Способ записи и воспроизведения полутоновых фотографических изображений в инфракрасной области спектра Советский патент 1993 года по МПК G03G5/00 G03G16/00 

Изобретение относится к способам записи оптической информации, конкретнее к г етодам регистрации полутоновых фотограических ИК-изображений, и может быть

спользовано в преобразователях полуто- нЬвых статических изображений из види- мрй области спектра в ИК-область спектра.

Целью изобретения является повышение качества записи и воспроизведения пу- том увеличения числа передаваемых градаций яркости.

i Для этого в качестве фоточувствительного материала используют фототермопластический (ФТП) материал, чувствительный в УФ и видимой области спектра и имеющим высокий коэффициент пропускания в ИК-об- ласти спектра. Использование такого ФТП- м териала, позволяющего регистрировать полутоновые изображения (передавать 64 градации яркости) за счет широкого динамического диапазона (1 ,9 лог.ед.) при достаточно высокой чувствительности в видимой и УФ-области спектра .)1, представляется перспективным в качестве регистрирующей среды, на которую в видимой или УФ-области спектра регистрируют изображение, воспроизводимое затем в ИК-об- ласти спектра.

Использование ФТП-материала в качестве фоточувствительного слоя обусловливает существенные отличия заявляемого способа от известного.

ФТП-материал экспонируют одномерным синусоидальным распределением интенсивности, промодулированным находящимся в контакте с ФТП-материалом фотографическим негативом (позитивом) с пространственной частотой записи из области максимума передаточной характеристи- ки ФТП-материала. .

Проявление фотбчувствительного материала осуществляют термически, посредстСГ

С

00

со VI

ND

сл

го

вом нагрева ФТП-материала до температуры размягчения;

Воспроизведение изображения производят в ИК-области с помощью теневой или фазоконтрастной системы.

Толщину ФТП-слоя для качественной записи и воспроизведения выбирают из соотношения d 2 Ав, где А в - длина волны воспроизводящего (ПК) излучения.

Следует отметить, что первое из перечисленных существенных отличий, которое возможно реализовать для ФТП-материала, позволяет также повысить качество зарегистрированного и воспроизводимого ИК-изо- бражения за счет увеличения глубины модуляции, а именно, в 2 раза повысить динамический диапазон, что подтверждено примерами-1 и 3.

Согласно заявляемому способу процесс записи изображения состоит из получения с полутонового статического видимого изображения фотографического негатива или позитива и регистрации его на ФТП-матери- ал. Регистрация изображения на ФТП-мате- риал включает электростатическое очувствление ФТП-материала путем электризации его поверхности; экспонирование ФТП-материэла в видимой или УФ-области спектра одномерным синусоидальным распределением интенсивности, промодилуро- ванным находящимся в контакте с ФТП-материалом фотографическим негативом с пространственной частотой записи из области максимума частотной передаточной характеристики ФТП-материала с целью формирования скрытого изображения в виде потенциального рельефа на поверхности материала, соответствующего подействовавшей экспозиции, термическое проявление скрытого изображения повышением температуры материала до температуры размягчения путем воздействия на материал теплового импульса, в результате которого материал деформируется, и потенциальный рельеф превращается в фазовый. Воспроизведение фазового изображения в ПК-области спектра ,8-3,5 мкм производят с помощью теневой или фазоконтрастной системы. Изображение, полученное после воспроизведения фазового изображения, является ИК-изображением объекта. Необходимо отметить среди преимуществ данного способа и то, что в предлагаемом способе в фокальной плоскости отсутствует тепловое изображение, усложняющее процесс регистрации и аппаратуру для ИК-за- писи и воспроизведения.

Описанная совокупность операций позволяет воспроизводить в ИК-области спек0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тра полутоновые фотографические изображения, зарегистрированные в видимой или УФ-области спектра, с передачей 64 градаций яркости и динамическим диапазоном 1,9 лог.ед., т.е. записывать и воспроизводить полутоновые фотографические ИК-изо- бражения с высоким качеством, Полученное на ФТП-материале изображение может быть стерто подачей дополнительного теплового импульса и регистрирующий материал может быть использован неоднократно.

