Устройство для измерения функции передачи модуляции фотоматериалов

(и 1 381 51) 4 С 03 С 5/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Е ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И 311 ЕРЕНИЯ ФУНКЦ ПЕРЕЛЛЧ 1 Л 1 ОПУЛЯттИИ ФОТОлйТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к фотон кинематографии и позволяет расширить диапазон анализируемых прост ранственных частот и повысить точность и оперативность измерений. В качестве тест-объекта 9 используют прозрачную основу с изображениемо пересекающихся под углолт 90 пери одических реше к с прямоугольным озф. пропускания, отличаются не менСветовой поток аспределениемериоды которыхем в десять р монохроматическо ачн 7вого пучок пасируемыхть измеритель м узлом 11 вательное ска ражения тест ческии канал 12 и компенси 13, формирует тносительнонтенсивности ествляется н вече оторого осуИИ ро ние интенсивногармонических изображения 2 обработки бя фотоприемные через лозователи 16, ыход суммато антилогариф" тель 20 связан-вом 21, 4 ил. 111У ОПИСАНИК А 8 ТОРСКОМ формируется объективом оптического канала 4 в раллельных лучей, фоку объективом 8 в плоскос ной щели 10, Поворотнь осуществляется последо нирование спектра изоб объекта 9Второй опти 5, содержащий зертало рующий оптический клин опорный пучок света, о стей сигналов высших составляющих спектра тест"объекта 9. Блок сигнала включает в с ники 14, 15, соедине гарифмические преобр 17 с сумматором 18.18 через делитель 19 мический преобразов с регистрирующим усИзобретение относится к области кинематографии и Фотографии и может быть использовано для определения одной из основных структурно-резкостных характеристик Фотографических материалов - Функции передачи модуляции.Цель изобретения - расширение диапазона анализируемых пространственных частот и повышение точности и оперативности измерений функции передачи модуляции фотографических материалов.На фиг. 1 приведена принципиаль 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 11 на известном и предлагаемом устройствах.Устройство для измерения ФПМ (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 вый и второй коллимационные объективы 7 и 8 соответственно, анализируемый тест-объект 9 с изображением прямоугольной решетки, измерительная щель 1 О, изготовленная с возможностью поворота совместно с объективом 8 относительно анализируемого тест- объекта 9 с помощью сканирующего поворотного узла 11. Второй оптический канал 5 включает зеркало 12 и компен сирующий оптический клин 13, Оси оптических каналов 4 и 5 располагаюгся напротив фотоприемников 14 и 5 .оответственно, которые входя; в Блок 2 обработки сигнала. 45Для сохранения положения оптической оси канала 4 относительно Фооприемника 14 при повороте объ кгива 8 и измерительной щели 1 О можно использовать световод, первая горцовая поверхность которого 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,о- основная простран" ственная частота первой гармоники; о, и 3, ., - амплитуда нулевого 2 1 йгде порядка и сигнала на пространственной часто ге 1(2 к+) ,; К - 0,1,2,Ин енсивность сигнала 1(22 к+ )1 измеряемого Фотоприемником дифрактометрической установки на данной про" странственной частоте (2 К+1) ), пропорциональна квадрату амплитуды о "1, . Позтому функцию передачи модуляции Тъ) определяют по интенсивности сигналов 1измеренкных для дискретных значении спектра периодической решетки Т, 1-Т,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 антилогарифмического 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 решетку с прямоугольным распределением коэффициента пропускания или набор таких решеток с различными периодами Р, Основная про транственная час- тота решетки ), измеряется в мм и определяется как величина обратная периоду Р данной решетки 4, = 1/Р. Пространственный амплитудный спектр ( периодической решетки с темными и светлыми штрихами равной ширины определяется выражением(2 К+) 2 " д, (2)Таким образом, при измерении ФПМ фотоматериалов на указанной дифрактометрической установке блок обработки сигнала, состоящий из фотоприемника, усилителя и графопостроителя, должен зарегистрировать (2 К+1) 10 гармонических составляющих спектра фотографического изображения решеткиПричем, как видно из выражения (2), интенсивность 1 1 , сигнала1)11) уменьшается обратно пропорциональ но квадрату порядкового номера соответствующей гармонической составаляющей (2 К+1) . Опорная пространственная частота ) , относительно которой осуществляется нормирование 20 ФПЫ, анализируемых фотоматериалов обычно составляет 2-5 мм . Для определения ФПМ фотоматериала по периодической решетке с такой опорной пространственной частотой до гранич ной пространственной частоты порядка 500 ммнеобходимо измерить 250- 100 гармонических составляющих. При этом по отношению к первой гармонике интенсивность последней измеряе мой гармоники уменьшается в 2 5 104р 10 раэ, Если необходимо производить измерение сигнала с относительной погрешностью ф 1 , то диапазон интенсивностей измеряемого сигнала увеличивается еще на два порядка, т,е. составляет 2,51 О - 106 6Устройство для измерения ФПМ фотоматериалов работает следующим образом.