ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
Оптические свойства дисперсных систем обусловлены взаимодействием
электромагнитного излучения, обладающего определенной энергией, с частицами
дисперсной фазы. Особенности оптических свойств определяются природой частиц и их
размерами, соотношением между длиной волны электромагнитного излучения и
размерами частиц. Одним из наиболее характерных оптических свойств дисперсных
систем является рассеяние света.
В зависимости от свойств частиц дисперсной фазы и их размеров свет, проходя
через систему, может поглощаться, отражаться или рассеиваться. Последствия
воздействия света на дисперсную систему определяются законами геометрической
оптики.
Дисперсные системы способны к рассеянию света, если размеры частиц (а)
намного меньше длины волны света (l).
Теорию рассеяния света развил английский физик Рэлей. Способностью
рассеяния обладают не только частицы, но и ассоциаты молекул, макромолекулы.
Рассеяние заключается в преобразовании света веществом, которое сопровождается
изменением направления света и проявляется как несобственное свечение вещества.
Определение оптической плотности
Чем больше оптическая плотность, тем менее проницаемым для света будет материал. На практике оптическая плотность является важным параметром, описывающим светопропускание в различных научных и технических областях.
Оптическая плотность обычно выражается в безразмерных единицах, таких как оптические единицы плотности (ОЕП) или плотность оптического потока. Чем выше значение оптической плотности, тем менее свет будет проходить через материал.
Величина оптической плотности зависит от физических свойств среды, таких как плотность материала, его толщина и химический состав. Она может быть измерена с использованием различных методов, таких как спектрофотометрический метод и гравиметрический метод.
Что такое оптическая плотность?
Оптическая плотность часто используется в научных и технических областях для описания оптических свойств материалов. Она может быть использована, например, для измерения концентрации веществ в растворах, оценки прозрачности материалов, анализа качества оптических покрытий и много чего еще.
Значение оптической плотности может быть выражено числовыми значениями или графически в виде спектров. Чем выше значение длины волны, тем ниже оптическая плотность вещества. Меньшая оптическая плотность указывает на большую пропускную способность материала.
Измерение оптической плотности может осуществляться различными методами, такими как спектрофотометрический, гравиметрический или визуальный. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки и может быть выбран в зависимости от требуемой точности и условий эксперимента.
Таким образом, оптическая плотность является важным параметром, который позволяет оценить свойства и качество материалов с точки зрения их оптических характеристик.
Значение оптической плотности в научных и технических областях
В научных исследованиях оптическая плотность применяется во многих областях, включая физику, химию, материаловедение и биологию
Она позволяет исследовать и характеризовать свойства различных материалов и веществ, и занимает важное место в спектроскопических исследованиях
В физике оптическая плотность играет особую роль при изучении прохождения света через различные среды. Она дает представление о том, как материал взаимодействует со светом, насколько он его поглощает или пропускает. Это позволяет определить оптические свойства материала и использовать их в различных технических приложениях.
В технических областях, таких как оптика, фотография, кино и промышленная производственность, оптическая плотность играет важную роль в разработке и производстве различных оптических и светочувствительных материалов, например, пленок, светофильтров, оптических стекол и многое другое. Она также используется в процессе калибровки и тестирования различных оптических приборов, таких как спектрофотометры и фотометры.
Таким образом, оптическая плотность имеет большое значение в научных и технических областях, где она играет важную роль в исследовании и разработке материалов, определении оптических свойств и производстве оптических приборов. Определение и измерение оптической плотности являются ключевыми задачами в этих областях и требуют применения специальных методов и приборов, таких как спектрофотометры и гравиметрические методы.
