理解胶片:胶片特性曲线
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X线.名词解释1.胶片特性曲线:描绘曝光量与所产生的密度之间关系的一条曲线,由于这条曲线可以表示出感光材料的感光特性,所以称之为“特性曲线”。
2.IP:是CR记录信息的载体,是CR成像系统的关键部件。
3.滤线栅的焦距:指聚焦式滤线栅的倾斜铅条会聚于空中的直线平面到滤线栅板平面的垂直距离。
4.左心导管检查法:是经上肢的肱动脉或下肢的股动脉,将导管逆行插入左心房、左心室内,以检查左心血液动力学改变及进行左心选择性心血管造影。
5.骨骺线:管状骨的干骺与继发性骨化中心之间的骺板,随年龄增长,逐渐变窄,表现为透亮线,称为骨骺线。
6.骨质疏松:是指单位体积内骨组织的含量减少,即骨组织的有机成分和无机成分都减少,但骨内有机成分和钙盐的比例仍正常。
7.惰性:是指光照停止后影像继续存在的现象。
它会导致影像移动时产生重影。
产生惰性的主要原因:一是电导性惰性;二是像素的等效电容值太大而引起的电容性惰性。
其次,惰性还与照度、靶压、电子束等有关,照度越大、靶压越低、电子流越大惰性越小。
8.轴位:指身体矢状面与暗盒垂直,中心线方向与身体或器官长轴平行或近似平行投射。
9.立位摄影:X线管、人体、胶片(IP等)保持不动,且曝光时水平方向X线透过人体后先通过滤线栅(曝光前先振动)再到达胶片(右的老式机器无滤线栅),使胶片感光的摄影。
10.近距离摄影:是指焦片距在50cm以下时的摄影方法。
11.X线立体摄影:在普通的X线照片上看到的影像,都是人体各层结构的复合影,仅能看到其高与宽,而对前后远近的空间关系则看不到。
立体摄影却能给我们对人体某一部位结构的观察,获得一个立体概念,此种摄影称立体摄影。
12.滤线栅因子(曝光量倍数):也称曝光量倍数,是指不使用滤线栅时测得的全X线(原发射线和散射线之和)强度和使用滤线栅时测得的全X线强度的比值。
13.铅容积:表示在滤线栅表面上,平均1cm2中铅的体积。
14.能量减影:使用一次曝光同时获得了不同能量的两幅影像,然后通过加权减影技术处理,可获得减影图像称为能量减影。
医学影像检查技术试题(总42页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--项目一医学影像照片冲洗技术一、名词解释1.安全灯:是指在一定距离、一定时间内照射感光材料不致使其感光的光源。
2.暗盒:夹持胶片进行冲洗的工具,由不锈钢、铝合金等耐酸碱材料制成。
3.增感屏:在 X 线激发下,对胶片具有感光作用的器材称为增感屏。
4.增感率:在照片上产生同等密度为时,无屏与有屏所需照射量(曝光时间)之比5.空间分辨力:是表示增感屏能清晰反映影像细节的最大能力的指标。
6.感光中心:在胶片的制作过程中,明胶与银离子相互作用,生成一种不稳定的络合物,随后分解,生成银及硫化银,聚集在卤化银的位错和缺陷处形成感光中心。
颗粒胶片:是将卤化银颗粒切割成扁平状,以预期的方式排列,并在乳剂中加入品红染料,以增加影像清晰度的一种胶片,由 t-Ma 型颗粒和 ST 构造型颗粒两种类型8.胶片特性曲线:是描绘相对曝光量的对数值与所产生的密度之间关系的曲线。
该曲线不仅清楚地定量表示出不同曝光量与所产生的不同密度值之间的对应关系,而且还能表达出感光材料的感光特性,所以称这条曲线为胶片特性曲线。
9.感光度:感光度是指感光材料对光作用的敏感程度,即感光材料达到一定密度所需曝光量的倒数。
医用 X 线胶片感光度定义为产生密度所处照射量的倒数。
10.宽容度:是指产生诊断密度(~)所对应的曝光量范围。
11.显影中心:胶片曝光后, Agx 还原出的 Ag 聚集在感光中心,当聚集到一定大小时(3~6 个银原子),形成了显影中心。
12.潜影:无数个显影中心形成了影像,由于构成影像的物质过于微小,以致肉眼看不到,成为潜影。
型显影液:由菲尼酮与对苯二酚组合的显影液。
14.显影:是将已感光的卤化银还原成可见影像的化学过程。
15.中间处理:显影后至定影前的全过程。
16.定影:将未感光的卤化银溶解掉,使影像固定下来,这个过程称之为定影。
名词解释胶片的特性曲线胶片的特性曲线是指胶片在不同曝光条件下的响应特性。
胶片作为一种传统的摄影媒介,具有独特的特点和魅力。
通过了解胶片的特性曲线,我们可以更好地理解和掌握胶片摄影的原理和技巧。
胶片的特性曲线从根本上决定了胶片的感光度、对比度和色彩还原等方面的表现。
在胶片摄影中,特性曲线被广泛用于曝光和后期调整的参考。
下面我将从感光度、对比度和色彩还原三个方面来解释胶片的特性曲线。
首先,胶片的感光度是指胶片对光的敏感程度。
在胶片的特性曲线上,感光度通常是表示为曲线的斜率,斜率越大表示感光度越高。
胶片的感光度决定了曝光的快慢,高感光度的胶片适用于低光条件下的拍摄,而低感光度的胶片则适用于光线充足的情况。
通过合理选择感光度,摄影师可以根据拍摄场景的要求来控制曝光量,从而达到理想的效果。
其次,胶片的对比度是指胶片对不同亮度间隔的反应程度。
在特性曲线中,对比度表现为曲线的陡峭程度,陡峭的曲线表示高对比度,而平缓的曲线则表示低对比度。
高对比度的胶片适用于需要强烈明暗对比的场景,而低对比度的胶片则适用于要求细腻过渡的场合。
通过对比度的选择,摄影师可以调整图像的明暗层次,增强或减弱拍摄主题的表现力。
最后,胶片的色彩还原是指胶片对真实色彩的还原能力。
在特性曲线上,色彩还原表现为曲线在不同颜色通道上的响应。
不同种类的胶片对色彩的还原有所差异,有些胶片偏向暖色调,有些则偏向冷色调。
通过选择不同类型的胶片,摄影师可以根据个人的艺术风格和拍摄主题来呈现出独特的色彩效果。
总之,胶片的特性曲线作为胶片摄影的重要参考,对于摄影师来说具有重要的意义。
通过了解胶片的感光度、对比度和色彩还原等特性,我们可以更好地掌握胶片摄影的技巧和原理,创造出更具个性和艺术性的作品。
胶片摄影虽然在数字摄影时代已经逐渐退出主流舞台,但其独特的魅力依然吸引着一批忠实的摄影爱好者。
在不断发展的摄影技术中,胶片的特性曲线仍然是我们值得深入研究和探索的课题之一。
前些天就胶片感光特性曲线问题,与强总进行过短信沟通。
我认为强总的意见比较准确、全面,而我的意见则有些偏颇。
为了进一步阐述这个问题,撰写了此文。
如有不当,请专家和读者朋友指正。
1 铅增感胶片感光特性曲线的两种型式我们讨论的胶片,应是符合GB/T19348.1一2003《无损检测工业射线照相胶片第一部分:工业射线照相胶片系统的分》标准,即铅增感胶片。
感光特性曲线是表示吸收剂量K(或照射量P)和底片黑度之间的关系曲线,可以是D一LgK曲线,也可以是D一K曲线。
前者是涉及梯度G定义的常用曲线。
当X射线管电压和管电流等条件固定后,黑度仅决定于曝光时间t时,D一LgK曲线可用D一Lgt代替,D一K曲线可用D一t代替。
1.1 D一Lgt曲线其特性曲线如图1所示。
图1 铅增感型胶片的D一lgt特性曲线这种曲线,大约在黑度0.5以下,它有迟钝区和曝光不足区,黑度从0.5至5是曝光正常区,是个近三次方的呈“J”形的曲线。
在D=0.5~5的范围内,没有过渡区和反转区。
1.2 D一t曲线铅增感胶片的D一t曲线,大约是一条上斜的直线,即黑度D和曝光时间t(实质是和吸收剂量K)近似成正比。
,见图2。
D和t、D和K的关系可以写为D≈g.tD≈g.K式中:g一比例系数。
笔者根据《日本射线探伤B》第22页表1.2,整理出表1,并根据表1绘制了D一t曲线。