Основной оптический канал 4 содержит источник монохроматического света 3, световой поток которого падает на осветительную щель 6, находящую я в фокусе первого объекта 745 тллиматора, Второй объектив 8 колдиматт)ра фокусирует сформировавшиися после объектива 7 пучок параллельнь:х .)учей в плоскость измерительной и.,;и 10. Сканирующий поворотный узел ; поьорачивает объектив 8 и щель50 О относительно анализируемого тест- объекта 9, Дополнительный оптический канал 5 формирует опорный пучок света, относительно интен;ивности све-:ения которого осуществляется нормирование интенсивностей сигналов, измеряемых в основном оптическом кана.е 4 высших гармонических составляющих спектра иэображения анализируемого тест-объекта 9. Нормирование сигналов осуществляется с помощью оптического компенсирующего клина 13 уравниванием интенсивностей опорного пучка 1 и первой гармониОТ)ческой составляющей 1 дифракционТного спектра фотографического изображения решетки, т.е1 =1=сопзС.При повороте объектива 8 с измерительной щелью 10 поворотным устройством 1 осуществляется последовательное сканирование спектра изображения и обработка в блоке 2 анализируемых сигналов.Блок 2 обработки сигнала осуществляет расчет входящих в выражение т 2) величин .Г(,)Т,Лр 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 пропорциональнаи 1 = сопят 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 1 р 11,) ,1 и) +Т) 1 я 1 = сопят соответственно. Выходы логарифмических преобразователей связаны с входом сумматора 18, где осушествляется вычитание (алгебраическое суммирование с учетом знака) полученных сигналов. На выходе блока сумматора формируется сигнал1), 2 Ттеч)4При обработке логарифмированных сигналов требуемая в соответствии с выражением (2) операция "извлечение корня квадратного может быть заменена на операцию "умножение на 1/2", те, степень 1/2 может быть вынесена из-под знака логарифма. Поэтому в предлагаемом устройстве выход сумматора 18 связан с входом делителя19. При этом на выходе блока делителя формируется сигнал П,ч 1 и ,1, / чЗ .1 Тч ТТВыход делителя 19 связай с входом антилогарифматора 20, на выходе которого формируется искомый сигнал:1 31:15 РИТ 1 МИЧЕСКИХ едл".гаемом читеч чо чм ЗОН .РОВНЕ 1е с самым р рен:я ФП 1 Ф ТТР а т ттение лога елей в пр оляет зча и бразова тве поз а их вы яемого ить диа; Т.,ПЧ тизмеиап асши- отома гнала азон из в облас частот высоких простр тери ало венных Как бь о показано Э)а)т пе мерении ной диф счит от1,)а о к й ение и=Венных час го а с полос 500 м рения тт т)т) с). е ") о а ер Пр т таком боль меряемого т, 3г ко фотоп На выход а Я вателеи ди т ЗМЕ 9 ЕНт ФтсК 1 ИИ фооь 1;.териалов,отти . вский канал, 3 с.т Д:1 Яе бл к пр 3 п о л и едлаоказ ние.емая т, ), т3 т т.;. о отшм: едл ову я и ды Г э" а тчф- "С "ДИЬ 1 ЕНЬ и решеток к делением козфф периоды Р и Ркоторых10он -, и,.ФП;1 т,о гопрос. рг менее, че шетка с перно я определения фТтс" )КО 1 О торс г,т. :. р аа) ". тт . -.,=,ТтХ Я Ц и О т 1:. т- -:. низкихШЕТК: лас тт;т.,т с В. аттсиК - т с. ) тт т ФП 1 Фотоматериа.,ов на ирактометрической установческой решетке с осовнанственной частотой . =5е пространственных частом и допускаемой ошибке1". диапазон интенсивномого сигнала составляетиспользовании устройства шом диапазоне уровней изьсигнала 1 О работают гльриемники и логарифматоры, е логарифмических преобразоапазон сигналов сужается и находится в пределах -ба 1 .т, т.е, уменьшается с неско.тьких .:ря;" ков до нескольких единиц, 3 таких е пределах сигнал находится на выходе сумматора -6 -1 а 1, . О а выходе делителя диапгзс нменьшается еце вдвое На выходе антилогарифма.ор . злежит в ;.иапазоне СХЕ)ма)ть:те ТН.: Ь.., ВЬИрЬ С ИЗО)бтражвн)Гди-т- .Е .) гт,н).ТВ.)М, -,т.т) т,. т Ь,1 т)1 ", с)и з с; бр а ; тт.т .тг ча,1-т О - .,тт,ВЫС КИХ ПрОСтраНСтВЕННЫХ ЧаС".г ВМал ДВЧМЕРНаЯ МИРа1,)Ь,1 с;.)Ктр Н";тгтражЕНИя,СтонрОЛЬГЫЕ СОС,аВЛЛЮщИЕ ОбЕИХ рЕ;,;С тт.ВНС "ВЕННО Г.:.адЛЕНЬ) И,.)а 1 ЛЗ 1 ЕКтра )О)тОГрафЧЕСКОГО1:з)обстта 1 тетниЯ пРедлагаемой ДВУмевной.,тых составляющих 1 т 1,ти т, 1,) в двух взаимно перпенди зрньх йаправлениях т и , а Функедачи модуляции Фотоматериалагвается в соответствии с вы(2) в области низких простт: г гра: ственных част т. ВЕ 11 ат.т):.,;т-бт-,.кО,т, ) 1 тт ГО, О."1 т)1 Отт.1381415 де прозрачной основы с изображениемо пересекаюшихся под углом 90 периодических решеток с прямоугольным распределением коэффициента пропускания, пе;.иоды которых отличаютсяне менее чем в 10 раз.1381415Ф (/ / // / Составитель П, Безпрозванный Редактор О, Спесивых Техреду М,Дидык Корректор О. Кунцрик Заказ 1182/чО Тираж 42 Подписное ВНИИПИ Государственного комитеа СССРло делам изобретений и о:крытий113035, Москва, Ж, Раупская наб -. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие,. Ужгород, ул. Проектная,