银盐感光材料原稿制作质量控制的实验研究详述.docx
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银盐感光材料原稿制作质量控制的实验研究详述
银盐感光材料原稿制作质量控制的实验研究
摘要：
银盐图像可通过胶片相机拍摄、冲洗加工等过程实现。
银盐图像作为印刷原稿，其质量好坏直接关系到印刷品的效果，其质量控制是印前处理的重要过程。
本课题旨在研究银盐感光材料原稿制作质量的过程控制问题。
一是通过拍摄过程中对光圈大小、快门速度和感光度等因素控制，并经冲洗后，对胶片影像密度和反差测量，进行对比分析，以保证拍摄过程中影像质量的控制；二是通过运用扫描仪扫描和图像处理软件Photoshop进行后期处理，对银盐原稿进行亮度、对比度等调节，从而达到完善原稿的成像质量控制的目的。
关键词：
银盐成像；质量控制；原稿；质量因素
Silverhalidephotographicmaterialsdesignqualitycontrolintheexperimentalstudy
Abstract:
Silverhalideimagethroughfilmcamera,suchaswashingprocessingprocessimplementation.Silverhalideimagesasprintingdesign,itsqualityisdirectlyrelatedtotheeffectofprint,thequalitycontrolisanimportantprocessofprepressprocessing.
Thissubjectistostudythequalityofsilverhalidephotographicmaterialsdesignprocesscontrolproblem.Intheprocessoftheonewasshotbyfactorssuchasthesizeofaperture,shutterspeedandisocontrol,andafterwashing,tomeasurethefilmimagedensityandcontrast,contrastanalysis,toensuretheimagequalitycontrolintheprocessoffilming;2itisthroughtheuseofscanningandimageprocessingsoftwarePhotoshopcarriesonthepost-processing,thesilverhalidemanuscriptwhichcanadjustthebrightness,contrast,etc,soastoimprovethepurposeoftheoriginalimagequalitycontrol.
Keywords:
Silverhalideimaging;Qualitycontrol;Themanuscript;Thequalityfactor
1绪论
银盐感光材料原稿获取的主要手段是使用胶片经过拍摄冲洗后获得。
在印刷方面，银盐原稿主要应用有照相摄影胶片、电子分色胶片、激光照排胶片、拷贝胶片、银盐扩散转移CTP版等；在医学方面，红外、紫外、X射线和γ射线可用于侦察、人体疾病诊断和文件鉴定等方面；还有在科学、文化、教育和国防等各方面都有广泛应用。
1.1选题背景、目的及意义
由于受到数字原稿的冲击，胶片的需求大量减少，使银盐原稿渐有被取代的趋势。
但胶片所具有的高度抽象表达能力，是数字原稿所不能具有的，胶片本身是不会消失的。
富士公司的总裁古森重隆在2003年12月来华时接受记者采访时曾说过：
“我们应该维护这个文化把照片的优美、欢乐、感动、历史韵味永久留存下去。
”
本课题主要是针对胶卷相机银盐成像和印前图像处理的质量控制进行实验研究，分析成像质量的影响因素及控制方法，从而达到改善银盐原稿质量的目的。
1.2银盐感光材料原稿制作质量控制的因素
银盐原稿的质量控制有很多指标。
在拍摄过程中需要对ISO感光度、光圈大小、快门速度、清晰度等进行调节；在冲洗过程中需对显影温度、显影时间等进行调节来保证原稿质量。
1.2.1ISO感光度
感光度是感光材料对光线的敏感程度，是感光材料最重要的性能指标。
对胶片来说，感光度高，反差性小，宽容度大，颗粒性大，清晰度和分辨率低，灰雾度低；反之，感光度低，反差性大，颗粒细，清晰度和分辨率高，灰雾度大。
1.2.2光圈
光圈是控制进光量的装置，主要控制拍摄时的曝光量，也可以通过调节光圈大小来改变图像原稿的景深。
光圈大时，纵深景物被记录得较为清晰的范围就小，可以清晰的反映主摄体，有前后模糊感；光圈小时，纵深景物被记录得较为清晰的范围就大，可以体现整体效果。
1.2.3快门速度
快门速度是控制曝光时间的物理量。
同时，通过控制快门速度的快慢，也可控制图像原稿的质量。
