Контрастирующая фотография

31

План

Глава I. Основные понятия и методы контрастирующей фотографии

1.1 Основные понятия и методы контрастирующей фотографии

Глава II. Усиление различий в яркостях при съемке на контрастные материалы

2.1 Изменение яркостного контраста

2.2 Изменение цветового контраста. Цветоразличительная фотография

2.3Ослабление и усиление цветового контраста

2.4 Усиление контраста методом контратипирования

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Слабовидимые следы, записи в документах, утратившие свой первоначальный вид из-за выцветания, неполного травления, смывания красителей, другие объекты, детали которых имеют незначительные различия в яркостях, оптических плотностях или цветовых оттенках, изучают по фотоснимкам, на которых соотношение яркостных или цветовых характеристик изменено. Вопросы, связанные с изменением яркостных и цветовых свойств объекта, объединены в рамках контрастирующей фотографии. Она изучает особенности восприятия слабо видимых деталей, особенности их передачи в фотографическом процессе, методы и средства изменения контраста для повышения их различаемости при съемке на черно-белые и цветные фотоматериалы.

Повышение различаемости слабовидимого представляет собой сложный и многоэтапный процесс, который может быть реализован на различных стадиях фотографического процесса. На стадии съемки используются методы изменения яркостного и цветового контраста, а при недостаточной их эффективности - методы изменения контраста фотографического изображения.



§1. Основные понятия и методы контрастирующей фотографии

Восприятие объекта обусловлено различиями в количестве отражаемого, пропускаемого или поглощаемого его деталями света. Эту способность характеризуют коэффициенты отражения, пропускания и поглощения или пропорциональные им величины - яркость и оптическая плотность, а также распределение отраженного и пропущенного света в пространстве.

Глаз человека или иной оптический прибор ощущает различия в яркостях или в цвете, начиная с определенного предела. Наименьшее различие в яркостях или цветовых оттенках, которое в данных условиях воспринимается зрительно или прибором, является порогом различения и выражается через разность этих яркостей:

?В = B₁ -- В,

или через разность оптических плотностей:

?D = D₁ -- D,

или через разность длин волн излучений:

?л = л1 - л,

где: ?В (?D) - наименьшая разность яркостей (плотностей), обеспечивающая зрительное отличие большей яркости В₁ (плотности D₁) от меньшей В (D); ?л - наименьшая разность длин волн, при которых излучение с длиной волны л1, можно зрительно отличить от излучения с длиной волны л.

Порог различения, выражаемый через отношение этой разности к световой характеристике, имеющей большее численное значение, при котором яркости сравниваемых излучений минимально различаются, называется пороговым контрастом:

В_мах -- В_мин 

К_п = ----------- ,

В _маx 

где: К_п - пороговый контраст; В_мах и В_мин - максимальные и минимальные яркости.

Способность глаза к различению яркостей смежных участков характеризует его контрастную чувствительность. Она обратна пороговому контрасту, т.е. чем меньшая разница в яркостях обнаруживается, тем выше контрастная чувствительность глаза. При благоприятных условиях она достаточно высока и составляет величину, близкую к 0,02. В реальных условиях контрастная чувствительность глаза значительно ниже. На различаемость слабовидимых деталей заметно влияет структура поверхности объекта, наличие на его поверхности всевозможных помех; их размеры, т.е. чем мельче детали, тем больший контраст они должны иметь для наблюдения в нормальных условиях; а также резкость границ между участками, образующими деталь.

Достаточно высока и контрастная чувствительность фотографических систем. Для достаточно крупных деталей она сравнима с контрастной чувствительностью глаза человека.

Из-за рассеяния света в фотослое контраст мелких деталей на изображении снижается тем больше, чем меньше их размеры. А в экспертной практике приходится дифференцировать детали, начиная от больших по размерам до мельчайших, находящихся на пороге разрешения системой. Все они составляют спектр пространственных частот исследуемого объекта, начинающийся низкими частотами (крупные детали) и заканчивающийся высокими (мелкие детали).

Передачу деталей в фотографическом процессе характеризует коэффициент передачи контраста - отношение контраста изображения (К _из), получаемого при съемке, к контрасту объекта (К_об), а представление о передаче контраста различных по величине деталей дает частотно-контрастная характеристика системы (ЧКХ).

Количественную оценку процесса усиления дает коэффициент усиления (К _у), выражаемый отношением деталей яркости (?В) или деталей плотности (?D) до и после усиления.



Глава II. Усиление различий в яркостях при съемке на контрастные фотоматериалы

§2.1 Изменение яркостного контраста

В реальных условиях яркости отдельных участков слабовидимых следов, выцветших записей отличаются друг от друга незначительно. Вместе с тем, они неодинаково отражают, пропускают или поглощают падающий свет. Изменить свойства объекта на фотографическом изображении выделить или сгладить отдельные его детали можно лишь перераспределив интенсивность и направление светового потока. Изменить направление отраженного от объекта или проходящего через него света позволяет незначительный рельеф поверхности и характер светорассеяния отдельных ее участков, а интенсивность - различия в яркостях или оптических плотностях.

Соотношение яркостей на объектах с неглубоким рельефом изменяет одностороннее, направляемое под небольшими углами к его поверхности, косонаправленное освещение. Светотеневой контраст здесь образуют максимальные яркости освещенных и минимальные яркости неосвещенных участков. С уменьшением глубины рельефа угол наклона светового потока изменяют в пределах от 15 до 0^о. В последнем случае лучи света будут скользить по поверхности объекта, создавая наиболее высокий “теневой” контраст.

Распределение отраженного и пропущенного объектом света в пространстве зависит и от размеров микронеровностей участков его поверхности, микрочастиц вещества среды.

