автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.13, диссертация на тему:Влияние условий съемки и химико-фотографической обработки на тоновоспроизведение в сквозном фотографическом процессе

6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

Основные направления развития теории фотографического воспроизведения тонов на современном этапе можно разделить на две группы. Первая группа объединяет исследования по разработке и совершенствованию методик оценки объективной фазы тоновоспроизведения, установлению, в рамках данных методик, основных факторов, влияющих на параметры кривой объективного тоновоспроизведения, установлению характера влияния этих факторов для получения фотографических позитивных изображений с заданными параметрами воспроизведения.

В рамках этого направления автором разработаны новые оригинальные методики оценки объективной фазы тоновоспроизведения, расчета сенситометрических параметров кинофотоматериалов и параметров тоновоспроизведения на основе различных способов аналитического представления характеристических кривых и кривых тоновоспроизведения. Определена точность расчетов каждым из предложенных методов. Проведена сравнительная оценка точности определения сенситометрических параметров каждым из разработанных методов с использованием различных модуляторов экспозиций (к=0,100 и к^О, 150) и при проведении испытаний по различным стандартам (ГОСТ, DIN, ANSI, ISO). Результаты показали, что наибольшее влияние на точность определяемых параметров оказывает величина константы клина и способ графоаналитических построений.

Разработана методика построения кривой объективного тоновоспроизведения, в основе которой лежит метод Миза. Основным достоинством предложенной методики является возможность учета всех основных факторов, влияющих на светорассеяние при фотографической съемке и печати.

Проведено исследование влияния условий фотографической съемки и химико-фотографической обработки на параметры кривой объективного тоновоспроизведения. Результаты исследования явились основой при создании программно-аппаратного комплекса, включающего следующие устройства: комплект модуляторов экспозиций, серых шкал, точечный яркомер Asahi-Pentax, цветомер Minolta, сенситометр SO-2, денситометр Brumicro, непосредственно подключенный к персональному компьютеру. Программная часть комплекса включает комплект программ и базу данных параметров объективного тоновоспроизведения, позволяющие производить выбор оптимальных условий проведения сквозного фотографического процесса с целью получения изображения с требуемыми параметрами.

В результате исследований определены оптимальные параметры кривой объективного тоновоспроизведения как по результатам объективного анализа, так и по данным визуальной оценки. Визуальная оценка производилась на основе психофизической теории качества фотографических изображений. Работы в рамках этой теории относятся ко второй группе работ в области фотографического воспроизведения тонов. Это направление в данной работе представлено исследованиями по разработке методики психофизической оценки качества позитивных изображений в портретной фотографии, установлению приоритетных деталей яркости и их значений, а также экспериментальной проверке гипотезы Бартлесона-Бренемана.

Концептуальной задачей исследования является объединение этих двух направлений и создание основы для разработки теории фотографического воспроизведения тонов, которая позволит установить взаимосвязь между объективными параметрами сквозного фотографического процесса и субъективными характеристиками качества фотографических изображений, что открывает широкую возможность прогнозирования результатов фотографического процесса и повышения качества получаемых изображений.

На основании проведенного исследования можно сделать следующие общие выводы:

1. Разработаны и программно реализованы методы математического описания характеристической кривой и кривой тоновоспроизведения, позволяющие автоматизировать процесс выражения результатов сенситометрических испытаний и определения параметров кривой объективного тоновоспроизведения, что сократило продолжительность сенситометрического испытания, повысило точность определения фотографических свойств и исключило субъективный фактор из процесса обработки результатов. Выбор той или иной программы осуществляется в зависимости от условий оценки и требований к оперативности и точности получаемых результатов.