快门越慢，可以将运动物体的运动轨迹、趋势、过程表现出来，但与之同时由于相机抖动造成的全面模糊也就越厉害；反之越快的快门可以将影像中对象的瞬时性体现的淋漓尽致，造成的全面模糊也就越小。
故如需要慢快门时，可使用三脚架稳定相机防止抖动带来的全面模糊。
光圈和快门速度是相辅相成的，可共同调节曝光量的多少。
在曝光量相同的情况下，光圈越大，快门速度越小；光圈越小，快门速度越大。
1.2.4清晰度
在相机拍摄过程中，为了使景象清晰的反映在胶片上，需要对焦距进行调整。
调焦的准确与否，直接关系到影像质量的好坏。
清晰度越高，图像的分辨率越好；反之，清晰度越低，图像的分辨率越差。
在照片曝光过程中，对放大机的调焦也是一个调整图像清晰度的过程，对照片成像质量有重大影响。
1.2.5显影时间
显影时间是影响胶片冲洗工艺的重要指标。
显影时间或长或短，会产生不同的显影效果，影响冲洗胶片的照相性能。
和标准的显影时间相比，显影时间延长，底片密度加大，反差提高，颗粒变粗，灰雾增大；显影时间缩短，底片密度减小，反差降低，颗粒细，灰雾小。
在感光片冲洗中，常利用延长或缩短显影时间会改变胶片的密度这一特点来弥补底片曝光时的失误。
例如，拍摄中曝光不足的底片，可适当延长显影时间，使曝光失误的底片达到正常密度。
1.2.6显影温度
显影温度对底片的显影效果影响较大。
通过改变显影温度，可控制被显影胶片的反差。
显影温度和显影时间成线性关系，可利用显影温度低，显影时间长；显影温度高，显影时间短这一规律来免除显影液温度控制的麻烦。
1.2.7搅动频率
搅动应严格按照冲洗工艺要求进行。
搅动过频，药液流速大，显影速度加速，随之而来的是影像的密度变大，反差提高，颗粒变粗，并易产生显影条纹；搅动过少，药液流速小，显影速度缓慢，这时影像的密度变小，反差降低，并容易产生显影不均和气泡现象。
另外，搅动过频或过少都会降低影像的清晰度。
2银盐感光材料原稿制作质量控制的实验
本实验可从两方面研究达到控制和改善原稿质量的目的。
第一部分重点研究曝光条件（如感光度、光圈、快门速度）和冲洗过程中的各种因素对成像质量的影响；第二部分则是通过扫描仪和Photoshop软件对曝光过度、曝光正常、曝光不足的三张照片进行扫描和处理，调整其亮度、对比度等，利用数码冲印技术能够得到曝光正常的照片。
2.1拍摄和冲洗过程中的原稿制作质量控制
2.1.1实验设备及材料
Phenix（凤凰）DC701相机、乐凯黑白胶卷、BW-60黑白胶卷显影液、BW-61黑白相纸显影液、HB-19定影液、2号RC相纸、1000ml量杯、玻璃棒、棕色玻璃瓶、显影罐、温度计、计时器、QH-4B曝光定时器、放大机、安全灯、分光密度计等。
2.1.2实验原理
（1）负片成像
黑白胶片在照相机中曝光后，感光中心的卤化银晶体发生光分解反应，生成大量银原子。
银原子聚集到一定大小时，银微斑就成了显影中心，分布在各个卤化银晶体上的许多显影中心，就组成了人眼看不到的潜影。
在显影加工过程中，部分卤化银晶体还原成金属银，构成黑色影像，剩余未被显影的卤化银在经过定影后，从乳剂层中溶解，形成稳定的可见影像。
（2）正片成像
在胶片上形成的负像通过放大机在相纸进行曝光成像，经显影、定影、水洗和干燥后，得到可见并且稳定的影像。
其影像明暗差别与负片上的影像明暗差别相反，与被拍摄的实际景物相一致。
2.1.3实验过程及数据分析
（1）负片成像
实验中包括两个场景。
第一场景是选取C1栋教学楼为主体进行拍摄（见附件2：
胶片1）；第二场景是在G栋实验楼前以钟楼为中心进行拍摄（见附件2：
胶片2）。
所选景象反差适中。
第二场景拍摄中控制的参数（感光度、光圈、快门速度等）见表1：
表1曝光条件（见附件1：
曝光条件）
胶片2
曝光条件
曝光程度
快门速度
光圈f
感光度ISO
14
1/60
8
100
正常
22
1/125
5.6
100
正常
23
1/125
2.8
100
过度
24
1/125
8
100
不足
28
1/125
8
200
正常
31
1/250
4
100
正常
实验表明，与曝光正常的影像相比，曝光过度的影像偏暗，如23号胶片，而曝光不足的影像偏亮，如24号胶片。
（2）冲洗过程中的质量控制
冲洗过程中对显影温度控制为20℃、显影时间控制为12min,冲洗完成后用分光密度计对胶片密度的测量数据见表2：
表2密度测量结果（见附件1：
密度测量）
胶片2
最小密度
最大密度
反差
14
0.81
1.63
0.82
22
0.87
1.72
0.85
23
1.33
1.91
0.58
24
0.62
1.51
0.89
28
0.63
1.44
0.81
31
0.77
1.64
0.87
以上实验表明，曝光正常胶片（胶片14、22、28、31）平均反差为0.84。
曝光越多，影像显得越暗，密度越大,反差越小；如23号胶片。
反之，影像越亮，密度越小，反差越大，如24号胶片。
（3）正片成像
在暗室中，使用2号RC相纸对附件2：
胶卷1中2号、5号和6号胶片进行正常冲洗，形成正像。
所得照片见附件3：
照片1.
