Автомат для фотопечати с оптическим монитором

Опыт работы с различными устройствами для автоматизации фотопечати выявил ряд присущих им недостатков. Это в первую очередь либо погрешности экспозиции (в автоматах), либо затраты времени на предварительный замер освещенности (в полуавтоматах), что резко снижает к ним интерес при поточной печати, когда требуется и быстрота, и точность.

В предлагаемом приборе автор сделал попытку объединить достоинства и устранить недостатки имеющихся конструкций. Прибор поможет как любителям, так и профессионалам исключить ошибки экспозиции и увеличить скорость фотопечати вследствие того, что замер яркости отраженного от фотобумаги света происходит во время экспозиции с автоматической ее дозировкой от 1 до 32 с. При этом фотоприемник предварительно устанавливают в интересующую фотолюбителя часть кадра по оптическому монитору, установленному рядом с объективом увеличителя, то есть перед глазами фотографа. Автомат может работать как в автоматическом, так и ручном режимах, а также как трехканальный таймер; при цветной печати аддитивным способом — поддерживать пропорциональные экспозиции при синем, зеленом и красном светофильтрах.

Для повышения точности экспозиции в автомате применены следующие схемные решения:

а) улучшение люкс-амперной характеристики фоторезистора и уменьшение его инерционности доэкспозицио н- ной подсветкой;

б) для усиления фотосигнала на базе ОУ с большим входным сопротивлением используют логарифмический усилитель;

в) времязадающая цепь рассчитана в соответствии с функцией относительных экспозиций;

г) схема и юстировка прибора исключают влияние темнового тока.

Принцип действия — отраженный от фотобумаги световой поток проецируется на экран монитора с помощью объектива и зеркала. На подвижном экране получается неперевернутое изображение кадра, в сюжетно важную часть которого устанавливают фотоприемник, закрепленный на подвижной системе. Если фотограф желает замерить интегральную яркость, достаточно переместить экран в зону нерезкости (размытое изображение). Оптическая схема показана на рис. 94. Фотоприемник включен в плечо измерительного моста, сигнал разбалансировки которого усиливается логарифмическим усилителем. По выходному сигналу с усилителя в соответствии с графиком (рис. 95) будет вырабатываться компаратором временной интервал работы реле коммутации лампы увеличителя и неактиничного освещения.

Рис. 94. Оптическая схема: 1 — негатив; 2 — объектив увеличителя; 3 — зеркало, 4 — экран, 5 — зона перемещения экрана, 6 — винт регулировки угла наклона монитора, 7 — винт хода экрана, 8 — фотобумага

/—32 — интервал работы в автоматическом режиме

Подробней работу блока управления рассмотрим на принципиальной схеме (рис. 96). В исходном положении включено неактиничное освещение через контакты К 1.1 поляризованного реле и подсветка фоторезистора через контакты К1.2. При нажатии кнопки Пуск контактами QB1.2 закорачивается конденсатор цепочки СЗ, R18, С5, а контактами QB1.1 включается реле К1, которое своими контактами К 1.1, К 1.3, К 1.4 включает увеличитель и выключает фонарь, а контактами К 1.1 включает реле К2 и отключает подсветку. Контактами К 2 .1 и К2.2 подается на схему напряжение ±9 В. Фоторезистор с переменным сопротивлением R5 и резистором R4, улучшающими его люкс-амперную характеристику, включен в мостовую схему с плечами R 3, R 8, R 7.

Рис. 96. Принципиальная электрическая схема автомата для фотопечати с оптическим монитором

В приборе используется участок экспозиций для средней чувствительности бумаги от 1 до 32 с. При совпадении сигналов на входах компаратора на выходе появляется О уровня — сигнал, который переключает реле К 1 ; схема приходит в исходное состояние. В ручном режиме контактом SB4.1 размыкается цепь; реле К 1 переключается по отключению переключателя SB4. В режиме Таймер напряжение сравнения подается через SB5 со стабилитрона УДЗ, то есть фиксированного уровня, и тогда сопротивлениями R19, R21, R22 можно выставлять заранее отградуированный временной интервал, выбор которого осуществляется переключателями SB1, SB2, SB3.

