Использование цифровой фото регистрации результатов эксперимента позволяет получить большие массивы информации от простой фиксации изображения экспериментальной установки до фотометрии оптической информации.
Для того, что бы можно было объективно использовать в обработке результатов эксперимента цифровую фотографию, необходимо следовать следующим правилам:
1. Фотографировать со штатива в ручном режиме настроек экспозиции.
2. При длительных выдержках (более 1/30 сек.) использовать режим задержки (режим автоспуска). Это позволит исключить «смазку» изображения во время нажатия спусковой кнопки.
3. Правильно выбирать экспозицию (диафрагму и выдержку)
4. При плохой освещенности использовать режим ручной фокусировки.
5. Если используете автофокусировку, то устанавливайте режим «фокусировка по центральной точке». Центральную точку фокусировки следует совместить при наводке на резкость с контрастным участком главного фрагмента композиции.
6. Режим цветокоррекции выбирать в зависимости от типа освещения (лампы накаливания, люминисцентные лампы, вспышка, дневной свет, но никогда автомат). Для съемки лучше использовать камеры «Canon». В аппаратах этой фирмы есть стабильно работающая функция ручной установки цветобаланса по серому эталону.
Как правильно установить экспозицию в ручном режиме.
Для этого следует сделать серию снимков с разными установками экспозиции, а затем выбрать лучший набор параметров (диафрагма и выдержка). Каждый цифровой фотоаппарат имеет режим демонстрации гистограммы яркостей изображения или уровней цветовых составляющих RGB.
Начальная экспозиция составляла 1/10 сек и F=1:4,6. Затем была отснята серия с постоянной диафрагмой, но изменяющейся выдержкой – 1/20; 1/40; 1/80.
Ниже снимков приведены гистограммы яркостей, которые можно интерпретировать следующим образом:
1 - й снимок – пики справа – это переэкспонированные участки монохромного изображения, которые лежат в нелинейной области и не годятся для анализа;
2 – снимок – наблюдается уменьшение переэкспонированных участков;
3 – снимок - наблюдается большее уменьшение переэкспонированных участков;
4 – снимок – полное отсутствие пиков, линейная передача яркостей.
Выбираем последний режим и в дальнейшем используем его для экспонирования графической или фотометрической информации.
Лейтовские восстановленные лазерным излучением голограммы следует фотографировать, прижав объектив с блендой к фото пластине. В этом случае автофокусировка будет производится только по мнимому изображению ни пятна ни царапины не будут видны на изображении.
Именно по этой причине для возможности измерения колориметрической информации (если ставится такая задача) при записи голограмм исключаются объекты с бликующими или зеркальными поверхностями, предметы из металла и глянцевого пластика.
Голограммы предметов с зеркально отражающими поверхностями регистрируются только по схеме Лейта при использовании диффузных осветителей сцены большой площади. На голограммах Денисюка ювелирка, блестящие предметы получаются очень плохо, на фотоэмульсии возникают черные провалы вместо ярких бликов.
Если Вы собираетесь иллюстрировать свои исследования фотографиями, отнеситесь к процессу фотодокументирования очень серьезно, это сделает Ваше сообщение более убедительным и профессиональным.
Пример выполнение исследования точности цветопередачи цветных голограмм с использованием цифровой фототехники.
Для измерения и синтеза цветовых оттенков лаборатория CIE разработала однородные цветовые шкалы — CIE L*a*b*. Хорошо сбалансированная структура цветового пространства L*a*b* основана на той теории, что цвет не может быть одновременно зеленым и красным или желтым и синим. Следовательно, для описания атрибутов “красный/зеленый” – (а) и “желтый/синий” – (b), можно воспользоваться всего двумя координатами. Для описания светлости цвета была предложена третья координата (L) – (черный – белый)
Мы предлагаем использовать профессиональную цифровую фототехнику и графический редактор Adobe Photoshop в качестве доступного и достаточно точного инструмента измерения цвета. Точность измерения цветовых координат в цифровом цветовом пространстве Lab достигает 0,4%.