表1 富士100#不同黑度下的t(数据来源于《B》表1.2,管电压、管电流固定)Dt (秒)梯度G1.035.251.71.558.53.02.0813.72.51054.93.01275.9以表1的t为横座标,D为纵座标,绘出D一t曲线,如图2。
图2富士100#胶片D一t曲线之一段图2的纵座标D如果是净黑度,则D一t斜直线过座标零点。
由图可见:在管电压和管电流不变的前提下,铅增感型胶片的底片黑度大约和曝光时间t(或说吸收剂量K)成正比。
《美国无损检测手册.射线卷》(1992译本)给出了相似的图形,读者可查该书第216页图4一34。
《医学影像成像原理》名词解释第一章1.X 线摄影(radiography):是X 线通过人体不同组织、器官结构的衰减作用,产生人体医疗情报信息传递给屏-片系统,再通过显定影处理,最终以X 线平片影像方式表现出来的技术。
2.X 线计算机体层成像(computed tomography,CT):经过准直器的X线束穿透人体被检测层面;经人体薄层内组织、器官衰减后射出的带有人体信息的X 线束到达检测器,检测器将含有被检体层面信息X 线转变为相应的电信号;通过对电信号放大,A/D 转换器变为数字信号,送给计算机系统处理;计算机按照设计好的方法进行图像重建和处理,得到人体被检测层面上组织、器官衰减系数(¦)分布,并以灰度方式显示人体这一层面上组织、器官的图像。
3.磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI):通过对静磁场(B0)中的人体施加某种特定频率的射频脉冲电磁波,使人体组织中的氢质子(1H)受到激励而发生磁共振现象,当RF 脉冲中止后,1H 在弛豫过程中发射出射频信号(MR 信号),被接收线圈接收,利用梯度磁场进行空间定位,最后进行图像重建而成像的。
4.计算机X 线摄影(computed radiography,CR):是使用可记录并由激光读出X 线影像信息的成像板(IP)作为载体,经X 线曝光及信息读出处理,形成数字式平片影像。
5.数字X 线摄影(digital radiography,DR):指在具有图像处理功能的计算机控制下,采用一维或二维的X 线探测器直接把X 线影像信息转化为数字信号的技术。
6.影像板(imaging plate,IP):是CR 系统中作为采集(记录)影像信息的接收器(代替传统X 线胶片),可以重复使用,但没有显示影像的功能。
7.平板探测器(flat panel detector,FPD):数字X 线摄影中用来代替屏-片系统作为X 线信息接收器(探测器)。
专业知识1、正常以及后前位不易观察到的是右心室。
2、小梁间隙在X线下不显影。
3、有关头颅水平面的定位,正确的是两侧听眶线所在平面,听眶线与同侧听眦线的夹角为12度。
4、碘对比剂造影病人表现为轻度碘过敏反应的是面颊潮红。
5、高温快显胶片特点:乳剂低银薄层化,高强度聚酯片基,高温有效防灰雾,胶片含防静电剂。
6、X线吸收效率最低的增感屏是钨酸钙。
7、特征性曲线反映胶片的感光特性,其直线部的斜率为γ值,照片对比度与胶片的γ值有关,一般γ值大的胶片其宽容度小。
8、平片不能显示肺叶以下支气管。
9、主要经肝脏排泄的口服对比剂是碘番酸,常规剂量为3g,服后胆囊显影达最高浓度的时间为12至14小时。
10、胶片感光银盐特性:晶体颗粒大,感光度高;晶体颗粒均匀,对比度高,晶体颗粒不匀,宽容度高;晶体颗粒小,分辨率不低;晶体颗粒小,清晰度好。
11、增感屏吸收层的主要作用是提高清晰度。
12、增感屏使用时必须与感绿片匹配的是硫氧化钆。
13、医用诊断X线装置包括:X线管、控制器、影像增强器、高压发生器。
14、显示颈椎椎间孔最佳摄影位置是斜位。
15、怀疑颅底骨折的患者,应选择头颅颏顶位+常规侧位。
16、在显影液与定影液中均含有的化学试剂为亚硫酸钠。
17、人类学的基准线系指听哐线。
18、体表定位中,两髂嵴连线的中点相当于第4腰椎。
