У меня возникала точно такая задача - связать цифры в файле с экспозицией на входе. Пошёл простым путём.
Взял ящик, который использовал для пересъёмки старых негативов. В крышке ящика дыра, над которой смонтирован держатель негативов (от фотоувеличителя "Крокус-4"). На внутренней стороне крышки закреплены мощные RGB-светодиоды. В ящик всунут старый картонный глобус с вырезанной дырой. Глобус играл роль фотометрического шара. Внутренности глобуса хорошо отгрунтовал сатенгипсом, потёр наждачкой и покрасил белой матовой водоэмульсионкой (благо этого добра после ремонта осталось уйма). Другими словами, ящик с самодельным фотометрическим шаром использовался как источник подсветки - типа экрана равномерной яркости.
Далее - самое интересное. С помощью спотметра измеряется яркость экрана в перпендикулярном направлении с установленной рамкой (нужно для последующих расчётов). Далее в рамку устанавливался тест-объект в виде фотометрического клина с постоянной 0,2D. Первый сектор клина имеет оптическую плотность 0,2 потом 0,4, 0,6, 0,8 и т.д. Фотометрический клин использовал от чешского денситометра (он служил для точностной настройки последнего). Потом банально переснял данный клин фотоаппаратом, сделав несколько снимков, загнав на первом снимке половину клина в жуткую недодержку, на последнем - в жуткую передержку. При съёмке экспозицию изменял только выдержкой. Всё.
Дальше - просто. Смотрел число, соответствующее каждому полу клина. Зная яркость экрана, коэффициент пропускания нужного сектора, коэффициент пропускания объектива (специально использовал Волну-9, паспортные характеристики которой хорошо известны), относительное отверстие и выдержку, пересчитывал в значения действующих экспозиций (логарифмов, разумеется).
Надо сказать, меня интересовало исключительно чёрно-белое изображение. Поэтому замеры проводил не по равке, а по 16-разрядному ТIFF, в которое конвертировал рав. Связав цифры с экспозицией, получил функцию отклика аппарата (такой термин используют буржуи) всё-таки, "характеристическая кривая" - сугубо плёночный термин. Хотя буржуи строят кривую отклика, откладывая экспозицию в логарифмах по основанию 2 (любят они всё в стопах измерять), я же строил в десятичных (традиционно с плёнкой, да и оптически плотности нагляднее в десятичные логарифмы переводить). Если важны не абсолютные значения, а характер поведения, можно особо не заморачиваться расчётами, а построить зависимость числа от оптической плотности, так как логарифмы экспозиции будут с ней связаны линейно.
Разумеется, я не претендую на метрологическую точность, для себя такой задачи не ставил. Думаю, для цветного изображения нужно просто получить три функции отклика для красного, зелёного и синего цвета. RGB - светодиоды для этих целей замечательно подходят.
Если топикстартера интересует метрологическая точность, то нужно решить вопрос корректным выбором источника подсветки и использовать стандартный сенситометрический клин от плёночных сенситометров.
Извините, если утомил :)
