обусловливает направленное отражение света от фона и рассеянное отражение от элементов рельефа.

Такое освещение применяют при фотографировании следов рук на объектах с пестрыми поверхностями, имеющими зеркальное от­ражение; ретуши на снимках; штрихов черных чернил и черной туши и в других случаях. Эффект светлого поля при съемке подобных объектов дает вертикальное или близкое к нему освещение. Первое получают с помощью опак-иллюминаторов, второе — согласно схеме, представленной на рис. 80.

При фотосъемке малоконтрастных и полупрозрачных объектов максимальное различие в оптических плотностях деталей наблюда­ется, если в объектив попадают только те лучи, которые проходят через диффузно рассеивающие участки. Такое освещение называется

316

_т емнопольным и используется, напри­мер, Для съемки слабовидимых следов рук на стекле, целлофане и т.п. Такие объ­екты фотографируют в проходящих лучах, освещая направленным пучком света. Контраст изображения задает вели­чина угла между направлением светового потока и оптической осью объектива — наименьшему углу соответствует наи­больший контраст. Для повышения пос­леднего объект размещают на темном фоне. Темнопольное освещение получа­ют с помощью микроосветителей ОЙ-19 и специальных конденсоров.

Фотоматериалы и их обработка. При фотографировании слабовидимых сле­дов записей в документах приходится иметь дело с мало отличающимися друг

от друга яркостями, корректируемыми подбором необходимого ос­вещения. При этом обычно применяют светочувствительные мате­риалы с большой фотографической широтой. В основном это мягкие и нормальные плоские и рулонные фотопленки ФТ-10, ФТ-11, ФТ-20, ФН-64, МЗ-3 и др., обрабатываемые в специальных выравнивающих проявителях. Такая обработка увеличивает фотографическую широ­ту фотослоя, уменьшает его контрастность, повышает светочувстви­тельность, что способствует хорошей проработке деталей.

Практикуются различные способы выравнивающего проявления. Чаще других используется медленное, «голодное» проявление в силь­но разбавленных проявляющих растворах. Рецепты некоторых вы­равнивающих проявителей приведены в табл. 28.

Усиление контраста в процессе съемки на контрастные фото­ материалы. Съемка на контрастные материалы необходима в слу­чаях, когда применение контрастирующего освещения не приводит к ощутимому усилению минимальных различий в яркостях, обес­печивающему визуальную различаемость слабовидимых деталей. Эффективность усиления определяется коэффициентом контраст­ности применяемого светочувствительного материала: чем меньше различия в яркостях и чем больший контраст деталей необходимо получить, тем более контрастным должен быть фотоматериал. На практике применяют фотоматериалы с коэффициентом контраст­ности не ниже 3 ед.

317