19、放大摄影,允许放大率最大什K=1+0.2/F,F代表有效焦点。
20、小于10°照射角的体层称厚层体层。
21、红外激光片(IR型)的吸收光谱峰值为820nm。
22、感光现象:互易率失效、间歇曝光效应、反转现象、压力效应。
23、胶片对比度:胶片对射线对比度的放大能力,称胶片对比度;照片影像对度与射线对比之比,称反差系数;反差系数是直线部分的斜率;直线部的斜率也称最大斜率。
24、显影液疲劳:显影液量减少、保护剂减少、pH下降、溴离子浓度增加。
25、增感屏优点:提高胶片感光效应、可缩短曝光时间、降低影像锐利度?提高影像对比度、减少X线管消耗。
《医学影像成像原理》名词解释第一章1.X 线摄影(radiography):是X 线通过人体不同组织、器官结构的衰减作用,产生人体医疗情报信息传递给屏-片系统,再通过显定影处理,最终以X线平片影像方式表现出来的技术。
2.X 线计算机体层成像(computed tomography,CT):经过准直器的X线束穿透人体被检测层面;经人体薄层内组织、器官衰减后射出的带有人体信息的X 线束到达检测器,检测器将含有被检体层面信息X 线转变为相应的电信号;通过对电信号放大,A/D 转换器变为数字信号,送给计算机系统处理;计算机按照设计好的方法进行图像重建和处理,得到人体被检测层面上组织、器官衰减系数(¦)分布,并以灰度方式显示人体这一层面上组织、器官的图像。
3.磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI):通过对静磁场(B0)中的人体施加某种特定频率的射频脉冲电磁波,使人体组织中的氢质子(1H)受到激励而发生磁共振现象,当RF 脉冲中止后,1H 在弛豫过程中发射出射频信号(MR 信号),被接收线圈接收,利用梯度磁场进行空间定位,最后进行图像重建而成像的。
4.计算机X 线摄影(computed radiography,CR):是使用可记录并由激光读出X 线影像信息的成像板(IP)作为载体,经X 线曝光及信息读出处理,形成数字式平片影像。
5.数字X 线摄影(digital radiography,DR):指在具有图像处理功能的计算机控制下,采用一维或二维的X 线探测器直接把X 线影像信息转化为数字信号的技术。
6.影像板(imaging plate,IP):是CR 系统中作为采集(记录)影像信息的接收器(代替传统X 线胶片),可以重复使用,但没有显示影像的功能。
7.平板探测器(flat panel detector,FPD):数字X 线摄影中用来代替屏-片系统作为X 线信息接收器(探测器)。
胶片的特性曲线的名词解释胶片是一种用于摄影和电影制作的媒介。
它具有特殊的感光性能,可以捕捉高质量的图像。
胶片的特性曲线是描述胶片感光的曲线,它包含了不同曝光条件下,胶片对光的响应和图像的对比度变化等信息。
1. 胶片感光性能胶片的感光性能是指胶片对光线的敏感程度。
胶片的感光性能通常通过胶片的感光度来表示,单位为ISO。
感光度较高的胶片对光线更为敏感,可以在较暗的环境中获得清晰的图像。
然而,高感光度的胶片可能会出现颗粒感、噪点等问题。
2. 特性曲线的构成特性曲线由横轴表示光线的强度,纵轴表示胶片的反应。
典型的特性曲线可以分为曝光量与光密度的关系曲线和曝光量与对比度的关系曲线两部分。
3. 曝光量与光密度的关系曝光量与光密度的关系曲线描述了胶片的感光范围。
在特性曲线中,曝光量较低时胶片对光线的响应较小,伴随着曝光量的增加,胶片对光线的响应逐渐增强,直到达到曝光上限。
曝光上限指的是经过一定曝光时间后,胶片无法再接收到更多的光线。
4. 曝光量与对比度的关系曝光量与对比度的关系曲线描述了胶片的动态范围。
对比度是指图像的明暗差异程度。
在特性曲线中,曝光量较低时,对比度较低,即胶片对于不同亮度的细节呈现平均化处理。
当曝光量增加时,对比度逐渐增大,图像的明暗差异更加明显。
5. 特性曲线的影响特性曲线的形状对最终的图像效果有着重要的影响。
不同品牌、型号的胶片具有不同的感光特性,其特性曲线也会有所不同。
胶片的特性曲线决定了胶片的色彩还原能力、对比度范围以及曝光容忍度等方面的特性。
摄影师可以根据特定的拍摄需求选择适合的胶片。
6. 胶片特性曲线的应用胶片特性曲线的应用不仅限于摄影领域,还被广泛应用于电影制作等领域。
通过准确了解特定胶片的特性曲线,摄影师或导演可以更好地掌握拍摄环境的光线条件,从而更好地表达创作意图。
总结:胶片的特性曲线是描述胶片感光性能的曲线,重要参数包括曝光量与光密度的关系和曝光量与对比度的关系。
特性曲线对胶片的色彩还原能力、对比度范围和曝光容忍度等有着重要的影响。
实用的胶片特性曲线的解析表述形式随着数码技术的进步,摄影家们大多已把胶片抛之脑后,但是少数摄影家们却依然坚持使用胶片来拍照。
本文将重点介绍胶片特性曲线的解析表述形式,以便帮助摄影家更好地运用胶片拍摄出更为优美的照片。
首先,什么是胶片特性曲线?胶片特性曲线是摄影家在进行胶片拍摄时用来表示曝光比(Exposure Ratio)和被曝光量(Exposure Index)之间关系的图表。
于胶片有不同的折射率,因此摄影家在使用不同种类的胶片时应该注意这些胶片特性曲线的变化。
更进一步来说,摄影家们可以做出曲线图,涵盖所有胶片的特性,这样他们就可以清楚的理解自己对特定胶片的使用方式。
其中,摄影家应该根据特性曲线曝光比(Exposure Ratio)和被曝光量(Exposure Index)的变化来分析胶片的光学性能,以便让照片能够更好的显示出来。
此外,摄影家还可以根据曲线图分析出拍摄时光圈大小(Aperture)、快门速度(Shutter Speed)和曝光补偿(Exposure Compensation)等对照片亮度和对比度的影响。
举例来说,当光圈变大时,曲线应该向右移动,以便让照片更亮,而当光圈变小时,曲线应该向左移动,以便使照片暗一些。
通过这种分析,摄影家就可以更好的掌握自己的胶片拍摄技术。
不仅如此,摄影家们还可以根据曝光补偿(Exposure Compensation)来分析照片的阴影和高光区域(Highlight)是否太暗或者太亮。
这种分析可以帮助摄影家们调整曝光补偿,使照片阴影和高光区域能够更好的显示出来。
通过以上介绍,我们可以清楚的看到,胶片特性曲线的解析表述形式是摄影家在拍摄使用胶片时的重要参考工具。
它可以帮助摄影家们更好的理解胶片,从而拍摄出更加美丽的照片。
胶片特性曲线的制作实验心得前言:前段时间我们做了胶卷特性曲线的调查,现把心得整理如下。
关于制作特性曲线之前有个重点需要注意:实验目的主要是研究实际应用中各种不同的影片、胶片及其工艺方法所产生的画面信息量差异。
为了验证“什么样的胶片才适合制作特性曲线”这个问题,选择具备感光乳剂浓度均匀且曝光值稳定的底片进行实验。
由此导出最终结果:正确的影片必须满足两个条件(1)有高质量的银盐层;(2)曝光的胶片平滑无暗斑或色偏等缺陷。
否则即便你用特殊方式提取出高分辨率的影象也没办法将他复制到原来那张影片上去!实验内容:胶片电影胶片的一种类型是感光乳剂在强烈阳光照射下曝光时发生变化产生阴极,而另外一些却是因为吸收紫外线后显示负像,然后加入溴化银与卤化银混合形成卤化银颗粒。
只要保持良好状态的镜头,都会比较精细地表达真实场景,并赋予影视观众逼真、鲜明的印象。
虽说我们总希望从胶片记录中获得更多的东西,但事实往往相反——看起来清晰锐利的部位实际上是亮点处理的结果。
一般来讲,它们呈现灰白的色调,似乎毫无层次感,有时甚至很模糊。
第二步:胶片和底片上的图像被曝光后就不能再还原成原来的图像了。