На полированных (зеркальных) участках имеет место направленное отражение. Участки с матовыми поверхностями отражают свет равномерно во все стороны, т.е. диффузно. Некоторые детали имеют близкое к направленному смешанное или направленно-рассеянное отражение.

Направленным пропусканием обладают оптически прозрачные участки среды. Диффузное или смешанное - характерно для участков, содержащих светорассеивающие частицы. В зависимости от их размеров и концентрации свет рассеивается полностью или частично. Направленно-рассеянное пропускание свойственно участкам среды с шероховатыми поверхностями.

Перераспределить направление падающего на объект света можно, если отдельные его участки обладают направленным (близким к нему) и рассеянным отражением (пропусканием). При съемке непрозрачных объектов максимальное различие в яркостях получают при вертикальном освещении, когда зеркально отраженные от фона лучи света попадают в объектив фотокамеры. Элементы рельефа, рассеивающие свет, выглядят более темными. Такое изображение называется светлопольным. При съемке прозрачных объектов максимальный контраст дает косое освещение, при котором лучи света, проходящие через фон, не попадают в объектив, а изображение формируют лучи, рассеянные деталями объекта. Такое освещение дает темнопольное изображение. Методы съемки в особых условиях освещения дают очень высокое усиление контраста при выявлении трудноразличимых следов и записей в документах. Воспроизвести все детали таких объектов можно только на мягкие и нормальные по контрасту фотоматериалы. Для их обработки необходимы мягко работающие выравнивающие проявители, увеличивающие фотографическую широту фотослоя и способствующие проработке деталей на сильно и слабо освещенных участках объекта. Незначительные различия в яркостях деталей объекта усиливают при съемке на контрастные фотоматериалы. При точном ведении фотопроцесса контраст передаваемых на изображении деталей К _из связан с контрастом объекта К _об следующим соотношением

К _из = К _об ,

где: v - коэффициент контрастности фотоматериала.

Эффективность усиления определяет коэффициент контрастности применяемого светочувствительного материала: чем меньше различия в яркостях и чем больший контраст деталей необходимо получить, тем более контрастным должен быть фотоматериал.

Для съемки необходимы особоконтрастные и сверхконтрастные фототехнические пленки, фотопленки типа ЛИТ с коэффициентом контрастности порядка 10 - 11 ед. Фотоматериалы обрабатывают в контрастно-работающих проявителях: гидрохиноновых (Д_72, Д_163), инфекционных с гидразином или формальдегид-бисульфитом.

Усиление различий в яркостях на объектах с незначительным рельефом

При выявлении рельефа следов разруба, перекуса, скольжения, записей, восстанавливаемых по вдавленным следам на бумаге подложки, применяют косонаправленное освещение. При съемке объектов, имеющих детали с определенной ориентацией в пространстве, например, трассы в следах скольжения, максимальный контраст дает освещение, устанавливаемое перпендикулярно к элементам рельефа. Элементы рельефа более сложной формы выявляют, направляя свет под углом к взаимноперпендикулярным их частям.

Косонаправленное освещение получают с помощью осветителей рефлекторного типа, например, ОИ_19. Направление светового потока, угол его наклона к исследуемой поверхности, расстояние между источником и объектом подбирают в зависимости от размеров фотографируемого участка, глубины и формы рельефа.

Перед съемкой исследуемый объект размещают на подставке. Необходимый угол светового потока к его поверхности находят опытным путем, считая оптимальным освещение, при котором выявляемые штрихи текста имеют максимальный контраст, а тени от неровностей документа незначительны. Поток света должен быть достаточно интенсивным и освещать всю поверхность документа. Исходя из этих условий подбирают расстояние от источника до объекта. Если поверхность освещена частично, источник света при экспонировании фотоматериала либо перемещают параллельно объекту, либо поворачивают вокруг вертикальной оси, последовательно направляя свет на все участки. Документы больших размеров фотографируют по частям или при съемке применяют специальные щелевые осветители с шириной светового пучка до 10 см. При освещении объекта с двух или четырех сторон свет от каждого источника устанавливают раздельно. Съемку проводят в два или четыре этапа на один и тот же фотоматериал. При неизменном положении объекта освещение с каждой из сторон включается последовательно. Выдержка при раздельном экспонировании обычно составляет 1/2 или 1/4 часть от используемой для одностороннего освещения. Съемку ведут на фототехнические пленки ФТ_10, ФТ_20, а для их обработки применяют стандартные проявители.

Усиление различий в яркостях на объектахс неоднородным типом отражения деталей

Элементы записей, восстанавливаемые по вдавленным следам на глянцевых открытках, фотоснимках с “пестрыми” ахроматическими или цветными поверхностями, при косонаправленном освещении теряются на окрашенных в темные тона участках. Как правило, на такого рода объектах элементы фона и штрихов текста отражают свет неоднородно: направленно и рассеянно. Слабовидимый рельеф выявляют при вертикальном или близком к нему освещении, дающем светлопольное изображение. Первое получают с помощью опак-иллюминаторов, второе согласно схеме, представленной на рис. 1.

При выбранном масштабе источник света устанавливают рядом с фотокамерой, чтобы получить освещение, максимально приближенное к вертикальному. Поверхность объекта наклоняют к предметной плоскости фотоустановки под таким углом, чтобы отраженные от фона лучи попадали в объектив. При таком положении элементы вдавленных штрихов, отражающие свет во все стороны, выглядят темными на светлом фоне.

