3.3 ФОТОЕКСПОЗІМЕТР.

У розділі 1 був описаний вимірювач освітленості на основі перетворювача напруга = частота і різних фоточутливих датчиків. На базі цієї конструкції можна створити фотоекспозіметр, тобто прилад визначає необхідний час експозиції при фотодруку.

Коротко зупинимося на самому процесі фотодруку. Основними параметрами негативів, з яких виробляється друк, є їх контрастність і щільність. Під контрастністю розуміється різниця між самим світлим і найтемнішим ділянками негативного зображення. Під щільністю розуміється загальна ступінь почорніння негативу або ступінь ослаблення світлового потоку, що проходить через негатив. Основними параметрами фотопаперу є світлочутливість і контрастність. Світлочутливість фотопаперу зазвичай не вказують, так як на практиці цього немає необхідності: витримку при друку визначають шляхом пробних відбитків. Але при використанні різних сортів фотопаперу буває необхідно знати відносну чутливість для внесення поправок до експозиції, щоб скоротити витрату паперу на проби. Коефіцієнт чутливості 1,0 відповідає фотопапір "Унібром", "Фотобром" і "Бромпортрет", 6,0 – "Контабром", а 15,0 – "Новобром", "Йодоконт" і "Фотоконт". Для найбільш повного відтворення діапазону яркостей зображення фотопапір необхідно проявляти протягом такого часу, щоб при відсутності вуалі на світлих ділянках отримати максимальне почорніння темних ділянок. Якщо ж збільшити час прояву фотопаперу, то контраст буде знижуватися, тому що почорніння вже не буде збільшуватися, а щільність вуалі зросте. При візуальному підборі фотопаперу до негативу зазвичай користуються правилом: чим менше контрастний негатив, тим більше контрастної повинна бути фотопапір. Для об'єктивного вибору фотопаперу необхідно провести вимірювання оптичної щільності самого світлого і найтемнішого ділянки негативного зображення, призвести обчислення за формулою:

К = lg (Dmax / Dmin)

де Dmax – максимальна оптична щільність,

Dmin – мінімальна оптична щільність,

К – коефіцієнт для вибору контрастності фотопаперу.

І потім по таблиці вибрати фотопапір відповідну коефіцієнту К.

Таблиця вибору контрастності фотопаперу.

Коофіцієнт До

Необхідна фотопапір

більше 1.6

м'яка

1.0 = 1.6

нормальна

0.7 = 1.0

контрастна

менше 0.7

особоконтрастная

У цьому випадку гарантовано відмінна якість відбитка (звичайно, за умови правильного вибору експозиції і часу прояви). Час прояви звичайно вказується на пакеті з проявником. Час експозиції залежить від багатьох факторів:

чутливості фотопапір, щільності негативу, потужності лампи фотозбільшувач, встановленої діафрагми, кратності збільшення негативу, що використовуються світлофільтрів. Всі ці параметри, крім першого, зводяться до рівня освітленості фотопаперу під час експозиції. У літературі (11) описані різні схеми фотоекспозіметров. За прийнятою у цій роботі класифікації експозіметри розділяються:

– За способом визначення освітленості (до експозиції або під час експозиції),

– За способом розміщення фоточутливого елемента (під фотопапером, безпосередньо над фотопапером або за додатковим об'єктивом, спрямованим на потрібний ділянку зображення),

– За ступенем автоматизації процесу (автоматичні, напівавтоматичні та автоматичні).

Описуваний далі прилад є напівавтоматичним експозіметром з визначенням освітленості до експозиції та розташуванням датчика безпосередньо над фотопапером. Вибір даної схеми визначений міркуваннями простоти, точності та електробезпеки. Як і завжди, можливо подальше вдосконалення. Функціональна схема фотоекспозіметра зображена на малюнку 3.3.

Програма 3.3, що забезпечує роботу експозіметра, складається з підпрограми що виконує вимірювання частоти, підпрограми описує залежність частоти від освітленості та підпрограми формує на динаміці комп'ютера два коротких сигнали, що позначають початок і кінець часу експозиції.

Програма має вигляд:

Програма 3.3.

17 PRINT AT 7,4;”6 – FOR BROMPORTRET”

18 PRINT AT 8,3;”15 – FOR JODOKONT, NOVOBROM,FOTOKONT”

19 INPUT S

20 FOR I=1 TO 64

30 READ A(l): POKE (65300+l),A(l)

40 NEXT I

41 CLS

42 PRINT AT 10,6;”1 – NUMBER OF PAPER”

43 PRINT AT 12,6;”0 – EXPOSITION”

44 IF INKEY$ – “1” THEN GO TO 1000

45 IF INKEY$ – “0” THEN GO TO 2000

46 GO TO 44

50 DATA 243,1,0,0,17,141,55,219

60 DATA 254,203,119,40,10,0,0,0

70 DATA 19,122,183,32,242,24,7,0

80 DATA 19,3,122,183,32,8,33,85

90 DATA 255,112,35,113,251,201,219,254

100 DATA 203,119,40,10,0,0,0,19

110 DATA 122,183,32,211,24,232,0,0

120 DATA 0,19,122,183,32,232,24,222

1000 REM NUMBER OF PAPER

1010 CLS

1020 PRINT AT 2,2,”PUT FOTODIODE IN DARK PLACE”

1030 PRINT AT 4,2;”AND PRESS ANY KEY”

1040 PAUSE 0

1050 GO SUB 4000

1060 LET D = A

1110 CLS

1120 PRINT AT 2,2,”PUT FOTODIODE IN LIGHT PLACE”

1130 PRINT AT 4,2;”AND PRESS ANY KEY”

1140 PAUSE 0

1150 GO SUB 4000

1160 LET L = A

1170 LET У = 7

1180 IF D / L> 4 THEN LET У = 6

1190 IF D / L> 8 THEN LET У = 5

1200 IF D / L> 16 THEN LET У = 4

1210 IF D / L> 32 THEN LET У = 3

1220 IF D / L> 64 THEN LET У = 2

1230 IF D / L> 128 THEN LET У = 1

1240 PRINT AT 6,2,”PAPER N *;B;* RECOMMEND”

1244 PRINT AT 16,2;”PRESS ANY KEY TO CONTINUE”

1246 PAUSE 0

1250 GO TO 41

2000 REM EXPOSITION

2010 CLS

2020 PRINT AT 2,0,”PUT FOTODIODE IN IMPORTANT PLACE”

2030 PRINT AT 4,2;”AND PRESS ANY KEY”

2040 PAUSE 0

2050 GO SUB 4000

2060 LET M = A*S*Z

2070 PRINT AT 10,6;M

2075 PRINT AT 14,2,”PRESS ANY KEY FOR EXPOSITION”

2080 PAUSE 0

3000 BEEP 1,1

3010 CLS

3040 POKE 23674,0

3050 POKE 23673,0

3060 POKE 23672,0

3070 LET T = INT ((65536 "PEEK 23674 +256 * PEEK 23673 + PEEK 23672) / 50)

3075 PRINT AT 10,6;M; AT 10,16;T;” Sec”

3080 IF T<M THEN GO TO 3070

3090 BEEP 1,1

3095 CLS

3100 PRINT “REPEAT EXPOSITION? 1=YES, 0=NO (NEW PERIOD)”

3110 IF INKEY$=”1″ THEN GO TO 3000

3120 IF INKEY$=”0″ THEN GO TO 3140

3130 GO TO 3110″

3140 CLS

3150 GO TO 10

4000 REM UA3AGE

4140 OUT 254,7: RANDOMIZE USR 65301

4150 LET F=256″PEEK 65365+PEEK 65366=1

4155 LET A=512

4160 IF F<388 THEN LET A = 256

4170 IF F<384 THEN LET A = 128

4180 IF F<380 THEN LET A=64

4190 IF F<375 THEN LET A = 32

4200 IF F<370 THEN LET A = 16

4210 IF F<360 THEN LET A = 8

4220 IF F<350 THEN LET A = 4

4230 IF F<340 THEN LET A = 2

4240 IF F<330 THEN LET A = 1

4250 RETURN

Програма 3.3 працює спільно з перетворювачем напруга – частота і невеликий схемою, що забезпечує підключення вимірювального фотодіода або фоторезистора. Ця схема зображена на малюнку 3.3а. Пристрій підключення фотодіода являє собою емітерний повторювач, який підвищує вхідний опір перетворювача напруга – частота до необхідного рівня. В якості фотоприймача використовується фотодіод типу ФД-155. Струм фотодіода в широкому діапазоні прямо пропорційний освітленості. При друку фотографій рівень освітленості фотопаперу може змінюватися в 100 і більше разів. У цьому випадку більш зручною є логарифмічна залежність вихідної напруги від рівня освітленості. Таку залежність забезпечують діоди VD1, VD2.

На початку роботи програми користувачеві пропонується ввести відносну світлочутливість типу фотопаперу:

INPUT TYPE OF PAPER

1 – FOR UNIBROM,…

6 – FOR BROMPORTRET

15 – FOR JODOKONT, NOVOBROM.FOTOKONT

Можна вводити будь-які значення відносної чутливості фотопаперу (наприклад для імпортної фотопаперу можуть бути інші значення), причому великі значення відповідають менш чутливою папері.

Далі програма пропонує вибрати режим роботи:

1 – NUMBER OF PAPER "О – EXPOSITION *

При виборі 1 визначається необхідна контрастність фотопаперу, а при виборі Про визначається необхідний час експозиції. Після натискання на клавішу "1" на екрані з'являється підказка:

PUT FOTODIODE IN DARK PLACE AND PRESS ANY KEY

(Помістіть фотодіод в найбільш темне місце зображення і натисніть будь-яку клавішу). Після вимірювання на екрані з'явиться підказка:

PUT FOTODIODE IN LIGHT PLACE AND PRESS ANY KEY

(Помістіть фотодіод в найбільш світле місце зображення і натисніть будь-яку клавішу). Після вимірювання на екрані з'явиться результат:

PAPER N 4 RECOMMEND PRESS ANY KEY TO CONTINUE

(Рекомендується фотопапір номер 4 (контрастна). Для продовження натисніть будь-яку клавішу.) Після натискання на будь-яку клавішу відбувається повернення до основного меню. Рекомендується кілька разів повторити вимірювання для підвищення достовірності результату.

При виборі 0 в основному меню з'явиться підказка:

PUT FOTODIODE IN IMPORTANT PLACE AND PRESS ANY KEY

(Помістіть фотодіод в найбільш важливе місце зображення і натисніть будь-яку клавішу). Після вимірювання на екрані з'явиться певний час експозиції в секундах й підказка:

PRESS ANY KEY FOR EXPOSITION

(Для початку відліку часу експозиції натисніть будь-яку клавішу). Після натискання клавіші комп'ютер видасть короткий звуковий сигнал і на екрані буде відображатися відлік часу експозиції. Після закінчення часу експозиції комп'ютер видасть ще один звуковий сигнал. За першим сигналом необхідно включити лампу фотозбільшувач, а по другому її потрібно вимкнути.

Після завершення експозиції на екрані з'явиться напис:

“REPEAT EXPOSITION? 1-YES, 0-NO (NEW PERIOD)”

(Повторити експозицію або перейти до нового вимірювання). Вибираємо 1, якщо потрібно зробити кілька відбитків з одного негативу і 0, якщо переходимо до друку нового негативу.

Для правильної роботи фотоекспозіметра необхідно його відкалібрувати. Калібрування проводять за допомогою фотозбільшувач. У програму тимчасово включаються додаткові рядки:

4151 PRINT F

………..

4245 GO TO 4140

Введення цих рядків переводить програму в режим постійного вимірювання. Фотозбільшувач встановлюється у нижнє положення і діафрагма максимально відкривається. Виміряне значення освітленості підставляється в рядок 4240 замість значення 330. Потім світловий потік зменшується у два рази. Для цього встановлюється наступна діафрагма. Якщо, наприклад, була діафрагма "4", то встановлюється "5,6" і визначається F, відповідне нової освітленості. Отримане значення підставляється в рядок 4230. Цей процес повторюється для решти значень діафрагми. Після цього діафрагма повністю відкривається і досягнуте зменшення освітленості відновлюється за рахунок підняття фотозбільшувач на відповідну висоту. Далі процес калібрування за рахунок закриття діафрагми повторюється. Практично достатньо отримати значення F для 8-10 рівнів освітленості, але можна включити в програму і більше рівнів.

На другому етапі калібрування необхідно встановити середнє збільшення і визначити за допомогою фотоекспозіметра потрібної витримку. Після цього, не змінюючи збільшення і діафрагми, робляться пробні відбитки з різним часом експозиції. Потім в рядок 12 записують новий коефіцієнт Z. Якщо, наприклад, програма визначила час експозиції 8 секунд, а оптимальний відбиток вийшов при витримці в 12 секунд, то коефіцієнт Z буде дорівнює 12 / 8 = 1.5. Після цього фотоекспозіметр готовий до роботи.