照相機(jī)構(gòu)造原理(16)——照相機(jī)曝光控制系統(tǒng).doc

照相機(jī)構(gòu)造原理（17）照相機(jī)曝光控制系統(tǒng)編者按：照相機(jī)的曝光控制系統(tǒng)主要是保證膠片獲得正確、合適的曝光量。照相機(jī)的測(cè)光系統(tǒng)根據(jù)被攝景物的亮度和使用膠片的感光度進(jìn)行測(cè)光和運(yùn)算后，照相機(jī)的曝光控制系統(tǒng)來(lái)控制照相機(jī)的曝光參數(shù)（光圈數(shù)、快門(mén)速度）。一、曝光控制系統(tǒng)的分類照相機(jī)的曝光控制系統(tǒng)主要是保證膠片獲得正確、合適的曝光量。照相機(jī)的測(cè)光系統(tǒng)根據(jù)被攝景物的亮度和使用膠片的感光度進(jìn)行測(cè)光和運(yùn)算后，照相機(jī)的曝光控制系統(tǒng)來(lái)控制照相機(jī)的曝光參數(shù)（光圈數(shù)、快門(mén)速度）。根據(jù)曝光參數(shù)的控制方式不同，可分為手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)和自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)。手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)是由攝影者根據(jù)測(cè)光顯示，手動(dòng)調(diào)節(jié)曝光參數(shù)，以達(dá)到合適的曝光。手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上和電路上都比較簡(jiǎn)單，因而成本較低，適合于大批量生產(chǎn)；缺點(diǎn)是要對(duì)測(cè)光顯示進(jìn)行主觀判斷和調(diào)節(jié)，必然不太方便和快捷。在自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)中，曝光參數(shù)是由照相機(jī)的控制系統(tǒng)自行調(diào)節(jié)控制的，故失誤少、精度高、操作簡(jiǎn)便，然而電路很復(fù)雜，成本較高。根據(jù)曝光控制系統(tǒng)所控制的曝光參數(shù)不同，可分為速度優(yōu)先方式、光圈優(yōu)先方式、程序控制方式和多模式控制方式。速度優(yōu)先方式就是預(yù)置快門(mén)速度，再根據(jù)測(cè)光的結(jié)果，手動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈；光圈優(yōu)先方式就是預(yù)置光圈數(shù)，再根據(jù)測(cè)光的要求手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)快門(mén)速度；程序控制方式就是使光圈和快門(mén)速度二者按設(shè)計(jì)好的程序同時(shí)變化，以獲得合適的曝光量；多模式控制方式就是同時(shí)具有上述兩種以上的控制方式的控制系統(tǒng)。在上述的幾種控制方式中，以光圈優(yōu)先方式的控制精度最高；其次為速度優(yōu)先方式，誤差將增大一倍；程序控制方式的控制精度最低，其誤差為前二者誤差之和。二、照相機(jī)的手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是要根據(jù)電測(cè)光的顯示，用手動(dòng)的方式來(lái)調(diào)節(jié)曝光參數(shù)，以獲得合適的曝光量。手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)的電測(cè)光顯示有以下三種：(l)表頭追針顯示方式 手動(dòng)調(diào)節(jié)曝光參數(shù)F或T，使追針與測(cè)光指針重合。(2)定點(diǎn)重合顯示方式 調(diào)節(jié)F或T，使指針定位在表示合適的曝光位置。(3)LED顯示方式 一般是在取景視場(chǎng)邊線安置三個(gè)LED，分別表示曝光合適、過(guò)曝和欠曝。調(diào)節(jié)F和T，使表示曝光合適的LED點(diǎn)亮，就可保證正確曝光。高檔的照相機(jī)則用多個(gè)LED來(lái)顯示攝影信息。目前，大部分手動(dòng)曝光控制的照相機(jī)都采用三個(gè)LED顯示方式。手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)有兩種，現(xiàn)分別介紹其工作原理。1、定點(diǎn)式電測(cè)光手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)在控制系統(tǒng)中，當(dāng)被攝景物的亮度變化時(shí)，測(cè)光元件所受的照度是保持不變的，始終保持在原設(shè)計(jì)的工作點(diǎn)上。其方法是：將曝光參數(shù)的調(diào)節(jié)元件放在測(cè)光元件的前端，組成一個(gè)檔光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使進(jìn)行測(cè)光元件上的光能量保持不變。擋光調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常由小孔板和工作曲線密度片組成。在測(cè)光元件CdS前面安放小孔板和密度片。小孔板與快門(mén)速度和膠片感光度聯(lián)動(dòng)，共有10個(gè)小孔，靠近測(cè)光元件CdS安放。密度片與光圈聯(lián)動(dòng)，密度連續(xù)變化，有7級(jí)可調(diào)的范圍，放在小孔板的前面。在ISO100時(shí)，測(cè)光聯(lián)動(dòng)范圍為EV4EV17，對(duì)于確定的CdS，在標(biāo)準(zhǔn)光照時(shí)其阻值即為定點(diǎn)測(cè)光時(shí)的阻值，調(diào)節(jié)Rs，使綠燈亮。如果光照超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)一定范圍，則“”或“”燈亮，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)小孔板(改變快門(mén)速度)或密度片(改變光圈值)，又可使進(jìn)入CdS的光照符合標(biāo)準(zhǔn)光照，綠燈亮，實(shí)現(xiàn)合適曝光。在定點(diǎn)控制系統(tǒng)中，對(duì)測(cè)光元件的非線性和值偏差要求不高，但對(duì)調(diào)節(jié)擋光的小孔板和密度片的線性要求較高。2、移點(diǎn)式電測(cè)光手動(dòng)曝光控制系統(tǒng)在該系統(tǒng)中，當(dāng)外界景物亮度變化時(shí)，測(cè)光元件所受的照度相應(yīng)變化，其工作點(diǎn)也發(fā)生相應(yīng)變動(dòng)。照相機(jī)都應(yīng)具有一定的測(cè)光范圍，因此測(cè)光元件的非線性將直接影響測(cè)光精度。測(cè)光范圍大，所引入的誤差也就越大。由于CdS在高、低照度時(shí)值偏離較大，在移點(diǎn)式測(cè)光系統(tǒng)中將引入較大的非線性誤差，所以通常采用線性良好的SPD用作為測(cè)光元件，但工作曲線其價(jià)格高，配合電路復(fù)雜，因此僅應(yīng)用在單鏡頭反光照相機(jī)中。被攝景物亮度通過(guò)SPD轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娏?，?jīng)運(yùn)算放大和對(duì)數(shù)壓縮后輸入IC，輸入量反映了亮度值BV。由預(yù)置電位器Rs/t輸出的電壓Us/t反映快門(mén)的時(shí)間值TV和膠片的速度值SV；由預(yù)置電位器Ra輸出的電壓Ua反映了鏡頭的光圈值A(chǔ)V。Us/t和Ua也輸入到IC，由IC進(jìn)行放大和比較，經(jīng)A/D變換后驅(qū)動(dòng)三個(gè)LED作相應(yīng)的顯示。調(diào)節(jié)光圈（改變Ua即改變AV值）或快門(mén)速度、膠片感光度（改變Us/t即改變TV、SV）使綠燈亮，即可獲得合適的曝光。三、照相機(jī)的自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)照相機(jī)的自動(dòng)曝光控制，最早是以曝光表表頭控制的速度優(yōu)先光圈自動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)的。目前在自動(dòng)控制中這種方式已