Перед съемкой объект закрепляют на шарнирном столике или предметном стекле. Поверхность документа должна быть ровной, без изгибов. В противном случае выявить детали рельефа на всех его участках невозможно. Для съемки подбирают длиннофокусные объективы, позволяющие при заданном масштабе получать большие предметные расстояния и, соответственно, освещение, близкое к вертикальному, под меньшими углами наклонять объект. Угол наклона подбирают экспериментально, наблюдая за изображением на матовом стекле визира. Источник света размещают у передней части фотокамеры, направляя свет перпендикулярно большей стороне объекта. Небольшие по размерам документы (до 6 х 9 см) фотографируют с микроосветителями ОИ_19. Для больших необходимы софиты с лампами зеркального типа. Поскольку поверхность объекта наклонена, фокусирование осуществляется при открытой диафрагме по центральной его части. Максимальную резкость получают, диафрагмируя объектив до значений 8 - 11.Съемку ведут на фотопленки: ФТ_10, ФТ_20 или ФН_64. Обрабатывают их в стандартном проявителе № 1 или ФТ_2.

Усиление различий в яркостях при съемкена контрастные фотоматериалы

Слабовидимые детали, незначительно отличающиеся от яркости фона, усиливают при съемке на контрастные фотоматериалы. При съемке применяют боковое, строго равномерное освещение, направляя свет с двух сторон. Освещение должно быть направленным и способствовать усилению контраста.

Объектом для изменения контраста является полутоновой оригинал, включающий черный, белый и промежуточные между ними тона. В процесс усиления полутона на изображении исключаются, а при достижении максимального значения контраста изображение должно представлять две градации: черную и белую. Усиление контраста вычисляют по значениям детали плотности между разделяемыми участками на изображениях, получаемых при обычной съемке и при съемке на контрастный фотоматериал.

Объект фотографируют на фотопленку ФТ_41П (ФТ_51, ФТ-СК), а для ее обработки используют проявитель СТ_1 или ФТ_2. Максимальное значение контраста получают при точном соблюдении экспозиционных условий, временного и температурного режимов обработки.

Оптимальную выдержку определяют пробной съемкой, соблюдая рекомендуемое время проявления (2,5 - 3,0 мин) и выдерживая температуру раствора 18 - 20 С. При съемке полоску пленки в кассете устанавливают таким образом, чтобы на нее проецировались белая и черная продольные полосы объекта. После обработки фотоматериала оптимальную выдержку определяют по участку пробы, где плотности почернения на светлых участках объекта имеют максимальные значения, а на темных - незначительно превышают плотность вуали.

§2.2 Изменение цветового контраста

Восприятие слабовидимых окрашенных следов рук, обуви; выцветших записей или оттисков печатей; текстов, залитых или зачеркнутых чернилами или другими красителями, а также дописок, дорисовок, исправлений в документах затруднено из-за ограниченной способности глаза различать близкие по окраске детали. Трудноразличимы цветовые оттенки красителей, близкие по соотношению спектральных тонов к белому цвету, а одноцветные чернила и пасты, состоящие из неодинаковых по химическому составу красителей, неразличимы для зрения.

Различаемость близких по окраске деталей характеризует цветовой контраст: зрительно воспринимаемое соотношение цветовых оттенков, обусловленных неодинаковым спектральным составом отражаемого света. Максимальный цветовой контраст образуют основной и дополнительный к нему цветовые тона: красный и голубой, синий и желтый, зеленый и пурпурный. Иные соотношения цветовых тонов дают меньший контраст, а при значениях меньше порогового не воспринимаются глазом.

При исследовании такого рода объектов эффективны методы изменения цветового контраста. Они позволяют выделять слабо окрашенные детали объекта, ослаблять мешающую окраску фона или иных помех, обнаруживать незначительные различия в цветовых оттенках сопоставляемых деталей, устанавливая факты внесения изменений в содержание документа или дифференцируя красители. Изменение цветового контраста при съемке на черно-белые фотоматериалы осуществляется в рамках цветоразличительной фотографии, а при съемке на цветографические -- в рамках спектрозональной фотографии.

Цветовой контраст характеризует спектральный состав отражаемого объектом света. Чтобы изменить его необходимы условия, при которых соотношение яркостей окрашенных деталей максимально бы отличалось от наблюдаемого при естественном освещении. Такие условия создает эффективное освещение. Оно представляет узкую зону спектра излучения источника в тех полосах спектра, где коэффициенты отражения окрашенных деталей имеют экстремальные значения или различия.

При изменении цветового контраста ослабляют, усиливают цветовые оттенки окрашенных деталей либо разделяют их, одновременно усиливая одни и ослабляя другие. Любая из этих задач сводится к нахождению зоны эффективного освещения и ее выделению с помощью осветителей, светофильтров, фотоматериалов.

Усиление цветового контраста происходит в тех спектральных областях, где деталь отражает минимальное количество света. Ослабление - наблюдают в областях, где коэффициент отражения исключаемой детали максимален. Для разделения близких по окраске деталей выделяют спектральную полосу излучения, где значения коэффициентов отражения максимально различны.

Чтобы определить зону эффективного освещения необходимо оценить спектральные свойства объекта, спектральный состав отражаемого им света; найти узкие спектральные области, где коэффициенты отражения деталей имеют максимальные и минимальные значения.

При цветоразличении используют объективный и субъективный методы оценки. Первый основан на измерении количества отражаемого, поглощаемого или пропускаемого объектом света с помощью приборов -- спектрофотометров или спектрографов и получении зависимости этих величин от длины волны видимого света. При субъективной оценке спектральным прибором является глаз человека. Он различает множество цветовых оттенков, но не сопоставляет их со спектральным составом излучения. Для анализа цвета при субъективной оценке применяют атласы цветов. По ним находят образец, который близок или противоположен по цвету оцениваемому объекту.

