Эффект Каллье

Эффект Каллье — это изменение контрастности изображений, создаваемых фотопленкой при различных способах освещения . Его не следует путать с изменением резкости , которое также обусловлено различиями частичной когерентности .

Направленное светлое поле (см. рис. 1 ) обладает чрезвычайно сильными направленными характеристиками за счет точечного источника и оптической системы ( конденсора ); в этом случае каждая точка фотопленки получает свет только с одного направления.

Рисунок 1. Направленное светлое поле

С другой стороны, в установке рассеянного светлого поля (см. рис. 2 ) освещение пленки осуществляется через полупрозрачную пластину ( диффузор ), и каждая точка пленки получает свет из широкого диапазона направлений.

Рисунок 2. Рассеянное светлое поле

Коллимация освещения играет основополагающую роль в контрастности изображения, запечатленного на пленке . [ ^1]

В случае высокой доли рассеивания затухание , обеспечиваемое частицами изображения, значительно меняется в зависимости от степени коллимации освещения. На рисунке 3 одна и та же серебряная пленка воспроизводится в направленных и диффузных установках светлого поля. Глобальный контраст также меняется: контраст слева намного сильнее, чем справа.

Рисунок 3. Изображения одной и той же серебряной пленки, полученные в направленных и рассеянных установках светлого поля.

При отсутствии рассеяния ослабление , обеспечиваемое эмульсией , не зависит от коллимации освещения; плотная точка поглощает большую часть света, а менее плотная точка поглощает меньшую часть, независимо от направленных характеристик падающего света. На рисунке 4 представлены изображения пленки на основе красителя, полученные в направленных и диффузных установках светлого поля; глобальный контраст двух изображений примерно одинаков.

Рисунок 4. Изображения одной и той же пленки на основе красителя, полученные в направленных и рассеянных установках светлого поля.

Соотношение между ослаблениями, создаваемыми определенной точкой фотопленки, которые были измерены в направленном ( D _dir ) и рассеянном ( D _dif ) светлых полях, называется фактором добротности Каллье :

${\displaystyle Q={\frac {D_{\text{dir}}}{D_{\text{dif}}}}}$

Фактор добротности Каллье всегда равен или больше единицы; его тенденция в зависимости от диффузно измеренной плотности D _dif изображена на рисунке 5 для типичной пленки на основе серебра. ^[2]

Рисунок 5: Коэффициент добротности Каллье в зависимости от диффузной плотности для пленки на основе серебра.

Эти изменения (например, с помощью конденсора или диффузорного увеличителя ) наблюдались в течение длительного периода времени ^[3] и стали известны как «эффект Каллье» .

Правильное оптическое объяснение эффекта Каллье пришлось ждать до статей Шавела и Левенталя 1978 года. ^[4]

Ссылки

1. C. Tuttle. 1926. «Соотношение между диффузной и зеркальной плотностью». J. Opt. Soc. Am. 12, 6 (1926), 559–565.
2. JG Streiffert. 1947. «Callier Q различных эмульсий для кинофильмов». J. Soc. Mot. Pict. Engrs. 49, 6 (декабрь 1947), 506–522.
3. А. Каллье. 1909. «Поглощение и рассеяние света фотографическими негативами». J. Phot. 33 (1909).
4. P. Chavel, S. Lowenthal. 1978. «Шум и когерентность в оптической обработке изображений. I. Эффект Каллье и его влияние на контрастность изображения». JOSA , том 68, выпуск 5, стр. 559–568