2. Исследовано влияние величины константы клина сенситометра и способа графоаналитических построений на точность определения сенситометрических параметров. Показано, что применение в качестве модулятора экспозиций оптического клина с константой к=0,100 позволяет существенно повысить точность определяемых величин. Разработан программно-аппаратный комплекс расчета параметров тоновоспроизведения в сквозном фотографическом процессе и определения оптимальных условий проведения сквозного фотографического процесса для получения наилучшего с точки зрения тоновоспроизведения качества фотографического изображения как по результатам анализа кривой объективного тоновоспроизведения, так и по данным визуальной информации на мониторе компьютера. Это дает возможность прогнозирования результатов фотографического процесса, существенно сокращает расход времени и материалов на предварительные испытания, позволяет более эффективно регулировать параметры качества тоновоспроизведения фотографических отпечатков, а также получать изображение с заданными параметрами.

3. Предложенная автором оригинальная методика определения фактора потери контраста путем построения эффективной характеристической кривой позволила более полно учесть все факторы, влияющие на светорассеяние при фотографической съемке и фотопечати, а уровень их варьирования в зависимости от цветовой температуры, относительного отверстия объектива, характера фона и других факторов показывает, что данный метод четко устанавливает место и степень влияния параметров системы объектив - фотокамера как одного из звеньев сквозного фотографического процесса на качество окончательного позитивного фотографического изображения. Таким образом реализовано решение, устраняющее основной недостаток метода Джонса.

4. Исследовано влияние условий химико-фотографической обработки на параметры объективного тоновоспроизведения, определено оптимальное значение величины среднего градиента негативной фотопленки, доказана необходимость установления рекомендованного значения среднего градиента негативной фотопленки g=0.80-^0.85, отличного от рекомендованного ГОСТ 10691-84 для фотопленок общего назначения. Зависимость субъективного качества от степени проявленности негативного фотоматериала свидетельствует, что наилучшие изображения получены в интервале значений среднего градиента 0.80-М).85. Это полностью подтверждает выводы, сделанные на основе анализа кривых объективного тоновоспроизведения

5. Разработана методика психофизической оценки качества фотографических изображений в портретной фотографии на основе разбиения интервала плотностей на

145 некоторое варьируемое число психофизических уровней и сопоставления комплексного субъективного индекса качества с качеством передачи отдельных уровней. Это дает возможность разработки автоматической качественной индексации портретных сюжетных фотографических отпечатков. На основании проведенного исследования можно утверждать, что гипотеза Бартлесона и Бренемана о линейности шкалы светлот, пропорциональных референтному белому для наилучших отпечатков, верна для портретных фотографических отпечатков. Выявленная закономерность, а также найденные величины оптических плотностей приоритетных деталей яркости фотографических портретных отпечатков, позволяют устанавливать зависимости между параметрами кривой объективного тоновоспроизведения и индексом субъективного качества, что на новом уровне дает возможность разработки цельной концепции тоновоспроизведения с учетом объективно и субъективной стадий.

6. Сравнительная оценка тоновоспроизведения и цветовоспроизведения в галогенсеребряной фотографии и гибридных системах, использующих цифровые методы обработки изображений, показала, что на сегодняшний день традиционный фотографический процесс с точки зрения качества получаемого изображения имеет бесспорное преимущество.

1. Котов A.M., Круглое Н.В. Принципы психологического соответствия в сюжетной фотографии.//ОМП, 1982, N11,- с.55.

2. James Т. Photographic reproduction.//!. Phot. Sci., 1978, Vol. 26, P.216.

3. Filimonov R., Kotov A. Psichophisical model of photografic positiv. //ICPS paper's book; Rochester (USA), 1978, P.224.

4. Миз К., Джеймс Т. Теория фотографического процесса. Пер. с англ. Под ред. А. Л. Картужанского и В.Н. Синцова , Л.,"Химия",1973, - с.501,488-490, 483, 481-482.

5. Зернов В.А. Фотографическая сенситометрия. М., "Искусство", 1980

6. Котов А. М. Обзор исслед. по проблеме ППТ., М., 1982., - с.12, Деп. в ЦНИИ информ., № 2948.

7. Котов A.M. Психофизическая модель фотографических позитивов.//ОМП, 1980, №9., с.56.

