Контрастность изображения

Важнейшей характеристикой зрения является контрастная чувствительность (КЧ), т. е. минимальная обнаруживаемая разность яркостей k = ДВ

Визуальный контроль — органолептический контроль, при котором первичную информацию воспринимают органы зрения. Зрение — сложный динамический процесс, включающий сканирующие, фокусировоч-ные и адаптационные движения глаз и обработку зрительной информации в центральной нервной системе человека. Основные характеристики: разрешающая способность (способность различать мелкие детали изображения, зависящая от яркости, контрастности, цвета и времени наблюдения объекта контроля); контрастная чувствительность (мини-10

Контрастная чувствительность глаза при различении цветовых оттенков достигает своего наибольшего значения при яркостях от 400 до 20 000 апостильб, т. е. величин, соответствующих природным яркостям (земли, леса, неба). Причем максимум чувствительности глаза меняется в зависимости от степени освещенности. Так, днем в условиях солнечного освещения, превышающего 10 апостильб, максимум чувствительности глаза приходится на область желто-зеленой части спектра, а в сумерках и при недостаточном освещении максимум чувствительности перемещается в области сине-зеленых лучей, вследствие чего красные предметы становятся темными, почти черными, в то время, как синие и зеленые еще различимы. Поэтому при проектировании цветового решения интерьера необходимо учитывать уровень освещенности помещения и уделять внимание организации освещения и выбору типа светильников.

Диаметр мишени, мм Толщина мишени, м«м Диапазон рабочих интенсивностей, Р/мин Энергия квантов рентгеновского излучения, кэВ Разрешающая способность (по мишени), мкм Контрастная чувствительность, % 18 25—30 0,01-0,1 5—150 20 5 80 80—100 0,01-0,1 5—150 60 4

Контрастная чувствительность зависит от уровня яркостей рассматриваемых объектов данного цвета (рис 9.7), а также от углового размера объекта, монокуляр-ности или бинокулярности зрения, адаптации глаза, работающего участка сетчатки, яркости окружающего фона, наличия посторонних раздражителей, действующих на осматривающего (шум, вибрация, теплота и т.п.).

Из зависимости на рис. 9.7, б вытекает, что контрастная чувствительность глаза достигает максимума при яркости объекта, на которую адаптирован глаз.

Контрастная чувствительность достигает наибольшего значения в случае регистрации изображения в области желтого пятна с угловым размером 3 ... 5°.

По мере роста темновой адаптации глаза растет и его контрастная чувствительность (рис. 9.8).

При бинокулярном наблюдении контрастная чувствительность выше, чем при наблюдении одним глазом.

Рис. 9.9. Контрастная чувствительность зрения:

В цветной дефектоскопии, где основную роль играет контрастная чувствительность зрения, а иррадиация имеет отрицательный характер, наибольший эффект достигается при средних яркостях полей. Кроме того, следует правильно учитывать возможности цветового контраста. Наиболее сильным будет восприятие двух цветовых полей, если они будут подобраны в соответствии с правилом круга Ньютона (рис. 9.13), гласящим: «Цвета, расположенные в круге диаметрально противоположно, обостряют и увеличивают цветовой контраст».

Для снятия оттиска с микрошлифа применяются: полистирол марки Д (ГОСТ 944), рентгеновская пленка на колок-силиновой основе, лента для магнитной звукозаписи, целлулоид или полимерные сжиженные материалы. Наибольшую разрешающую способность и наиболее высокую контрастность изображения обеспечивают полистироловые реплики. Оттиски на рентгеновской пленке имеют худшее изображение, а оттиски на ленте дают четкое изображение микроструктуры при визуальном рассмотрении в микроскопе, но недостаточно контрастны при фотографировании. Поэтому рекомендуется применять полистирол, а в качестве раствори-теля-бензол или толуол.

ВУАЛЬ в фотографии (от франц. voile — покрывало, завеса) — почернение на проявленном фото- или киноматериале, образующееся в результате восстановления металлич. серебра в местах, где свет при экспонировании не воздействовал на фотослой. В. снижает контрастность изображения. Для борьбы с В. готового материала в проявитель вводят бромистый калий, бензотриазол и др. вещества, повышающие избирательность проявления.

Работа электролюминесцентных преобразователей (ЭЛПИ) основана на свойстве люминофоров, светящихся под. действием электрического тока, изменять свою яркость при внешней засветке. Созданы ЭЛПИ из селеиида кадмия с чувствительностью до 10"5 Вт/см2 в спектральном диапазоне до 2,5 мкм при разрешении 5—10 мм"1 и инерционности 0,1 — I с. Важной особенностью ЭЛПИ является возможность управлять оптическими характеристиками получаемого при прс* к-тировании на него ИК_(или УФ) изображения илиенением" егс электрического режима. При этом можно усиливать яркость и контрастность изображения.

