“射线照相检验技术最佳黑度”的错误

　　1　引言

　　在2007年出版的特种设备无损检测人员培训教材《射线检测》中[1],给出了下面二个图(见图1和图2)

　　从这二个图的讨论给出了"最佳黑度"概念。这二个图和关于最佳黑度的讨论,实际上一直延续在本书以前的各版本[2-3]和期间的试用版本中,并且也出现在某些其他教材中[4-6]。在部分教材中,对平板工件进一步给出最佳黑度约为2.5。这就是

　　本文所称的"射线照相检验技术最佳黑度"(简称为"最佳黑度")。

　　作者认为,对于本问题,书中所给出的二个图存在错误,所作出的讨论存在错误,所建立的"最佳黑度"概念自然也就是错误的。下面给出具体的说明。

　　2　问题基本情况

　　关于这个问题,有二方面的情况需要说明。第一,实际上,这二个图和书中相关讨论的内容,均源自日本无损检测学会1983版培训教材[7],(图1是文献[7]中的图2.2),图2是文献[7]中的图2.3),而日本培训教材的这二个图,实际又是仙田富男教授等在1970年前后给出的研究结果。关于"最佳黑度"的讨论,在这本培训教材中给出的叙述是: "若以△D与△Dmin之比达到最大时的黑度,即图2.2中lg△D-lg△Dmin最大时的黑度为最佳黑度,则如图2.3所示,使△D和△Dmin两曲线上下平行移动后相切的一点就是最佳黑度"。关于对平板工件给出的最佳黑度约为2.5,则是文献[7]中图2.4的抽象结果。其含义是,对于底片可以采用的黑度范围存在一个黑度值,当底片为这个黑度时,缺陷影像的对比度△D与识别该缺陷所需要的最小黑度差△Dmin的对数之差具有最大值,也即两者具有最大的比值。显然其意味着,底片采用这个黑度时,对识别缺陷是最有利的。

　　第二,文献[7]未给出试验研究中观片灯的亮度数据,但这是研究上述问题的基本数据之一,忽略了这个数据将很难对有关试验结果作出正确认识。从文献[8]、文献[9]和日本工业标准JIS G0581-1968的编制说明,可以判断在1970年前后可以使用的较亮的观片灯是KS-3型,该灯的屏面照度为24000lx~27000lx左右,这将是判断试验结果是否正确的基本数据之一。

　　对文献[7]中的这二个图和依据这二个图的讨论,可以认为,所出现的基本错误是,将观察底片(评片)时亮度对识别细节(缺陷)图像的影响,误为是底片黑度的影响。由于出现了这个基本概念(或理论)性的错误,导致讨论关系的混乱,造成讨论结果的错误。

　　3　关于△Dmin的研究结果

　　关于射线照相技术的基本理论的一些重要文献[10-12]早已给出,对比度△D是图像质量的基本因素之一。图3显示的是在20世纪60年代的文献[10]中给出的、今天已广泛熟知的胶片特性曲线梯度G与黑度的一般关系(图中A、B为非增感胶片,C为增感胶片)。从基本理论与这个基本结果,应该认为图1和图2中关于△D随黑度变化的基本特点是正确的。图1和图2的错误是关于△Dmin。