Автоматизация в фотовспышках

   Часто бывает необходимо, чтобы фотовспышка сама определяла необходимое количество света по заранее заданным параметрам. Это используется не только в репортажной съемке, когда у фотографа нет времени на установку экспозиционных параметров, но и при студийной съемке, когда эти параметры определяются сюжетом.

   Здесь предлагаются две схемы автоматических фотовспышек. 

   Первая фотовспышка (рис.1) основывается на базе FIL-100 (102). 

Рис.1 Автоматическая вспышка на базе FIL-100

  При включении источника питания одновременно заряжаются на-копительный конденсатор С1, конденсаторы С2 и СЗ, а по цепи R6, диод VD2, резисторы R7 и R8 ≈ конденсатор С5. Замыкание синхро-контакта Ск приводит к разряду конденсатора СЗ, в результате чего появляется импульс высокого напряженияво вторичной обмотке транс-форматора Т1 и отпирающий импульс тиристора VS1 - в третьей. На-копительный конденсатор начинает разряжаться, что вызывает появле-ние вспышки.

  Световой импульс лампы EL, отраженный от фотографируемого объекта, попадает на фотодиод VD5. Сопротивление фотодиода умень-шается, вследствие чего значительно увеличивается ток, протекающий через него. Этот ток заряжает один из конденсаторов С7... С9 до напря-жения стабилизации диода VD4, при достижении которого тиристор VS3 отпирается и падение напряжения на резисторе R9 резко увели-чивается.

  Тиристор VS2 отпирается, его сопротивление значительно умень-шается и пластина конденсатора С5, имеющая положительный заряд, оказывается подключенной к отрицательному полюсу выпрямителя. В результате анод тиристора VS1 оказывается под отрицательным напряжением относительно катода, тиристор VS1 запирается и разрывает цепь разряда накопительного конденсатора С1. Световой импульс лампы EL1 мгновенно прекращается.

  Если накопительный конденсатор разряжается до конца, то загора-ется индикаторная лампа HL2. Это происходит в тех случаях, когда освещенность объекта съемки мала и отраженного света недостаточно для формирования импульса гашения. Поэтому съемку такого объекта надо делать с меньшего расстояния.

  С целью увеличения точности экспонирования последовательно с лампой EL1 включена катушка индуктивности L1. Она несколько задерживает нарастание тока разряда конденсатора С1 и этим самым "растягивает" во времени максимум светового потока. Наматывается катушка проводом ПЭВ-2 диаметром 0,51 ... 0,64 мм на каркас длиной 20 мм и диаметром 10 мм. Сопротивление ее постоянному току 0,3 +- 0,03 Ом.

  На трансформатор поджига Т7, взятый от фотовспышки ФИЛ-100 (ФИЛ-102), наматывают дополнительную третью обмотку из пяти вит-ков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,47 мм.

  Возможная замена некоторых элементов приведена в табл. 1.

Таблица 1.
Элемент Замена
VD1 ДиодД248Б, КД105Г
VD2 Диод КД105Б
VD3 Стабилитрон Д809, Д810
VD4 Стабилитрон КС-139А
VD5 Фотодиод ФД-155К
VS1 Тиристор КУ-203Ж
VS2 Тиристор КУ-202М
VS3 Тиристор КУ-103А, КУ-103Б

Переключатель S имеет четыре позиции: три для работы с автоматическим регулированием и одну для работы без регулирования продолжительности светового импульса.

  Вся схема размещается на двух платах, причем силовой блок по-мещается на место базовой модели, а блок автоматического регули-рования продолжительности светового импульса А, собранный на от-дельной плате, закрепляется в корпусе вспышки над отражателем.

  Продолжительность вспышки зависит от времени заряда одного из конденсаторов С7 ... С9 до напряжения, отпирающего тиристор VS3. Это время определяется емкостью конденсаторов С7... С9, напряжением стабилизации диода VD4 и зарядным током, в свою очередь, зависящим от силы отраженного света.

Рис.2 Светоограничитель

  Напряжение отпирания тиристора VS3 зависит от типа выбран-ного стабилитрона VD4, а угол восприятия отраженного света - от выбора фотодиода VD5 и конструкции светоограничителя, приведен-ной на рис. 2. Корпус светоограничителя 1 изготовляют из металла, причем внутренняя поверхность корпуса должна быть рифленой и окрашенной черной матовой краской. Диаметр окна, расстояние между ним и фотодиодом 2, а также светочувствительная площадь фотодиода определяют угол восприятия 2tt, а следовательно, и геометрические размеры светоограничителя.

  Окончательную настройку схемы и градуировку шкал калькуля-тора проводят путем пробных съемок. Для получения стабильных ре-зультатов все съемки следует проводить на фотоматериалах одной партии, обязательно выдерживая постоянный режим обработки.

  Настройка может быть закончена после получения данных, соответствующих приведенным в табл.2. Фотовспышка считается хорошо настроенной, если погрешность экспозиции лежит в пределах +- 0,5 изменения числа диафрагмы. Наибольшая погрешность настройки не должна превышать +- 1 изменения числа диафрагмы. Например, если диафрагмы на + 1 будет 8, то на - 1 будет 4.

Таблица 2.
Номер авт. программы I II III
Диапазон расстояний, м 1-8 0.6-4 0.6-2
Угол отражения 30      85 30       85 30       85
Светочувствительность Зн.диафрагмы
Ч 
е 
р 
н 
о 

б 
е 
л 
а 
я
22 1.4         - 2.8     2 5.6       4
32 1.7     1.4 3.4       2.4 6.8      4.8
45 2        1.4 4         2.8 8         5.6
65 2.4       1.7 4.8      3.4 9.9       6 .8
90 2.8        2 5.6         4 11         8
130 3.4       2.4 6.8      4.8 13      9.9
180 4         2.8 8         5.6 16       11
250 4.8      3.4 9.9       6 .8 19       13
350 5.6       4 11         8 22       16
Ц 
в 
е 
т 
н 
а 
я
22 -         - 2        1.4 4         2.8
32 1.2         - 2.4       1.7 4.8      3.4
45 1.4         - 2.8        2 5.6       4
65 1.7     1.4 3.4       2.4 6.8      4.8
90 2        1.4 4         2.8 8         5.6
 

  Для удобства эксплуатации фотовспышки целесообразно изгото-вить калькулятор; объединив его с ручкой переключателя режима работы S. Шкала такого калькулятора показана на рис. 3.

  На неподвижном основании 3 нанесены условные символы режимов работы (I-II-III-М), диапазоны расстояний (в метрах) для трех авто-матических программ, шкалы чисел чувствительности и ведущих чисел для двух углов излучения отражателя. На поворотном диске 1, фрик-ционно связанном с основанием, нанесена шкала чисел диафрагмы, отсчетные индексы ведущего числа В и типа фотоматериала (нижний ≈ для черно-белого и верхний ≈ для цветного). На неподвижном диске 2, соединенном с переключателем 4 (на схеме рис. 1) нанесен отсчетный индекс режима работы (А) и стрелки отсчета (85°-30°) чисел диафрагмы для двух углов излучения отражателя, для чего в диске сделан вырез.

 
Рис.3 Калькулятор униврсальной фотовспышки.

Станиславский С., Терегулов Г.
Автоматизация в фотовспышках.
Советское фото. 1981, N6, c.38-41

Рис.4 Автоматическая фотовспышка на базе Луч-68

  Автоматическую регулировку длительности светового импульса можно получить также путем изменения схемы фотовспышки "Луч-68".  Принцип действия фотовспышки (рис. 4) рассмотрим, когда колодка-переключатель ХРЗ замыкает контакты 3 и 5 разъема XS3, а колодка-переключатель ХРЗ замыкает контакты 1 и 6 разъема XS5.

 При включении переключателя SA в положение "Бат" или "Сеть" начинают заряжаться конденсаторы С1, С2, СЗ, С4, С5, С6 и С7. Когда переключатель SA находится в положении "Бат", как показано на схеме, конденсаторы С1 и С2 заряжаются по цепи: от "плюса" источника, через диод VD5, резистор R2, замкнутые контакты 3 и 5 разъема XS3, конденсатор СЗ - через диод VD5, резисторы R2, R3, R4 и R9; конденсатор С4 - через диод VD5, резисторы R2, R6, R5 и R9, конденсатор С5 - через диод VD5, резисторы R2, R6, часть обмотки трансформатора 77, первичную обмотку трансформатора Т2 и далее через резисторы R5 и R9.; конденсатор С7 заряжается до напряжения 100 В через диоды VD5 и VD6, резисторы R7 и R8, первичную обмотку трансформатора ТЗ и, наконец, конденсатор С6 заряжается через диоды VD5 и VD6, резисторы R7u.R9. Время заряда конденсатора С6 до напряжения 290 ... 300 В- 2... Зс.

 В момент замыкания синхроконтактов фотоаппарата или контрольной кнопки SB1 конденсаторы С4 и С5 разряжаются. Разряд конденсатора С4 приводит к появлению высоковольтного импульса в обмотке поджигающего трансформатора Т1, а разряд С5 - открывание тиристора VS1. В этот момент загорается импульсная лампа EL1 и начинается разряд конденсаторов С1 и С2 через лампу EL1, тиристор VS1, индук-тивность Ы. Наличие в цепи разряда индуктивности L1 приводит к воз-никновению колебательного разряда. Переменное напряжение, созда-ваемое на катушке индуктивности L1, служит источником заряда кон-денсатора С13 через диод VD8, причем, в свою очередь, конденсатор С13 становится источником энергии для светоизмерительного узла, собранного на транзисторе VT1 и фотодиоде VD 7.

 При освещении фотодиода VD7 начинается заряд конденсатора С9 до напряжения открывания транзистора VT1 по цепи: верхняя пла-стина конденсатора (по схеме) С13, резистор R13, фотодиод VD7, конденсатор С9, нижняя пластина конденсатора С13. Время заряда конденсатора С9 зависит от освещенности фотодиода VD7. При откры-вании транзистора VT1 конденсатор С9 разряжается через VT1 и резистор R12, что приводит к появлению на нем импульса напряжения, приводящего к открыванию тиристора VS3. Теперь конденсатор С7 разря-дится через тиристор VS3 и первичную обмотку импульсного трансфор-матора ТЗ, что приведет к появлению импульса напряжения на его вторичной обмотке, в результате чего тиристор VS2 откроется. Кон-денсатор Сб начинает разряжаться через открытые тиристоры VS2 и VS1 и на аноде тиристора VS1 возникает обратное напряжение и он закроется, а лампа EL1 погаснет.

 Для четкого срабатывания тиристора VS1 при напряжении на лампе EL1 от 190 до 320 В в первичную обмотку трансформатора Т2 включен тиратрон HL2 по схеме стабилизатора напряжения, который обеспечи-вает постоянство напряжения на конденсаторе.

 Катушка индуктивности L1 уменьшает  скорость увеличения тока через импульсную лампу EL1 и тиристор VS1 в момент включе-ния, что повышает надежность его работы. От индуктивности катушки' зависит минимальное напряжение, которое может переключать тран-зистор VT1 при выбранном токе через фотодиод VD7.

 Чем больше чувствительность фотодиода, тем большей емкости могут быть применены конденсаторы С9-С12, а чем больше их емкость, тем при меньшем напряжении на базе транзистора VT1 можно по-лучить значение энергии, необходимое для открывания тиристора VS3. Поэтому в случае использования фотодиода (или фототранзистора), более чувствительного,чем ФД-3, можно применить катушку L1 меньшей индуктивности, что снизит падение напряжения на ней.

 Конденсатор С8 служит для предотвращения в лампе EL1 тлеющего разряда, который может возникнуть при нажатии на кнопку SB1. Появление такого разряда приводит к перегреванию и выходу из строя резистора R 9.

 Для фотосъемки при различных значениях диафрагмы установлен разъем-переключатель XS5. Его гнездовая часть выполнена в виде окталь-ной ламповой панели, в направляющем ключевом отверстии которой до-полнительно пропилены четыре паза для получения пяти фиксированных положений переделанной колодки ХР5 - переключателя энергии от фотовспышки "Луч". Переделка заключается в перестановке штырей в соответствии со схемой. При показанном на схеме положении колодки ХР5 устройство работает в ручном режиме. Для того чтобы перевести фотовспышку в первый автоматический режим колодку надо пере-ключить, замкнув контакты 8, 7, б, 5. Во втором режиме замыкают контакты 7, 6, 5, 4; в третьем - б, 5, 4, 3 и в четвертом - 5, 4, 3, 2,

 В этой же колодке выполнен "калькулятор" для пересчета диа-фрагмы в зависимости от чувствительности пленки - 32, 65, 130, 250 ед. ГОСТ. Так как выбор нужной диафрагмы зависит не только от чув-ствительности пленки, но и от расстояния до объекта съемки, под шкалой со значением диафрагмы указано максимальное расстояние (4, 6, 8, 12 м), с которого возможно фотографирование в автомати-ческом режиме. Переключение энергии фотовспышки производят ко-лодкой-переключателем ХРЗ. В указанном на схеме положении колодки энергия соответствует 40 Дж, при замыкании контактов 5, 7, разъема XS3 - 60 Дж, а контактов 3,5, 7 - 100 Дж.

 Для уменьшения тока утечки не участвующий в работе конденса-тор (С1 или С2) от источника питания отключают выключателем SF1, механически связанным с колодкой-переключатзлем энергии ХРЗ. При установке колодки в положение "100 Дж" необходимо выравнять  напряжение на конденсаторах С1 и С2 замыканием контактов SF1 (они замыкаются при изъятии колодки).

 Все детали устройства собраны на трех отдельных платах из фольгированного стеклотекстолита. На первой плате размещены импульсные трансформаторы Т2, ТЗ, тиристоры VS1, VS2, катушка индуктив-ности L1, резисторы R7 и R9, конденсаторы С5 и С8, тиратрон HL2 и диод VD6. На второй плате установлены остальные детали устрой-ства, кроме фотодиода VD7 и конденсаторов С10 и С12. Эти конден-саторы размещены на третьей плате рядом с разъемом XS5.

 Импульсные трансформаторы Т2 и ТЗ выполнены на кольцевом магнитопроводе типоразмера К10 Х 6 Х 5 из феррита 600НН или 1000НН. Первичная обмотка содержит шесть витков провода ПЭЛШО диаметром 0,48 мм, вторичная ≈ 30 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,21 мм. Катушка содержит 100 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,64 мм, намотанных на стержне из диэлектрика диаметром 3 мм в три слоя (первый слой содержит 35 витков). Конденсаторы С5, С9... С12 типа КМ или КЛС; конденсаторы С7 и С8 - типа КМ, конденсатор С13 - МБМ или КМ-б, конденсатор С6 - МБГО. Диоды КД209Б можнозаменить на КД105В, КД105Г. Вместо тиристора КУ101Е может быть применен любой из серии КУ103. При использовании тиристора КУ103В сопротивление резистора R10 можно увеличить, а емкость конденса-тора С7 уменьшить - это снизит потребляемый ток.

 В этом устройстве вместо фотодиода ФД-3 могут быть использованы и другие светоприемники с небольшой площадью рабочего окна и необ-ходимой светочувствительностью. Хорошие результаты показал фото-транзистор ФТ-2К, но его применение связано с изменением намоточ-ных данных катушки L1, которая в этом случае должна содержать 40 витков провода ПЭВ-2 0,64, намотанных в один слой на каркасе диаметром 4,5 мм, заменой стабилитрона Д814Д на Д814А или Д814Б и заменой резистора R12 на другой сопротивлением 12... 16 кОм.

 Настраивать устройство следует на макетной плате, собирая его по частям. Сначала подбирают тиратрон HL2, предварительно устано-вив трансформатор Т2. Для этого параллельно тиратрону подключают вольтметр постоянного тока с входным сопротивлением не менее 15 ... 30 МОм на пределе измерения 300 В. Подключают прибор к ти-ратрону коротким экранированным проводником. Для проверки напря-жения зажигания тиратрона питание на фотовспышку подают через ЛАТР. Плавно увеличивая напряжение, смотрят на шкалу вольтметра. Когда напряжение достигнет 180 ... 200 В, тиратрон должен загореться. Учитывая, что тиратроны имеют большой разброс параметров, эту опера-цию, возможно, придется повторить несколько раз, пока не будет подо-бран подходящий экземпляр.

 Далее устанавливают тиристор VS1 и катушку L1. Напряжение на конденсаторах С1 и С2 доводят до 320 В и нажимают на кнопку SB1. Если лампа EL1 не загорится, то тиристор VS1 можно считать предварительно годным. После этого устанавливают конденсатор С5 и снижают напряжение на конденсаторах С1 и С2 до 190... 200 В и опять нажимают на кнопку SB1. Если емкость конденсатора С5 опти-мальна, лампа EL1 должна дать вспышку. Если вспышки не произойдет, то следует заменить конденсатор С5 на другой, большей емкости, но не более чем 7500 пФ.

 Подобрав конденсатор С5, приступают к подборке конденсаторов С9... С12 светорегулирующей части устройства, установив все остав-шиеся детали, кроме R8, С7 и VD8. Перед настройкой следует прове-рить работоспособность фотодиода VD7. Его темновой ток должен быть не более 10 мкА, а при освещении его криптоновой лампой на-каливания мощностью 100 Вт с расстояния 50 см ток должен быть не менее 28 мкА. Далее к аноду тиристора VS3 временно подключают ! катод светодиода (любого типа), анод которого через ограничитель-ный резистор сопротивлением 300 ... 510 Ом соединяют с общей точкой конденсатора С13 к резистора R13. В случае отсутствия светодиода можно в эту же цепь включить лампу накаливания, рассчитанную на ток не более 90 мА и напряжение 12... 15 В. Источник питания на 12 ...15В подключают параллельно конденсатору С13 (минус к аноду ста-билитрона VD7). Конденсаторы С10... С12 пока не подключают.

 Подборку конденсатора С9 начинают с емкости 1500 пФ. После этого определяют чувствительность светоизмерительного узла устрой-ства. Это можно сделать, осветив фотодиод отраженным светом другой фотовспышки мощностью 36 ... 40 Дж с расстояния 5 ... 7 м. Для этого фотодиод располагают так, чтобы на него не попадал прямой свет. Если светодиод загорится, то чувствительность оптимальна, а если не загорится, то нужно выяснить, не велик ли ток включения тирис-тора VS3.

 Для этого емкость конденсатора С9 увеличивают до 3000... 5100пф и освещают фотодиод непосредственно светом фотовспышки с расстоя-ния 1 ... 2 м. Если светодиод загорится, то ток включения .тиристора VS3 слишком большой и нужно его заменить таким, чтобы при емкости конденсатора С9 1500 . . , 2000 пФ и освещении фотодиода отраженным светом вспышки происходило четкое открывание тиристора. Если по каким-либо причинам такой тиристор подобрать нельзя, то придется найти более чувствительный фотодиод и заменить конденсатор С9 на другой с большей емкостью.

 После того, как будет достигнута необходимая чувствительность светоизмерительного узла, монтируют элементы R8, С7, VD8, а на осве-титель фотовспышки рядом с рефлектором устанавливают фотодиод так, чтобы на него попадал только ее свет, отраженный от объекта. Для уменьшения угла обзора фотодиод должен быть утоплен в уста-новочном гнезде на 3 ... 4 мм. Внутреннюю поверхность гнезда надо покрасить черной матовой краской.

 Устанавливают колодку-переключатель ХРЗ в положение "100 Дж" и подключают фотовспышку к источнику питания. Дождавшись заго-рания сигнальной лампы HL1, направляют осветитель на какой-либо предмет, расположенный на расстоянии 1 ... 2 м, и производят вспышку нажатием на кнопку SB1. Затем увеличивая расстояние, производят еще несколько вспышек. Если освещенность объекта изменяется в зави-симости от расстояния, то тиристор VS1 подобран верно. Если же этого не происходит, то надо проверить, разряжается ли коммутирующий конденсатор Сб. Это можно определить по выключению на некоторое время лампы HL1. Если она при вспышке гаснет, а сила света лампы EL1 не изменяется, то это говорит о том, что тиристор VS1 имеет слиш-ком большое время выключения и его надо заменить. Время выклю-чения не должно превышать 90 мс. Когда тиристор VS1 будет подобран, следует еще раз подобрать конденсатор С5. Емкость конденсатора С6 не должна превышать 20 мкФ.

 После этого нужно еще раз проверить чувствительность светоизме-рительного узла, произведя вспышку с расстояния около 8 м. Если длительность вспышки ограничивается, то расстояние увеличивают вплоть до такого значения, когда ограничение прекратится. Найденное расстояние (не менее 10 м) максимальное для выбранного кон-денсатора С9.

 Конденсатор С9 подбирают таким, чтобы при съемке на пленке чувствительностью 65 ед. ГОСТ с диафрагмой 2,8 (или на пленке 130 ед. ГОСТ, диафрагма 4) с расстояния около 1,5 м получить не гатив высокого качества. Для получения визуально заметного изме-нения плотности негатива емкость надо увеличить не менее чем на 500пФ.

 Для подборки конденсаторов С10...С12 надо произвести съем-ку во всех четырех автоматических режимах, установив диафрагму для первого - 2,8; второго - 4; третьего - 5,6; четвертого - 8, и добиться одинаковой плотности негатива. Если при съемке с расстояню, 5 ... б м плотность негатива во 2-м и 3-м режимах несколько увели чится, то надо заменить резистор R12 на другой, с большим сопротивлением.

Голубев О.
Фотовспышка-автомат
Радио. 1987, N8, c.40



TopPhoto.ru - рейтинг
фоторесурсов
Назад На начало Следующая
Написать письмо