Видео:СпектрофотометрияСкачать
Оптическая плотность
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Смотреть что такое «Оптическая плотность» в других словарях:
оптическая плотность — оптическая плотность: Мера почернения (окраски) фотографического слоя, равная десятичному логарифму обратной величины коэффициента пропускания или коэффициента отражения. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения Fо, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения F, ослабленного в результате поглощения и рассеяния: D=lg(Fо/F). Оптическая плотность логарифм… … Большой Энциклопедический словарь
ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — (D), мера непрозрачности слоя в ва толщиной l для световых лучей; характеризует ослабление оптического излучения в слоях разл. в в (красителях, светофильтрах, р рах, газах и т. п.). Для неотражающего слоя О. п. равна: D = lgI0/I=kll, где I… … Физическая энциклопедия
Оптическая плотность — мера непрозрачности к. л. среды (напр., бумаги, пленки, оттиска на бумаге, фотоотпечатка), равная десятичному логарифму отношения падающего на среду потока излучения к потоку, прошедшему через эту среду, или, что то же, логарифму величины,… … Издательский словарь-справочник
Оптическая плотность — степень пропускания света для прозрачных объектов и отражения для непрозрачных. В полиграфии используется для качественной оценки издательских оригиналов, промежуточных изображений (фотоформ) и оттисков … Реклама и полиграфия
ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — физ. характеристика и мера непрозрачности слоя вещества для прохождения световых лучей; равна десятичному логарифму отношения потока излучения (плоской монохроматической волны), падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения,… … Большая политехническая энциклопедия
оптическая плотность — мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения F0, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения F, ослабленного в результате поглощения и рассеяния: D = lg(F0/F). Оптическая плотность логарифм… … Энциклопедический словарь
Оптическая плотность — У этого термина существуют и другие значения, см. Плотность (значения). Оптическая плотность мера ослабления света прозрачными объектами (такими, как кристаллы, стекла, фотоплёнка) или отражения света непрозрачными объектами (такими, как… … Википедия
оптическая плотность — optical dense оптическая плотность. Определяемая уровнем поглощения света количественная характристика раствора, которая, в соответствии с законом Бира Ламберта, прямо пропорциональна концентрации растворенного вещества, E=lgIo/I=kcb (где Io… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
оптическая плотность — optinis tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Į sugeriančiąją sistemą kritusios ir per ją perėjusios šviesos intensyvumų dalmens dešimtainis logaritmas, t. y. D(λ) = –lg(τ(λ)); čia τ(λ) – spektrinis praleidimo… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
А что имеем?
Для начала рассмотрим параметры сканера Epson Perfection 1650 photo. Он единственный, который у меня есть, и было бы странным, если бы я описывал нечто иное. Итак, по некоторым данным этот сканер в режиме сканирования прозрачного оригинала может воспринимать разницу плотностей ΔDscanner=3,2, по другим данным его динамический диапазон составляет ΔDscanner=3,0. Проведенные мною исследования говорят о гораздо более скромных характеристиках по этому параметру, стало быть, производители лукавят (хотя, они вообще не указывают динамический диапазон, по крайней мере для сканеров этого уровня), говоря, что мы можем «безболезненно» сканировать цветной негатив. Я утверждаю, что в том виде в каком сканер поставляется, цветной негатив без потерь отсканировать невозможно. Итак, приступим.
Сканирования черно-белых негативов.
Попытаемся доказать на практике полученные результаты. Для «чистоты» эксперимента я буду все время использовать один единственный черно-белый негатив. Замечу, что используемый негатив имеет нормальные плотности, а также проявлен до среднего градиента 0,62, что де-факто является стандартом. В кинолаборатории он печатается на 11-м свету, что является нормой.
Как мы уже выяснили, одной из проблем сканирования как негативов, так и слайдов является наличее «шумов» в изображении. Это явление особенно заметно при сканировании достаточно плотных (темных) оригиналов. Связано это с ограниченностью диапазона оптических плотностей ΔDscannner=Dmax-Dmin.
Максимальный интервал оптических плотностей ч/б негатива 2,5, ΔDmax слайда = 3,0, цветного маскированного негатива около 2,5, но из-за наличия маски этот тип негативов обладает большим Dmin.
Я убежден, что ΔDscanner=3,0 вполне достаточно для сканирования чего угодно, кроме, пожалуй, рентгеновских снимков. Проблема состоит в том, на каком участке негатива (слайда) находится этот ΔDscanner=3,0. Попробую объяснить почему.
Отбросим знания о фотобумаге, она бывает особоконтрастная, контрастная, нормальная, полумягкая, мягкая. Будем использовать в примере нормальную бумагу, потому что регулировать контраст позитивным материалом — «преступление». Позитив должен быть стандартным (такие правила в кинематографе, да и в фотолабораториях тоже), надо уменьшить/увеличить контраст — работай с негативом (меняй время проявления, делай ДДЗ, используй фильтры, контратипы и т.д.). Итак, используем стандартный позитив.
Знаете, какой диапазон плотностей позитив способен воспроизвести? ΔD=1,0! Всего!
Dнег | Что будет в позитиве |
0,1 | черное |
0,6 | серое |
1,1 | белое |
Данные даны без учета минимальной плотности.
Вот так-то! Таким образом фотобумага не воспроизводит весь интервал плотностей негатива, это не нужно, это вредно! Получится дико «мягкая», малоконтрастная, «не сочная» картинка, даже если на отпечатке будет присутствовать и белое, и черное поле! Не верите — найдите негатив с таким интервалом (ΔD=2,5), и отсканируйте! Его еще найти — проблема… Здесь я использовал сенситометрический клин (тот самый), его плотности мне известны: черное поле (вуаль) — 0,3; белое поле (максимальное почернение) — 2,3, таким образом ΔDнег=2,0. Точке с плотностью 0,3 присвоил «черное», точке с плотностью 2,3 присвоил «белое», затем в этом же режиме отсканировал образец нашего негатива. «Красотища», правда? Надо признаться, что я приподнял немного уровень серого, негатив получался совсем темным. Но критические точки черного и белого остались на своих местах. Так, что средний градиент не изменился.
Далее, я присвоил в соответствии с сенситограммой, полю с плотностью 0,1 (над вуалью) «точку черного», полю с плотностью 1,1 — «точку белого», и для поля с плотностью 0,6 присвоил «точку серого», т.е. я сымитировал нормальную фотобумагу. Вот, что получилось:
Какой вывод можно сделать из всего выше сказанного — да то, что негатив содержит огромное количество плотностей, которые в позитиве не пропечатаются. В начале XX века ходила байка, что средний градиент (коэффициент контрастности) негатива при умножении на средний градиент позитива должен давать 1,0, тогда, мол, градации будут переданы правильными тонами. Что в итоге? — вялые изображения! Произведение должно быть 1,7~2,2.
Таким образом, для сканирования негатива достаточно даже ΔDscanner=1,7 на случай, если мы захотим сымитровать «особомягкую» бумагу.
Для наглядности на графике характеристической кривой я отметил полезный интервал плотностей негатива. Тест-объект с такими плотностями (симпатичная девушка и ряд серых плотностей) поставляется фирмами-производителями фотопленок для отстройки работы минилабов.
Как видите, полезный интервал плотностей негатива без каких-либо трудностей помещается в «безопасный» интервал плотностей воспринимаемых сканером. Если мы правильно экспонировали пленку, то мы можем позволить себе даже Dmin=0,5, но для ч/б негатива (не маскированного) это очень большая минимальная плотность.
Какой вывод можно сделать? Для сканирования нормального ч/б негатива более чем достаточно ΔDscanner=1,6~1,7.
Как повысить оптическую плотность?
Оптическая плотность – это величина, характеризующая степень пропускания света через оптическую среду. Чем выше оптическая плотность, тем меньше света пропускается через материал
Повышение оптической плотности может быть важно в различных областях, таких как оптика, фотоника и оптические приборы
Существуют несколько способов, с помощью которых можно повысить оптическую плотность:
- Использование материалов с высокой плотностью: выбор оптических материалов с высокой плотностью может значительно увеличить оптическую плотность. Например, использование стекла или кристаллов с высокой плотностью может улучшить пропускание или блокирование света.
- Увеличение толщины материала: увеличение толщины оптической среды приводит к увеличению оптической плотности. Этот способ можно использовать, если требуется повысить пропускание света или создать более непроницаемый материал.
- Использование оптических покрытий: нанесение оптических покрытий на поверхность материала может улучшить его оптические свойства. Оптические покрытия могут увеличить отражение или поглощение света, что влияет на оптическую плотность.
- Достигание правильной микроструктуры: структура материала также может влиять на его оптическую плотность. Создание определенной микроструктуры, например, с использованием наночастиц или наноструктур, может повысить оптическую плотность.
Различные факторы, такие как выбор материала, его толщина, наличие покрытий и микроструктура, могут быть комбинированы для достижения нужной оптической плотности в конкретной задаче. При выборе подходящего способа повышения оптической плотности необходимо учитывать технические требования и требуемые оптические свойства материала.
Полученные результаты:
Dtest | 0,0 | 0,3 | 0,35 | 0,4 | 0,48 | 0,54 | 0,65 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,15 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 1,96 | 2,06 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,36 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
Dscan | 0,0 | 0,17 | 0,2 | 0,22 | 0,26 | 0,3 | 0,36 | 0,43 | 0,5 | 0,57 | 0,63 | 0,72 | 0,8 | 0,85 | 0,92 | 0,96 | 1,1 | 1,1 | 1,15 | 1,15 | 1,2 | 1,3 | 1,3 | 1,4 | 1,4 | 1,4 | 1,4 |
% | 0,00 | 33 | 38 | 41 | 46 | 51 | 57 | 63 | 68 | 73 | 77 | 81 | 84 | 86 | 88 | 89 | 92 | 92 | 93 | 93 | 94 | 95 | 95 | 96 | 96 | 96 | 96 |
где:
- Dtest
- — плотность в испытуемом негативе;
Dscan
— значение персчитанное из процентов почернения Photoshop’а в белы;
%
— процент почернения измеренный Photoshop’ом.
Анализировать полученные значения без подготовки достаточно трудно, да и не нужно. На основании этих данных был построен график (характеристическая кривая), по оси X были отложены значения Dtest, по оси Y — значения Dscanner.
Основы физического явления
При падении луча на поверхность, которая разделяется двумя прозрачными веществами, имеющими разную оптическую плотность (к примеру, разные стекла или в воде), часть лучей будет отражена, а часть – проникнет во вторую структуру (например, пойдет распространяться в воде или стекле). При переходе из одной среды в другую для луча характерно изменение своего направления. Это и есть явление преломления света.
Особенно хорошо отражение и преломление света видно в воде.
Эффект искажения в воде
Смотря на вещи, находящиеся в воде, они кажутся искаженными. Особенно это сильно заметно на границе между воздухом и водой. Визуально кажется, что подводные предметы слегка отклонены. В описываемом физическом явлении как раз и кроется причина того, что в воде все объекты кажутся искаженными. При попадании лучей на стекло, данный эффект менее заметен.Преломление света представляет собой физическое явление, которое характеризуется изменением направления движения солнечного луча в момент перемещения из одной среды (структуры) в другую.
Для улучшения понимания данного процесса, рассмотрим пример попадания луча из воздуха в воду (аналогично для стекла). При проведении перпендикуляра вдоль границы раздела можно измерить угол преломления и возвращения светового луча
Данный показатель (угол преломления) будет изменяться при проникновении потока в воду (внутрь стекла).
Обратите внимание! Под данным параметром понимается угол, который образует перпендикуляр, проведенный к разделу двух веществ при проникновении луча из первой структуры во вторую
Прохождение луча
Этот же показатель характерен и для других сред. Установлено, что данный показатель зависит от плотности вещества. Если падение луча происходит из менее плотной в более плотную структуру, то угол создаваемого искажения будет больше. А если наоборот – то меньше.
При этом изменение наклона падения также скажется и на данном показателе. Но отношение между ними не остается постоянным. В то же время, отношение их синусов останется постоянной величиной, которую отображает следующая формула: sinα / sinγ = n, где:
- n – постоянная величина, которая описана для каждого конкретного вещества (воздуха, стекла, воды и т.д.). Поэтому, какова будет данная величина можно определить по специальным таблицам;
- α – угол падения;
- γ – угол преломления.
Для определения этого физического явления и был создан закон преломления.
Ответственность?
А что это такое?
Мнение автора по изложенному выше вопросу не является «истиной последней инстанции». Я лишь излагаю то, что проверил, попробовал, «пощупал»… Мнения, выводы, результаты и утверждения автора могут не совпадать с вашими, или кого-либо еще. Данные в статье рекомендации не следует воспринимать как руководство к действию. Все предложения, которые вы, возможно, реализуете в вашем оборудовании после прочтения этой статьи, вы совершаете на свой страх и риск. Автор не берет на себя ответственности за любой ущерб, который может быть прямо или косвенно причинен использованием рекомендаций, изложенных в данной статье.
СХЕМА РАССЕЯНИЯ СВЕТА
Падающий свет + Молекулы ¾ Поляризация молекул ¾ Возникновение диполей ¾ Излучение кванта света.
Световая волна вызывает поляризацию молекул, не проводящих и не поглощающих
свет частиц, возникающий при этом дипольный момент определяется по уравнению:
m = Еa, где a — поляризуемость, Е —
потенциал возбужденного электрического поля, образованный падающим светом.
Возникающие диполи являются источниками излучения света. В однородной
среде свет, излучаемый диполями распространяется прямолинейно. В однородной
среде, к которой относятся высокодисперсные частицы, свет рассеивается.
