Различия в калибровке старения системы фотометрии пленочного тела и характеристиках сульфида кадмия (CdS)/синего кремниевого фотодиода (SPD)

Физико-химическая природа и срок службы фотометрических датчиков первого и второго поколений

Во второй половине 20-го века внутрикамерный TTL-замер в пленочных камерах пережил две полупроводниковые революции:

1. Фоторезистор на основе сульфида кадмия (CdS – сульфид кадмия, популярный в 1960-х и 1970-х годах):

• Репрезентативные модели: Olympus OM-1, Canon FTb/AE-1, Nikon FTn/F2 с купольным фотометрическим замером, Pentax Spotmatic.
• Физический механизм проводимости: кристалл сульфида кадмия получает фотонное возбуждение видимого света, электроны валентной зоны переходят в зону проводимости, и значение сопротивления резко падает.
• Фатальная ошибка — эффект памяти/световой гистерезис: если бы вы измеряли свет при ярком солнечном свете, электронике внутри сульфида кадмия потребовалось бы десятки секунд, чтобы рекомбинировать. Затем, когда вы поворачиваетесь в темное место для измерения освещенности, резистор не может мгновенно восстановиться, в результате чего экспонометр серьезно недооценивает требуемую экспозицию (определяя, что окружающая среда ярче, чем она есть на самом деле, что приводит к сильно недоэкспонированной пленке).
• Ухудшение старения: после полувека следов окисления воздухом и старения решетки фоточувствительного слоя сопротивление CdS дрейфует, что обычно проявляется в потере чувствительности к слабому освещению или общем потемнении на 1–2EV.

2. Синий кремниевый фотодиод (SPD — Silicon Photodiode, популярный с 1980-х годов по настоящее время):

• Репрезентативные модели: Nikon FE2/FM2n/F3, Canon New F-1, Minolta X-700, Leica M6.
• Физический механизм: благодаря фотоэлектрическому эффекту кремниевого P-N-перехода время фоточувствительного отклика составляет всего лишь микросекунды (без какой-либо задержки памяти). Аллергическая реакция кремния на инфракрасный свет корректируется с помощью синего пленочного фильтра с поверхностным покрытием, который полностью соответствует кривой фотопической чувствительности человеческого глаза. Скорость старения чрезвычайно медленная, а период полураспада превышает несколько десятилетий.

2. Систематический дрейф фотометрии, вызванный прекращением подачи напряжения на ртутную батарею.

Схемы фотометрии старых механических зеркальных фотокамер (таких как OM-1, Canon F-1, Rollei 35) в основном основаны на мосте Уитстона, который во многом зависит от абсолютной стабильности входного напряжения:

• Первоначальная конструкция представляла собой ртутную/ртутную батарею напряжением 1,35 В (PX625/MR9) с кривой разряда, которая на протяжении всего срока службы представляла собой абсолютно прямую горизонтальную линию.
• Когда современные проигрыватели заменяют обычные алкалиновые или серебряно-кислородные батареи 1,5 В (LR44/SR44), из-за увеличения напряжения на 0,15 В и слишком большого тока моста система замера камеры ошибочно полагает, что окружающего освещения чрезвычайно достаточно, автоматически уменьшая экспозицию, что приводит к сильно недоэкспонированной темной пленке на 1,5–2 ступени!
• Идеальное решение:

1. Используйте металлический понижающий адаптер MR-9 с медной гильзой со встроенным диодом Шоттки, чтобы точно понизить напряжение серебряно-кислородной батареи 1,55 В до постоянного значения 1,35 В;
2. Используйте воздушно-цинковую батарею для слуховых аппаратов напряжением 1,4 В (Zinc-Air 675);
3. Снимите нижнюю крышку и подключите низковольтную трубку Шоттки 1N5711 последовательно с основной схемой фотометрии, чтобы окончательно модифицировать аппаратное обеспечение.

3. Практические шаги по калибровке потенциометра триммера (VR) внутри фюзеляжа.

Для старых фюзеляжей с фиксированными отклонениями в фотометрической схеме сопротивление триммера фюзеляжа можно калибровать:

1. Стандартная подготовка эталонного источника:

• Подготовьте калиброванный профессиональный цифровой люксметр (например, Sekonic L-308/L-858) или современную цифровую зеркальную/микрозеркальную камеру с чрезвычайно точным экспонометром;
• Подготовьте кусок стандартной фотографической серой карты 18% (например, X-Rite или Kodak Grey Card) и поместите ее вертикально под ровным рассеянным светом.

2. Выравнивание показаний и настройка ссылок:

• Установите базовый экспонометр на ISO 100 и снимите базовые показания экспозиции по серой карте (например: f/8, 1/125 с).
• Установите стандартный объектив 50 мм на пленочную камеру, отрегулируйте диафрагму до f/8, установите диск ISO на корпусе на 100 и заполните центр объектива серой рамкой 18%.

3. Найдите триммер потенциометра:

• Большинство классических корпусов камер имеют регулируемые потенциометры (обозначенные VR1/VR2, отвечающие за наклон светлых и темных областей соответственно) внутри верхней или нижней крышки.
• С помощью антистатической неиндуктивной пластиковой отвертки осторожно поверните углеродную пленку потенциометра для точной настройки шкалы и обратите внимание, что указатель замера в видоискателе остается на центральной линии шкалы или загораются двойные зеленые светодиодные индикаторы.

4. Двухточечная проверка при сильном и слабом освещении: повторите тест при ярком солнечном свете (EV 15) и в темной комнате (EV 6), чтобы убедиться, что полномасштабная ошибка линейности находится в пределах ±0,3EV.

4. Метод экстренной компенсации, когда машину невозможно разобрать: перезаписать диск ISO.

Если старая камера имеет только фиксированное общее смещение и у нее нет инструментов для ее разборки:

• Если измеренный указатель замера на 1 ступень выше стандартного показания (что приводит к недодержке на 1 ступень): Если загружена пленка с ISO 400, вручную перезапишите диск ISO на корпусе камеры на ISO 200, чтобы активировать компенсацию +1EV.
• Если измеренная экспозиция на 1 ступень ниже стандартного показания (что приводит к передержке на 1 ступень): при загрузке пленки с ISO 400 установите на корпусе камеры значение ISO 800, чтобы принудительно снизить экспозицию.
• Используйте приложение для измерения на мобильном телефоне (например, LightMeter/Cine Meter) в качестве вторичной проверки, чтобы не тратить дорогую пленку из-за дрейфа замера.

---