然而随着技术的改善,人们开始探索将影片拷贝回胶片上的新途径。
尽管在大屏幕上播放仍旧可见清晰锐利的部位,但这种完美的效果却难以复制到胶片上。
当然,这里指的是一般情况下的操作,若想将一幅图像转移到另一张影片上几乎是不可能的任务。
这就是说,每幅影片本身包含许多自己独立存在的元素。
要找到准确的答案,首先就要弄懂这些影片自身的构造机理。
实践证明,在胶片记录中除了常规的银盐和溴化银成份外,还经常添加其他元素,例如铁、镁、铝和氧等。
其功能是防止胶片发生退色和感光材料老化等破坏性的损伤。
实验的第三步:寻找最佳的曝光组合。
为了让特性曲线更接近实际情况,有必要尝试各种手段。
最简单直接的方法就是将感光材料溶解掉重新配置,但这又带来许多麻烦。
根据不同的胶片使用要求,采用适宜的底片感光材料、感光器和冲洗药液,可以使我们设计的特性曲线最优化。
一、理解胶片密度胶片沉积银颗粒的密度或染料影像的密度可以用密度计(Densitometer)测定。
透射密度(Transmission Density, Dt)是光线通过胶片乳剂的银颗粒或染料被阻档的量,通常用10的对数值计算,如果Po是入射光,Pt是透过的光,那么Dt = lg Po/Pt密度值的大小取决于曝光光谱的分布、胶片的光谱吸收和胶片对特定光的敏感性。
如果胶片对光的敏感性与人类眼睛相近,那么这种密度就是可见光密度(Visual Density)。
透射密度的测量有两种方式:漫射密度(Totally Diffuse Density)和单向密度(Specular Density)。
如果将集光器紧靠被测胶片,集光器接受所有透射的光线,这就是漫射密度。
如果用单向光束照射胶片,集光器离开胶片一段距离,只测定透射后非散射部分光线得到的密度,称为单向密度。
单向密度与漫射密度在彩色胶片几乎是相等的,因为彩色感光材料的影像是由染料组成,光线可以穿透染料,差不多没有散射。
黑白片的单向密度和漫射密度可以相近,也可以差异很大,视银颗粒巨细而定,一般而言,高感光度的黑白片两个密度差异大于低感光度的黑白片,原因是高感光度的乳剂银颗粒较粗。
胶片上的这两种密度在印像和演示时有实际意义。
对于接触印像,漫射密度决定像纸上的成像。
对于放大扩印和投影(如幻灯和电影),成像是由单向密度决定的。
不管是接触印像还是放大,常规质控还是用漫射密度以为准。
不经滤色光谱较正的密度计测量的结果可以用于不同实验室的密度测试结果比较,这种密度计称为Status密度计(Status Densitometer)。
实际工作中,为适应不同胶片的测量,常用许多滤镜与密度计配合使用,常用有两类这样的滤镜系列,分别称为Status A 密度计和Status M 密度计。
前者用于彩色正片(如反转片、拷贝片)的测量,后者用于彩色印像片(如彩色负片、中间拷贝负片、低反差反转片和反转中间拷贝片等)。
这些滤镜系列由一些公司生产,可以从这些公司购买到。
胶片的特性曲线一般会注明使用什么密度计测量,比如E100VS、RVP等的特性曲线表注明Densitometer是Status A。
二、胶片的特性曲线(Characteristic Curve)感光材料的乳剂层经曝光和显影加工后,它的透明程度会由于金属银的淀积而降低。
乳剂层的透明度的降低与许多因素有关,在冲洗过程标准化的前提下,曝光量(H)就成了影响透明度最重要的因素(为什么用H来表示曝光量?百思不得其解。
有的书是用E,即Exposure,似更好理解)。
为了寻找乳剂层透明程度与曝光量之间的关系的数学模式,19世纪90年代英国两位学者—化学家H-Hurter和工程师V-Driffield用了约十年的业余时间,终于找到乳剂层中沉淀银的密度与曝光量及适当条件下的显影程度之间的比例关系,并建议用曝光量的对数和阻光率的对数(即密度)作为横纵坐标来表述它们之间的关系。
这个坐标系后来被称为H-D曲线,也称为特性曲线,或者,曝光量—密度曲线。
许多文章也直接叫作密度曲线(Density Curve)。
由于曝光量通常用H表示,特性曲线的横标就是lgH,所以H-D曲线实际是一语双关,既是指Hurter-Driffield曲线,也可以理解为曝光量(H)—密度(D)曲线。
实际上,特性曲线描述的就是胶片显影后不同曝光量与相应密度的关系。
密度值来源于一系列胶片试条,这些试条经精确较正的感光计(Sensitometer)曝光,然后严格标准化的冲洗。
每个试条上的照度(E,单位是勒克斯lux)乘以曝光时间(t,单位是秒sec)得到曝光量(H),即,H等于乳剂层上所受光的照度(E)和照射时间(t)的乘积(H=E*t),单位是勒克斯-秒(lux-sec),也就是单位面积乳剂层上接受的总的光量。
* 勒克斯(Lux)指的是一支标准蜡烛在一米距离产生的照度。
如果胶片在距离标准蜡烛一米曝光一秒钟,那么胶片接受的曝光就是 1 lux-sec的曝光量。
用密度计测度每个试条上的透光率(Transmittance,T),即透过胶片的光通量Qt与投射到材料上的光通量(入射光)Qo之比(Qt/Qo),计算出阻光率(Opacity,O)。
阻光率O等于透光率的倒数,即O = 1/T,也就是Qo/Qt。
胶片依沉积银颗粒的多少,光线穿透率可以从100%、50%、25%、10%……0.01%,相对的透光率是 1.0、0.5、0.25、0.1……0.0001,相应地,阻光率是1、2、4、10……10,000,这样巨大的数字在制作曲线时很不方便,标尺过小造成不够精确,故取阻光率O以10为底的对数,称为密度(Density,D),即D = lgO = lg(Qo/Qt),上述数值对应的D就是0.0、0.3、0.6、1.0……4.0。
将H取以10为底的对数(即lgH)绘制横坐标,以密度(D)绘制纵坐标得到的曲线即为测试胶片的特性曲线(图1)。
4.0一般是胶片所能达到的最高密度,所以纵坐标的最高值一般不大于4.0。
横坐标上,曝光量每增加一倍,lgH增加0.3单位。
(图1)代表特性曲线(Representative Characteristic Curve)是对某产品大量批次测试后的平均结果制作的曲线。
通常出现在产品Data Sheet上的都是代表特性曲线。
相对特性曲线(Relative Characteristic Curve)是没经较正的感光计曝光试条得到的曲线。
一般是冲印车间为冲洗质控所采用的方式。
黑白胶片的特性曲线只有一条曲线,方向从左向右由低到高,图2显示Kodak T-MAX 100不同显影时间的特性曲线。
(图2)彩色胶片一般有三条曲线,分别代表红色(在彩负胶片是青色)、绿色(在彩负胶片是品红色)和兰色(在彩负胶片是黄色)染料层,方向也是从左到右由低到高(图3)(图3)彩色反转片也是三条曲线,但因为获得的是正像,曲线的走向与负片相反,从左到右由高到低(图4)。
(图4)三、分解特性曲线不管什么胶片类型,所有特性曲线都可以分为五区:最低密度区(D-min)、趾区(The Toe)、直线区(Straight line)、肩区(The Soulder)和最高密度区(D-max)。
1.最低密度区又称无响应区,是胶片片基的密度和未曝光的卤化银显影后得到的密度,这个区的密度是衡定的,是特定胶片的特有性状。
对于黑白片,这个区也被称为灰雾(Fog),指的是未经曝光而显影产生的净密度。
灰雾可以因为延长显影时间或提供显影温度而密度增加,显影剂的成份和pH值也会改变灰雾密度。
在彩片只称为最低密度(D-min),而不称之为灰雾。
反转片的最低密度被定义胶片充分曝光和充分显影后的密度,因此位于曲线的右侧。
2.趾区又称欠曝光区、曝光不足区。
