Устройство для измерения функции передачи модуляции фотоматериалов

 

Изобретение относится к фотои кинематографии и позволяет расширить диапазон анализируемых пространственных частот и повысить точность и оперативность измерений. В качестве тест-объекта 9 используют прозрачную основу с изображением пересекающихся под углом 90 периодических решеток с прямоугольным распределением коэф. пропускания, периоды которых отличаются не менее, чем в десять раз. Световой поток монохроматического источника 3 формируется объективом 7 первого оптического канала 4 в пучок параллельных лучей, фокусируемых объективом 8 в плоскость измерительной щели 10. Поворотным узлом II осуществляется последовательное сканирование спектра изображения тестобъекта 9. Второй оптический канал 5, содержащий зеркало 12 и компенсирующий оптический клин 13, формирует опорный пучок света, относительно интенсивности свечения которого осуществляется нормирование интенсивностей сигналов высших гармонических составляющих спектра изображения тест-объекта 9. Блок 2 обработки сигнала включает в себя фотоприемники 14, 15, соединенные через логарифмические преобразователи 16, 17с сумматором 18. Выход сумматора 18через делитель 19, антилогарифмический преобразователь 20 связан с регистрирующим устр-вом 21. 4 ил. (Л СА ас ел Л а Фия

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 03 С 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” —— а " (!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4110441/24-10 (22) 13,06.86 (46) 15.03.88. Бюл. Р 10 (71) Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектный институт химико-фотографической промышленности (72) К. В. Вендровский, А, И. Вейцман, С. H Журавлев и Н. И ° Каныгин (53) 771 ° 534.5(088.8) (56) Прусс П. X., Мациевич Л. В.

Измерение ЧКХ фотоматериалов интерференционно-дифракционным методом °в

ЖНИПФИК, 1980, Ф 2, с. 84-89.

Bulletin de 1а Societe Royale des

Sciences de Liege, 30 annel, n 5-6, 1967, р,244-256. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И311ЕРЕНИЯ ФУНКЦИИ

ПЕРЕПЛЧ11 л1ОПУЛЯ1!ИИ ФОТОл1АТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к фотон кинематографии и позволяет расширить диапазон анализируемых пространс-.венных частот и повысить точность и оперативность измерений. В качестве тест-объекта 9 используют

nI:озрачную основу с изображением о пересекающихся под углом 90 периÄÄSUÄÄ 1381415 А 1 одических решеток с прямоугольным распределением козф. пропускания, периоды которых отличаются не менее, чем в десять раз. Световой поток монохроматического источника 3 формируется объективом 7 первого оптического канала 4 в пучок параллельных лучей, фокусируемых объективом 8 в плоскость измерительной щели 10, Поворотным узлом 11 осуществляется последовательное сканирование спектра изображения тестобъекта 9 ° Второй оптический канал

5, содержащий зеркало 12 и компенсирующий оптический клин 13, формирует опорный пучок света, относительно интенсивности свечения которого осуществляется нормирование интенсивностей сигналов высших гармонических составляющих спектра изображения тест"объекта 9. Блок 2 обработки сигнала включает в себя фотоприемники 14, 15, соединенные через логарифмические преобразователи 16, 17 с сумматором 18. Выход сумматора !

8 через делитель 19, антилогарифмический преобразователь 20 связан с регистрирующим устр-вом 21. 4 ил.

1381415

Изобретение относится к области кинематографии и фотографии и может быть использовано для определения одной из основных структурно-резкостных характеристик фотorðàôè÷åñких материалов — функции передачи модуляции.

Цель изобретения — расширение диапазона анализируемых пространственных частот и повышение точности и оперативности измерений функции передачи модуляции фо то гр афических материалов.

На фиг. 1 приведена принципиаль- 15 ная схема предлагаемого устройства; на фиг ° 2 и 3 — известный и предлагаемый тест-объект, соответственно; на фиг, 4 — графики зависимости ФПМ высокоразрешающего фотоматериала, 20 полученные при измерении ФП! на известном и предлагаемом устройствах.

