特性曲线或密度曲线指示什么?
特性曲线或密度曲线显示了增加曝光量和产生的密度之间的关系。曝光(E)指的是胶片乳剂上的辐射剂量。它是辐射强度(Io)和曝光时间(t)的乘积,因此:E = Io.t。
不同曝光量和相关密度的比例通常不是在线性刻度上,而是以对数刻度上绘制;即密度D与log E。
通过对胶片上的一系列连续区域施加增加的曝光量来获得曲线,其中每个后续的曝光量都比前一个大一个特定的因子(例如2倍)。显影后,用密度计测量密度(D),然后将其绘制在相应曝光的对数值(log E )上。然后将获得的点用一条连续线连接起来。不需要知道绝对曝光值;可以使用相对值,因此在固定X射线强度下,只需更改曝光时间。
照相乳剂的密度与曝光量(E)在整个密度范围内不是线性增加的,而是如图2-7所示的形状。曲线的下部(a-b)称为“趾部”,中间部分(b-c)称为“直线(线性)部分”,上部(c-d)称为“肩部”。
与工业X射线胶片相关的特性曲线的肩部对应于高于6的密度。由于这样的密度对于正常胶片观看来说太高,因此从密度D = 3.5开始的曲线以虚线显示。
应该注意的是,直线部分(b-c)并不是真正的直线,而是稍微延续了曲线趾部的趋势。
密度曲线的梯度:密度曲线显示了胶片的最重要特性之一。任意给定点的特性曲线的斜率等于该点的切线的斜率。这个斜率(图3-7中的a/b)称为“胶片梯度”GD、“胶片对比度”或“胶片伽马”。
平均梯度:连接特性曲线上两点的直线,如图4-7所示,等于连接这两点的曲线段的“平均梯度”。这个梯度(GD)是密度值3.50和1.50之间段的所有梯度的平均值,并且是特定类型射线照相胶片的标准特性。
在所有胶片中(例如从D2到D8),梯度(a/b)随着密度的增加而增加,在常规观看灯的有用密度范围D<5内。
各种类型的胶片并不相同。如果绘制梯度Gd与密度之间的值,得到梯度/密度曲线,则会清楚地看到这一点,如图5-7所示。在更高的胶片灵敏度下,梯度较低,因此密度曲线不那么陡峭。
梯度更陡意味着在相等的辐射剂量下密度差增加,因此对比度更大,导致缺陷可辨识性更好。如果需要高对比度,则需要使用尽可能高密度的射线照相胶片,同时保持在观看灯的可接受密度范围内,以免妨碍胶片判读。
大多数良好执行的规范要求图像相关区域的密度在2.0和3.0之间。表1-7显示了密度值3.0以下时典型胶片上的对比度损失。
图6-7中包含有小台阶的标本被曝光,产生了0.5的密度差(B减去A)。如果现在,使用相同类型的胶片和相同的管电压,给予更长的曝光时间,则密度差为0.9(D减去C)。因此,第二张射线照相胶片显示了更多的对比度。
显影条件对密度曲线的影响:X射线胶片的特性曲线不仅由乳剂特性决定,还由胶片的显影方式决定。可以影响特性曲线的参数包括:显影时间及其温度、显影剂浓度和搅动。
例如,显影时间对速度(相对曝光因子)、对比度和灰雾度的影响在图7-7中可见。最初,直到大约4分钟,速度和对比度都很低,但随着显影时间的增加而迅速增加。
从8分钟开始,显影时间的进一步增加会增加背景灰雾度,并最终导致对比度下降。
尽管在一定程度上可以通过调整显影时间来补偿正确辐射曝光的轻微变化,但通常会保持固定时间。在手动显影中,标准时间是5分钟。显影剂类型、胶片在槽中的搅动和温度也会影响密度。这就是为什么整个显影过程最好是标准化或自动化的。在大多数情况下,偏离最佳显影条件会导致图像质量降低。