Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными
Как сделать слои прозрачными

Инфракрасные лучи, расположенные за участком видимого красного света, в противоположность коротковолновым ультрафиолетовым лучам обладают сильным тепловым действием.

При работе в инфракрасной области для изучения живописи используют зону ближних инфракрасных лучей, а исследование проводят путем фотографирования на специальных фотопластинках или пленках или используют с этой же целью специальные приборы — электронно-оптические преобразователи и телевизионные инфракрасные системы, позволяющие трансформировать невидимое инфракрасное изображение в видимое.

Исследование в инфракрасных лучах основано на свойстве материалов пропускать, поглощать или отражать их иначе, чем видимый свет. Именно поэтому близкие по цвету материалы, обладающие одинаковой для видимого света способностью его поглощения и отражения, по-разному реагируют на действие инфракрасных лучей: одноцветные, но не сходные по составу участки живописи, сфотографированные на инфракрасных пластинках, обнаруживают различную тональность и четкие границы их нанесения, что позволяет выявить тонировки и реставрационные записи на произведениях старой живописи, неразличимые под слоем поверхностных загрязнений или старого лака и недоступные поэтому для исследования с помощью ультрафиолетовых лучей.

Способность инфракрасных лучей проникать сквозь отдельные слои живописи позволяет фиксировать не суммарное изображение красочных слоев (как на рентгенограмме), а лишь некоторые из них. В тех случаях, когда нижележащие слои обладают достаточно высоким коэффициентом отражения для этого вида излучения, а верхние слои живописи оказываются для него достаточно прозрачными, можно обнаружить переделки и авторские изменения композиции, авторский рисунок, скрытые под записями или «исчезнувшие» надписи и подписи.

Особенности инфракрасного излучения и его источники. Инфракрасное излучение — явление, широко распространенное в природе. Во всех случаях, когда мы ощущаем тепловой эффект, можно быть уверенным в присутствии инфракрасных лучей. При нагревании частицы тела приобретают большую тепловую энергию, которая излучается в виде электромагнитных волн. Если тело нагрето достаточно сильно, часть его излучения относится к видимой области спектра и воспринимается глазом. По мере повышения температуры тела доля видимого излучения возрастает. Однако подавляющая часть электромагнитного излучения нагретого тела всегда приходится на невидимую инфракрасную часть спектра.

Инфракрасные лучи подчиняются тем же законам, что и видимый свет. Они распространяются прямолинейно, преломляются, отражаются и поглощаются веществами. Различают три области инфракрасного излучения: ближнюю — от границы видимого красного излучения до 2000 нм, или 2 мкм; среднюю- от 2 до 3 мкм и дальнюю — свыше 3 мкм. При исследовании живописи используют ближнюю область.

Естественным источником инфракрасного излучения является солнце; искусственными — электронагревательные элементы и лампы накаливания, любые раскаленные (или нагретые) тела.

Конструкции ламп накаливания, выпускаемых для освещения, преследуют цель максимального уменьшения энергии, излучаемой в невидимых областях спектра. Лампы, предназначенные служить источником инфракрасных лучей, должны обладать как раз противоположным качеством. В обычных пятисотватных лампах накаливания мощность светового излучения составляет 12 % всей излучаемой энергии, а для инфракрасной лампы она уменьшена до 2,2 % (при температуре нити 2500° К). Максимум излучения таких ламп лежит около 1,3 мкм, то есть в более длинноволновой области, чем у ламп, используемых для освещения.

Эффективность инфракрасных ламп может быть повышена с помощью рефлектора, расположенного вне лампы или слоем серебра или алюминия, покрывающим часть внутренней поверхности стеклянной колбы. Работая при несколько пониженной температуре накаливания нити, эти лампы имеют максимум излучения в ближней инфракрасной области. Выпускаются и специальные лампы из красного стекла, спектральный максимум излучения которых 1,25 мкм.

При аналитической работе все лампы накаливания представляют собой превосходные источники излучения в ближней инфракрасной области спектра, к которой максимально чувствительны все используемые сегодня в музейной работе приемники этого вида излучения. Так, лампы, работающие с перекалом (или фотолампы), дают наиболее интенсивное излучение в пределах 750-950 нм. Причем в интервале 700-1400 нм излучается около половины, а в области свыше 1400 нм — около трети суммарной излучаемой мощности.