В качестве атласа цветов удобнее использовать цветовой круг или цветовой треугольник. В цветовом круге цветовые тона размещены как и в видимом солнечном спектре. Постепенно переходя один в другой, они замыкаются неспектральными - пурпурными тонами, образуемыми смешением красных и фиолетовых лучей в различном количественном соотношении. Цветовой треугольник сформирован из шести образцов, три из которых представляют основные цветовые тона (красный, зеленый, синий), а остальные дополнительные к ним (голубой, пурпурный, желтый).

Из спектра излучения источника зону, используемую в качестве эффективного освещения, выделяют с помощью источников света, светофильтров, фотоматериалов.

Источники, в спектре которых преобладает излучение определенной спектральной области, целесообразно использовать либо для ослабления деталей, совпадающих с ней по цветовому тону, либо для усиления несовпадающих. Например, при фотографировании выцветших штрихов синего оттенка лучше освещать документ лампами накаливания; а при выявлении записей, залитых синими чернилами, - лампами дневного света типа ЛД, ЛДЦ или импульсными.

Основным средством для выделения эффективного освещения служат абсорбционные светофильтры. Они представляют собой наборы цветного оптического стекла с различными спектральными свойствами. Из имеющихся стекол каталога выбирают светофильтры, области спектрального пропускания которых соответствуют зоне эффективного освещения. Из селективных Селективный -- осуществляющийся посредством отбора; избирательный., субтрактивных, компенсационных с широким спектром пропускания делают составные фильтры из двух стекол, получая необходимое распределение спектральной плотности их суммированием.

Применяемые при съемке фотоматериалы в одних случаях необходимы для регистрации результатов изменения цветового контраста и должны быть чувствительны ко всем излучениям видимого спектра. В других - служат средством выделения эффективного освещения. Так, для несенсибилизированных и ортохроматических материалов видимый спектр оказывается разделенным на две большие области: к излучениям которых они чувствительны или не чувствительны. Первая из них является зоной эффективного освещения при ослаблении цветового контраста, а вторая - при его усилении.

Объектом для изменения цветового контраста служит оригинал, состоящий из 8_ми окрашенных участков. Три из них соответствуют основным цветовым тонам (К, З, С), а три других - дополнительным (Ж, П, Г). Усиление и ослабление цветового контраста сопоставляют по участкам, окрашенным в белый и черный цвет. Для определения оптимальной экспозиции в центральной части объекта размещена белая полоса.

Объект освещают софитами бокового света на фотоустановке СБ_2 или микроосветителями на фотоустановке Уларус. Освещение двустороннее, равномерное. Цветоразличительную съемку проводят с использованием светофильтров, выделяющих одну из зон видимого спектра: СС_5, ЗС_1, КС_10 (либо светофильтры со спектральными свойствами, близкими к указанным), и различные по спектральной чувствительности фотоматериалы: несенсибилизированные, ортохроматические и изопанхроматические.

§2.3 Ослабление и усиление цветового контраста

При съемке на черно-белые фотоматериалы ослабленными считают детали, плотности которых на снимке приближены к плотности фона; а усиленными будут те детали, которые независимо от окраски передаются на снимке в глубоко черных тонах.

Для ослабления цветового контраста эффективное освещение должно соответствовать цветовому тону ослабляемой детали. Необходимую спектральную область излучения выделяют либо светофильтрами одного цвета (близкими по цвету) с цветом окрашенного участка, либо съемкой на фотоматериалы, чувствительные к лучам света, отраженным от ослабляемого участка и проходящим через светофильтр.

Для усиления цветового контраста эффективное освещение
подбирают дополнительным к цветовому тону выявляемой детали. Необходимую область излучения выделяют двумя способами: светофильтрами, которые поглощают лучи света, отраженные от объекта. Цветовой тон светофильтра подбирают по цветовому треугольнику максимально дополнительным цвету усиливаемого участка. В этом случае при съемке используют фотоматериалы, чувствительные к проходящему через них излучению; применением фотоматериалов, нечувствительных к лучам света, отраженных от данного участка.

Разделение близких по окраске деталей

При разделении двух близких по окраске деталей усиливают цветовой контраст одной из них, одновременно ослабляя контраст другой. На черно-белом снимке они передаются неодинаковыми плотностями. Чем больше различие в плотностях, тем нагляднее процесс цветоразличения.

При решении подобных задач эффективное освещение должно соответствовать по цветовому тону одной из разделяемых деталей и одновременно быть дополнительным к цвету другой. При съемке его выделяют либо с светофильтрами, либо с помощью различных по спектральной чувствительности фотоматериалов.

Особенности проведения цветоразличительной съемки

Решение задач по изменению цветового контраста при субъективном анализе цвета начинают с составления схемы процесса. Последняя включает объект - О с участками, обозначающими цветовые тона усиливаемых и ослабляемых деталей, его негативное изображение - Н и конечный результат - позитив - П. Участки, соответствующие усиливаемым деталям, на снимке имеют максимальные плотности и заштриховываются, а ослабляемые - остаются на светлыми. На негативе получают обратное соотношение тонов и согласно ему подбирают условия цветоразличения.

Для примера рассмотрим процесс разделения деталей с достаточно высоким цветовым контрастом: синего и красного цвета. Эту задачу можно решить двумя способами, усиливая детали красного цвета и ослабляя синие, или наоборот.