Современная цифровая фотокамера способна с высочайшей точностью фиксировать цвет благодаря использованию в программах управления цветовой модели CIЕ L*a*b. Для колориметрической фотосъемки использовали камеру «Canon 1100D», т.к. в аппаратах этой фирмы есть очень точно работающая функция установки цветового баланса по серому эталону.
Схема экспериментальной установки
Сравнение цветовых координат ячеек эталона. Была построена точечная диаграмма солнечного освещения и голографических изображений цветового эталона на общей диаграмме в координатах a и b цветового пространства Lab.
Точечная диаграмма показывает, что наибольшие отклонения в цветопередаче голограммы эталона, записанного по схеме Лейта светом RGB лазеров, возникают в синей области значений координат a и b. Цветовые координаты голографического изображения эталона, записанного по схеме Денисюка, восстановленного светом блока RGB светодиодов, имеют максимальные отклонения в красно-оранжевой области a, b.
Степень близости между двумя цветами можно вычислить методами, используемыми в полиграфии.
С целью точного определения отклонений цветовых координат во всех экспериментах был произведен расчет отклонений вектора цветовой координаты изображений тестовых ячеек, по формуле:
Δ(%) = ABC((ac - ai )^2+(bc - bi )^2+(Lc - Li )^2)^0,5);
где: ac, bc, Lc - цветовые координаты ячеек эталона, освещенного солнцем; Ai, bi, Li- цветовые координаты изображений ячеек эталона, освещенного блоком RGB светодиодов или светом RGB лазеров.
Выводы
Методика количественного измерения точности цветопередачи испытана практикующими профессионалами во время оптимизации режимов записи и фотохимической обработки цветных голограмм, оценена, как достаточно эффективный способ контроля, и будет использоваться ими в дальнейшем.
Наилучшие результаты цветопередачи в настоящем исследовании, как и предполагал автор, показали цветные голограммы Лейта благодаря достаточной для цветной голографии разрешающей способности существующих галогенидосеребряных эмульсий и отсутствию влияния усадки в процессе мокрой фотохимической обработки.
Испытания нового французского голографического панхроматического фотоматериала Ultimate – 04 с разрешающей способностью 15000 лин./мм. и чувствительностью 0,1 мДж/см2 позволили получить цветопередачу выше, чем на голограммах, записанных на фотоматериале ПФГ - 03С.
Список использованных источников и литературы:
1. Акилов А.А., Шевцов М.К. Голография для любознательных: Книга для научных сотрудников школьного возраста. Ridero, 2017. 206 с.
2. Андреева О.В. Прикладная голография. Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2008. 184 с.
3. Баклицкий В.К., Юрьев A.H. Оптическая голография. / Под ред. Г.Колфилда. - Т.1-2. M., 1982.
4. Инструменты измерения: [Электронный ресурс] // Datalife Engine. URL: http://photoshop4u.ru. (Дата обращения: 13.02.2018).
5. Комар В.Г., Серов О.Б. Изобразительная голография и голографический кинематограф. М.: Искусство, 1987.
6. Унион М. Знакомство с голографией. / Под ред. А.И.Ларкина. М.: Мир, 1980. 189 с.
7. Davis W., Ohno Y. Color quality scale. 2010.
8. Denisyuk Y.N., Protas I.R. Improved Lippmann photographic plates for recording stationary light waves. Opt. Spectrosc. (USSR). 1963.
9. Fairchild M.D. Color Appearance Models Second Edition. John Wiley & Sons. Ltd, 2005.
10. Oh J.H., Yang S.J., Sung Y.-G. Excellent color rendering indexes of multi-package white LEDs. OPTICS EXPRESS, 2012.
11. Wesly E.J. Phys.: Conf. Ser. 415 012032. 2013.