8. Котов А. М., Круглов Н. В. Качественная характеристика тонопередачи на сюжетных фотоотпечатках.//ОМП, 1985, №6. с. 17.

9. Котов А. М., Инюшин С.А. Некоторые характеристики макрокачества портретных фотоотпечатков. //Труды ГОИ., 1988, т.70, вып.204., с.99-105.

10. Gavric V. Psychophysical metrics for perceptible image quality. //IS&T's 1998 PICS Conference. P.257-260.

11. Миз К. Теория фотографического процесса. Пер. с англ. Под ред. Ю.Н.Гороховского. М.-Л., ГИТТЛ, 1949, - с. 615-617, 569-570.

12. Котов A.M., Мациевич Л.В. Правильная тонопередача в черно-белой сюжетной фотографии: глава последняя и первая .//Труды ГОИ, 1992, т.79, вып.213, с.126-131.

13. Джеймс Т.Х. Теория фотографического процесса. М., Мир, 1980.

14. Чибисов К.В. Общая фотография. М., Искусство, 1984, - с.73

15. Goldberg Е. Aufbau des photographisches Bildes.//Halle (Saale), 1925, S.73.

16. Jones L. A., Condit H.R. The brightness scale of exterior scenes and the compultion of correct photographic exposure. //J. Opt. Soc. Am., 1948, 38, p.123

17. Lowry E. M. Some experiments with binocular and monocular vision. //J. Opt. Soc. Am, 1929, 18,-p.29.

18. Bartleson C.J, Criterion for tone reproduction. //J.Opt.Soc.Am, 1968, 58, p.992.

19. Bartleson C.J, Breneman E.J. Psychophysical experiments. //J.Opt.Soc. Am, 1967, 57 -p. 953.

20. Bartleson C.J, Breneman E.J. Psychophysical criteion.//J.Opt.Soc.Am., 1967,11 p.254

21. Аваткова H. Если у вас денситометр с самыми простыми функциями.//Компьютер пресс. 1998, 5, с.271-282.

22. Gavric V. Non-information aspects of naturalness rendering. //Int.Conf. on Digital Printing Tecnol, Seattle, 1997, P.5.

23. Gavric V. Optical tolerances for brightntess scale reproduction in printing complex color images of natural scenes. //10 Conf. on Advances in Non-Impact Printing, New Orlean, 1994,-P.5 87-591

24. Gavric V. Probability properties and iterative isolation of independent single factor function of visual image quality from multifactor phometric data. //J. Opt. Tecnol, (OSA), 1995, 62, P.232-237.

25. Левенберг T.M. Теория фотографического воспроизведения тонов. JI, ЛИКИ, 1973, - с.38, 40.

26. Редько А.В. Основы черно-белых и цветных фотопроцессов. М, Искусство, 1980,-С.140, 145.

27. Гороховский Ю.Н. Спектральные исследования фотографического процесса. М, Физматгиз, 1960, - с .356-357, 322-323.

28. Simonds J.L. Note of image quality. //J. Opt. Soc. Am, 1963, 53, p.968.

29. Simonds J.L. Mechanism of latent-image formation. //J. Opt. Soc. Eng., 1958, 2, № 4, -p.205.

30. Clark L.D. Applicable theory for non-ideal sistem. //J. Phot. Sc. Eng., 1967, 11, № 5, -p.306.

31. Simonds J.L. Constancy features of the best images. //J. Phot. Sc. Eng., 1961 , 5, № 5, -p.270.

32. К.Эберт, Х.Эдерер. Компьютеры. Применение в химии. Пер. с нем. М,Мир,1988.

33. Гаврик В. В., Давыдкии И.М. Главные компоненты характеристическич кривых фотографических материалов. //Жур. Научн. и прикладн. фотогр. и кинематогр., 1971, т.16, вып.2.,-с. 93-98.

