Вычислительное устройство для измерения характеристик фотографических систем

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для испытаний фотографических систем и фотоматериалов. Целью изобретения является повышение производительности и улучшение условий труда оператора за счет обеспечения автоматичкского определения величины градиента характеристической кривой. Устройство содержит микрофотометр 1, корректор 2 апертурных искажений, преобразователь 3 коэффициента пропускания в экспозицию, полосовые фильтры 4, 5, квадраторы 6, 7, блок 8 вычитания, частотной корректор 9, блок 10 извлечения квадратного корня, блок 11 памяти, блоки 12, 13 деления, квадратор 14, блок 15 деления, блок 16 логарифмирования, блок 17 усреднения, блок 18 умножения, блок 19 деления, сумматор 20, блок 21 извлечения квадратного корня, блок 22 умножения, блок 23 деления, блок 24 сравнения, коммутатор 25, блок 26 регистрации, сумматор 27, блок 28 вычитания, блоки 29, 30 сравнения, коммутаторы 31, 32, блоки 33, 34 памяти, блок 35 деления, блок 36 логарифмирования, блок 37 деления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„SU„„1550529 А 2 (51)5 С 06 F 15 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ,"

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 805326 (21) 4438717/24-24 (22) 08.06.88 (46) 15.03.90. Бкл. Р 10 (72) А. Ф. Мельканович, Г. П. Васильев, В. Ф. Земсков и К. В. Колесников (53) 681.325(088,8)

° ° ° (56) Авторское свидетельство СССР

805326, кл. G 06 F 15/20, 1978. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться дпя испытаний фотографических систем и фотоматериалов. Целью изобретения является повьппение производительности и удобства труда оператора за счет обеспечения автоматического определения величины градиента харак2 теристической кривой. Устройство содержит микрофотометр 1, корректор 2 апертурных искажений, преобразователь

3 коэффициента пропускания в экспозицию, полосовые фильтры 4, 5, квадраторы 6, 7, блок 8 вычитания, частотный корректор 9, блок 10 извлечения квадратного корня, блок 11 памяти, блоки 12, 13 деления, квадратор 14, блок 15 деления, блок 16 логарифмирования, блок 17 усреднения, блок 18 умножения, блок 19 деления, сумматор

20, блок 21 извлечения квадратного корня, блок 22 умножения, блок 23 деления, блок 24 сравнения, коммутатор

25, блок 26 регистрации, сумматор 27, а

® блок 28 вычитания, блоки 29, 30 сравнения, коммутаторы 31, 32, блоки 33, 34 памяти, блок 35 деления, блок 36 логарифмирования, блок 37 деления. С:

1 ил.

1550529

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для испытаний фотографических систем и фотоматериалов.

Цель изобретения — повышение производительности и удобства труда опе ратора за счет обеспечения автоматического определения величины.градиента характеристической кривой. 10

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит микрофотометр 1, корректор 2 апертурных искажений, преобразователь 3 коэффициента пропу- 15 скания в экспозицию полосовой фильтр

4, полосовой фильтр 5, квадратор 6, квадратор 7, блок 8 вычитания, частот ный корректор 9,, блок .10 извлечения

;квадратного корня, блок 11 памяти, 20

; блок 12 деления, блок 13 деления, квадратор 14, блок 15 деления, блок

,16 логарифмирования, блок 17 усред,нения, блок 18 умножения, блок 19 деления, сумматор 20, блок 21 извлечения квадратного корня, блок 22 умножения, блок 23 деления, блок 24 сравнения, коммутатор 25, блок 26 регистрации, сумматор 27, блок 28 вычитания, блок 29 сравнения, блок 30 сравнения, коммутатор 31, коммутатор ,32, блок 33 памяти, блок 34 памяти, блок 35 деления, блок 36 логарифмирования, блок 37 деления.

Устройство работает следующим образом.

Для измерения всех характеристик частотно-контрастной (ЧКХ), пороговой (ПХ), разрешающий способности (РС) фотографических систем (ФС) и фотоматериалов. (ФИ) иэображение радиальной миры, полученное при испытании ФС, устанавливается на сканирующее устройство и приводится во вращение относительно центра радиальной

45 миры с постоянной угловой скоростью.

Микрофотометр 1 генерирует сигнал, характеризующий зависимость от времени коэффициента пропускания участка фотопленки, попадающего в пределы сканирующей щели микрофотометра ь,(t), 50

Зтот сигнал собтветствует некоторой пространственной частоте N;, значение которой зависит от количества штрихов у миры и и от расстояния от центра миры до сканирующей щели l :

11

2 » 1;

Электрический сигнал Е(t), пропорциональный о, (t), с выхода микрофотометра 1 поступает на вход корректора

2 апертурных искажений. С другого выхода микрофотометра 1 идет сигнал, пропорциональный пространственной частоте N;, который одновременно поступает на блоки, для функционирования которых необходима информация о текущем значении пространственной частоты, а именно: на корректор 2 апертурных искажений, квадратор 14, частотный корректор 9, блок ll памяти,.-. коммутатор 25 и блок 26 регистрации.

Корректор 2 устраняет те искажения сигнала, которые вызваны конечными размерами сканирующей щели. Коэффициент передачи корректора изменяется обратно пропорционально изменению передаточной характеристики сканирующей щели от пространственной частоты. С выхода корректора 2 поступает исправленный сигнал, пропорциональный ь

Этот сигнал несет информацию: о ЧКХ испытываемой ФС и ЧКХ вспомогательных оптических приборов, например, коллиматора, с помощью которых испытывается ФС, о шуме гранулярности

CK. Зту информацию необходимо разделить. Преобразователь 3 осуществляет нелинейное преобразование, обеспечивающее перевод коэффициентов пропускания фотоизображения в экспозиции, действовавшие в эмульсионном слое фотопленки. Затем сигнал, пропорциональный зависимости Н(1), где Н действовавшая экспозиция, подается одновременно на раздельные входы по лосовых, фильтров 4 и 5. Полосовой фильтр 4 настроен на основную частоту сигнала. Он обеспечивает выделение суммы двух мощностей: мощности сигнала, обусловленного незашумленным изображением миры, и мощности шума гранулярности на этой же частоте. Полосовой фильтр 5 настроен на существенно дру1 ую частоту, например отличающуюся не менее, чем в два раза от частоты настройки фильтра 4. Этот фильтр обеспечивает выделение мощности только шума гранулярности. С выходов полосовых фильтров 4 и 5 сигна-. лы поступают на квадраторы 6 и 7 и возводятся ими во вторую степень. Затем сигналы подаются на раздельные входы блока 8 вычитания. Блок 8 осуществляет вычитание поступающих сигналов с весами, обратно пропорциоЬ, 2

15 где Ь вЂ” амплитуда сигнала, поступающего на вход частотного корректора;

Т вЂ” ЧКХ коллю»атора;

К вЂ” коэффициент. 20

Частотный корректор 9 хранит в своей памяти ЧКХ коллиматора и для каждого значения частоты N производит пересчет

2.

Ьс — =КТ =-Н (FС С к

Таким образом, с выхода частотного корректора 9 снимается сигнал, пропорциональный квадрату ЧКХ исследуемой ФС. Чтобы получить значение ЧКХ на пространственной частоте N., этот

% сигнал необходимо возвести в степень

0,5 и пронормировать в соответствии с выражением:

35

T(N;) = Нс(И ), Н,(0)

Нормировка, по определению, обес- 40 печивает Т(0) = 1, О. Эти операции выполняют блоки 10-12. Блок 10 извлечения квадратного корня возводит сигнал, поступающий на его вход, в степень 0,5, блок памяти Il запоминает 45 вначение этого сигнала при пространственной частоте, близкой к нулю, и в течение всего цикла измерений выдает запомненное значение на вход блока

12 деления, на другой вход которого поступает текущий сигнал Н (N;) при значениях пространственной частоты, изменяющихся в необходимых пределах.

С выхода блока 12 поступает сигнал, пропорциональный измеряемой нормированной ЧКХ. Этот сигнал одновременно поступает на вход блока 26 регистрации -и на вход блока 24 сравнения.

5 155052 нальными полосам пропускания соот-, ветствующих.полосовых фильтров 4 и 5.

С выхода блока 8 вычитания на вход частотного корректора 9 поступает сиг5 нал, пропорциональный квадрату амплитуды сигнала, обусловленного как бы нез ашумленным изображением миры. Этот сигнал пропорционален произведению

ЧКХ исследуемой ФС и ЧКХ вспомогатель- р ной оптической системы (например, -. коллиматора или резольвометра), т.е.

С выхода корректора 2 Tti .ïðà»»ëåííûé сигнал, пропорциональный (..), ода-! ется последовательно на блок 15 деления, блок 6 логарифмирования, блок

i7 усреднения. Блоки 15 и 16 совместно производят преобразование коэффищ»ента в оптическую плотность D =

1g I/» . При скачировании изображе-. ния миры микрофотометром сигнал », (), л а следовательно, и D (t) перкадичен.

Блок 17 усредняет периодический сигнал D(t) и со своего выхода выдает на вход блока 18 умножения сигнал, пропорциональный средней оптической плотности D. Квадратор 14 возводит поступающий на его вход сигнал, пропорциональный текущему значению пространсf венной частоты, во вторую степень и выдает его на вход блока 18 умножения.

На один из входов блока 18 поступает сигнал, пропорциональный квадрату по Е стоянной Селвина К, с выхода блока

13 деления. Этот сигнал формируется блоком 13 следующим образом: на его вход с выхода квадратора 7 поступает сигнал пропорциональный мощности шуЭ

2 ма гранулярности Ь„„, измеренной в полосе частот ЬЕш пропускания полосового фильтра 5. Блок 13 делит этот сигнал на величину этой полосы, сигнал, пропорциональный которой, подается на вход блока 13. Этот вход является входом устройства. Следовательно„ в соответствии с физической сущностью постоянной Селвина, выходной сигнал пропор- ционален ее квадрату

Ьш и — К К

gf < 5) где К вЂ” коэффициент.

Блок 18 умножения перемножает поступившие на его входы сигналы к выдает результат на вход блока 19 деле. ния. Блок 19 деления делит сигнал, поступивший на его первый вход, на сигнал, вводимьш по другому входу и пропорциональный количеству штрихов у миры m по которому ооычно огределяют PC (например, у пятишпальной миры Ащеулова m = 9). С вьхода блока 19 деления сигнал поступает на сумматор

20. На второй вход сумматора 20 подан сигнал, пропорциональнь»»» дисперсии шума зрительного анализатора человека D(. С выхода сумматора 20 сигнал последовательно поступает на входы блока 21 извлечения квадратного корня, блока 22 умножения и блока 23 де1550529,йения. Эти блоки заверша|от вычисление порогового контраста при частоте N, 3l (N;). При этом на вход блока 22 умножения являющийся входом устройЭ

5 ства, подается сигнал, пропорциональный заданному отношению сигнал/шум <1, а на второй вход блока 23 деления подается сигнал, пропорциональный градиенту характеристической кривой g, формируемый следующим образом. С ныХода блока 17 усреднения сигнал, пропорциональный средней оптической плотности D, поступает на входы сумМатора 27 и блока 28 вычитания. На вторые объединенные входы блоков 27 и 28, являющиеся входом устройства, Подается сигнал, пропорциональный приращению оптической плотности QD.

Сигнал с BbIxopa cyln«aTopa 27 IIocTyrIa- 20 ет на вход блока 29 сравнения. В то я<е время с выхода блока 28 вычитания сигнал, пропорциональный разности

Б . — 60, поступает на блок 30 сравнения. По входам блоков 29 и 30 с ныхо- 25 да блока 16 логарифмирования поступает периодический сигнал, пропорциональный текущему значению оптической

Плотности D(t) фотометрируембго уча,стка миры. Блоки 29 и 30 сравнивают сигналы, поступающие по ы< входам. В

Момент выполнения равенства

D(t) = В+ ЛВ блок 29 формирует управляющий сигНал, поступающий с его выхода на первый вход коммутатора 31. Аналогичный сигнал формируется блоком 30 сравнения в момент выполнения равенства

Управляющий сигнал поступает с выхода блока 30 на вход коммутатора

32. По объединенным входам коммутаторов 31 и 32 с выхода преобразователя

3 коэффициента пропускания B экспозицию поступает периоди .еский сигнал, пропорциональный текущему значению. экспозиции H(t). В моменты поступле50 ния на входы коммутаторов 31 и 32 управляющих импульсов коммутаторы пропускают текущие сигналы, которые с их выходов поступают на входы блоков

33 и 34 памяти. Блоки 33 и 34 запоми- 5 нают величины поступинших на их входы сигналов, имеющих смысл экспозиций

Н и Н . Содержимое блоков 33 и 34 памяти периодически поочередно обновляется при каждом выполнении условий (1). (2), до тех пор, пока модуляция периодического сигнала с увеличением пространственной частоты не станет настолько малой, что условия (1) и (2) перестанут выполняться. В этом случае в блоках 33 и 34 будут храниться последние значения экспозиций Н и Н . Периодическое обновление сигналов, хранимых в блоках 33 и 34 памяти, позволяет отследить возможное изменение величины средней плотности

5 по мере изменения пространственной частоты миры N и, следовательно, отследить соответствующее изменение величины градиента характеристической кривой. С выходов блоков 33 и 34 памяти сигналы, пропорциональные экспозициям Н и Н, поступают на входы блока 35 деления, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный отношению экспозиций Н /Н

Вычисление градиента завершают блок 36 логарифмирования и блок 37 деления, на вход которого подается сигнал, пропорциональный приращению

gD. С выхода блока 37 деления сигнал, пропорциональный градиенту, пОступает на вход блока 23 деления. С выхода блока 23 деления сигнал, пропорциональный пороговому контрасту на частоте N — Т (И, ), поступает на вход

4блока 26 регистрации и вход блока 24 сравнения. Блок 24 сравнивает поступающие на его входы сигналы. Если они равны, что соответствует решению управления разрешающей способности

T(N ) = Т (И,), N; =- R, блок сравнения выдает управляющий сигнал на вход коммутатора 25, который пропускает на вход. блока 26 регистрации сигнал, несущий информацию о РС исследуемой ФС.

Управление устройством осуществляет оператор. Он вводит сигналы об исходных данных на входы блоков 13

19, 37 деления, сумматоров 20, 27, блока 22 умножения, блока 28 вычитания, а также изменяет пространственную частоту, при которой измеряются значения ЧКХ и ПХ. Изменение частоты осуществляется изменением положения сканирующей щели микрофотометра 1 от носительно центра радиальной миры. В результате одного полного цикла измерений., при котором пространственную частоту изменяют в необходимых преде1550529

Составитель А. Жеренов

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Дидык КсрректорВ. Кабаций

Заказ 274 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 лах, в блоке 26 регистрации будут записаны ЧКХ, ФС, ПХ и РС.

Формула изобретения

Вычислительное устройство для измерения характеристик фотографических систем по авт. св. М 805326, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения условий труда оператора за счет обеспечения автоматического определения величины градиента характеристической кривой, в него введены второй сумматор, второй блок вычитания, второй и третий блоки сравнения, второй и третий коммутаторы, второй и третий блоки памяти, шестой и седьмой блоки деления, второй блок логарифмирования, причем первый вход второго сумматора и вход уменьшаемого второго блока вычитания соединены с выходом блока, усреднения, а их выходы подключены к первым входам вто- 25

Э рого и третьего .блоков сравнения соответственно, вторые входы которых соединены с выходом первого блока логарифмирования, а выходы подключены к управляющим входам второго и третьего коммутаторов соответственно, информационные входы которых соединены с выходом преобразователя коэффи- циента пропускания в экспозицию, а выходы подключены к входам второго и третьего блоков памяти соответственно, выходы которых соединены с . входом делимого и входом делителя шестого блока деления, соответственно, выход которого через второй блок логарифмирования подключен к входу ", делителя седьмого блока деления, выход которого соединен с входом пятого блока деления, а второй вход второго сумматора, вход вячитаемого второго блока вычитания и вход делимого седьмого блока деления соединены с входом приращения оптической плотности устройства.