2.2银盐原稿后期处理质量控制
后期处理质量控制分为扫描仪扫描过程控制和利用Photoshop软件进行过程控制。
2.2.1实验材料、设备及软件系统
实验材料：
三张分别为曝光不足、曝光正常、曝光过度的照片。
实验设备和软件系统：
计算机、扫描仪、扫描驱动程序、Photoshop图像处理软件。
2.2.2实验原理
选取分别为曝光不足、曝光正常、曝光过度的三张照片，通过肉眼观察其亮度明显不同。
使用300dpi分辨率分别对三张照片进行扫描，并进行分类保存；对分类保存的扫描图像进行数据提取，并对提取的数据进行分析，完成对扫描获取的图像进行质量判定；为下一步图像的处理提供结论。
2.2.3实验操作过程及分析
1扫描仪输入
（1）打开扫描仪机盖，把一张曝光不足的照片放在稿台上，正面朝下，放下机盖；
（2）打开HPPrecisionScanPro扫描仪驱动软件，进入软件界面，见图1：
图1
（3）选择Tools→ChangeResolution，设置分辨率为300dpi，开始扫描，得到一个界面，见图2；设置输出类型为Grayscale，见图3：
图2
图3
（4）保存图片，格式设置为jpg，见图4：
图4
（5）分别选取曝光正常、曝光过度的照片，重复步骤
（1）
（2）（3）（4），并分类保存。
2Photoshop处理
（1）打开Photoshop软件，进入Photoshop界面，打开扫描保存后的三张图片；
（2）检查图像的亮度、清晰度。
通过使用Photoshop中的“窗口”→“直方图”，打开直方图窗口。
见图5、图6、图7所示为三张图像及其直方图。
在直方图中，“平均值”表示图像亮度的平均值，以128值为图像明暗的衡量标准，值越高则图像整体越偏亮，值越低则图像整体越偏暗。
“标准偏差”是指图像所有像素的亮度值与平均值之间的偏离幅度，标准偏差越小，图像的对比就越小，反之图像对比就越大。
“中间值”是指将图像所有像素的亮度值的中间值。
一幅比较好的图像应该明暗细节都有，在直方图的横轴上（就是从左到右）都有像素分布；而直方图的竖轴就表示相应阶调部分所占画面的面积，峰值越高说明该明暗值的像素数量越多。
如果直方图显示只在左边有，说明画面没有明亮的部分，整体偏暗，有可能曝光不足；如果直方图显示只在右边有，说明画面缺乏暗部细节，很有可能曝光过度。
图5曝光正常图像及其直方图
图6曝光过度图像及其直方图
图7曝光不足图像及其直方图
图5为曝光正常图像及其直方图。
灰度图像通道的直方图可以确定图像的层次和清晰度质量。
其平均值为129.60，略大于128，说明图像整体亮度适中；标准偏差为102.95，小于平均值129.60，说明图像对比较大，图像较清晰。
图6为曝光过度图像及其直方图。
其中平均值为161.19，大于128，说明图像整体偏亮；标准偏差为89.23，小于平均值161.19，说明图像的对比较大，图像较清晰。
图7为曝光不足图像及其直方图。
其中平均值为113.32，小于128，说明图像整体偏暗，标准偏差为95.35，小于平均值113.32，说明图像的对比较大，图像较清晰。
（3）对曝光不足图像进行调整。
原稿为曝光不足的图像，整体太暗，故需把亮度调大些，创建一个亮度/对比度调整图层，见图8，通过对亮度、对比度的反复调整，设置参数见图9：
图8图9
（4）调整完毕后的图像见图10：
图10
（5）对曝光过度的图像进行调整。
原稿为曝光过度的图像，整体偏暗，故需把亮度调大些。
参数设置见图11，调整完毕后的图像见图12：
图11图12
3结论
本论文对银盐成像材料原稿制作质量控制实验由拍摄过程质量控制、冲洗过程质量控制和图像原稿后期处理三部分来实现。
实验表明，银盐感光材料原稿制作质量控制过程中，需对ISO感光度、光圈大小、快门速度、清晰度、显影时间、显影温度、亮度、对比度等因素进行调节控制，才能达到保证银盐原稿质量的目的。
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