Наблюдение в светлом поле при прямом освещении осуществляется с помощью объектива 7 или 8, полупрозрачной пластинки 9, ахроматической линзы 10 и окуляра 11. При использовании косого освещения смещают апер-турную диафрагму 3 и в ход лучей включают объектив 7 или 8, полупрозрачную пластинку 9, ахроматическую линзу 10 и окуляр //. Наблюдение с фазовым контрастом ведут при включенных линзах 25, 26, световом кольце 27 и фазовом кольце 28; ахроматическая линза 10 должна быть выведена из хода лучей. Для проверки совмещения фазового и светового колец в ход лучей включается линза 29. Контрастность изображения при всех видах работ повышают включением в ход лучей сменных светофильтров 30.

Линейный коэффициент ослабления ионизирующих излучений, так же как и коэффициент затухания ультразвуковых волн, зависит от природы и свойств контролируемого изделия и источника излучений. Он является важным параметром контроля,определяющим проникающую способность излучений и выявляемость дефектов. Другими основными параметрами радиационного контроля, влияющими на его производительность и выявляемость дефектов конкретного изделия, являются мощность экспозиционной дозы и энергия источника излучения, дозовый фактор накопления, абсолютная и относительная чувствительность метода, нерезкость и контрастность изображения, эффективность и разрешающая способность детектора [61 ].

Таким образом, на детектор действует интенсивность прямого и рассеянного излучения. Вклад последнего оценивается с помощью дозового фактора В = (Jn + Jv)Ua (здесь Jn, Jp — интенсивность соответственно прямого и рассеянного излучений). Этот фактор растет с увеличением толщины изделия и падает с ростом энергии. Рассеянное излучение является отрицательным фактором, уменьшающим резкость и контрастность изображения на пленке.

Более того, в ПТУ бывает целесообразным уменьшить число градаций яркости, чтобы воспроизводить или очень яркие, или темные тона. Таким образом достигается повышенная контрастность изображения, увеличивается распознаваемость деталей.

Физические основы гаммаграфирования. Гамма-лучи представляют, собой коротковолновые электромагнитные колебания, вызванные радиоактивным распадом ядер естественных или искусственных радиоактивных веществ. Основным их преимуществом является высокая проникающая способность излучения, малый размер и относительно низкая стоимость источника по сравнению со стационарными источниками рентгеновских лучей, независимость от источников электрического питания и водоснабжения, пониженная контрастность изображения, что позволяет при одной величине экспозиции просвечивать детали с широким диапазоном толщин.

наблюдения имеет наибольший коэффициент отражения для света определенной длины волны. Поэтому, если освещать пленку на основе жидкого кристалла белым светом и фиксировать угол наблюдения, при изменении температуры можно получить максимум интенсивности отражения для различных цветов — компонентов белого света. Чтобы улучшить условия наблюдения, жидкий кристалл наносится на пленку с зачерненной основой, что повышает контрастность изображения и устраняет помехи за счет вторичного отражения. При проведении контроля пленку накладывают на контролируемый объект и по цветной окраске оператор судит о температуре в той или иной части объекта, обусловленной нагревом его СВЧ-излучением. Чувствительность неразрушаемого контроля с помощью жидких кристаллов при прочих равных условиях определяется числом различаемых оператором градаций цвета. Для некоторых жидких кристаллов на основе холестерина окраска отраженного света изменяется по всему спектру от красного до фиолетового при изменении температуры на 1—3 К, что дает возможность оценивать разрешающую способность проведения контроля с их помощью 0,1—0;2 К. Тепловые переходы в жидких кристаллах обратимы, поэтому индикаторы на их основе можно использовать многократно. По сравнению с другими термоиндикаторами жидкие кристаллы особенно эффективны при необходимости отличать малые градиенты температур при невысоких температурах (10—120 °С).

Основной режим работы микроскопа — освещение белым светом. В этом режиме производятся первичные осмотры разных объектов и исследование полуфабрикатов и изделий путем анализа яркости или цвета, провзаимодействующего с контролируемым объектом излучения, что обусловливается отличием участков контролируемого объекта, дефектов или фона. Для получения изображений, на которых четко выделяется информация об отклонении объекта от нормы, устанавливают различные светофильтры, причем полоса их пропускания может быть близкой к длине волны, несущей полезную информацию, или, наоборот, является дополнительной к ней, что повышает контрастность изображения (5.1) и будут резко выделяться инородные элементы и детали: дефекты, различные включения и т. п. Работа в темном поле особенно эффективна при изучении поверхностных дефектов или при контроле поверхностей с особыми оптическими свойствами, а также при контроле прозрачных объектов. Косое освещение и освещение с торца или со стороны каких-то особых участков контролируемого объекта целесообразно производить при контроле по рассеянному излу-

причем имеется область, где кривая Da(KJt9) близка к прямой. В этом случае контрастность изображения, определяемая наклоном кривой на рис. 7.12, постоянна: