TESTER PENTRU BLITZ

Aparatul descris este destinat testării blitz-urilor în condiții de laborator. El măsoară punctual, în lumină incidentă, iluminarea produsă de lampa fulger la o distanță aleasă de operator. Rezultatele sunt afișate digital, în unități arbitrare. Interpretarea rezultatelor este mai laborioasă întrucât necesită câteva calcule, dar precizia și posibilitățile de lucru sunt mai mari decât în cazul flash-metrelor destinate amatorilor.

Testarea lămpilor fulger necesită un traductor optoelectronic cu timp mic de răspuns, deoarece durata totală a iluminării cu astfel de surse este cuprinsă în domeniul 1/50 000 s (blitz electronic cu computer) până la 1/4 s (becuri cu magneziu). O fotodiodă cu siliciu tip ROL22 satisface această condiție, deoarece timpul său de răspuns este de ordinul a 1 μs.

În schemă (fig. 1) se folosește proprietatea curentului invers al fotodiodei FD de a fi direct proporțional cu iluminarea zonei fotosensibile. Acest curent încarcă condensatorul C1. Tensiunea la bornele condensatorului va fi proporțională cu valoarea curentului de încărcare și cu timpul cât a circulat acest curent. Așadar, tensiunea finală va fi proporțională cu puterea luminoasă, timpul, energia luminoasă a impulsului furnizat de blitz.

Citirea acestei tensiuni finale se face digital, cu ajutorul convertorului analog-digital realizat cu CI1. Intrarea sa are o impedanță ridicată și nu afectează practic circuitul de încărcare. CI1 integrat pe scară largă conține toate etajele necesare conversiei tensiunii continue din intervalul 0-999 mV în semnale logice TTL pentru comanda multiplexată a trei elemente de afișare cu LED-uri având anodul comun. Descrierea mai detaliată a circuitului a fost dată în „Tehnium” nr. 4/1988, pagina 3. Distingem următoarele elemente: condensatorul de integrare C2, potențiometrul P care permite reglarea indicației 000 când intrarea este la masă și rezistorul R3 pentru reglarea indicației maxime (nu este esențială în cazul nostru, indicațiile fiind arbitrare). Aplicarea pe pinul 6 a unei tensiuni externe de 0,8-1,6 V produce menținerea valorii afișate pentru o durată nelimitată (memorarea sa).

Un decodor BCD – 7 segmente (CI2) asigură comanda catozilor celor trei elemente de afișare A1-A3. Tranzistoarele T1-T3 permit aprinderea succesivă a cifrelor, în ritmul comandat de CI1, prin alimentarea pe rând a anozilor.

Remarcăm existența în schemă a două comutatoare. K1 scurtcircuitează pe C1 înaintea începerii măsurătorii (poziția 1) și comandă declanșarea blitz-ului (poziția 2). Trecerea lui K2 în poziția 2 determină memorarea valorii tensiunii critice la bornele lui C1 și se efectuează după declanșarea impulsului luminos.

Comutatoarele K1 și K2, împreună cu borna de sincronizare pentru blitz, sunt montate într-o cutie de comandă ce se conectează la restul montajului printr-un cablu flexibil cu patru fire de circa 5 m lungime. O sugestie este prezentată în figura 2, unde s-au folosit comutatoare cu translație, montate într-un tub de plastic destinat… păstrării periuței de dinți.

Câteva cuvinte despre borna de sincronizare cu blitz-ul. Ea poate fi de tip coaxial, specifică pentru blitz-urile cu cablu de sincronizare, sau pot fi două contacte situate într-o glisieră identică cu cea care servește la fixarea blitz-ului pe aparatele foto. Ambele tipuri de borne sunt refolosite de la aparate foto deteriorate sau se confecționează de către constructor.

Într-o variantă mai simplă se poate renunța complet la borna de sincronizare, rămânând ca declanșarea blitz-ului să fie făcută manual, de la butonul de test al acestuia. De altfel, există aparate cu blitz încorporat, la care nu este posibilă acționarea blitz-ului prin contact electric, ci doar prin declanșarea obturatorului. În astfel de cazuri declanșarea manuală este singura soluție.

Montajul se alimentează la 6 V tensiune stabilizată, consumul fiind sub 0,2 A.

Montajul se amplasează la o extremitate a camerei, având fotodioda și afișajul îndreptate spre operator. Blitz-ul se așază pe un suport (masă etc.) în cameră, la aceeași înălțime cu fotodioda și la o distanță oarecare (1-4 m) față de tester. Operatorul, situat în spatele blitz-ului, manevrează comutatoarele cutiei de comandă și dacă este cazul declanșează manual blitz-ul.

Iluminarea ambiantă în cameră trebuie să fie cât mai redusă pentru a nu influența măsurătoarea. Este preferabilă lipsa mobilierului și a altor obiecte în încăpere, pentru a nu crea neuniformități de iluminare. Pereții, tavanul și podeaua ar trebui să aibă o reflectanță medie, pentru ca să nu acționeze în sensul creșterii sau micșorării excesive a luminii reflectate care ajunge pe fotodiodă împreună cu lumina directă. Deoarece este puțin probabil că se va amenaja o cameră specială pentru teste, măsurătorile efectuate în condiții reale vor avea un grad de eroare inerent.

Măsurătoarea începe prin trecerea lui K1 în poziția 2. Apoi se declanșează blitz-ul (automat, dacă este conectat la borna de sincronizare sau prin intervenția operatorului, dacă nu poate fi conectat). După circa 0,5 secunde de la declanșare se trece și K2 în poziția 2. Se citește apoi valoarea afișată pe display. Pentru o nouă măsurătoare se trec ambele comutatoare în poziția 1 și se reia ciclul descris.

În funcție de distanța blitz-fotodiodă, energia luminoasă eliberată la declanșarea fulgerului, eficacitatea reflectorului și ferestrei dispersante a lămpii, se obțin pe afișaj numere arbitrare, direct proporționale cu iluminarea primită la suprafața fotosensibilă a fotodiodei. Interpretarea acestor indicații va fi dată în partea a doua a articolului. Vom alege astfel de distanțe blitz-tester încât indicațiile să se situeze în domeniul 50-999. Valorile mai mici sunt nerecomandabile deoarece se apropie de eroarea (de ordinul a 5 unități) care este de așteptat aproape totdeauna din cauza luminii ambiante, curentului de întuneric al fotodiodei etc. Putem evalua această eroare efectuând o măsurătoare fără declanșarea blitz-ului (deci numai prin manevrarea lui K1 și K2 la interval de 0,5 secunde). Valoarea citită în aceste condiții poate fi scăzută din măsurătorile reale sau se poate regla din Pun offset inițial egal cu eroarea, dar negativ.

Să reținem faptul că trebuie acordată mare atenție ritmului în care se fac declanșările blitz-ului! Din cauza rapidității citirii rezultatelor, există totdeauna tendința operatorului de a repeta testele într-un ritm rapid. Aceasta poate duce la distrugerea termică a tubului, reflectorului sau unor componente ale alimentatorului. Sunt recomandabile un interval minim de 15 secunde între declanșările succesive și o pauză de 10 minute după fiecare serie de 10 declanșări.

Cum se interpretează rezultatele măsurătorilor efectuate cu testerul? Sunt posibile mai multe tipuri de determinări, fiecare având un mod specific de interpretare.

Pentru măsurătoare, tubul respectiv, fără reflector sau alte accesorii care împiedică distribuirea uniformă a luminii în spațiul înconjurător, se fixează pe un suport, la o distanță astfel aleasă față de tester încât după aprindere (în condiții nominale de alimentare) să se obțină o indicație semnificativă Ix.

Se face apoi o altă determinare, pentru un alt tub (etalon), a cărui energie luminoasă Ee este cunoscută cu precizie. Vom menține strict același amplasament al tubului, dar condițiile de alimentare vor fi acum adecvate tubului etalon. Se va obține indicația Ie. Energia Ex a tubului necunoscut rezultă din relația:

Ix / Ie = Ex / Ee

Exemplu. Tubul sovietic IFK-120, alimentat de un condensator de 2 700 μF, încărcat la 300 V, are o energie luminoasă/impuls de 2 500 lumeni-secundă. Dacă testerul nostru indică Ie = 400 pentru energia Ee = 2 500 lm * s, iar pentru un tub necunoscut alimentat în condițiile sale nominale se obține indicația Ix = 800, atunci rezultă energia luminoasă Ex a tubului necunoscut:

Ex = (Ix * Ee) / Ie = 5 000 lm * s

Este util să cunoaștem cu câte procente scade iluminarea subiectului la marginile câmpului „uniform” iluminat pe care îl reclamă producătorul, cu cât scade iluminarea generală dacă în loc de baterii Leclanché (1,5 V/element) folosim pentru alimentare acumulatoare CdNi (1,2 V/element), dacă declanșăm imediat ce se aprinde becul de confirmare a încărcării condensatorului, dacă aplicăm pe fereastra blitz-ului un ecran difuzant pentru mărirea unghiului acoperit, dacă la o lampă cu reflector reglabil trecem din poziția „tele” în poziția „normal” și „superangular” sau pur și simplu dorim să verificăm reproductibilitatea iluminării la un șir de declanșări succesive.

În toate aceste situații se vor efectua câte două măsurători, menținând distanța blitz-fotodiodă și celelalte condiții constante și variind numai parametrul a cărui influență dorim să o cunoaștem (înclinarea lămpii, tensiunea de alimentare etc.). Se vor obține două indicații I1 și I2, din care rezultă raportul R al iluminărilor în cele două cazuri, exprimat în procente:

R = 100 * (I1 / I2)

Exemplu. Dacă la declanșarea efectuată imediat ce s-a aprins semnalizatorul luminos al blitz-ului obținem I1 = 400, iar la o declanșare normală, cu condensatorul complet încărcat, obținem I2 = 500, atunci rezultă că prin declanșarea „grăbită” s-a generat:

R = 100 * (400 / 500) = 80%

deci 80% din energia luminoasă maximă.

În practica fotografică este mai ușor de folosit exprimarea variațiilor de iluminare în trepte de diafragmă. Pentru aceasta vom folosi relația:

D = ln(I1 / I2) / ln 2

unde I1 și I2 sunt indicațiile testerului, obținute așa cum am arătat mai sus, iar D este diferența de iluminare, în trepte de diafragmă. Pentru cei care nu vor să apeleze la o tabelă de logaritmi sau la calculator, în tabelul 1 sunt date valorile uzuale ale diferențelor de iluminare în funcție de raportul I1/I2.

Exemplu. Dacă pentru un blitz în condiții normale se obține indicația I1 = 800, iar prin aplicarea ecranului difuzant de lumină indicația testerului scade la I2 = 400, rezultă o diferență de iluminare între cele două situații:

D = ln(800 / 400) / ln 2 = 1 treaptă de diafragmă,

deci în cel de-al doilea caz trebuie deschisă diafragma cu o treaptă pentru a obține o expunere identică.

O mențiune despre blitz-urile cu computer. La acestea se poate testa constanța energiei luminoase furnizate, indiferent de distanța blitz-subiect. Testul se face plasând montajul pe un fundal uniform reflectant (de exemplu, un perete). Precauția este necesară pentru ca senzorul fotoelectric al blitz-ului, cu o directivitate unghiulară de 20-30°, să „vadă” același tip de subiect uniform, indiferent de distanță. Printr-o serie de măsurători se verifică cât este de constantă iluminarea subiectului pentru diverse distanțe blitz-subiect, în intervalul garantat de producător pentru fiecare „diafragmă computerizată”.

Se impune mai întâi o explicație privind semnificația numărului-ghid. El este caracteristic fiecărui blitz și permite determinarea, prin calcul, a diafragmei ce trebuie folosită la o distanță dată între blitz și subiect.

Numărul-ghid N este produsul diafragmă-distanță și este indicat pentru o sensibilitate a filmului de 100 ASA (21 DIN):

N = D * l

unde D este diafragma, mai exact indicele deschiderii relative f/d, care arată de câte ori d (diametrul pupilei de intrare a obiectivului) este mai mic decât distanța focală f, iar l este distanța blitz-subiect, exprimată în metri.

De regulă, numărul-ghid indicat de fabricant nu este riguros valabil în practică, din cauza prezenței unor suprafețe reflectante (pereți, tavan), a toleranțelor componentelor utilizate la construcția lămpii fulger, a uzurii progresive ș.a. De aceea se impune determinarea practică a valorii lui N. Operația se poate face prin probe pe film sau prin măsurarea cu testerul descris.

Se folosește ca etalon un blitz cu număr-ghid Ne cunoscut cu precizie și verificat (Format probe pe film) în condițiile camerei unde au loc măsurătorile cu testerul. Pentru o anumită distanță între lampă și fotodiodă se obține indicația Ie. Reluând apoi măsurătoarea cu blitz-ul necunoscut, situat la aceeași distanță, se obține Ix. Numărul-ghid necunoscut Nx se determină din relația:

În tabelul 2 sunt date câteva valori orientative pentru cei care doresc să evite calculele mai complicate.

Exemplu. Folosind un blitz cu numărul-ghid Ne = 16, se obține indicația Ie = 300. Un blitz necunoscut, în aceleași condiții de amplasare, dă indicația Ix = 900. Rezultă numărul-ghid al blitz-ului necunoscut: