Общие сведения.
Фотоэлектрический экспонометр обеспечивает определение экспозиционных параметров — выдержки и диафрагмы, в зависимости от внешних экспозиционных факторов фотосъемки — яркости объекта или его освещенности и светочувствительности фотопленки. Измерение яркости осуществляется применением четырех типов фотоприемников (светоприемников): селеновых фотоэлементов, фоторезисторов, фотодиодов и фототранзисторов. Этими светоприемниками яркость непосредственно не измеряется, а используется фототок светоприемника, отклоняющий стрелку гальванометра прибора или включающий светосигнальный светодиод, косвенно связанный с яркостью. Фотоэкспонометр необходим прежде всего как светомер, позволяющий получать световые величины, характеризующие объект съемки и его освещение. В процессе съемки он должен применяться для контроля освещения и показывать как относительные, так и абсолютные значения света. В большинстве экспонометров отсутствуют оцифрованные шкалы измерения освещенности в люксах, что является крупным недостатком и затрудняет объективный контроль фотографического освещения. Для некоторых экспонометров к показаниям гальванометра придаются таблицы с числами яркости и освещенности.
Ключевая освещенность для пленок различной светочувствительности при диафрагме 2 и выдержке 1/30 (1/25) с
Калькуляторы фотоэкспонометров являются счетным устройством
|
Светочувствительность, ед. ГОСТ
|
Освещенность, лк
|
Светочувствительность, ед. ГОСТ
|
Освещенность, лк
|
|
2
|
40 000
|
50
|
1600
|
|
2,5
|
35 000
|
65
|
1300
|
|
3,2
|
28 000
|
80
|
1000
|
|
4
|
20 000
|
100
|
800
|
|
5
|
18000
|
130
|
650
|
|
6
|
14 000
|
160
|
500
|
|
8
|
10 000
|
200
|
400
|
|
10
|
9000
|
250
|
320
|
|
12
|
7000
|
320
|
240
|
|
16
|
5200
|
400
|
200
|
|
20
|
4000
|
500
|
160
|
|
25
|
3200
|
640
|
120
|
|
32
|
2600
|
800
|
100
|
|
40
|
2000
|
1000
|
80
|
|
и построены таким образом, чтобы один и тот же результат получался при измерении как освещенности объекта, так и его яркости (общей, средневзвешенной, интегральной). Одинаковое численное выражение общей яркости среднего объекта и его освещенности обеспечено подбором плотности молочного стекла перед фотоэлементом (светоприемником) — молочное стекло-насадка пропускает примерно 20% света, т. е. столько, сколько отражает серая поверхность или средний по светлоте объект съемки (1). Молочная насадка выполняет двойную функцию: первую — превращает экспонометр в измеритель освещенности — люксметр, обеспечивая ему угол охвата около 180°, обязательный для измерителя освещенности, и вторую — способствует одинаковому численному результату освещенности и общей яркости объекта с ρ ср = 0,2. Калькуляторы экспонометров содержат два поворотных оцифрованных диска и шкалу гальванометра со световыми каналами EV. Цифровые значения каналов для различных зкспонометров неидентичны и определяются конструкцией прибора, типом фотоприемника и его светочувствительностью. Неидентичность является значительным недостатком, лишающим возможности соотносить показания различных экспонометров друг с другом. В калькуляцию общей экспозиции входят четыре величины: общая яркость или освещенность (с применением насадки), выражаемая степенью отклонения стрелки гальванометра; диафрагма объектива в его относительных отверстиях, выдержка в секундах, минутах или часах; светочувствительность фотопленки в ед. ГОСТ, DIN или ASA. По калькулятору экспонометра можно выполнить следующие операции (решить уравнение с одним неизвестным по трём известным): определить диафрагму объектива при соответствующей ей выдержке по установленному на поворотном диске числу светочувствительности и цифровым показаниям каналов шкалы гальванометра; определить съемочную выдержку при соответствующей ей диафрагме и тех же условиях; определить необходимую светочувствительность фотопленки при заданной диафрагме с выдержкой в цифровом значении каналов шкалы гальванометра; определить количественно интенсивность света в световых величинах EV шкалы гальванометра. Последняя операция из-за отсутствия оцифрованной шкалы в люксах является крупным недостатком экспонометров, не позволяющим оперативно фиксировать абсолютные световые величины. Для некоторых экспонометров в их инструкциях приводится переводная таблица показаний величин EV шкалы гальванометра в люксы при измерении освещенности. В индивидуальных условиях при необходимости на защитное стекло гальванометра можно наклеить узкую полоску бумаги с делениями и по люксметру, например «Ю-16», отградуировать экспонометр в люксах.
Точность в экспонометрических расчетах и погрешность измерений.
В общей метрологии погрешность в измерениях принято выражать в процентах от измеряемого абсолютного значениями обозначать ее со знаком плюс или минус. В фотографической экспонометрии такое выражение погрешности имеет смысл в тех случаях, когда известно само абсолютное значение Например, погрешность в 200 лк при измерении 100 лк значительна и составляет 200 %, а при измерении 1000 лк — относительно меньшая и составляет 10 % При этом одна и та же погрешность в обе стороны от измеряемого абсолютного значения не всегда может выражаться одним и тем же числом процентов. Если, например, известна ошибка в экспозиции в два раза (недодержка гл.1 передержка), то ее нельзя записать как ±100 %. При измерении освещенности ошибка плюс 100 % означает удвоение числа люкс, а минус 100 % — отсутствие освещения. Поэтому правильная запись двукратной погрешности будет +100 и —50 %. В фотографии расчеты экспозиции основаны на действиях с относительными значениями света. Абсолютное значение освещения (освещенности в люксах, яркости в апостильбах или канделах на квадратный метр) дает лишь первоначальную опору для расчета, необходимую также для воссоздания (повторяемости) схемы освещения при съемках с различными промежутками времени (днями, неделями и т. д.). Они создают удобства для сравнения значений и определения освещенности при установке света на объекте съемки. Эти опорные величины измеряют экспонометром, пользуясь его различными шкалами или переводными таблицами. При расчете экспозиции погрешности отклонения обычно выражают числом делений диафрагм, что удобно и достаточно точно для практики. Погрешность в два раза представляется как ±1 деление диафрагмы. Эту же погрешность в каналах световых уровней EV на экспонометре можно выразить как ±1 канал. Это удобство перешло в градуировку шкал экспонометров, деления которых отражают последовательное удвоение значении света, выдержек и диафрагм.

Рис. 38. Шкала абсолютных значений освещенности, отвечающих различным погрешностям экспозиции
Закон удвоения называется логарифмическим, поскольку логарифмы удваиваемых значений возрастают на одну и ту же величину. В некоторых экспонометрах (особенно зарубежных) промежуток между двумя цифровыми метками делят на две или три равные части. Эти членения легко пересчитываются на другие факторы экспозиции. Например, половинные деления диафрагмы соответствуют половинной шкале чисел светочувствительности по ГОСТ (...11 —16—22—32—45— 65 —90 — 130—180 ед. ГОСТ и т. д.), а изменения на 1/3 полного деления соответствуют изменению чисел светочувствительности на 1 ед. в системе DIN. Повышенные требования к точности экспонометрических измерений при цветных съемках приводят в новых приборах к повышению точности измерений до 1/4 деления диафрагмы, а для более совершенных экспонометров, ориентируемых к выпуску в будущем, до 1/8 деления диафрагмы. Погрешности в делениях диафрагмы выражать удобнее, поскольку устанавливать ее проще поворотом кольца шкалы на объективе, чем изменять выдержку. Для наглядности на рис. 38 показана шкала освещенностей со средней меткой 100 лк и с изменением ее величины по этой же шкале в процентах в тех же числах. Разметка шкалы логарифмическая с геометрической прогрессией величин. Шкала построена по данным следующей таблицы.
Таблица и график на рис. 38 показывают, что плюсовые допуски погрешности в процентах и абсолютных значениях света не совпадают с минусовыми. Минусовые допуски меньше и наиболее расходятся при таких больших погрешностях как ±1 деление диафрагмы. Совпадают они при погрешностях от 4 % и ниже.
Выражение относительной погрешности в экспозиции изменением диафрагмы
|
Погрешность экспозиции в делениях диафрагмы объектива
|
Множитель в шкале изменений величин освещенности объекта
|
Относительная погрешность измерений освещенности, %
|
|
±1 деление
|
2
|
+ 100
- 50
|
|
±1/2 деления
|
1,4 (как √2)
|
+40 -30
|
|
±1/4 деления
|
1,2 (как √1,2)
|
+20 -16
|
|
±1/8 деления
|
1,1 (как √1,2)
|
+10 -9
|
|
±1/16 деления
|
1,04 (как √1,1)
|
± 4
|
|
±1/32 деления
|
1,02 (как √1,04)
|
± 2
|
|
Точность измерений ±1/4 деления диафрагмы — большая точность в фотографии. Предполагаемая точность ±1/8 деления диафрагмы аналогична применению светомеров с погрешностью показаний не хуже ±10 %. Этой точности соответствуют люксметры Ю-16 лабораторного типа с выносным фотоэлементом при условии горизонтального положения гальванометра 1 класса. Практика цветных фотосъемок при условии правильно выдержанного химико-технологического режима с химическим анализом растворов позволяет производить экспонометрические замеры при определении экспозиции с точностью 1/4 деления диафрагмы (+20, —16 %), что соответствует требуемому качеству цветовоспроизведения. В переводе на абсолютные величины освещенности такая точность означает, что, например, при ключевой (основной) освещенности 1000 лк можно фотографировать в пределах 840...1200 лк без значительной потери качества цветовоспроизведения. Если объект съемки имеет малую освещенность, то, применяя экспонометры со стрелочным гальванометром, следует учитывать нелинейность его шкалы. На начальном участке точность показаний занижена относительно середины и второй половины шкалы. Поэтому точность показаний в начале шкалы принимать в расчет не рекомендуется. В таких случаях следует заменить молочное стекло-насадку более прозрачным матовым стеклом, при котором показания стрелки гальванометра приходились бы на середину шкалы, имеющей деления с большими промежутками, по ним учитывать погрешность и вносить поправки в освещение.
Применение ручных фотоэлектрических экспонометров относительно встроенных в фотокамеру ЗУ дает более точные измерения. Автоматика и полуавтоматика сама по себе не означает высшей точности. Она только создает некоторое удобство обращения с фотокамерой, однако снижает точность экспонирования. Применяя фотокамеры с ЭУ, определение экспозиции следует обязательно связывать с правильным экспонометрическим мышлением фотографа относительно яркостей объекта съемки, контраста освещения и направления камеры на объект. Точность в экспонометрии не определяется только измерениями света. Дополнительно сказываются другие погрешности, например, в определении коэффициента отражения различны фактур объекта съемки. Принятая в отечественной экспонометрии величина коэффициента отражения лица человека, равна 0 3, отличается от более распространенной величины 0,4 всего на 25 %, что в пересчете на экспозицию составляет разницу примерно в 1/4 деления диафрагмы. Для белых фактур со средней светлотой 80 % (р = 0,8), отличающихся от возможных величин 70 и 90 %, разница в отличии будет составлять лишь 11..12 %, что составляет погрешность в экспозиции на 1/8 деления диафрагмы и позволяет при экспонометрических расчетах округлять эти величины до 80 %. Это значительно упрощает и убыстряет определение съемочной экспозиции.
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ФОТОЭКСПОНОМЕТРЫ ТИПА « ЛЕНИНГРАД »
Общие сведения.
Экспонометры «Ленинград» составляют серию моделей семи типов. Первые из них выпущены с селеновыми фотоэлементами (ФЭ), имеющими верхний электрод из полупрозрачного золота. Экспонометры последних выпусков имеют верхний электрод селенового фотоэлемента из окиси кадмия. Они более чувствительны к свету и более стабильны по времени и утомляемости. Все селеновые экспонометры рассчитаны на относительно высокие яркости. В одной из моделей применяется сернисто-кадмиевый резистор. «Ленинград-1» — прибор первого выпуска с двумя пределами измерений яркости и освещенности. Гальванометр имеет внешний магнит с подвижной частью на внутренних кернах. Показания гальванометра переносятся на калькулятор посредством чисел шкалы каналов световых величин EV. Светоприемник — селеновый ФЭ. «Ленинград-2» — прибор с одним пределом измерений по яркости и двумя по освещенности, имеющий миниатюрный гальванометр с внутрирамочным магнитом и высокой чувствительностью (ток отклонения стрелки гальванометра 25...30 мкА) Показания гальванометра переносятся на калькулятор с помощью следящей стрелки, связанной с калькулятором. Светоприемник— селеновый ФЭ. «Ленинград-4» —магнитоэлектрический прибор с автоматической сменой двух шкал гальванометра и защитной заслонкой-диафрагмой, предохраняющей селеновый фотоэлемент от световых перегрузок. «Ленинград-6» —высокочувствительный прибор для измерения малых яркостей и освещенностей. Светоприемник — сернисто-кадмиевый фоторезистор. «Ленинград-7» — магнитоэлектрический прибор с двумя диапазонами по яркости и тремя по освещенности. Светоприемник— селеновый ФЭ. «Ленинград-8» — прибор «Ленинград-7» улучшенной конструкции. «Ленинград-10» —профессиональный экспонометр первых выпусков для киносъемок с поворотной головкой и круглым (диском) селеновым ФЭ.
58. Фотоэкспонометр «Ленинград-4» (Ю-11/4) (рис. 39). Светоприемником является прямоугольный плоский селеновый фотоэлемент, постоянно укрепленный на дне прямоугольной шахты. Внешняя часть шахты закрыта ячеистой растровой линзой. Экспонометр рассчитан на два предела измерений как по яркости, так и по освещенности, при измерении которой надевается насадка из молочного стекла. Для предохранения фотоэлемента от сильного света отверстие шахты вверху закрыто подпружиненной заслонкой с тремя отверстиями (диафрагмой). В этом положении заслонки экспонометр воспринимает сильный свет яркости или освещенности, соответствующий верхнему (второму) пределу измерения при шкале с оцифрованными каналами световых значений EV от 8 до 14. При малом свете подпружиненная заслонка убирается движком на корпусе справа. При этом фотоэлемент оказывается полностью открытым и соответствует нижнему (первому) пределу измерений с каналами от 1 до 8.

Рис. 39. Схематическое изображение экспонометра «Ленинград-4»
При измерении яркости горизонтальный угол охвата экспонометра составляет 60...65°. При измерении освещенности па шахту надевается плоская прямоугольная насадка из молочного стекла. Градуировка экспонометра производится с учетом спектральных особенностей фотоэлементов и поправкой на цветовую температуру дневного солнечного света. При измерении света ламп накаливания, вследствие отличия его спектральной характеристики, следует вносить 1,5...2-кратную поправку в сторону увеличения экспозиции. Технические данные экспонометра. Выдержка или диафрагма определяется посредством калькулятора, состоящего из двух дисков, верхнего и нижнего. Верхний диск связан с диском установки светочувствительности, а нижний диск— с кольцом. На верхнем диске нанесена шкала диафрагм с обозначением от 1,4 до 22 и шкала светочувствительности фотопленок от 4 до 1000 ед. ГОСТ (3...800 ед. ASA) и от 6 до 30 ед. D1N. Промежуточные деления на шкале светочувствительности соответствуют значениям 11, 22, 45, 90, 180, 350 и 700 ед. ГОСТ. На нижнем диске (вверху) нанесена шкала выдержек от 1/1000 до 15 с. Доли секунд обозначены целыми числами (например, вместо 1/2 написано 2). Доли секунд написаны черными цифрами на светлом фоне, а секунды — светлыми на темном фоне. На этом же диске (вверху) имеется шкала частоты киносъемки от 8 до 64 кадросмен/с. Частота киносъемки соответствует углу раскрытия обтюратора кинокамеры порядка 180°. При других углах раскрытия следует вносить поправку. Внизу нижнего диска нанесена вспомогательная шкала с числами световых каналов EV от 1 до 14. Шкала гальванометра состоит из двух подвижных полушкал, связанных с движком заслонки. На первой полушкале нанесены числа каналов от 1 до 8, на второй — от 8 до 14. Полный диапазон измерений в оцифрованных каналах составляют числа от 1 до 14. Высшая освещенность от Солнца 100 тыс. лк отмечается примерно 11...12 каналом. Проверки положения нуля шкалы гальванометра проводят при вставленной молочной насадке, закрытой со всех сторон от попадания света, по истечении примерно 10 мин. Корректируют нулевое положение стрелки поворотом винта корректора, расположенного на дне корпуса. Температурные условия работы от —20 до 50 °С.