Источники инфракрасного излучения, дающие сплошной спектр в широком диапазоне длин волн, являются наиболее распространенными при исследовании живописи. Однако в целом ряде случаев бывает целесообразным использовать не всю область излучения ближней инфракрасной области, а отдельные ее участки, то есть использовать монохроматическое излучение.

Очень хорошие результаты дает использование натриевых ламп. Помимо рассмотренного выше дублета желтых линий эти лампы обладают значительной энергией в ближней инфракрасной области, излучая дублет 818,3 и 819,4 нм. Этот дублет не используется при фотографировании в желтом свете натриевой лампы, так как панхроматическая эмульсия, применяемая в этом случае, не чувствительна к инфракрасному излучению. Фотографии, сделанные в инфракрасных лучах натриевой лампы, отличаются большей четкостью, чем полученные при использовании ламп накаливания.

Приемники инфракрасного излучения. Фотографирование и визуальное наблюдение инфракрасного изображения. Исследование произведений живописи в инфракрасной области спектра основано на регистрации инфракрасных лучей, отражаемых исследуемой поверхностью в процессе ее облучения или испускаемых ею в результате возбуждения инфракрасной люминесценции. Благодаря большой чувствительности и легкости использования приемники инфракрасного излучения, прежде всего фотопластинки, получили наиболее широкое применение в музейной практике.

Фотографирование в отраженных инфракрасных лучах основано на использовании специальных фотографических слоев, чувствительных к инфракрасной области спектра. В зависимости от типа сенсибилизирующего вещества фотографический слой становится чувствительным к определенному участку инфракрасного спектра и характеризуется максимумом чувствительности в данном участке. Так, фотопластинки, сенсибилизированные к инфракрасным лучам от 700 до 950 нм, могут иметь максимум чувствительности в зоне 760, 840 и 880 нм. Величина максимума является основным показателем спектральной чувствительности пластинок и обозначается на их упаковке.

Теоретически фотографическим путем можно зафиксировать инфракрасное излучение в границах от видимого красного до 1,35 мкм. Однако практически предел чувствительности пластинок, сенсибилизированных к инфракрасным лучам, не превышает 1,15 мкм, а максимум спектральной чувствительности — 1070 нм. Чем дальше простирается область сенсибилизации фотопластинок, тем больше трудностей вызывает их хранение. При температуре 0°С пластинки с максимумом чувствительности 950 нм полностью сохраняют свои свойства до двенадцати месяцев. Длительное хранение инфракрасных пластинок даже в холодильнике связано с заметным уменьшением их чувствительности.

При фотографировании на инфракрасных пластинках необходимо исключить влияние постороннего (видимого и ультрафиолетового) излучения, для чего объектив фотоаппарата экранируют светофильтром, пропускающим только отраженные от картины инфракрасные лучи.

При подборе светофильтров надо следить за тем, чтобы они не поглощали излучения, активного для зоны инфракрасной чувствительности приемника. Например, при работе с инфракрасными пластинками, сенсибилизированными к ближним инфракрасным лучам, надо пользоваться стеклами КС-17 или КС-18, тогда как стекло ИКС-1, примененное к эмульсионному слою, сенсибилизированному к более далекому инфракрасному, отсечет все видимое излучение, не уменьшив при этом эффективной зоны чувствительности. Поэтому при подборе светофильтров надо сопоставлять кривые пропускания светофильтров со спектральной чувствительностью используемых фотоматериалов.

Техника фотографирования на инфракрасных эмульсиях мало чем отличается от съемки на обычных фотоматериалах. При работе в инфракрасной области спектра можно пользоваться обычными фотокамерами, применяемыми при репродукционной съемке. Однако, поскольку материал, из которого изготовлены эти аппараты — дерево, фибра, эбонит, кожа, — в той или иной мере пропускают инфракрасные лучи, нужно, чтобы прямой свет не попадал на заряженные кассеты и на камеру в момент съемки. Нужно также следить за тем, чтобы в помещении, где ведется съемка, не работали посторонние источники инфракрасного излучения — нагревательные приборы, электрические излучатели и т. п.

Имеет свою специфику наводка на резкость при фотографировании. Обычные объективы (апохроматы) скорректированы в отношении хроматической аберрации только в пределах видимой зоны спектра. Поэтому при наводке на резкость по матовому стеклу в видимом свете инфракрасное изображение окажется не в фокусе. У большинства современных объективов фокусное смещение составляет около 0,35% фокусного расстояния. Практически это очень незначительная величина, которая может быть компенсирована диафрагмированием. Поэтому объективы стандартных репродукционных камер вполне пригодны для инфракрасных съемок. Для увеличения точности фокусирования наводка на резкость по матовому стеклу ведется с полностью открытой диафрагмой и установленным перед объективом светло-красным фильтром. После того как достигнута максимальная резкость, ставят необходимый для съемки светофильтр и сильно диафрагмируют объектив. При этом получаются вполне удовлетворительные результаты даже при съемке на инфракрасных эмульсиях с максимумом чувствительности 1070 нм.

Некоторые современные профессиональные фотокамеры имеют на шкале объектива специальную отметку — поправку на смещение фокуса при съемке в инфракрасных лучах. Использование таких объективов позволяет проводить съемку при большем отверстии диафрагмы, что значительно экономит время на операторскую работу.

Экспозиция при съемке зависит от очень многих факторов, которые практически трудно учесть заранее. Поэтому, как правило, она устанавливается опытным путем. Обычно принято считать, что экспозиция при съемке на стандартных инфракрасных эмульсиях в пятнадцать-двадцать раз больше, чем при обычных эмульсиях. С увеличением сенсибилизации к дальней инфракрасной области экспозиция еще более возрастает. Например, при съемке картины средней величины, когда источниками инфракрасных лучей служат установленные по обеим сторонам от фотокамеры на расстоянии около 1,5 м от картины четыре лампы накаливания мощностью по 300 Вт, на свежей пленке с максимумом чувствительности -1070 со светофильтром ИКС-2 и диафрагме 22 экспозиция составляет 45—60 минут.

Для контроля за правильностью режима фотографирования, как и при работе в ультрафиолетовой зоне спектра, целесообразно использовать индикаторы, фотографируемые одновременно со снимаемым объектом.

Как любой фотографический процесс, фотография в инфракрасных лучах сводится в конечном итоге к фиксации контрастов яркостей отдельных участков фотографируемого объекта. Разница заключается лишь в том, что эти «яркости» невидимы глазом и могут быть зафиксированы лишь в специальных условиях освещения объекта невидимыми инфракрасными лучами. Благодаря неодинаковой степени отражения и поглощения материалами этих лучей, они вызывают на эмульсионном слое почернение различной интенсивности. Участки поверхности, сильно поглощающие инфракрасное излучение, оказываются на негативе светлыми (черными на фотографии), а сильно отражающие их — темными на негативе и белыми на фотографии. Участки, обладающие средними значениями отражения и поглощения, дают гамму серых тонов.

Фотографическое исследование пигментов показало, что пигменты на основе свинца и ртути в сильной степени отражают инфракрасные лучи; пигменты, в состав которых входит железо, по-разному их поглощают, а содержащие медь поглощают инфракрасные лучи в сильной степени, как и все черные, содержащие углерод.

Не зная, какие краски обладают той или иной степенью отражения, можно только констатировать факт различия их химического состава на двух участках, казавшихся при видимом свете одинаковыми. В случае, когда реакция красок на инфракрасные лучи известна, по характеру фотографии можно высказать предположение и о природе (химическом составе) той или иной краски. Красочный слой можно рассматривать как мутную среду с высоким показателем преломления. Как уже отмечалось, на начальной стадии показатель преломления связующего вещества красок гораздо ниже показателя преломления пигмента. Это ведет к рассеиванию света на поверхности раздела между пигментом и связующим, благодаря чему достигаются непрозрачность и яркость краски. Со временем, по мере увеличения показателя преломления связующего, рассеивание света уменьшается, а прозрачность красочного слоя возрастает. Инфракрасные лучи обладают меньшей способностью к рассеиванию, благодаря чему они и проникают через многие вещества, непрозрачные для видимого света; по мере же старения красочного слоя их проникающая способность еще больше возрастает. Именно поэтому инфракрасные лучи позволяют рассмотреть многочисленные детали, скрытые слоем помутневшего и потрескавшегося, непрозрачного для видимого света слоя лака, а пройдя сквозь некоторые краски, увидеть скрытые под ними изображения или авторский рисунок на грунте.

Важным фактором, влияющим на коэффициент прозрачности красочного слоя, является длина световой волны: наименьшим рассеиванием, а следовательно, наибольшей проникающей способностью обладают длинноволновые инфракрасные лучи. Это хорошо видно при сравнении фотографий одной и той же картины, снятой на инфракрасных материалах, максимум сенсибилизации которых лежит в разных областях спектра (рис. 63).


63. Пейзаж неизвестного западноевропейского художника XIX в. Фотографии в инфракрасных лучах, снятые на пленках И-840 (общий вид) и И-1070 (фрагмент), позволили выявить нижележащее изображение - женский портрет, написанный в 40-х гг. XIX в.

Как показали специальные исследования, наибольший эффект прозрачности красочных слоев может быть достигнут при использовании инфракрасного излучения с длиной волны порядка 2 мкм. Однако, как уже отмечалось, предел спектральной чувствительности современных инфракрасных фотослоев практически редко превосходит 1,1 мкм. Несколько дальше граница чувствительности лежит у других приемников инфракрасного излучения — фотоэлементов с внешним эффектом, (1 в частности, у электронно-оптических преобразователей.

Преимущество электронно-оптических преобразователей инфракрасных лучей заключается в том, что они позволяют без помощи фотографии превращать невидимое инфракрасное изображение в видимое, непосредственно наблюдаемое на небольшом экране в момент исследования объекта. Преобразователи целесообразно использовать в качестве приборов рекогносцировочного назначения: после проведенной «разведки» целесообразно фиксировать сделанные наблюдения на инфракрасных пластинках, так как, кроме того, что длительная работа с преобразователем утомительна для глаз, изображение на экране труднее анализировать, чем на фотографии.

Инфракрасная рефлектография. Электроннооптические преобразователи сегодня уже не обеспечивают возможного предела чувствительности в инфракрасной области спектра. В последние годы в работе музейных исследовательских лабораторий получил широкое распространение метод инфракрасной рефлектографии, основанный на применении замкнутых телевизионных систем, предназначенных для наблюдения, фотографирования или видеозаписи изображений художественных произведений в ближней инфракрасной области.

Такие системы собирают на базе стандартных блоков; обычно на базе телевизионной промышленной установки того или иного типа, главным элементом которой является телевизионная камера с передающей трубкой, обеспечивающей высокую чувствительность в инфракрасной области спектра. Телевизионная камера соединяется с видеоконтрольным устройством видеотрактом, позволяющим избежать промышленных и бытовых помех. В качестве видеоконтрольного устройства может быть использована любая модель телевизора, при условии, что сигнал с выхода камеры подается непосредственно на вход его видеоусилителя. Передающую инфракрасную телевизионную камеру, снабженную фотообъективом и инфракрасным светофильтром, устанавливают на подвижном штативе, позволяющем плавно придвигать всю установку и передавать на экран телевизора как изображение произведения целиком, так и небольших участков живописи. В качестве источника инфракрасного излучения используют осветители, применяемые обычно при работе в этой области спеюра.

Оптимальным вариантом для музейного использования в настоящее время может служить в качестве основы стандартная телевизионная система, снабженная ИК-видиконом, подходящим по спектральной чувствительности и качеству мишени, кварцфлюоритовым объективом, корригированным в инфракрасной области и имеющим фокусное расстояние около 100 мм; желательна установка турели со светофильтрами перед объективом для облегчения выбора оптимальной спектральной области для исследования конкретного объекта.

Инфракрасная телевизионная система регистрации инфракрасного изображения позволяет не только непосредственно наблюдать его на экране телевизора. Изображение может быть сфотографировано с помощью смонтированной перед экраном фотокамеры. Время экспонирования для получения фотографического изображения измеряется долями секунды. Кроме того, возможна запись делаемых наблюдений на видеомагнитофоне и последующем их воспроизведении на экране телевизора.

Основное преимущество метода инфракрасной рефлектографии — более широкий диапазон спектральной чувствительности телевизионнных систем, простирающийся до 2,0 — 2,5 мкм. Поскольку с увеличением длины волны излучения контраст деталей изображения, выявляемых на картинах под слоем краски, значительно возрастает, расширение диапазона спектральной чувствиительности в более далекую инфракрасную область является весьма ценным. Особенно это существенно в случаях, когда на картинах требуется выявить подготовительный авторский рисунок, композиционные изменения в подмалевке, маскируемые лежащим сверху сильно поглощающим слоем краски.