При усилении деталей красного цвета и ослаблении синих) лучи света, отражаемые от первых, не должны попадать на светочувствительный материал либо он должен быть нечувствителен к ним. Наоборот, свет, отражаемый от ослабляемых деталей, должен экспонировать соответствующие участки фотослоя. Эти требования реализуются, если зону эффективного освещения выделять светофильтром, пропускающим синие лучи и поглощающим красные. Согласно цветовому треугольнику такими спектральными свойствами обладают сине-зеленые стекла СЗС_7, СЗС_8 или близкие к ним синие, например СС_5. По цветовому тону они дополнительны к красному. Для съемки здесь применимы любые фотоматериалы, поскольку чувствительны к коротковолновому излучению.

Съемка со светофильтрами и особенно на изопанхроматический фотоматериал усложняет процесс цветоразличения. Более простым является другой путь. Эффективное освещение, соответствующее сине-голубой зоне спектра, выделяют с помощью несенсибилизированного фотоматериала, нечувствительного к излучениям красной зоны спектра.

При усилении деталей синего цвета и ослаблении красных участки, соответствующие первым, получаются на снимке темными, а соответствующие вторым - светлыми. Такое соотношение плотностей достигается, если негативный фотоматериал экспонируют только красные лучи. Эффективное освещение выделяют светофильтрами типа КС, ОС, ЖС, пропускающих красное излучение и способствующих усилению синих цветовых тонов (см. цветовой треугольник). Получаемое изображение регистрируют на фотоматериал, чувствительный к данной зоне спектра, т.е. на изопанхроматический.

В случаях, когда получаемые при съемке различия в плотностях недостаточны для изучения слабовидимых деталей, применяют методы изменения контраста фотографического изображения. К их числу относятся методы химического усиления, ослабления и выравнивания контраста, контратипирование, суммирование и вычитание изображений, фильтрация деталей.

§2.4 Усиление контраста методом контратипирования

Контратипирование _{Контратипирование -- метод усиления контраста негатива}^. применяется в тех случаях, когда выявляемые детали расположены на однородном фоне или когда их плотности достаточно отличаются от плотностей помех. Процесс состоит из ряда последовательных этапов и ведется на контрастные светочувствительные материалы с прозрачной подложкой: фотопленки или фотопластинки. Исходный негатив контактным способом копируют на контрастный фотоматериал и получают диапозитив повышенного контраста - контратип I_го поколения. После лабораторной обработки и сушки с него изготавливается контратип следующего 2_го поколения с еще более высоким контрастом, который также становится оригиналом для дальнейшего усиления контраста. Повторяя процесс, аналогично получают контратипы 3_го, 4_го и последующих поколений. С последнего четного контратипа печатают фотоснимок на контрастной бумаге.

Контратипирование подчиняется общим закономерностям усиления деталей с назначительным контрастом в фотографическом процессе. Степень усиления зависит от контрастности применяемого фотоматериала и от числа этапов копирования. При копировании на однотипные фотопленки контраст конечного изображения ( ?D_и) связан с исходным изображением (? D_о) следующим соотношением:

?D_и = v D_о,

где: n - число этапов копирования; а - v коэффициент контрастности фотоматериала.

Очевидно, что быстрое нарастание различий в плотностях почернений возможно лишь при использовании фотоматериалов с большим контрастом. В противном случае для достижения требуемой различаемости деталей приходится увеличивать число промежуточных копий.

Процесс контратипирования не может длиться бесконечно. При многократном перекопировании снижается резкость изображений, увеличивается зернистость, возрастает плотность помех. Частично эти недостатки можно компенсировать. Однако, полностью исключить их не удается, вследствие чего число этапов копирования не превышает 6...8, а реально достигаемое усиление контраста ниже расчетного значения.

Для контратипирования используются мелкозернистые с небольшой плотностью вуали диапозитивные фотопластинки или фототехнические пленки, фотоматериалы типа “ЛИТ”, а для их обработки - энергичные контрастно-работающие проявители: гидрохиноновые, бессульфитные, инфекционные.

Повышение контраста тонового объекта

Объектами для контратипирования служат изображения тонового объекта, полученные при съемке на нормальный по контрасту фотоматериал (практическая работа № 1). Из имеющихся подбирают незавуалированные, несколько недопроявленные негативы с равномерной плотностью фона. На перепроявленных негативах вуаль является причиной появления помех при копировании. Дополнительными помехами могут быть пятна, царапины и другие дефекты обработки на фотокопиях. Усиливаемые детали должны иметь большие плотности, чем плотности помех. В противном случае контраст последних возрастает значительно быстрее, а различаемость полезных ухудшается.

Для контрастипирования используют фотопленку ФТ_41П (ФТ_51) и стандартный метол-гидрохиноновый проявитель. Копирование проводят на копировальных приборах КП_8 или с помощью копировальных рамок, обеспечивающих плотный контакт между негативом (контратипом) и фотоматериалом. Количество промежуточных копий для конкретного оригинала зависит от величины исходной детали плотности и контраста применяемой пленки. Если требуемое усиление не достигнуто за два этапа копирования, то процесс ведут до получения контратипа 4_го поколения.

Максимальное усиление контраста получают лишь при строгом соблюдении режима фотопроцесса. На каждом этапе копирования подбирают оптимальную выдержку, выдерживают рекомендуемое время проявления 2,5 - 3 минуты и температуру раствора 20? С.

Оптимальную выдержку подбирают посредством пробной печати на участках изображения с продольной плотной и прозрачной полосами, экспонируя пленку через равные промежутки времени. За оптимальную выдержку принимают выдержку на участке пробы, где светлые тона оригинала максимально непрозрачны, а плотные имеют плотности, незначительно превышающие вуаль. С увеличением числа этапов копирования плотность изображения возрастает и для определения оптимальной выдержки участки пробы экспонируют через большие интервалы времени.