В результате рассеяния интенсивность падающего света (I)
изменяется и будет характеризоваться величиной Iр, которая
рассчитывается по формуле Рэлея:
(8.1)
где vч
— численная концентрация дисперсной фазы, V — объем частиц, l длина волны падающего света, n1
и n2
— показатели преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Из этого уравнения следует, что интенсивность рассеянного света обратно
пропорциональна длине волны в четвертой степени. Поэтому свет коротких волн
рассеивается сильнее.
Красный свет имеет наибольшую в видимой части спектра длину волны
(620-780 нм) и рассеивается в меньшей степени. Поэтому запрещающие сигналы
светофора имеют красный цвет.
Длина волны фиолетового цвета 380-450 нм, он рассеивается гораздо
интенсивнее красного. Не случайно во время войны для освещения затемненных
объектов использовали синие лампочки, свет которых трудно заметить даже с
небольшого расстояния.
Интенсивность рассеянного света зависит также от показателей
преломления. Если показатель преломления вещества, из которого формируется
дисперсная фаза, равен показателю преломления дисперсионной среды, то рассеяния
не происходит.
Рассеяние света дисперсной системой, состоящей из множества частиц,
отличается от рассеяния света одиночными частицами. В неоднородных средах
световые волны под действием большого числа частиц меняют свое направление и не
гасятся. Возникает дифракция света,
то есть огибание световой волной частиц и нарушение прямолинейностираспространения света. Такой вид рассеяния
называется опалесценцией.
🌟 Видео
Введение в спектрофотометриюСкачать
Занятие 10. ФотометрияСкачать
Химия. Работа на фотоколориметреСкачать
Измерение оптической плотностиСкачать
Радиоизотопный метод измеренияСкачать
Плотность вещества и единицы измерения плотности. 7 класс.Скачать
ЦЛ PolusLab «ХИМИЯ» / Датчик мутности и оптической плотности (колориметр)Скачать
Оптические методы анализа. Часть 1.Скачать
Фотоколориметрический метод определения концентрации ионов железаСкачать
Видео работы измерителя оптической плотности LS117Скачать
Плотность вещества | Физика 7 класс #15 | ИнфоурокСкачать
Датчик оптической плотности (колориметр) цифровая лаборатория по биологииСкачать
Принцип работы плотномера Micro Motion CDM. Преобразователь плотности.Скачать
Урок 267. Компенсационные методы измерения ЭДС и сопротивленияСкачать
Ареометрический метод определения плотностиСкачать
Колориметрический принцип измерения компонентного состава жидкостейСкачать
Опыт с датчиком оптической плотности химияСкачать
Оптические методы анализа. Фотоэлектроколориметрия. Спектрофотометрия.Скачать
Все-таки почему достаточно ΔDscanner=3,0
Да потому, что на слайде если и есть большая плотность, то скорее всего она не нужна, нужно уметь использовать хотя бы ΔDscanner=3,0, но в том месте интервала плотностей оригинала, где это действительно требуется. Проблема состоит в том на каком участке негатива (слайда) находится этот ΔDscanner=3,0. Делать ΔDscanner больше, просто нет смысла, а в случае с Coolscan’ом даже вредно. Потому, что в итоге с негатива получается достаточно мягкая (или малоконтрастная) картинка. Любое же повышение контраста, или гаммы, с помощью «софта» повышает уровень «шумов». Правда, можно отсканировать изображение с разрешением 4000 dpi, провести все корректировки, и уменьшить разрешение. Но тогда получается, что 4000 dpi нужно только для того, что бы затем его уменьшив, подавить шумы? Запутанно получилось… сорри. В любом случае это очень хороший сканер, за те деньги которых он стоит. Короче, нужно увеличивать не ΔDscanner, а добавить возможность регулировать экспозицию!
Авторские права
Эта статья, а также ее переводы, могут быть воспроизведены и распространены полностью или частично на любом носителе физическом или электронном, при условии сохранения этой заметки об авторских правах на всех копиях. Коммерческое распространение разрешается и поощряется; но автор статьи желал бы знать о таком использовании.
Все переводы и производные работы, выполненные на основании этой статьи должны сопровождаться этой заметкой об авторских правах. Это делается для предотвращения ограничения свободного распространения этой статьи. Исключения могут составить случаи получения особого разрешения у автора, с которым можно связаться по адресу приведенному ниже.
Автор хотел бы распространить эту информацию по разным каналам, но при этом сохранить авторские права и быть уведомленным о всех планах распространения статьи. Если у вас возникли вопросы, обратитесь к автору этой статьи по электронной почте: hot-orange@narod.ru.
ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Оптические свойства дисперсных систем используют для определения
размеров и концентрации частиц дисперсной фазы.
Нижний уровень частиц, ощущаемый глазом человека 10-20 мкм.
Точно определить размеры частиц можно с помощью оптического микроскопа.
Оптические методы анализа, основанные на законе Рэлея, позволяют
определить концентрацию и размер частиц в диапазоне 0,01 — 0,2 мкм. К этим
методам относятся ультрамикроскопия и нефелометрия.
С помощью ультрамикроскопа регистрируют не сами частицы, а рассеянный
свет этих частиц. По яркости рассеянного света определяют размер частиц.
Нефелометрия позволяет определить размер частиц и их концентрацию.
Метод основан на способности рассеивать свет согласно закону Рэлея. Принцип
действия нефелометра основан на уравнивании интенсивностей рассеянного света
исследуемой дисперсной системы и эталонного образца с известной концентрацией
или размерами частиц.
Применение оптической плотности в промышленности
Оптическая плотность — это физическая величина, определяющая способность вещества пропускать свет. В промышленности оптическая плотность широко используется для контроля качества и определения свойств материалов.
1. Контроль качества материалов
Измерение оптической плотности позволяет контролировать качество материалов на различных стадиях производства. Например, при производстве пленок и покрытий оптическая плотность позволяет определить равномерность нанесения материала и отследить наличие дефектов, таких как пузырьки воздуха или неровности покрытия.
2. Определение состава материалов
Оптическая плотность может быть использована для определения состава материалов. Путем измерения плотности с разными длинами волн можно получить спектральные характеристики материала и сравнить их с известными данными для определения его состава. Это особенно полезно в промышленности, где точное определение состава материалов играет важную роль в процессе производства.
3. Контроль прозрачности
Оптическая плотность также может быть использована для контроля прозрачности материалов. Например, в производстве стекла или пластмассовых изделий, оптическая плотность позволяет определить степень прозрачности материала и обнаружить наличие дефектов, таких как включения или мутность.
4. Исследование оптических свойств материалов
Оптическая плотность также используется для исследования оптических свойств материалов. Путем измерения плотности в зависимости от длины волны можно получить информацию о пропускании, отражении и поглощении света материалом. Эта информация может быть использована для разработки и улучшения оптических материалов, таких как линзы, фотоэлементы и оптические приборы.
В итоге, оптическая плотность играет важную роль в промышленности, позволяя контролировать качество материалов, определять их состав, контролировать прозрачность и исследовать оптические свойства. Это позволяет совершенствовать производственные процессы и создавать новые материалы с нужными оптическими свойствами.
Что делать?
Давайте посмотрим, что нам предлагает производитель сканера. В Xsane (если быть точным, то в backend’е Sane) есть возможность регулировать яркость с помощью «железа». Т.е. сканер как бы повышает яркость лампы, для того чтобы «пробить» Dmax=2,4. На самом деле, никакого повышения яркости лампы не происходит, сканер (а точнее его firmware) обрабатывает получаемые значения, в результате мы должны получить более высокое значение максимальной плотности, которое сканер интерпретирует как черное. Итак, будем использовать возможности предоставленные производителем. Устанавливаем значение Brightness в Xsane на максимум, который позволяет «железо». В нашем случае это 3.
Как и в предыдушем тесте, строим график по полученным результатам (дабы не перегружать читателя информацией, я их не привожу).
Для сравнения была оставлена первая характеристическая кривая (test 1), новая кривая (Brightness=3) обозначена красным цветом цветом (test 2). Приступим к сравнительному анализу: сканер как имел ΔDscanner=2,4 так и имеет, на основании чего можно судить о том, что «децибельник» (режим усиления сигнала) включен всегда, и работает на участке Dtest=1,6 Dtest=2,4, так как никаких новых, более высоких значений Dmax_test сканеру различить не удается.
Характерная ломаная линия на участке Dtest=1,6—2,4 стала плавной, что говорит о том, что firmware сканера, при включении опции повышения яркости, преобразует получаемые от матрицы значения более правильно с точки зрения тонопередачи. Но если судить по изображениям, «шумов» от этого меньше не становится, их становится только больше, так как происходит их усиление, или, возможно, «шум» становится более ровным. Скорее всего, верно последнее.
Теперь взглянем на участок от Dtest=0,0 до Dtest=0,5, кривая на этом участке имеет низкое значение гаммы. То есть света будут переданы мягко, и светлее чем они есть на самом деле.
Оценим полученный результат в целом: повышение яркости происходит не за счет эффективного использования плотностей, а за счет изменения уровня всех плотностей (обратите внимание, каким тоном передается значение «черного», если в test 1 он находится на значении Dscanner=1,4, то в test 2 на значении Dscanner=1,2). Применять эту опцию не имеет смысла
Никакого полезного увеличения яркости мы не получим. «Серое поле» станет светлее; «белое поле» останется таким же, каким и было; «черное поле» тоже станет светлее, но никаких новых деталей там не появится. Сканер как «видел» Dscanner=2,4, так и «видит». Зато повыситься уровень «шумов».
Честно говоря, когда я делал этот тест, то думал, что Epson все же «сдвинет» кривую вправо, т.е. мы потеряем детали в светах, но получим в тенях, т.е. Dscanner не измениться, но будет работать на другом участке Dtest=(Dmax—Dmin). Возможно, производитель пытался реализовать эту возможность. На это указывает характеристическая кривая в диапазоне Dtest 0,0-0,5. Предположу, что сделано это для того, чтобы не терять детали в светах в случае смещения кривой вправо. На практике, уменьшился только средний градиент.
Что делать? Дубль два!
То же, что при фотопечати: увеличить экспозицию!
Если при фотопечати мы можем увеличить выдержку или приоткрыть диафрагму, то при сканировании мы сможем только увеличить яркость источника света (т.е. лампы). Хотя, в варианте «от производителя» мы даже этого сделать не сможем. Я, по крайней мере, не слышал о реализации этой возможности в «бюджетных» моделях. Это все, конечно, здорово, но применимо только к сканированию ч/б негативов. В цветном варианте необходимо использовать регулировку экспозиции по трем каналам (на самом деле достаточно двух — по синему и зеленому каналу, голубой маски я никогда не видел). Существуют разные пути для реализации этой возможности:
- Использовать цветосмесительную головку от цветного фотоувеличителя, или цветные фильтры, противоположные цвету маски (например, компенсационный синий фильтр для ламп накаливания ), чтобы так сказать, «нейтрализовать» маску — сделать ее нейтрально-серой. И повысить яркость лампы, дабы «пробить» полученную равную по каналам Dmin_негатива.
- Использовать три прохода (по одному на канал) с разной экспозицией для каждого из каналов.
- Пути решения для производителей:
- использовать лампы разного типа для сканирования цветных негативов (с более высокой цветовой температуры), и слайдов;
- использовать лампы более высокой яркости (с запасом), и возможностью эту яркость уменьшить (хорошей идеей кажется использование серого фильтра вводимого перед лампой, никаких изменений цветовой температуры!).
- Использовать две матрицы. Одну сбалансированную для слайдов, вторую для маскированных негативов (дорогой путь).
Что же делать обычному пользователю? Думаю, что описанные в первом и втором пунктах решения возможно реализовать в домашних условиях. Более реальным мне кажется первый вариант. По крайней мере, сделать Preview можно без использования специфического «софта» (никто написать не хочет? ). Например, сделать «световой бокс» с возможностью вставлять фильтры и таким образом регулировать цветность и яркость светового потока. Или использовать цветную головку от увеличителя. А родную лампу оставить для ч/б негативов нормальной для сканера плотности, а также нормальных слайдов.
Выводы:
- Сканер Epson Perfection 1650 photo имеет ΔDscanner=2,4, полезный интервал плотностей ΔDscanner=1,6.
- В том виде, в каком сканер поставляется производителем, он годен для сканирования:
- ч/б негативов, в том числе маскированных (красный канал);
- слайдов нормальной плотности с небольшим количеством темных участков;
- немаскированных цветных негативов (помните советскую пленку ДС-4?);
- сканер условно годен для сканирования цветных маскированных негативов (практическое применение этих «сканов» под большим вопросом; годятся только для «превьюшек»).
- Чем более плотный оригинал мы сканируем, тем больше имеем «шумов».
- Сканер можно адаптировать для сканирования цветных маскированных негативов, если «прикрутить» к нему лампу большей мощности, и использовать цветные (сине-голубые) фильтры для коррекции цветности светового потока.