Применение телевизионных инфракрасных систем при исследовании живописи дает огромный выигрыш во времени при тотальном обследовании музейных коллекций непосредственно в залах музея, в запасниках, при просмотре больших площадей настенных росписей в памятниках архитектуры.

К общим недостаткам телевизионных систем относится низкое, по сравнению с инфракрасной фотографией, разрешение, обычно не превышающее 450-600 строк на мишени передающей трубки, что ограничивает площадь изучаемого в одном кадре фрагмента при выявлении детального рисунка, примерно размером 15x15 см; для видиконных систем характерны большая неоднородность изображения по полю и наличие точечных дефектов мишени, что заставляет выбирать трубки, предназначенные для музейного использования, индивидуально.

Инфракрасная люминесценция. Выше шла речь об исследовании произведений живописи только в отраженных инфракрасных лучах, генерируемых тем или иным источником инфракрасного излучения. Однако в практике изучения живописи применяют метод ее исследования в инфракрасной люминесценции, возбуждаемой сине-зелеными лучами видимого участка спектра. Согласно правилу Стокса, свечение в данном случае проявляется в более длинноволновой, в частности невидимой, инфракрасной зоне и может быть обнаружено с помощью одного из рассмотренных выше приемников этого вида излучения.

Явление инфракрасной люминесценции проявляется у многих веществ, обладающих максимальным поглощением в видимой области спектра, в том числе у минералов и пигментов, используемых в живописи. Сравнение фотографий видимой люминесценции, возбужденной ультрафиолетовыми лучами, и инфракрасной люминесценции показывает, что та и другая, выявляя реставрационные участки, имеют явное различие в деталях. Часть дефектов яснее выявляется на фотографии видимой, а часть — на фотографии инфракрасной люминесценции, что в отношении станковой живописи объясняется присутствием лака на картине. Для ультрафиолетовых лучей сильная люминесценция старого лака оказывается препятствием, скрывающим расположенные под ним записи, тогда как для возбуждения инфракрасной люминесценции красочного слоя лаковая пленка не является помехой. Возбужденный в красочном слое, этот вид излучения так же свободно проходит сквозь слой лака, как и возбуждающий люминесценцию видимый сине-зеленый свет.

Установлено также, что некоторые краски обладают ярко выраженной инфракрасной люминесценцией, благодаря чему их можно отличать на картинах. Например, красный кадмий сильной инфракрасной люминесценцией отличается от других красок, близких по цвету в видимом свете, так же как желтый кадмий отличается от других желтых.

Для возбуждения инфракрасной люминесценции из-за слабой интенсивности последней целесообразно создавать высокую освещенность исследуемой поверхности. С этой целью рекомендуется использовать концентрированный световой поток, полученный с помощью собирательной линзы (тип проекционного фонаря). Источником света могут служить кинопроекционные лампы накаливания, позволяющие получать равномерное освещение, Чтобы исключить из светового потока инфракрасное излучение, источник света экранируется соответствующим светофильтром. Обычно используется комбинация стекол типа СЗС-16 (толщиной 1,5-2 мм) и СЗС-10 (толщиной 5 мм). Во избежание перегрева стекол желательно их воздушное охлаждение.

Фотографирование инфракрасной люминесценции ведется на фотоматериалах, чувствительных к этой области спектра, в помещении, свободном от постороннего инфракрасного излучения. Для поглощения отраженного от исследуемого произведения видимого света перед объективом фотокамеры устанавливается светофильтр, пропускающий только инфракрасные лучи. Обычно с этой целью используется стекло КС-19 толщиной 5 мм. В остальном техника съемки не отличается от фотографии в отраженных инфракрасных лучах. Контроль чистоты съемки ведется по индикатору. Визуальное наблюдение инфракрасной люминесценции проводится с помощью инфракрасного преобразователя или инфракрасной телевизионной системы.

_____________

1) Действие этих приемников основано на явлении фотоэлектронной эмиссии, то есть вырывании электронов с поверхности металлов под действием падающего излучения.

‹ 2. Исследование в ультрафиолетовом излучении˄ Оглавление4. Рентгенографическое исследование ›



Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными

Как сделать слои прозрачными