Пример. ФТП-материал, чувствительный к видимой области спектра ( ДАз 400-700 нм) и прозрачный в ИК-области спектра (,8-3,5 мкм) с толщиной ФТП слоя d -к 2de зЮ мкм, выбранной из соотношения d Л2 Ав, подвергали электростатическому очувствлению, заключающемуся в нанесении на поверхность слоя коронирующим электродом элек- трического заряда до получения поверхностного потенциала В, создающего электрическое поле Е V/d - 100 В/мкм. Далее на ФТП-материал проецировали фотографический негатив (позитив) через растр или с одновременной подсветкой растра излучением видимой области спектра, например, He-Ne-лазером с длиной волны нм. Проявление осуществляли подачей теплового импульса мощностью 20 Вт за 0,3 с. Воспроизведение в ИК-области спектра полутонового фотографического изображения, зарегистрированного в видимой области спектра, производили теневой или фазоконтрастной системой.

П р и м е р 2. ФТП-материал, чувствительный к видимой области спектра, подвергали последовательности операций аналогично примеру 1, только проецирование негатива через растр или с одновремен- ной подсветкой растром заменяли экспонированием ФТП-материала, одномерным синусоидальным распределением интенсивности, промодулированным находящимся в контакте с ФТП-материалом негативом, с нм, пространственной частотой записи из области максимума передаточной частотной характеристики ФТП-материала найденной из соотношения

vopt- V2d, где d -толщина ФТП-материала.

ПримерЗ. ФТП-материал , чувствительный в УФ-области спектра, толщиной 10 мкм подвергали последовательности операций, описанных в примере 1. Проецирование в отличие от примера 1, производили аргоновым лазером с А нм.

П р и м е р 4. ФТП-материал, чувствительный к УФ области спектра, подвергали последовательности операций по примеру

2, только экспонирование производили на длине волны Яз 337нм. П р и м е р 5. ФТП-материал и последо- зательность операций та же, что в примере 1, только проявление производили нагревом ФТП-материала ниже температуры размягчения (подачей импульса 10 Вт за 0,2 с).

П р и м е р 6. ФТП-материал и последо- ательность операций та же, что в примере утолько толщина ФТП-материала выбрана з соотношения d . | Качество воспроизведенного в ИК-об- ,1асти изображения, зарегистрированного в шдимой или УФ-области спектра характеризовали динамическим диапазоном и чис- юм передаваемых градаций яркости. Способность ФТП-мэтериала передавать (радацию яркости оценена по градационной характеристике, связывающей оптическую плотность D с логарифмом экспозиции н при этом , гдет-светопропускание, определяемое величиной так называемой модуляционной эффективности МЭ. МЭ авна отношению интенсивности света, дифрагированного во зсе порядки дифрак- ции (кроме нулевого) к интенсивности пада- ощего света.

Динамический диапазон L передаваемых ФТП-материалом плотностей D определяется минимальной ОМин и максимальной Омакс и равен 1 0Макс-0Мин )Мин соответствует максимальной МЭ, а Омакс - минимальному уровню рассеянного с вета в теневой системе.

Дифракционная эффективность изме- рена как отношение энергии, дифрагированной в первый порядок, к падающей на среду. Полученные результаты приведены в таблице, Достигнутые значения L обеспечивают возможность воспроизведения не менее 64 градаций яркости изображения. Формула изобретения Способ записи и воспроизведения полутоновых фотографических изображений в инфракрасной области спектра, включающий преобразование инфракрасного излучения в видимое, регистрацию его на фотографический материал и получение фотографического изображения, экспонирование фоточувствительного материала путем проецирования полученного изображения через растр или с одновременной подсветкой растром, проявление фоточувствительного материала и последующее воспроизведение полученного изображения, отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения качества записи и воспроизведения путем увеличения числа передаваемых градаций яркости, в качестве фоточувствительного материала используют фототермопластический материал, чувствительный в видимой или УФ-областях спектра и прозрачный в ИК-области, экспонирование осуществляют лазерным излучением с одновременным синусоидальным распределением интенсивности, пространственно промодулированным находящимся в контакте с фототермопластическим материалом фотографическим изображением с пространственной частотой записи из области максимума частотной передаточной характеристики фототермопластического материала, проявление осуществляют термически посредством нагрева фототермопластического материала до температуры размягчения, а воспроизведение изображений производят с помощью теневой или фа- зоконтрастной системы.