这个区曲线的斜率随等量增加的曝光而逐渐增加,换句话,当曝光量以等量增加时,密度的增量却是逐渐增加的,增加的幅度与曝光量增加不同步。
如果影像出现在这个区,那么影像的密度对比不能正确得到再现,导致影调失真,层次也因为对比小而表现为平淡,暗部缺乏细节。
3.直线区又称曝光正常区。
这个区曲线的斜率是相对恒定的,密度随曝光量对数值增大而等速增加。
这个区可以正确地反映影像的影调、细节、层次,因此,为了获得最佳影像效果,图像中所有重要的信息和细节都应放在这个区。
4.肩区又称过度曝光区。
这个区随曝光量增加,曲线的斜率逐渐减小,再增加曝光,密度不再增加,达到胶片的最大密度(D-max)。
影像出现在这个区也会因为对比小而影调失真。
这个区通常是由景物的高光区造成,所以往往造成高光部分没有细节。
曝光过度也造成颗粒变粗。
5.最大密度区这个区所有卤化银或者染料都已曝光,再增加曝光并不增加密度,这是一种胶片所能达到最大的密度,对于胶片,D-max一般不会超过4.0。
在黑白片中,极度过曝会使密度减少,也就是所谓的负感现象(Solarization),在安嫂-亚当斯的作品中,有一幅“黑太阳”,本该惨白的太阳在胶片记录成了黑太阳。
彩片中是否也有负感现象不知道。
四、理解特性曲线特性曲线是了解胶片性能的重要数据。
从特性曲线不仅可以看出胶片的一般性能,而且从中可以衍算出一些重要参数,对预测成像和解决拍摄和冲印过程遇到的问题非常有帮助。
1.感光度(Sensitivity,Speed,S)是胶片固有的对光反应的敏感性,是与在一定显影条件下产生的一定摄影效果的曝光量成反比的值,通俗地说,就是高感光度的胶片只需较少曝光量即能达到低感光度的胶片需较多曝光量所能达到的摄影效果。
感光度,或称速度,的测定是基于特性曲线计算出来的。
以黑白片为例,美国标准协会(American Standard Association, ASA)是这样规定的,在求取特性曲线时,试条曝光后在指定的条件下进行精确控制显影,使得显影后获得的特性曲线满足以下条件:以曲线中灰雾+片基密度+0.1的密度为基准点,该基准点处的曝光量对数 + 1.3相对应的密度值应该等于 0.8。
如果符合这个条件,那么感光度S等于0.8除以基准点的曝光量。
例如,如果某黑白片的基准点曝光量是0.004 lux-sec,那么这款胶片的速度就是0.8/0.004=200,如果是0.008 lux-sec,那么速度就是100。
德国的DIN制(Deutsche Industrial Norm,DIN,即德国工业标准)对基准点定义不一样,计算方法也不同,但反映的实质是一样的。
现在普遍采用的是国际标准化组织(International Standard Organization,ISO)标准,它结合ASA和DIN,同时标注二者数值,所以表示方法是ISO100/21O。
从过去大家习惯的21定、24定到现在几乎只称100或者200……可以看出历史变迁,曾经是巨人的德国在这方面的影响已经日落黄昏了,渐渐地被美国所取代,也许,再过十年、二十年,许多人对21DIN会不知所云。
彩片因为有三条曲线,而三条曲线很做到完全重合,那么应该用哪一层乳剂作为决定感光度的基准?一般情况下,三个染料层中,感兰层对光敏感性最高,感红层最低,如果以感兰为基准,那么感红层可能会欠曝,但如果以感红层为基准,感兰层可能要过曝。
最后还得回到人类对光的反应性上,人眼睛对绿色最敏感,如果胶片上感绿层得到最佳再现,那么总体再现也最好。
因此彩色负片是以感绿层做基准,同时兼顾感红层的感光性。
2.反差(Contrast)指的是片子中明暗色调的对比,通常所谓的片子表现“平、软”或“层次鲜明、硬”实际就是在描述反差。
胶片的反差由特性曲线的斜率来体现。
一般而言,曲线的斜率越陡峭,胶片的反差越高。
常用Gamma值或平均梯度(Average Gradient)来量化反差。