Устройство для измерения ФП "! (фиг. 1) содержит оптическую систему 1 и блок

2 обработки сигнала. Оптическая система устройства состоит из источника освещения 3, первого и второго оптических каналов 4 и 5 соответственно. В первый оптический канал

4 входят осветительная щель 6, пер- 30 вый и второй коллимационные объективы 7 и 8 соответственно, анализируемый тест-объект 9 с иэображением прямоугольной решетки, измерительная щель 10, изготовленная с возможностью поворота совместно с объективом

8 относительно анализируемого тестобъекта 9 с помощью сканирующего поворотного узла 11. Второй оптический канал 5 включает зеркало 12 и компен- 40 сирующий оптический клин 13. Оси оптических каналов 4 и 5 располагаюгся напротив фотоприемников 14 и !5 соответственно, которые входя; в блок

2 обработки сигнала. 45

Для сохранения положения оптической оси канала 4 относительно фотоприемника 14 при повороте объ кгива

8 и измерительной щели 10 можно использовать световод, первая горцовая поверхность которо,о сохраняет перпендикулярное положение к нос гупающему из измерительной щели 10 пучку света, а вторая торцовая поверхность световода сохраняет ерпендикулярное положение к фотоприемнику 14.

Блок 2 также содержит логарифмические преобразователи 16 и 17, в..оо -л, ° е ! 1

I

2К+1 (2g, <«g () — основная простран" ственная частота первой гармоники; о, и З ..., — амплитуда нулевого!

2 «1й где порядка и сигнала на пространственной часто е 1 (2К+1) 9,;

К вЂ” 0,1,2,...

Инз енсивность сигнала I(2к+)

1 измеряемого фотоприемником дифрактометрической установки на данной про"

còðàíñòíåHíoé частоте (2К+1) .), пропорциональна квадрату амплитуды «",,к,,1 « . Позтому функцию передачи модуляции T!v) определяют по интенoèâHooòè сигнапов ?!2 измеренк ) ных для дискретных значении спектра периодической решетки

Г 2 4

0, (2 3 ды которых соединены с выходами фотоприемников 14 и 15 соответственно.

Выходы логарифмических преобразователей 16 и 17 соединены с двумя входами сумматора 18, а выход сумматора 18 через делитель 19 с входом ан«илогарифмического преобразователя 20, выход последнего соединен с входом регистрирующего устройства 21, Принцип действия подобных устройств основан на сканировании спектра изображения тест-объекта, впечатанного на фотографический материал, и последующей математической обработке сигнала. При измерении ФПМ фотоматериалов дифрактометрическим методом в качестве текст-объекта обычно используют одномерную решет( ку с прямоугольным распределением коэффициента пропускания или набор таких решеток с различными периодами Г, Основная про транственная час-I тота решетки -J, измеряется в мм и определяется как величина обратная периоду Р данной решетки 4, = 1/Р.

Прос-.ранственный амплитудный спектр +()) периодической решетки с темны.iH и светлыми штрихами равной ширины определяется выражением

1381415

= (гк+ ) (2)

-1т,)

Таким образом, при измерении ФПМ фотоматериалов на указанной дифрактометрической установке блок обработки сигнала, состоящий из фотоприемника, усилителя и графопостроителя, должен зарегистрировать (2К+1) гармонических составляющих спектра фотографического изображения решетки ° Причем, как видно из выражения (2), интенсивность I 1>, сигнала

1)к ) ) )1) уменьшается обратно пропорциональ- 15 но квадрату порядкового номера соответствующей гармонической состава ляющей (2К+1) . Опорная пространственная частота ), относительно которой осуществляется нормирование 20

ФПЫ, анализируемых фотоматериа ов обычно составляет 2-5 мм . Для определения ФПМ фотоматериала по периодической решетке с такой опорной пространственной частотой до гранич- 25 ной пространственной частоты порядка 500 мм необходимо измерить 250100 гармонических составляющих. При этом по отношению к первой гармонике интенсивность последней измеряемой гармоники уменьшается в 2 5 10

4 р

10 раэ ° Если необходимо производить измерение сигнала с относительной погрешностью 4 1, то диапазон интенсивностей измеряемого сигнала увеличивается еще на два порядка, т.е. составляет 2,5 10 — 10

6 6

Устройство для измерения ФПМ фо-.оматериалов работает следующим образом.

Основной оптический канал 4 содержит источник монохроматического света 3, световой поток которого падает на осве-.ительную щель 6, на:одящую я в фокусе первого объекта 7

;-гтллиматора ° Второй объектив 8 колдиматк)ра фокусирует сформировавшиися пoсле объектива 7 пучок параллельнь:х лучей в плоскость измерительной ик..и 10. Сканирующий поворотный узел

;! гоьорачивает объектив 8 и щель

50 ! 0 относительно анализируемого тестобъекта 9. Дополнительный оптический канал 5 формирует QIIopHbll1 пучок света, oòíocèòånüío интен;нанос ти све-:ения Kf) fcрого осуществляе Tcя нормирование интенсивностей сигналов, измеряемых в основном оптическом канале 4 высших гармонических составляющих спектра иэображения анализируемого тест-объекта 9. Нормирование сигналов осуществляется с помощью оптического компенсирующего клина

13 уравниванием интенсивностей опорного пучка I и первой гармониОТ) ческой составляющей I дифракцион\ ного спектра фотографического изображения решетки, т.е. I =I q

=const.

При повороте объектива 8 с измерительной щелью 10 поворотным устройством 11 осуществляется последовательное сканирование спектра изображения и обработка в блоке 2 анализируемых сигналов.

Блок 2 обработки сигнала осуществляет расчет входящих в выражение

Тг) величин -Г, „)Т, --)Тр и производит ряд последовательных операций. Фотоприемники 14 и 15 измерительного основного и опорного каналов 4 и 5 преобразуют световые потоки в электрические сигналы, величина которых пропорциональна

I „,,1 и Iq = const соответственно. Выходы фотоприемников 14 и 15 связаны с входами логарифмических преобразователей 16 и 17, которые осуществляют операцию логарифмирования, При этом на выходе логарифмических преобразователей 16 и 17 формируются сигналы 1gI1< и л "тТ)

1gIq = const соответственно. Выходы логарифмических преобразователей связаны с входом сумматора 18, где осушествляется вычитание (алгебраическое суммирование с учетом знака) полученных сигналов. На выходе блока сумматора формируется сигнал g „„,),, — )), = I I2-М <3

При обработке логарифмированных сигналов требуемая в соответствии с выражением (2) операция "извлечение корня квадратного может быть заменена на операцию "умножение на 1/2", т ° е. степень 1/2 может быть вынесена из-под знака логарифма. Поэтому в предлагаемом устройстве выход сумматора 18 связан с входом делителя

19. При этом на выходе блока делителя формируется сигнал

Р,„„„!ч,)- Т;;„;;;,ТТ; .

Выход делителя 19 связай с входом антилогарифматора 20, на выходе которого формируется искомый сигнал:

5 1::31«; 15

1.!«-««й . ц«с к ) .> « .)с .ражения.

0) еь. р;:.ль)(ые сос.ав. .лющие аг)еих ре,,гас тг)а«Ic "ве- ча а, 3; ««лень) H ,0

- = «. "а« по,:.ны . акze .— «« ; Io!«r «Г) ..па.).дз п -ктра с) атаграфическога

):за()ражения предлагаемой двумерной

»пры " "!!Oс.гвляется лри сканировании сг(ек; 1)ал-«.нь;х coñò авляющих I („„) .ë

)« и г,»„.„).) в двух взаимно перпендизрнь.х йаправлениях х и у, а функпередачи модуляции фотоматериала п=«cc÷Hòûýàåòñÿ в соответствии с выра,-еением (2) в области низких прост1)а нс! венных час гот

-«1 « . «" (2К+«)

l -(, (3) (4) . « )- . з т с

« . H!) р,- а, e„rей

Г «,:ифь: 1..i « ..наг а ьыхOд к: торc r «1 аe «. («

Г е;,-1?6 е -. .< . ) -ч:=i!

« апс«1ц(1д .Ц «„i;«

1 1), Применение логарис()мически . преобразователей в пред»,".гаемам,ойстве позволяет зчачительча уме-..);ьпч) -. на их выходе диапазон уровней измеряемого сигнала и чем ccr..сым расши-. рить диапазон H?rcpeH;:я цП1 фотоматериалов в область вы"-оких простран— ственных частот.

Как было показано ранее, г;р измерении ФПМ фотоматериалов на извест1 ; ной дифрактометрической устанавк«- по периодической решетке с ос(овной пространственной ча: та-.ай i, =5 м. (в полосе пространственных частот

5-500 мм и допускаемой ошибке из2( мерения +1" диапазон интенсивносте) . измеряемого сигнала состав.пяег 10 .

При использовании устройства в

ТВКоМ большом диапазоне l po«BHeri из ь меряемого сигнала 10 работают т )лько фотоприемники и ла-.арифматары, На выходе логарифмических преобразователей диапазон сигналов сужается и находится в пределах -6-1);? „,„1, т.е ° уменьшается с нескальки?; ...:ря;— ков до нескольких е ин:1«(. 3 таких же пределах сигнал находится на выходе сумматора -6 - 1«.т« .-, )а /

На выходе делителя диапез,.:: уменьшается er»e вдвое

-зс д -E ò, „„) На выходе антилогарифма ар лежит в;. иапазане

10 - -!,.„, -; . 1

На фиг. 2 схема"- - :.,к. а«.: устройство мирь) с изабражеч) мерной периоди -r «: более близка» п-а г«:".нч.. —. сти к предлага-).ч). фиг. 3 показа .à изображение.- двум="; ? 1 -;. . .; к,:..

Предлагаемая )сир ". с -.г ную основу с иза:«ðàhiei«r.«« ..

« вающихся под уг Toì 9, и ких решеток с ря:"« делением казффиц ге:-": периоды P „и Г, ко та-.. ы., а: не менее, чем в 10

Решетка с периодам -, и,;г.,- . для определения фП :1 фагама..р в области низких п)рос . ргчс?»);: -- .:. частот, реше .. к=- с 1 -- -,,:. !,.

НЫ .; h,I), ПРОСтпанственнЬ«х час- )е д«мая дв,мерная мира

)1,) )c гра).с гневных частот у!I а и з с ", е т е í H я тз«: д«ля и з 1 9е ?r«I !1)vi) hi(и ..адул.-. )ии 1)oт )M териалав,, .:.«.а)сс(е=.- первый «.ти.еский канал, »;, 1й) 1 —;-..-.стач)чика мo - oõðoìàòêг= . ) вет т:,.=.:::..)и шепи, б .: к:,--.,— в. -=. ".-аб -.-.кта с — 1 и,-" пр с мu — аль,(or! " »е»hH

;.Hpу )l е .: ° .па с изме Di.r ель-.а) л к абраб 1!;;,и -.;г.—.ала, : --.. апра )")чик и регис-.рНем, ч- О, . LeÃüþ расшизач анализ-.D :f прост"

)е : с). ч-:!!" ат «r павь»"н:я -.очнс

1 . т)1 и з! ° !-.. с н « й, «

-" —. |«« -:. Цпа 1 —, -; Г«И . чн)И .= .. 1 ;1;: о«.-п: : »1дь) Г, ) e «иф»

«) -; б .-. ве-е ч:" .-; -пи-иены

1381415 де прозрачной основы с изображением о пересекаюшихся под углом 90 периодических решеток с прямоугольным распределением коэффициента пропускания, пе;.иоды которых отличаются не менее чем в 10 раз.

Ф

I

/

I

/

/

Составитель iI, Безпрозванный

Редактор О, Спесивых Техреду М.Дидык Корректор О. 1 .унцрик

Заказ 1182/4О Тираж 42 Подписное

ВНИИПИ Государственного коми. =. "СССР ло делам изобретений и «.:крытий

113035, Г1осква, Ж-35, Рауп ская наб, . 4/5

Производственно-полиграфическое предприя-ие, r . Ужгород, ул. Проектная, 4