Соответствие чисел яркости и освещенности каналам экспонометра «Ленинград-4»
|
Канал первой полушкалы
|
Яркость, кд/м3
|
Освещенность, лк
|
Канал второй полушкалы
|
Яркость кд/м2
|
Освещенность, лк
|
|
1
|
6
|
120
|
8
|
800
|
15000
|
|
2
|
12
|
250
|
9
|
1600
|
30 000
|
|
3
|
25
|
500
|
10
|
3200
|
60 000
|
|
4
|
50
|
1000
|
11
|
6500
|
120 000
|
|
5
|
100
|
2000
|
12
|
13 000
|
250 000
|
|
6
|
200
|
4000
|
13
|
25 000
|
500 000
|
|
7
|
400
|
8000
|
14
|
50 000
|
1 000 000
|
|
8
|
800
|
16 000
|
|
|
|
|
Фотоэкспонометр «Ленинград-8» (Ю-11/6)
(рис. 40). Светоприемником прибора является сернисто-кадмиевый фоторезистор ФПФ-7, установленный в светооптическом ограничителе. Прибор имеет гальванометр с фиксатором положения стрелки (арретиром), зеркальный видоискатель в центре калькулятора и гнездо с источником питания (элементом РЦ-53). Угол восприятия яркости по горизонтали около 20°, примерно соответствующий углу поля зрения объектива с фокусным расстоянием 135 мм для 35 мм пленки. Это позволяет более направленно и точно измерять среднюю яркость наиболее важных локальных участков съемочного объекта посредством видоискателя. Угол поля зрения видоискателя соответствует углу восприятия экспонометра-яркомера. В торцевой части корпуса расположен объектив, концентрирующий свет на фоторезисторе, и встроенное молочное стекло, устанавливаемое перед объективом светоприемника передвижением по направляющему пазу при замере освещенности. По сравнению с другими экспонометрами типа «Ленинград» у данного увеличена начальная светочувствительность почти в сто раз, вследствие чего расширен диапазон при измерении малых яркостей и освещенностей. Механический арретир позволяет «запоминать» степень отклонения стрелки и сохранять ее положение до следующего измерения. Арретир также предохраняет подвижную систему гальванометра от повреждений при случайных встрясках и ударах. Ток гальванометра относительно мал и соизмерим с током саморазряда РЦ-53. Емкость элемента хорошо сохраняется, поскольку работает только в момент замера. Элемент РЦ-53 допускается заменять аккумулятором Д-0,06 с предварительной зарядкой от зарядного устройства ЗУ-3 (для слуховых аппаратов московского завода). При работе с экспонометром справа на корпусе нажимается клавиша с верхним или нижним выступом, которым включается один из двух диапазонов измерений. Нажатием выступа клавиши стрелка гальванометра освобождается от арретира и отклоняется по шкале. При отпускании нажима выступ клавиши возвращается в свободное положение, стрелка фиксируется арретиром, а цепь питания РЦ-53 размыкается, исключая ненужное потребление тока. Расположение зеркального видоискателя в центре калькулятора позволяет концентрировать внимание фотографа на шкалах и положении стрелки гальванометра.

Рис. 40. Схематическое изображение экспонометра «Ленинград-6»
Технические данные экспонометра. Полный диапазон измерений в оцифрованных каналах световых чисел EV на шкалах гальванометра составляет от 1 до 20. На первой полушкале нанесены числа каналов от 1 до 11, на второй — от 11 до 20. Высшая освещенность от Солнца 100 тыс. лк отмечается примерно 17... 19 каналом. Диапазон измерения: по яркости — от 0,05 до 25 000 кд/м3, по освещенности — от 1 до 500 000 лк. Калькулятор состоит из верхнего и нижнего дисков. Верхний диск имеет шкалу диафрагм от 1,4 до 22 значений относительных отверстий и шкалу светочувствительности фотоматериала от 4 до 2000 ед. ГОСТ (3—1600 ASA) и от 6 до 33 ед. DIN. Промежуточные деления по шкале соответствуют значениям 11, 22, 45, 90, 350, 700 и 1400 ед. ГОСТ. Установку величин производят с помощью поводка, связанного с верхним диском. Нижний диск имеет шкалу выдержек от 1/2000 с до 2 ч. Доли секунд обозначены черными цифрами на светлом фоне: секунды — светлыми цифрами на черном фоне (например, 1'' — одна секунда); минуты — черными цифрами на светлом фоне (например, 1 — одна минута); часы — например, 1 ч — один час. На нижнем диске имеются также две шкалы — шкала частот киносъемки от 8 до 64 кадросмен/с с промежуточными делениями 24 и 48 кадросмен/с и шкала световых каналов EV гальванометра от 1 до 20. Частота киносъемки соответствует углу раскрытия обтюратора кинокамеры порядка 180°. При других углах следует вносить поправки. Нижний диск связан с кольцом установки шкалы каналов. Проверку положения нуля для стрелки гальванометра проводят при полностью закрытом объективе светоприемника и вынутом элементе РЦ-53. При нажатой клавише поворотом винта корректора, расположенного на дне корпуса, устанавливают стрелку гальванометра на нуль. Проверку исправности РЦ-53 проводят нажатием на кнопку контроля, находящуюся под клавишей. Если стрелка гальванометра не установилась на красной отметке, элемент следует заменить.
Соответствие чисел яркости и освещенности световым каналам EV экспонометра «Ленинград-6»
Канал EV первой полушкалы
|
Яркость кд/м2 |
Освещенность лк
|
Канал EV второй полушкалы
|
Яркость, кд/м2
|
Освещенность лк |
| 1 |
0,05 |
1 |
11 |
50 |
1000 |
| 2 |
0,1 |
2 |
12 |
100 |
2000 |
| 3 |
0,2 |
4 |
13 |
200 |
4000 |
| 4 |
0,4 |
8 |
14 |
400 |
8000 |
| 5 |
0,8 |
16 |
15 |
800 |
16000 |
| 6 |
1,6 |
32 |
16 |
1600 |
32000 |
| 7 |
3,2 |
65 |
17 |
3200 |
65000 |
| 8 |
6,5 |
130 |
18 |
6500 |
130000 |
| 9 |
13 |
250 |
19 |
13000 |
250000 |
| 10 |
25 |
500 |
20 |
25000 |
500000 |
| 11 |
50 |
1000 |
21 |
|
|
|
Фотоэкспонометр «Ленинград-7» (рис. 41).
Светоприемником экспонометра является прямоугольный плоский селеновый фотоэлемент с электродом из окиси кадмия, выдвигаемые из шахты для увеличения диапазона измерений. Внешняя часть шахты закрыта простым защитным стеклом. Фотоэлемент, расположенный на дне шахты, дополнительно закрывается подвижной подпружиненной полупрозрачной шторкой для измерения больших освещенностей на втором диапазоне с числами световых каналов EV от 12 до 18. Для измерения средних освещенностей подпружиненная шторка убирается движком на корпусе справа. При этом фотоэлемент в глубине шахты оказывается полностью открытым и соответствует первому диапазону измерений по световым каналам EV от 5 до 12 Для измерения малых освещенностей фотоэлемент выдвигается из шахты к выходному окну, отодвигая шторку посредством смещения против часовой стрелки поводка, расположенного под калькулятором слева. Малые освещенности измеряются без молочной насадки и соответствуют третьему диапазону измерений с каналами EV от 1 до 5. Полный диапазон измерений в световых каналах составляют числа от 1 до 18. Высшая освещенность от Солнца 100 тыс. лк отмечается примерно 15 каналом. Яркость измеряется только на втором и первом диапазонах, когда фотоэлемент расположен на дне шахты и глубина ее определяет угол восприятия. На третьем диапазоне при выдвинутом вперед фотоэлементе угол его восприятия близок к 160— 170° и яркость в требуемом более узком угле охвата экспонометром восприниматься не может. Угол восприятия яркости, измеряемой на втором и первом диапазонах, без молочной насадки составляет: горизонтальный— 60, вертикальный — 40°,

Рис. 41. Схематическое изображение экспонометра «Ленинград-7» Селеновый фотоэлемент инерционен. Время полной установки стрелки гальванометра составляет: при измерении освещенности за 30 с, яркости — за 2 с.
Технические данные экспонометра. Шкала светочувствительности фотоматериалов включает числа от 2,8 до 1400 ед. ГОСТ и от 6 до 33 ед. DIN. Шкала диафрагм — от 1,4 до22, шкала выдержек — от 1/2000 до 30 с. Шкала киносъемки — от 8 до 64 кадросмен/с.
На основе конструкции прибора «Ленинград-7» был выпущен экспонометр улучшенной конструкции «Ленинград-8».
Соответствие чисел яркости и освещенности световым каналам EV экспонометров «Ленинград-7» и «Ленинград-8»
| Каналы EV III диапазона |
Освещён-ность лк
|
Каналы EV I диапазона |
Яркость кд/м2
|
Освещён-ность лк |
Каналы EV II диапазона
|
Яркость кд/м2 |
Освещён-ность лк |
| 1 |
6 |
5 |
5 |
95 |
12 |
600 |
12000 |
| 2 |
12 |
6 |
10 |
190 |
13 |
1250 |
25000 |
| 3 |
25 |
7 |
19 |
375 |
14 |
2500 |
50000 |
| 4 |
48 |
8 |
40 |
750 |
15 |
5000 |
100000 |
| 5 |
95 |
9 |
75 |
1500 |
16 |
10000 |
200000 |
|
|
10 |
150 |
3000 |
17 |
20000 |
400000 |
|
|
11 |
300 |
6000 |
18 |
40000 |
800000 |
|
|
12 |
600 |
12500 |
|
|
|
|
Фотоэкспонометр «Ленинград-8» (Ю-102),
рис. 42, является модернизацией экспонометра «Ленинград-7» и отличается тем, что полупрозрачная шторка, закрывающая фотоэлемент, не подпружинивается, а фиксируется в двух положениях — для закрытого и открытого фотоэлемента (второго и первого диапазона измерений). Для перехода на третий диапазон измерения освещенности фотоэлемент выдвигается к выходному окну не поводком под калькулятором, а кнопкой выдвижения, расположенной на левой боковой стороне корпуса. Кроме того, у экспонометра «Ленинград-8» расширен диапазон выдержек. Освещенность измеряется на трех диапазонах: на втором — большие освещенности (фотоэлемент закрыт шторкой), первом — средние (фотоэлемент открыт) и на третьем — малые освещенности (фотоэлемент выдвинут к выходному окну). Полный диапазон измерений в световых каналах EV составляет числа от 1 до 18. Высшая освещенность от Солнца 100 тыс. лк отмечается 15 каналом.

Рис. 42. Схематическое изображение экспонометра «Ленинград-8»
Яркость измеряется на втором и первом диапазонах, когда фотоэлемент расположен на дне шахты и глубина ее определяет горизонтальный и вертикальный углы восприятия 60 и 40° соответственно. На третьем диапазоне при выдвинутом фотоэлементе угол его восприятия близок к 160—180° и измерять яркость в заданном угле охвата экспонометр не может.
Технические данные экспонометра. Калькулятор состоит из двух дисков. На верхнем диске нанесены: шкала диафрагм от 1,4 до 22 значений относительных отверстий объективов и шкала светочувствительности фотоматериалов от 3 до 3200 ед. ГОСТ (или ASA) и от 6 до 36 градусов DIN. Промежуточные деления по шкале ГОСТ соответствуют значениям 4, 8, 10, 16, 20, 40, 64, 80, 125, 160, 250, 320, 500, 640, 1000, 1250, 2000, 2500. Установку числа светочувствительности производят передвижением выступа на диске. На нижнем диске нанесена шкала выдержек от 1/4000 с до 2 мин и шкала световых каналов EV от 1 до 18. Выдержки обозначены целыми числами: доли секунд без штрихов, секунды — двумя верхними штрихами, минуты — одним штрихом. Кроме того, на нижнем диске нанесена шкала частот киносъемки от 4 до 95 кадросмен/с с промежуточными делениями 6, 12, 24, 48 и 95 кадросмен / с.
Шкалы световых каналов EV гальванометра отмечены цифрами: на первом диапазоне от 5 до 12, на втором — от 12 до 18 и на третьем — от 1 до 5. Таблица соответствия чисел яркости и освещенности приведена в описании экспонометра «Ленинград-7». Порядок работы. Максимальную освещенность измеряют с молочной насадкой и кнопками на боках корпуса в нижнем положении. При этом фотоэлемент утоплен и закрыт полупрозрачной шторкой. Это положение — нормальное состояние экспонометра, предохраняющее фотоэлемент от пересветки. Среднюю освещенность измеряют с молочной насадкой и кнопками: левой— внизу, правой — вверху. При этом фотоэлемент утоплен и не закрыт шторкой. Малую освещенность измеряют без молочной насадки и при кнопках, расположенных вверху. Максимальную яркость измеряют без молочной насадки и с кнопками внизу, среднюю — без молочной насадки и кнопками: левой — внизу, правой — вверху. Предостережение: во избежание порчи фотоэлемента без молочной насадки при обоих кнопках вверху, когда фотоэлемент выдвинут к выходному окну, малую яркость измерять нельзя!
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ФОТОЭКСПОНОМЕТРЫ ТИПА « СВЕРДЛОВСК »
Общие сведения.
Экспонометры тира «Свердловск» имеют в качестве светоприемника относительно малогабаритный фоторезистор ФПФ-7-1, изменяющий свое сопротивление, а следовательно, и ток под действием света. Для работы фоторезистора в его цепь включается источник электрического тока. Вместо гальванометра (как в экспонометрах типа «Ленинград») в качестве индикатора отсчета показаний применены светодиоды красного свечения. Экспонометры «Свердловск» имеют специальный видоискатель (визир) с полем зрения нормального объектива фотокамеры, а в центре его намечена полупрозрачная рамка, обеспечивающая рабочий угол охвата по яркости 20°. Площадь рамки меньше всего поля визира, что дает возможность одновременно с выбором главного в объекте наблюдать его детали вне границ рамки яркомера. Из двух выпущенных экспонометров «Свердловск-2» отличается от «Свердловска-4» отсутствием контроля питания и таблицы корректировки экспозиции, а также невозможностью применять выносные элементы питания 316. Фотосопротивления, применяемые в экспонометрах, инерционны, поэтому замер производят через 10...15 с после наведения видоискателя на измеряемую часть объекта.
63. Фотоэкспонометр «Свердловск-2»

предназначен только для измерения яркости объекта. Прибор имеет усилитель постоянного тока, проходящего через фоторезистор. Электрическая схема показана на рис. 43. Источником питания является секция из трех элементов РЦ-53 или трех аккумуляторов Д-0,06. Калькулятор имеет: шкалу светочувствительности фотоматериала от 1 до 2000 ед. ГОСТ, шкалу выдержек от 1/4000 с до 80 мин и шкалу диафрагм от 0,7 до 64. Яркость измеряется в диапазоне 0,2—26 000 кд/м2. Точность измерения ±1 лог. ед. в диазоне 0,8—12 000 кд/мг. Погрешности по краям диапазона определяются практически.
Рис. 43. Электрическая схема экспонометра «Свердловск-2»

Рис. 44. Схематическое изображение экспонометра «Свердловск-4»
Фотоэкспонометр «Свердловск-4» (рис. 44)
является усовершенствованной моделью экспонометра «Свердловск-2». Отличие: возможность измерения экспозиции не только по яркости, но и по освещенности (с применением молочной насадки), дополнительная приставка для элементов 316, контроль напряжения питания, улучшение линейности показаний и стабильность напряжения питания. Стабилизация заключается в поддержании посредством электронной схемы относительно постоянным напряжения питания схемы при изменении напряжения элементов РЦ-53 от 4 до 2,5 В.
Малый диаметр светоприемника позволяет применять экспонометр для измерения экспозиции через окуляры зеркальных фотокамер, микроскопов, биноклей и других оптических приборов. При этом поправки вводят пробными съемками. В качестве индикатора отсчета измерений применен световой индикатор — светодиод красного свечения, совмещенный с полем визира. Измерение экспозиции заключается в визуальном определении момента потухания светового индикатора при вращении барабана. При этом шкала выдержек устанавливается в соответствующее положение на калькуляторе. Калькулятор состоит из наружного подвижного диска со шкалой выдержек, внутреннего неподвижного диска со шкалой светочувствительности фотоматериала в ед. ГОСТ и DIN и шкалы диафрагм. Шкала выдержек имеет различную окраску для выделения сектором минут, секунд и долей секунд. Работа экспонометра основана на принципе компенсации тока в электрической схеме прибора при разбалансе электрического моста. Под действием света, попадающего на светоприемник, сопротивление фоторезистора изменяется до определенной величины, что приводит к выходу электрической схемы из режима компенсации. Об этом сигнализирует светодиод своим загоранием (или потуханием). Возвращение схемы в режим компенсации достигается вращением наружного диска калькулятора до положения, в котором электрическая схема будет вновь скомпенсирована и светодиод будет находиться на грани потухания. Изменившееся положение наружного диска будет соответствовать определенному значению выдержки при соответствующей диафрагме. Технические данные экспонометра. Угол восприятия яркости 20°. Диапазон измеряемой яркости от 0,2 до 26 ООО кд/м2, освещенности — от 5 до 660 ООО лк. Калькулятор имеет диапазоны: выдержек — от 1/2000 с до 2 ч, диафрагм — от 1 до 45 значений относительного отверстия объектива, светочувствительности фотоматериала — от 1 до 2000 ед. ГОСТ, частоты киносъемки — от 8 до 128 кадросмен/с. Масса прибора 0,12 кг. Напряжение питания 3,75 ± 0,25 В. Источник питания — секция из трех элементов РЦ-53. Эти элементы можно заменить элементами РХ-625 или РХ-13 зарубежного производства, тремя аккумуляторами Д-0,06 или элементами 316, размещенными в приставке.
ЗАРУБЕЖНЫЕ ФОТОЭКСПОНОМЕТРЫ И ЯРКОМЕРЫ
65. Общие сведения. Зарубежные экспонометры отличаются некоторыми особенностями, сведения о которых необходимы в применении к фотосъемке. Одной из таких особенностей является безынерционность применяемых в них светоприемников, позволяющая быстро снимать показания освещенности или яркости с практически значительной точностью. Вторая особенность — дополнительные индексы в калькуляторе, позволяющие корректировать экспозицию для получения точных результатов при съемке объектов в различных условиях, т. е. при съемке поверхностей, отличающихся по коэффициенту отражения от ρ = 0,2.
66. Фотоэкспонометр «Секоник Студио» модель S. Светоприемником служит селеновый фотоэлемент, вынесенный в поворотную головку с углом разворота 270° для удобства измерений. В комплект прибора входят диск и полусфера из молочного стекла для измерения освещенности, решетка - шахта для измерения яркости и три металлические черные перфорированные шторки-слайды 1, 2 и 3 с определенным количеством и диаметром отверстий. Шкала гальванометра по освещенности отградуирована светлыми цифрами— в фут-канделах и красными— в значениях диафрагм, рассчитанных для определения экспозиции посредством молочной полусферы без применения калькулятора Шкала двухпредельная, Первый предел (от первой оцифрованной метки) охватывает диапазон освещенности от 4 до 1000 фут-кандел (или округленно от 40 до 10 000 лк). Второй — от 120 до 30 000 фут-кандел (или от 1200 до 300 000 лк). С первого на второй предел переходят установкой перед фотоэлементом шторки 1, при которой показания гальванометра должны умножаться на 32 (округленно на 30). Калькулятор экспонометра рассчитан на работу с двумя указателями: красным с меткой «in» со вставленной шторкой 1 перед фотоэлементом и белым с меткой «out» — для работы без шторки В калькуляторе находятся две шкалы диафрагм: красная—вверху для определения диафрагмы при киносъемке по числу кадросмен/с, и белая — внизу для определения диафрагмы по выдержке в секундах. Шкалы на гальванометре и калькуляторе логарифмические с удвоением показаний, но размечены по-разному. На гальванометре деления нанесены с разными промежутками вследствие нелинейности показаний стрелки. В начале шкалы деления часты, в конце_ редки. На калькуляторе шкалы размечены равноступенно. Это обстоятельство следует учитывать и (ошибочно) не ориентировать указатели калькулятора на стрелку гальванометра, так как можно получить 3 — 4-кратную ошибку в определении экспозиции. Для практики пользования экспонометром приводятся два примера. Пример 1. Задана светочувствительность фотопленки 32 ед. ГОСТ (40 ASA). Требуется определить диафрагму для выдержки 1/50 с, если при вставленной шторке 1 перед фотоэлементом освещенность определилась по шкале гальванометра меткой 64. С учетом шторки эта метка соответствует 20 000 лк, исходя из расчета 64 X 10,76 X 32 = 20 000. В формуле число 32 (округленно 30) есть кратность шторки № 1. Решение: устанавливаем на калькуляторе число светочувствительности 32 ед. ГОСТ (40 ASA). Определяем диафрагму — на шкале гальванометра метке 64 соответствует красное число 4. Поворотом диска калькулятора направляем красный указатель tint на то же число красной шкалы калькулятора, после чего по той же шкале определяем диафрагму, лежащую против выдержки 1/50 с. Диафрагма будет равна 8. Если не учитывать разную разметку шкал гальванометра и калькулятора, то, направляя указатель «я» на стрелку прибора, получим диафрагму 5,6, означавшую двукратную передержку. Пример 2. Задана светочувствительность фотопленки 130 ед. ГОСТ (160 ASA). Требуется определить освещенность объекта в интерьере при диафрагме 2 (съемка портрета при наводке на резкость по глазам) и выдержке 1/50 с. При заданных диафрагме и светочувствительности фотопленки света предполагается мало, поэтому шторка 1 из экспонометра вынимается. Решение: устанавливаем на калькуляторе число светочувствительности, а треугольную метку шкалы выдержек 1/50 с — против диафрагмы 2 на белой шкале. При этом белый указатель калькулятора сметкой «out» оказывается расположенным против числа 2,8 его красной шкалы. Отсчет освещенности ведут по числу, находящемуся против красного числа 2,8. Этим числом будет 32 фт • кд или 32 X 10 = 320 лк. Для перевода фут-кандел в люксы удобно брать округленный множитель 10 вместо 10,7. Если не брать в расчет вспомогательную красную шкалу-калькулятора, то вместо 32 было взято число 64, лежащее против указателя калькулятора и означавшее двукратную передержку. Промежуточные значения между оцифрованными метками шкалы можно перевести в люксы по следующей таблице:
Значения промежуточных делений между оцифрованными метками шкалы экспонометров типа «Секоник Студио»
* 1 фт • кд= 10,76 лк. ** Кратность шторки 1 равна 32 (округленно 30).
фут-кандела*
|
Люкс |
Люксы при шторке ]**
|
фут-кандела*
|
Люкс |
Люксы при шторке1** |
| 4 |
43
|
1377 |
75 |
807 |
25 824 |
| 4,8 |
51 |
1643 |
90 |
968 |
30 988 |
| 5,6 |
60 |
1928 |
110
|
1183
|
37 875 |
6,7
|
72
|
2306 |
125 |
1345 |
43 040 |
| 8 |
85 |
2740 |
150 |
1614 |
51 648 |
9,5
|
102
|
3270 |
180 |
1936 |
61 977
|
| 11 |
116 |
3730 |
220
|
2367 |
75 750 |
| 13,5 |
143 |
4580 |
250 |
2690 |
86 880 |
| 16 |
172
|
5510 |
300 |
3210 |
102 720 |
| 19 |
204 |
6542
|
360 |
3873 |
123 955
|
22
|
236 |
7575 |
440 |
4734 |
151 500
|
| 27 |
290 |
9296 |
500
|
5380 |
172 160 |
| 32 |
344
|
11 018 |
600 |
6456 |
206 592 |
| 38 |
408 |
13 084 |
720
|
7747 |
247 910 |
45
|
484 |
15 494 |
880 |
9468 |
303 001
|
| 55 |
588 |
18 832 |
1000 |
10 760 |
344 320
|
| 64 |
688 |
22 036 |
|
|
|
|
Для молочных насадок фирма-изготовитель рекомендует следующее применение. Молочный диск — для измерения освещенности в люксах и определения контраста освещения. Однако фирма не дает рекомендаций по применению диска для определения экспозиции по освещенности, возможно, вследствие неудобной связи калькулятора со шкалой гальванометра, а предлагает пользоваться молочной полусферой, позволяющей обходиться без калькулятора. Молочная полусфера применяется только для определения съемочной диафрагмы в заданных условиях освещения объекта. При переднем освещении полусферы возможно измерение освещенности, аналогичное измерению по диску. При боковом падении света показания экспонометра не совпадают с показаниями люксметра, т. е. с показаниями экспонометра с молочным писком. решетка-шахта для измерения яркости имеет угол восприятия 30°. Решетку рекомендуется применять для измерения яркостей и их интервалов и для определения экспозиции по способу яркости. Применение решетки имеет особенности. Экспозицию по яркости рекомендуется определять при значительном освещении объекта, например в солнечный день, когда яркости относительно велики. При этом экспонометр должен работать без шторки 1 и не охватывать шахтой большую площадь неба во избежание неверных показаний (следует наклонять прибор к земле). Измерив при таком положении яркость, замечают положение стрелки по красной шкале гальванометра и устанавливают красный указатель калькулятора с меткой «in» в аналогичное положение на красной шкале калькулятора. После этого отмечают необходимую диафрагму против метки с треугольником на нижней шкале выдержек. Правило: при установленной решетке шторка 1 (и другие) перед фотоэлементом не устанавливаются, но калькуляцию экспозиции всегда ведут по красному указателю «in». Во всех других случаях метка «in» относится к работе экспонометра с установленной шторкой. Измерение интервала яркости (без шторки) проводят с расстояния примерно 10 см, измеряя отраженный от деталей объекта свет. Отсчет интервала ведут по белой шкале гальванометра, числа которой делят одно на другое. При низких освещенностях объекта (в интерьере) решетка сильно снижает чувствительность экспонометра. Достоинство экспонометров типа «Секоник» — применение молочной полусферы в сочетании с перфорированными шторками разных номеров. При этом можно определять диафрагму по красным числам шкалы гальванометра без калькулятора. Это качество особенно проявляется при киносъемках с частотой 24 кадросмен /с при углах обтюратора 140...180° (выдержка 1/50 с). Для определенных чисел светочувствительности фотопленок рассчитаны шторки: шторка 1 — для 8 ед. ГОСТ (10 ASA), шторка 2 — для 12 ед. ГОСТ (16 ASA), шторка 3 — для 32 ед. ГОСТ (40 ASA), без шторки — для 250 ед. ГОСТ (320 ASA). Шторки могут быть применены и для других чисел светочувствительности при условии изменения выдержки. Например, шторку 3 можно применять для пленки «Фото-65» с выдержкой 1/100 с, а для «Фото-130» — с выдержкой 1/200 с. Также можно обращаться и с другими шторками: выдержки обратно пропорциональны числу светочувствительности. 67. Фотоэкспонометр «Секоник Студио Делюкс» модель L-28c2 (рис. 4) является модернизацией «Секоника» модели S со следующими конструктивными преимуществами: значительно улучшенным калькулятором, в котором нелинейная шкала гальванометра продублирована в равноступенном виде на подвижном диске в фун-канделах вверху в удобном для видения месте, что исключает ошибки, характерные для предыдущей модели. Удобно крепятся насадки перед фотоэлементом, а в центре калькуляюра смонтирована кнопка арретира, фиксирующего стрелку гальванометра. Вверху подвижного диска находится шкала каналов световых уровней EV от 1 до 20. Высшая освещенность от Солнца 100 тыс. лк отмечается 14 каналом. Калькулятор настраивают на измеренную величину света двумя треугольными индексами: красным с буквой «H» — для высокой освещенности со вставленной шторкой перед фотоэлементом, ослабляющей свет в 32 раза, и белым с буквой «L» — для низких освещенностей без шторки перед фотоэлементом. По обе стороны треугольных индексов нанесены метки, обозначенные множителями х1/2, х 2 и х 4. Этими метками рекомендуется пользоваться вместо треугольников для поправок экспозиций в случаях, когда приходится измерять не средневзвешенную яркость объекта (при ρ ср= 0,2), а яркости ниже или выше ее.

Рис. 45. Схематическое изображение экспонометра «Секоник Студио Делюкс» модель L-28 с2
Метку с множителем х1/2 применяют при измерении яркости темных объектов, когда общекадровая экспозиция во избежание передержки должна быть уменьшена (особенно при цветной съемке). Метка уменьшения экспозиции расположена слева треугольного индекса. Метку с множителем х2 (удвоение экспозиции) применяют при измерении яркости светлого лица или другой аналогичной по светлоте детали объекта, так как коэффициент отражения такого лица 40 % вдвое больше средне-серого тона (20 %), на который рассчитываются обычно все калькуляторы экспонометров-яркомеров. Метка увеличения экспозиции находится справа. Метку с множителем х4 (увеличение экспозиции в четыре раза) применяют при измерении белых поверхностей — бумаги, белой ткани, а также светлого неба в кадре. Эти поверхности (80 % отражения) в четыре раза светлее средне-серой с отражением 20 %. Если не сделать поправку на эту метку, а определять экспозицию по треугольнику, то в негативе получится недодержка в четыре раза.
Фотоэкспонометры «Вестов Евро Мастер» и «Вестон Мастер-5»
(рис. 46). Различия между ними несущественны. Светоприемником служит селеновый фотоэлемент. Шкала гальванометра логарифмическая и размечена номерами равноступенных каналов. Экспонометр позволяет измерять яркость и освещенность. Имеет два диапазона. При измерении больших яркостей фотоэлемент закрывается откидной шторкой с отверстиями. Малые яркости измеряются с откинутой шторкой. Освещенность измеряется при закрытой шторке и надетой молочно-белой выпуклой (не полусферой) насадке-инверконе. всегда направляемой от объекта на съемочную камеру по нормали. Экспонометр с инверконом не учитывает закон косинуса угла падения света на освещаемую поверхность и теоретически не может быть люксметром. Однако замеры освещенности с инверконом и замеры яркости идентичны и применяются для расчета экспозиции. С инверконом экспонометр может быть применен в качестве люксметра при условии падения света на него спереди строго по нормали.

Соответствие чисел освещенности каналам экспонометров «Вестон Евро Мастер» и «Вестон Мастер-5»
Номер канала
|
Освещенность, лк |
Номер канала
|
Освещенность, лк |
| 2 |
30
|
9 |
4000 |
3
|
60 |
10 |
8000 |
| 4 |
125
|
11 |
15 000 |
| 5 |
250 |
12 |
30 000 |
| 6 |
500 |
13 |
65 000 |
| 7 |
1000 |
14 |
125000 |
| 8 |
2000 |
|
|
|
Назначение основных меток калькулятора. Подвижной диск калькулятора имеет треугольный указатель с красной меткой внутри, по обе стороны которой расположены две пары меток различного назначения. Черные метки калькулятора О и U (дальние справа и слева от красной метки) охватывают интервал световых величин 1 : 128 (2,1) — предельный при черно-белой съемке. При определении интервала измеряют низшую и высшую яркости объекта. На среднюю величину между ними устанавливают красную метку треугольника. Если измеренные величины не выходят за границы меток О и U, то интервал объекта меньше интервала 1:128 и съемку можно вести, не уменьшая его интервал яркостей. Если измеренные величины выходят за пределы меток О и U (интервал яркостей превышает 1 : 128), то для уменьшения интервала следует либо подсвечивать темные места объекта, чтобы не было «провалов» в негативе, либо притенять высокие света, в зависимости от того, до какой гаммы будет обрабатываться фотоматериал и какая плотность негатива требуется. Если интервал яркостей уменьшить невозможно, то следует установить экспозицию для проработки теней объекта при некоторой передержке в светах (для чего установить на калькуляторе против числа измеренной низшей яркости метку U) или установить экспозицию для лучшей проработки светов с недодержкой в тенях (для этого против числа высшей яркости следует установить метку О). При цветных съемках следует придерживаться интервала яркостей объекта 1 : 32, что соответствует разности чисел света на шкале калькулятора в пять каналов световых уровней FV. Например, при высшей яркости, соответствующей 12 каналу, низшую яркость в объекте следует подсветкой довести до уровня света 7 канала. Метки калькулятора A и C(ближние от красной в треугольнике) предназначены для корректировки экспозиции при съемке темных и светлых объектов. Способ определения общей яркости определяется для объектов со средним коэффициентом отражения ρ= 0,2. Если объект имеет невысокий контраст при значительной площади, занятой темными деталями, то расчет экспозиции с помощью красной метки даст всегда передержку (48). Для правильной экспозиции вместо красной метки в треугольнике следует пользоваться меткой А, уменьшающей экспозицию в два раза. Если объект светлый с малым количеством темных деталей, то экспозиция по красной метке даст недодержку. Для таких объектов определять экспозицию следует по метке С, увеличивающей экспозицию в два раза. Меткой С рекомендуется также пользоваться при определении общекадровой экспозиции по лицу человека в кадре, поскольку его светлота в большинстве случаев в два раза больше средне-серой поверхности с ρ= 0,2.
Фотоэкспонометр «Лунаснкс-З»
(рис. 47). Светоприемник — сернисто-кадмиевый фоторезистор с питанием от двух элементов по 1,5 В. Имеет два диапазона измерений с переключением кнопкой справа. Измеряет яркость и определяет диафрагму по способу освещенности посредством молочной полусферы. По своей конструкции и действию близок к отечественному экспонометру «Ленинград-6». 70. Точечный яркомер «Спотметр-5» Асахи Пентакс (рис. 48). (Спотметр в переводе —точкоизмеритель). Предназначен для измерения яркости в точке, соответствующей углу восприятия 1°. Светоприемник — кремниевый фотодиод со спектральной характеристикой, показанной на рис. 49. Высокая светочувствительность фотодиода позволяет измерять яркость от 0,28 до 73 400 кд/м2. Этот диапазон укладывается в одну шкалу каналов световых уровней от 1 до 19. Прибор имеет объектив обзора объекта с фокусным расстоянием 100 мм при светосиле 1,1. Видоискатель выполнен на пентапризме. В поле видоискателя расположена полупрозрачная рамка, ограничивающая изображение в пределах угла 17° по горизонтали и 12° по вертикали. В центре рамки находится маленький кружок измерения яркости в точке (рис. 50). Измеряется яркость с расстояния от 1,6 м и до бесконечности при неизменном угле визирования. Свет поступает на светоприемник через объектив и одновременно посредством полупрозрачного зеркала в глаз через оборачивающую пентапризму и окуляр. В видоискателе на фоне обозреваемого объекта глаз одновременно видит рамку, кружок и шкалу каналов световых уровней EV.

Рис. 47. Схематическое изображение экспонометра «Лунасикс-3» Рис. 48. Схематическое изображение точечного яркомера «Спотметр-5» Асахи Пентакс

Рис. 49. Спектральная кривая кремниевого фотодиода «Спотметр-5» Рис. 50. Рамка видоискателя яркомера «Спотметр-5» с точкой восприятия яркости в центре для нормального (штатного) объектива
Калькулятор имеет шкалу выдержек от 1/4000 с и до 4 мин и шкалу диафрагм от 1 до 128 относительного отверстия с отметками по 1/3 деления. Напротив шкалы каналов световых уровней (внизу) расположен треугольный указатель для стандартного определения экспозиции по яркости средне-серого объекта с коэффициентом отражения ρ ср = 0,18 (стандартный индекс). Для оценки тоновоспроизведения телевизионных фильмов имеется специальная шкала индексов JRE от 1 до 10 с множителем 10. Индекс 1 (10 % JRE) показывает яркость самого темного участка объекта и называется черным уровнем, индекс 10 (100 % JRE) показывает высшую яркость и называется белым уровнем. Шкала JRE охватывает пять равноступенных каналов световых уровней EV при контрасте яркости объекта 1 ; 32 и может служить для контроля интервала яркости объекта при цветной съемке. Пользуясь калькулятором, следует помнить, что спектральная характеристика фотодиода позволяет рассчитывать экспозицию в основном при черно-белых съемках на пленках типа изопанхром и панхром. Для других пленок спектральная чувствительность фотодиода должна быть скорригирована светофильтром, через который должны измеряться яркости. При измерении средневзвешенной яркости объекта следит за его цветом. Из всех хроматических цветов желтый — самый яркий, а синий — самый темный. Направлять малый кружок видоискателя следует на зеленый цвет, светлота которого находится в пределах 18...26 % (стандартный индекс определения экспозиции). Для ориентирования в процентах отражения цвета приводится следующая таблица.
Степень отражения хроматических цветов
ЦВЕТ
|
ОТРАЖЕНИЕ В % |
| Красный (ярко-красный) |
15..21 |
| Оранжевый |
35..45 |
| Жёлтый (насыщенный) |
65..75 |
Зелёный (тёмно-зелёная растительность)
|
18..26 |
| Голубой |
15..21 |
| Синий |
6..12 |
Фиолетовый
|
6..12 |
|
Относительно равномерная спектральная характеристика фотодиода позволяет при черно-белых съемках применять спотметр с фильтрами, установленными перед входным отверстием обьектива, с непосредственным фиксированием контраста по шкале каналов световых уровней видоискателя. Например, ycтанавливая какой-либо фильтр из серии желтых или оранжевых, можно по отклонению стрелки гальванометра наблюдать степень контраста голубого цвета неба относительно белого в кадре. При голубом светофильтре можно наблюдать контраст красных губ относительно светлого лица. Расчет экспозиции. Пример 1. Определить диафрагму и выдержку при равномерном освещении объекта. Задана и установлена на калькуляторе светочувствительность фотопленки. Решение: выбираем в объекте деталь с достаточно известным коэффициентом отражения и измеряем ее яркость, направляя малый кружок видоискателя на эту деталь. Замечаем число на шкале видоискателя по положению стрелки гальванометра. Затем совмещаем треугольный указатель с таким же числом на шкале каналов диска калькулятора и на верхних его шкалах находим диафрагму и выдержку. Пример 2. Определить экспозицию при неравномерном освещении объекта, имеющего значительный интервал яркости. Задана и установлена на калькуляторе светочувствительность Фотопленки. Решение: направляя малый кружок видоискателя на объект, определяем в числах шкалы гальванометра минимальную и максимальную яркости. Находим среднее значение этих величин и совмещаем треугольный указатель с таким же числом на шкале каналов светового уровня калькулятора. На верхних шкалах находим выдержку и диафрагму. Пример 3. Если необходимо определить яркость или освещенность на отдельных деталях объекта различной светлоты, то в соответствии с их коэффициентом отражения (фактурами) величины находим в следующей таблице.