34. Чибисов К. В., Кальмансон Э. В., Трубникова A.A. общность формы характеристических кривях. //Жур. Научн. и прикладн. фотогр. и кинематогр., 1975, т. 20, вып.6, с. 393-399.

35. Баранов Г.С., Клюенкова Е. Н. Исследование формы характеристических кривых кинофотоматериалов. //Техн. кино и телевид.,1967, №5, с. 61

36. Андреянов В.В., Оранский Ю.Г. Влияния строения эмульсионных слоев на их сенситометричские и структурометрические показатели. //Техн. кино и телевид., 1983 №7, с.32-35

37. Баранов Г.С., Клюенкова Е. Н. Характеристические кривые кинофотоматериалов и общесенситометрические параметры. //Техн. кино и телевид., 1966, №12, с. 1-11.

38. Гаврик В. В., Давыдкин И.М. Главные компоненты характеристических кривых фотографических материалов. //Жур. Научн. и прикладн. фотогр. и кинематогр., 1970, т. 15, вып. 5.- с.353-359.

39. Чибисов К. В. О топохимических привращениях в фотографическом процессе.//Журн. научн. и прикладн. фотогр. и кинематогр., 1968, т. 13, вып.5, -с.368-380.

40. Баранова В. П., Давыдкин И.М. Числа светочувствительности черно-белых негативных фотопленок в разных системах сенситометрии. //Журн. научн. и прикладн. фотогр. и кинематогр., 1976, т.21, вып. 1.- с.21-26.

41. Гаврик В. В., Давыдкин И.М. Обобщенное представление семейств экспериментальных кривых методом собственных векторов.// Журн. научн. и прикладн. фотогр. и кинематогр., 1968, 13, с. 380-391.

42. Гороховский Ю.Н., Баранова В.П. Свойства черно-белых фотографических пленок. М., "Наука", 1970, - с. 14, 39.

43. Харитонов А.Г. Темнопольная характеристическая кривая. // Журн. научн. и прикладн. фотогр., 1997, т.42, вып.2, с.52-60.

44. Шашлов Б.А. Теория фотографического процесса. М., Книга, 1968.

45. Константинова Е.В., Гукин А.И. Методика оценки тоновоспроизведения в сквозном фотографическом процесс. //Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сборник научных трудов СПИКиТ, вып. 8, СПб, 1998. с.114-120.

46. Зернов В.А. Фотографические процессы в репродукционной технике. -М.,"Книга",1969, с.69-71.

47. Stevens S. Ton reproduction and its limitations. //S. Science, 1961, 133, p.80.

48. Зароченцев К. Д., Оганян Н. В. Психологическое метрическое шкалирование и экспертные оценки в любительской фотографии. //Труды ГОИ, 1988, т.70, вып. 204,-с.114-119.

49. Котов A.M., Федотова J1.M. Об автоматической качественной индексации произвольных сюжетных фотоотпечатков. //Труды ГОИ, 1992. т.79, вып. 213., -с.132-137.

50. Гаврик В. В., Половцева Г. JL, Луговая Н. В., Муравьева Т.Н. Константные свойства оптимальных сюжетных изображений с человеком. //Труды ГОИ, 1988, т.70, вып. 204,-с. 105-114.

51. Evans S. Attaya W. Reserch Methods and Strategies in the Psychophysics of image quality. //Photographic Science and Engineering, 1978, Vol. 22, 2 P.92-97.

52. Литвак Б. Г. Экспертные оценки: Сб. статей. — Научный Совет по комплексной проблеме "Кибернетика", М., 1979, - с. 199.

53. Козловский С. М. Современные психометрические методы оценки качества кино-и телевизионных изображений, М.: Госкино СССР, 1978. - с.42.

54. Панкова Л. А., Петровский А. М., Шнейдерман М. В. Организация экспертизы и анализ экспертной информации. М.: Наука, 1984. - с. 120.

55. Стивене С.С. Экспериментальная психология, т.1.- М.: Иностр. лит, I960. с.70-81.

56. Пфанцагль И. Теория измерений. М.: Мир, 1976. - с. 248.

57. Психологические измерения. М.: Мир, 1967. - с. 195.

58. Проблемы и методы психофизики./Под ред. А.Г.Асмолова. М.: МГУ,1974.- с.252.

59. Клигер С.А., Косолапов М.С., Толстова Ю.Н. Шкалирование при сборе и анализе социологической информации. М.: Наука, 1978. - с. 112.

60. Гусев Е.К., Зароченцев К.Д. Психолого-педагогическое обеспечение учебного процесса в высшей школе в условиях ее перестройки: Сб. статей J1 - М.: Общество психологов АН СССР, ЛГУ, 1988. - с. 308-315.

61. Chung R. Attaya W. The principles ofphychophisiology. //JAPE, 1977, Vol 3, P. 74.

62. Котов A. M. Основы метода психологического метрического шкалирования. //ОМП.,1978.,№ 6., с. 66.

63. Луизов А. В. Глаз и свет. Л.: Энергоиздат, 1983.

64. Котов А. М. Психофизическое соответствие в сюжетной фотографии. /ЮМП, 1978., №4.,-с. 68.

65. Котов А. М. Основы референтной концепции тоновоспроизведения. /ЮМП., 1980., № 5, с. 52.

66. Иваницкий А. М. и др. Информационные процессы мозга и психическая деятельность. М.,"Наука", 1984 .

67. Котов А. М., Федотова Л.М. //Сб. тез. Всесоюз. семинара по автоматизации проектирования оптических систем, Москва, октябрь, 1988, Л.:ГОИ, 1989, -с.161.

68. Баранов Г.С. Вопросы теории фотографического воспроизведения. М.: Госкиноиздат, 1949.

69. Динов Н. Г., Инюшин С.А., Котов М.А. Настройка фотопринтеров типа АППФ-1 путем текущего контроля качества пробных отпечатков. /ЮМП., 1988., №8, с.32.

70. Джонстон Д. Эконометрические методы. Пер. с англ. М., Статистика, 1980.

71. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М., Наука, 1970.151

72. Константинова E.B Исследование тоновоспроизведения в сквозном фотографическом процессе //Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. научн. трудов СПИКиТ, вып. 7, СПб, 1997. - с.71.

73. Константинова Е.В., Гукин А.Н. Программа для визуального выбора условий фотосъемки "Зеркало". //Сборник научных трудов НИКФИ, М., НИКФИ, 1996 с.128-132.

74. Константинова Е.В. Влияние величины среднего градиента негативных фотопленок на тоновоспроизведения в сквозном фотографическом процессе // Журн. научн. и прикладн. фотогр., 2000, №3

75. Шашлов Б.А. Теория фотографического процесса. М., Книга, 1971.

76. Редько A.B. Теория и практика черно-белой и цветной фотографии и кинематографии. Уч. пособие. СПб., 1997.

77. Чумак В.Т. Вопросы технологии кинооператорского мастерства пособие. М., ВГИК, 1989. - с.96.

78. A.B.Редько. Основы фотографических процессов. СПб, Лань, 1999, - с.94.

79. Артюшин Л.Ф., Барский И.Д., Винокур А.И. Справочник кинооператора. М., Галактика., 1999.

80. Шашлов Б.А. Цвет и цветовоспроизведение. М., Книга, 1986.

81. Chalmers A. Does CIELUV measure image color quality //IS&T's 1998 PICS Conference.-P. 159-164.1. АКТвнедрения результатов диссертационной работы КОНСТАНТИНОВОЙ Е. В.в КИЛ ЗАО " ЖФ "г. Санкт-Петербург

82. Комиссия в составе: Председатель: начальник отдела маркетинга А. И. Шульман

83. Председатель комиссии: Члены комиссии:

84. А. И. Шульман / / А. М. Захаров / / С. С. Матушкевич /