Фотографическое маскирование представляет собой метод вычитания из изображения исходного негатива изображения маски, отпечатанной с этого негатива на фотоматериале с прозрачной подложкой. Методы, основанные на применении масок, позволяют исправлять градационные искажения при печати фотоснимков с контрастных негативов, повышать различаемость слабовидимых деталей, усиливать детали с небольшими пространственными размерами и исключать мешающие.

При исследовании объектов применяется внутреннее и внешнее маскирование. Последнее объединяет методы резкого, нерезкого и субтрактивного маскирования.

Внутреннее маскирование основано на использовании специальных черно-белых фотоматериалов с двумя или тремя светочувствительными слоями типа ФТ-ВМ, Корректон.

При внешнем маскировании маска изготавливается в виде отдельного изображения б, совмещаемого с исходным а. Противоположные друг другу плотности почернений негатива и маски суммируются, а при печати из одного изображения вычитается другое, т.к. экспозиция для светлых участков маскированного негатива уменьшается, а для плотных - увеличивается. Вследствие этого на результирующем изображении выравнивается общий контраст, а контраст деталей в недодержанных и передержанных участках негатива повышается. Общий контраст изображения зависит от интервала плотностей маски, а контраст деталей - от степени ее нерезкости и точности совмещения изображений негатива и маски.

При резком маскировании изготавливается резкая и менее плотная (контрастная) копия исходного негатива. Общий контраст на маскированном изображении становится меньше, но контраст в деталях сохраняется. С повышением плотности маски характер изображения изменяется. При плотностях, близких к плотности исходного негатива, контраст деталей резко снижается, а в случае их равенства изображение представляет однородное серое поле. Сдвиг маски относительно негатива приводит к усилению слабовидимых деталей за счет барельефного изображения, появляющегося на границе участков с большей и меньшей плотностью, - с одного края детали плотности почернения уменьшаются, а с противоположного увеличиваются вдвое, образуя черно-белый контур. При плотностях, превышающих плотности негатива, изображение становится негативным.

При нерезком маскировании между исходным негативом и фотоматериалом, предназначенным для печати маски, помещается тонкая светорассеивающая прокладка, например, незасвеченная и отфиксированная фотопленка с матовым контрслоем. На нерезком изображении мелкие детали сливаются с фоном, более крупные существенным изменениям не подвергаются. Вычитание из негатива изображения маски позволяет снизить плотности почернения крупных деталей и сохранить контраст мелких. Снижение общего контраста в процессе маскировании компенсируют применением при печати контрастных и особоконтрастных фотобумаг.

В основе субтрактивного маскирования лежит принцип субтракции - вычитание из основного изображения, сформированного при одних условиях, другого, аналогичного первому, но полученного в иных условиях съемки. При фотографировании могут быть изменены: направление освещения объекта, спектральный состав света, плоскость фокусирования изображения, действующее отверстие объектива или выдержка.

Методы маскирования весьма эффективны при условии получения масок с определенными плотностью и контрастом.

Необходимый интервал плотностей маски получают при пробной печати, экспериментально подбирая экспозицию и время проявления фотопленки. Исходное изображение копируют на фотопленку форматом 9х12 см с увеличивающимися в арифметической прогрессии выдержками. Перед обработкой пленку разрезают на три части и проявляют в течение времени, составляющего 0,6; 0,8; 1,0 часть от рекомендуемого. Разрезая пленку следует учитывать, чтобы каждый ее участок содержал все ступени клина и характерные детали корректируемого изображения. Суммированное изображение негатива и пробы рассматривают на негатоскопе или перед ярким источником света, подбирая среди ступеней клина участок, где разница в плотностях негатива и маски близка к заданному значению.

Изображение маски изготавливают при условиях, равных подобранным. Равенство выдержек обеспечивает реле времени, включаемое в электрическую цепь копировального прибора или фотоувеличителя. Время проявления контролируют по секундомеру. При необходимости интервал плотностей маски корректируют, уменьшая (увеличивая) выдержку и увеличивая (уменьшая) время проявления на 15 - 20%.

Изображения негатива и маски совмещают либо на специальных приспособлениях, либо по четко выраженным деталям (специальным меткам -крестам), рассматривая изображения на просвет.

При печати результирующего изображения на копировальном приборе размещают маску эмульсией к контактному стеклу, на нее кладут исходный негатив подложкой вниз, а на эмульсионный слой последнего - фотобумагу. Плотность суммированного изображения на всех участках приближена к максимальной плотности негатива. Поэтому выдержку увеличивают в 5 - 10 раз по отношению к используемой при копировании с одного негатива. В этом случае при печати реализуют максимальную мощность осветительного прибора.

Косонаправленное освещение создает на объекте высокий светотеневой контраст. При выявлении вдавленных текстов детали, расположенные в недодержанных и передержанных участках негатива, теряются, особенно при съемке измятых документов. Неразличимы на изображении документа записи, выявляемые при съемке в УФ- зоне спектра, если штрихи окружены равными по плотности помехами. Методы резкого маскирования в таких случаях позволяют ослабить на изображении мешающие контрасты, повысить различаемость слабовидимых деталей.

Повышение различаемости слабовидимых деталей методом резкого маскирования

Объектом для выполнения работы является контрастный негатив документа с вдавленными штрихами текста, выявленными при косонаправленном освещении (практическая работа № 1). С исходного негатива печатают резкую копию - маску на фотопленке ФТ_10, ФТ_20, контраст которой не превышающим контраст исходного изображения. Ее плотность подбирают меньше максимальной плотности негатива на 0,3 - 0,4 ед. Заданные параметры плотности устанавливают, экспериментально определяя выдержку для экспонирования фотоматериала и время его обработки.

При точном совмещении изображений различаемость слабовидимых деталей невысока). Ее повышают, смещая маску относительно негатива. Сдвиг маски вправо дает на снимке светлые линии на темном фоне, а сдвиг влево - темные на светлом фоне. Повышению различаемости способствует и образующийся вокруг деталей в одном случае темный контур, а в другом - светлый. Величину смещения регулируют, рассматривая изображения на просвет. Сдвиг, как правило, не превышает ширину теней от вдавленностей и составляет 1/2 - 1/4 часть ширины штриха. При большем смещении изображение становится нерезким.

Ослабление мешающих деталей методом субтрактивного маскирования

К субтрактивному маскированию прибегают при ослаблении помех, если их плотности сравнимы с плотностями полезных деталей. Для исключения помех документ с вытравленными записями фотографируют в двух зонах спектра: ультрафиолетовой и видимой. В первой - на изображении наряду с полезными деталями передаются и мешающие, а во второй - только помехи. С последнего негатива печатается маска с максимальной плотностью, равной плотности устраняемых помех, и совмещается с первым. В результате вычитания из основного негатива изображения маски на снимке остаются только те изменения в документе, которые выявлены при съемке в отраженных УФ- лучах.

Максимальный контраст между полезными и мешающими деталями достигается при следующих условиях: в УФ- и видимой зонах спектра съемку ведут не изменяя положение объекта и фотокамеры; освещение в обоих случаях должно быть строго равномерным; плотность маски подбирают равной или несколько выше плотности негатива, полученного в УФ- части спектра. При меньших ее значениях различаемость полезных деталей снижается, при больших - плотность помех становится меньше плотности фона, они хорошо просматриваются на снимке, затрудняя восприятие полезных.

Фтоматериалы подбирают и обрабатывают с учетом получения одинакового интервала плотностей для обоих изображений. При съемке в УФ- зоне спектра получат обычно менее контрастный, чем при съемке в видимой, негатив. Поэтому для печати маски используют и менее контрастный фотоматериал, например, ФТ-10. Изображение основного негатива точно совмещают с изображением маски. При их возникает контурный эффект, снижающий различаемость полезных деталей.

Изменение контраста методом фильтрации деталей проявлением

Фильтрация деталей основана на диффузионных процессах, протекающих в фотослое при его обработке растворами с небольшим содержанием проявляющего вещества. На участках, подвергавшихся большему воздействию света, процесс проявления идет активнее и проявитель быстро истощается. Менее экспонированные участки проявляются медленнее и раствор сохраняется более длительное время. С изменением концентрации раствора на смежных участках фотослоя проявляющее вещество диффундирует из мест с повышенным содержанием в места с пониженным, а продукты окисления и бромистый калий перемещаются в противоположном направлении. На границе раздела со стороны участков, получивших больше света, проявление ускоряется, а со стороны менее освещенных --замедляется, образуя пограничные эффекты: каймы - увеличение плотности и бахромы (линии Маки) - ее снижение (рис. 54).

С уменьшением размеров деталей в фотослое при такой обработке возникает эффект Эбергарда: на равно экспонированных участках светочувствительного материала плотность почернений возрастает с уменьшением их площади (рис. 55), поскольку здесь образуется меньше продуктов окисления, они легче уходят в окружающее пространство, обеспечивая приток свежего проявителя и ускоряя процесс проявления. При этом плотности почернений достигают таких значений, что детали размером 0,1- 0,2 мм кажутся в 2,0 - 2,5 раза более экспонированными, нежели участки величиной в несколько миллиметров.

При фильтрации деталей используют различные способы обработки светочувствительного материала растворами с ограниченным содержанием проявляющего вещества. К их числу относятся “голодное проявление”, “мокрая” фотопечать, фильтрация или выделение деталей, фильтрация деталей проявлением.

Метод “голодного проявления” основан на обработке фотоматериалов проявителями разбавленными в соотношении 1:10 --1:100. что позволяет увеличивать фотографическую широту фотоматериала, получать очень тонкие негативы, с высокой детализацией, особенно на недодержанных и передержанных участках, негативы. Для такого способа обработки при съемке допускается 2_х - 3_х кратная передержка.

Метод “мокрой печати”реализуется в ходе позитивного процесса при прерывистом экспонировании пропитанной проявителем фотобумаги. При первичном экспонировании в фотослое образуется изображение, которое в дальнейшем служит своего рода маской, препятствующей повторному засвечиванию и восстановлению галогенидов серебра, находящихся под слоем уже восстановленного металлического. Этот метод улучшает передачу деталей в недодержанных и передержанных участках негатива.

Методом “мокрой” печати получают практически одно изображение с характерными для него свойствами. Повторение процесса дает совершенно иные результаты, поскольку незначительные изменения условий обработки существенным образом сказываются на характере получаемого изображения.

Метод выделения деталей (ВД) осуществляется при непрерывном экспонировании пропитанного проявителем фотослоя. Такой процесс обработки нередко наряду с выравниванием общего контраста повышается контраст мелких деталей, особенно если вместо фотобумаги использовать контрастные фотопленки. Для предохранения проявителя от окисления и быстрого высыхания к пропитанному им фотослою или с обеих сторон фотоматериала прикатывается тонкая прозрачная пленка. Для обработки изображений методом ВД необходимы значительные до 300 - крат передержки, которые можно обеспечить за небольшие промежутки времени (пока не высох проявитель) лишь при высоких освещенностях объекта.

Метод фильтрации деталей проявлением (ФДП) является упрощенным вариантом метода ВД и реализуется при позитивной печати. Экспонированный фотоматериал небольшой отрезок времени проявляют как обычно - первое проявление, затем прикатывают к поверхности стекла и проявляют за счет проявителя, которым пропитан эмульсионный слой - второе проявление.

Для фильтрации деталей необходимы тонкослойные фотопленки с коэффициентом контрастности не менее 4 - 5 ед. и высокой разрешающей способностью: ФТ_41П, ФТ_51М, ФТ_51МП, ФТ-СК и контрастно работающие поверхностные проявители, в том числе и бессульфитные с едкой щелочью: Д_153, ORWO-70, ORWO-111, гидрохиноновый с едкой щелочью № 2.

Общий контраст фотоизображений, обработанных методом ФДП, зависит от концентрации проявляющего вещества в растворе, продолжительности экспонирования и времени первого проявления.

Высокая концентрация проявляющего вещества способствует активному проявлению и малой величине диффузии, что является причиной усиления мелких деталей. Увеличение экспозиции также ускоряет процесс проявления и ведет к усилению контраста деталей с небольшими пространственными размерами, способствует выявлению деталей в передержанных участках негатива. Уменьшение длительности первого проявления снижает общий контраст изображения.

Метод ФДП требует идеальной чистоты фотопроцесса. Лабораторная посуда, ванночки должны быть чистыми; растворы отфильтрованы; поверхности стекол негативной рамки фотоувеличителя, копировального прибора, стекла для накатки и сам исходный негатив очищены от загрязнений. Мельчайшие царапины, пылинки и прочие дефекты при копировании являются помехами и усиливаются в ходе фильтрации. Пылинки, песчинки, попавшие на фотослой во время прикатки, вдавливаются в эмульсию, вытесняя в этом месте проявитель, что приводит к образованию темных контуров вокруг данных включений. Изображение становится непригодным, если между эмульсионным слоем и поверхностью стекла попадает воздух.

Обработку изображений методом ФДП начинают с подготовки лабораторного оборудования и обрабатывающих растворов, поскольку отдельные этапы процесса занимают короткие промежутки времени, а отклонения в ту или иную сторону ведут к нарушению временного режима и к изменению характеристик получаемого изображения. Помимо копировального прибора на рабочем месте должны быть подготовлены валик, растворы, часы с секундной стрелкой или секундомер, ножницы для обрезки пленки, т.к. неровные края подложки не прикатываются стеклу. На этих участках проявитель окисляется и процесс фильтрации не происходит.

ФДП является универсальным методом и повышения информативности фотоизображений. Изменение параметров процесса позволяет регулировать контраст деталей в широком интервале. Выбор условий фильтрации определяют свойства передаваемых на снимке объектов, максимальная плотность исходных негативов и задачи экспертного исследования.

Увеличение передаваемого на снимке интервала яркостей объекта и повышение различаемости мелких деталей

Увеличить передаваемый на снимке интервал яркостей объекта --значит извлечь детали из недодержанных и передержанных участков исходного негатива. Для этого увеличивают продолжительность экспонирования фотоматериала и сокращают время первого проявления. При таких условиях наряду с усилением контраста мелких деталей существенно снижается общий контраст изображения. Экспозицию подбирают достаточной для выявления деталей в плотных участках негатива. Чем больше плотность, тем больше выдержка. При фильтрации она в 10 - раз может превышать используемую при обычной печати.

От величины первого проявления зависит общий контраст и объемность объекта на изображении. При обработке негативов с изображением объемных предметов оно составляет 30 - сек, а для негативов с изображением следов скольжения время первого проявления сокращают до 10 - сек. В последнем случае обеспечивается высокая различаемость мелких деталей, но и затрудняется получение равномерной плотности фильтрованной копии. Предпочтительнее время первого проявления увеличить до 25 - сек, а процесс фильтрации вести за два цикла, получая с исходного негатива сначала фильтрованный позитив, а с него - фильтрованный негатив.

Восстановление слабовидимого изображения выцветшего фотоснимка

Слабовидимое изображение выцветшего фотоснимка усиливают при съемке на контрастный фотоматериал. При этом получают высокий контраст, не всегда обеспечивающий изображение требуемого качества. Применение метода ФДП в этом случае позволяет выровнять плотности изображения, повысить его резкость. Фотоснимок репродуцируют с уменьшением на формат кадра не более 6 х 9 см. Выдержка для фильтрации в 2 - 3 раза превышает используемую для обычной съемки. Первое проявление составляет 60 - 90 сек. За это время должно появиться хорошо видимое изображение. Прикатка фотослоя к стеклу позволяет несколько снизить общий контраст, лучше детализировать изображение в “светах” и “тенях”.



Заключение

Фотография сопровождает процесс расследования преступлений на всем его протяжении: с момента обнаружения признаков преступления до момента передачи дела в суд. Столь же широк круг лиц, использующих в своей работе фотографические средства и методы: следователь, оперативный работник, специалист, эксперт-криминалист. Вместе с тем, средства и методы, традиционно используемые на практике, начинают отставать от требуемого уровня технико-криминалистического обеспечения раскрытия и расследования преступлений.

В связи с этим закономерен интерес к любым изменениям в технике фотографии, позволяющим существенно ускорить и упростить получение снимков при сохранении их статуса производных вещественных доказательств. Применение контрастирующей фотографии, оформленное с соблюдением необходимых процессуальных условий, гарантирующих проверку адекватности (соответствия) объекта съемки его цифровому изображению, значительно расширяет возможности запечатлевающей и исследовательской фотографии.



Список использованной литературы

Зотчев В.А., Ищенко Е.П., Ищенко П.П.;

Методические рекомендации для слушателей к практическим занятиям по теме № 13 «КОНТРАСТИРУЮЩАЯ ФОТОГРАФИЯ».