Соответствие каналов световых уровней EV яркомера Спотметр 5 величинам яркости и освещённости для трёх фактур (E=n/p с округлением)
ИЗМЕРИТЕЛИ ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
|
Канал EV
|
Яркость,кд/м2
|
Освещённость на фактуре
|
|
|
|
Средне-серой, ρ=0,2
|
лица, ρ=0,3
|
белой, ρ=0,8
|
|
1
|
0,28
|
4,5
|
2,9
|
1,08
|
|
2
|
0,56
|
9
|
5,8
|
2,18
|
|
3
|
1,1
|
17
|
11,5
|
4,3
|
|
4
|
2,2
|
35
|
23
|
8,6
|
|
5
|
4,5
|
70
|
47
|
18
|
|
6
|
9
|
140
|
94
|
35
|
|
7
|
17,9
|
280
|
187
|
70
|
|
8
|
35,8
|
560
|
374
|
140
|
|
9
|
71,6
|
1124
|
750
|
281
|
|
10
|
143
|
2245
|
1500
|
561
|
|
11
|
286
|
4500
|
3000
|
1120
|
|
12
|
573
|
9000
|
6000
|
2250
|
|
13
|
1150
|
18 000
|
12 000
|
4500
|
|
14
|
2290
|
36 000
|
24 000
|
9000
|
|
15
|
4580
|
72 000
|
48 000
|
18 000
|
|
16
|
9170
|
144 000
|
96 000
|
36 000
|
|
17
|
18 300
|
288 000
|
192 000
|
72 000
|
|
18
|
36 700
|
576 000
|
384 000
|
144 000
|
|
19
|
73 400
|
1 150 000
|
768 000
|
288 000
|
|
Общие сведения.
При цветных съемках необходимо контролировать спектральный состав съемочного освещения вследствие разнообразия цветности источников света: ламп накаливания, ксеноновых, люминесцентных, ламп с интерференционными светофильтрами и других, а также дневного разнообразного освещения. Отсутствие контроля приводит к искажениям цветопередачи, не компенсируемым при фотопечати. Существующие измерители цветовой температуры позволяют измерять соотношение энергии излучения в двух зонах спектра —синей и красной. Это соотношение называется сине-красным (СК), достаточно точно оценивающим спектральный состав излучения температурных источников света таких, как Солнце и лампы накаливания. Для нетемпературных источников света (ксеноновые, люминесцентные лампы) требуется более полная информация об относительной энергии излучения в трех зонах спектра. Для них применяются трехзональные спектрометры измерения показателей сине-красного и зелено-красного отношеиий.
Наиболее известным измерителем цветовой температуры для широкого пользования является прибор «Сикстиколор» — двухзональный измеритель спектрального состава освещения и трехзональный спектрометр «Спектра Триколор Мегер».
Цветомер «Сикстиколор»
(рис. 51) состоит из двух селеновых фотоэлементов, спектрально скорригированных под синюю и красную зоны спектра. Фотоэлементы включены в схему дифференциального гальванометра. Показания цветовой температуры непосредственно снимаются по показаниям стрелки гальванометра, отградуированного двумя шкалами. Диапазон измерения цветовой температуры 2600...20 000 К. Нижняя шкала размечена в Кельвинах с обозначением балансной нормы для фотопленок дневного света. Та же балансная норма соответствует нулевому отсчету по верхней шкале, размеченной в номерах спектрокорригирующих светофильтров. Верхняя шкала (своеобразный калькулятор) смещается относительно нижней и пропорциональна величинам декамайред. Слева от ее нулевой отметки определяются голубые (21 номер), справа — желтые светофильтры (24 номера). Шаг, соответствующий одному номеру светофильтра, равен 10 майред. Смещение верхней шкалы производят по применяемому типу негативной пленки. На шкале имеются положения для балансировки цвето вой температуры при 3200, 3400 и 5600 К. Измерения прибором возможны, начиная с минимальной освещенности 100 лк с точностью ±1С майред. Недостатки: зависимость показаний от уровня освещенности, связанная с нелинейностью световой характеристики селеновых фотоэлементов и несоответствие спектральной чувствительности зональных светоприемников слоям цветной негативной фотопленки.
Трехзональный спектрометр «Спектра Триколор Метер»
(рис. 52) — прибор с двумя гальванометрами. Сине-красное и зелено-красное отношения одновременно измеряют прибором соответственно на первом и втором гальванометрах. Каждый имеет двойную шкалу — цветовых температур и номеров SDI (Spectra Distribution Index). Изменение величин SDI на один номер соответствует изменению цветовой температуры на 10 майред. Светоприемниками служат три кремниевых фотодиода, спектрально скорригированных под три слоя цветной негативной фотопленки с учетом спектрального пропускания съемочного объектива. Фототок диодов пропорционален освещенности в ее широком диапазоне и усиливается операционным усилителем. Благодаря применению логарифмирующих диодов выходной сигнал усилителя пропорционален логарифму падающего светового потока для каждого светоприемника. Вся электрическая часть прибора выполнена на интегральных микросхемах. Стрелки гальванометра арретированы. Для снятия показаний нажимают кнопку. Диапазон измеряемых цветовых температур 2500...30 000 К. По шкале SDI диапазон измерений составляет 38 номеров, т. е. 380 майред (от 2500 до 45 000 К). В комплекте прибора имеется два калькулятора. Один градуирован в единицах SDI, другой рассчитан на использование при съемках голубых, желтых и пурпурных светофильтров (аналогичных для коррекции при цветной фотопечати). Точность спектрозональных измерений ±5 майред при освещенности не менее 50 лк. Значительным преимуществом прибора является его применение в качестве люксметра с использованием зелено-чувствительного зонального светоприемника при измерении освещенности в диапазоне 10...200 000 лк.
Трехзональнын спектрометр «Минольта Колор Метер»
(рис. 53) имеет в качестве светоприемников четыре кремниевых фотодиода. Три из них настроены на синюю, зеленую и красную зоны спектра, а четвертый предназначен для измерения освещенности в люксах и служит обычным экспонометром. Прибор имеет один гальванометр с поочередным измерением сине-красного и зелено-красного отношений. Переключатель на приборе имеет три позиции: измерение СК, ЗК отношений и освещенности.

Рис. 51. Схематическое изображение трехзонального спектрометра «Спектра Триколор Метер» Рис. 52. Схематическое изображение цветомера «Сикстиколор»

Рис. 53. Схематическое изображение трехзонального спектрометра «Минольта Колор Метер»
Электрическая часть прибора построена на интегральных микросхемах. Гальванометр имеет две шкалы — освещенности и спектрального состава. Шкала ссвещенности размечена в люксах (10—20—40...640—1280) с удвоением показаний по шкале световых уровней EV. Диапазон измерений 10...128 000 лк. Измерение сине-красного отношения производится в четырех диапазонах (двух для ламп накаливания и двух — для дневного света) от 2500 до 12 500 К независимо от освещенности. Точность измерения СК-отношения ±5 майред, ЗК-отношения— ±12 майред. Калькулятор позволяет пересчитывать результаты измерения в значения цветовой температуры или номера съемочных балансирующих и корректирующих светофильтров. В калькулятор введена характеристика спектральной балансировки негативной цветной фотопленки для цветовых температур 3200, 3400, 3800 и 5600 К.
Рис. 46. Схематическое изображение экспонометра «Вестон Евро Мастер» и «Вестон Мастер-5»
|