Наладку прибора начинают с проверки монтажа и режимов работы каскадов с имитацией изменения входного сигнала и настройки в соответствии с графиком (рис. 95) цепочки СЗ, R18, С5, С 4 , R21, R20 (при этом напряжение замеряют относительно земли на сопротивлении R21). Затем настраивают схему в реальных условиях, пользуясь тест-негативом (серая шкала), свежим стандартным проявителем, контролируя при этом напряжение питания. Во время работы прибора изменения напряжения в сети не влияют на точность экспозиции, так как отслеживается реальный световой поток. При цветной печати, чтобы сохранить постоянство цветовой температуры источника света, необходима стабилизация напряжения питания.

По тест-негативу делают на нормальной фотобумаге (№ 3) контрольные отпечатки, подобрав освещенность, соответствующую 32 с правильной экспозиции. После чего сопротивлением R13 выставляют условный О по графику рис. 95; при этом за 1 принимают максимальную амплитуду выходного сигнала ОУ, а фотоприемник находится в середине проекции серой шкалы. Затем сопротивлением R21 (установка чувствительности фотобумаги) находят необходимую выдержку. Сопротивлениями R19 и R22 подбирают правильную экспозицию для мягкой и контрастной бумаги. Выставленный предварительно сопротивлением R14 коэффициент усиления логарифмического усилителя должен быть таким, чтобы максимальная амплитуда на выходе была при световом потоке, соответствующем 1 с правильной экспозиции.

Стрелочный индикатор используют при наладке прибора для контроля кадрирования и при выборе контрастности фотобумаги. Стрелочный индикатор может быть заменен любым цифровым измерителем напряжений.

Конструкция прибора показана на рис. 97, а его установка на увеличителе Крокус — на рис. 98. В принципе монитор может быть приспособлен к любому увеличителю.

С помощью салазок 5 монитор крепят к раме объектива увеличителя таким образом, чтобы объектив 2 (линза + 10 Дптр) предельно приблизить к объективу увеличителя, уменьшив тем самым параллакс. Зеркало 4 установлено под углом 45° и направляет ход лучей на подвижный экран 1 (матовое стекло в оправе 60 • 60 мм). Для обеспечения резкого изображения на экране при всем диапазоне изменения масштаба увеличения экран перемещают с помощью винта 6 на 30 мм. Подвижной системой (пантографом) 3 фотоприемник 7 устанавливают в любую точку экрана (перед ним), что позволяет снимать более сильный сигнал. В непосредственной близости от фотоприемника располагают светодиодную подсветку 8.

Рис. 97. Конструкция монитора

Рис. 98. Установка монитора на фотоувеличителе Крокус

На рис. 99 показан вариант конструктивного исполнения электронного блока. На лицевую панель выведены три клавиши переключателей выбора чувствительности фотобумаги / и ручки 2 установки чувствительности или временного интервала в режиме Таймер, а также клавиши переключателей Авт /Ручн 3 и Таймер 4. Сверху расположены кнопка 5 Пуск и стрелочный индикатор 6. Сбоку имеется разъем подключения фотоприемника и подсветки 7, сзади разъемы подключения увеличителя, фонаря и питания 8.

Рис. 99. Вариант исполнения электронного блока

Питание схемы рассчитано на напряжение ±9В , возможно использование двух аккумуляторных батарей 7Д-0,115-У 1.1. Поляризованное реле К1-РПС 32А, паспорт РС 4 .520.219, реле К2-РКГ15, паспорт 301.11.231181. Оксидные конденсаторы: СЗ, С 4 , С5, С6, К50-60 или К53-ЧА; конденсаторы неполярные C1, C2, С7-К53-7. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125; подстроечные — СП5-16ВА-0,25; переменные сопротивления — СП2-2-0,5. Переключатели SB1, SB2, SB3 — П2К с зависимой фиксацией, SB4 — с возвратом повторным нажатием; QB1 —без фиксации.

Прецизионное реле времени

Реле времени предназначено для многократного отсчета экспозиции фотобумаги в широком диапазоне. Интервал времени и текущее время отображаются на цифровом табло. Набор времени отсчета производится с помощью клавиатуры. Кроме того, реле времени имеет второй канал отсчета, индикацию состояния которого можно использовать при проявлении фотобумаг.

Максимальное время отсчета по обоим каналам — 9999 с , минимальное по первому каналу — 0,01 с, по второму — 1с.

Реле времени реализовано на базе БИС широко распространенной серии микроконтроллеров К145ИК19, ориентированной на решение задач реального масштаба времени. Наиболее известной и доступной микросхемой этой серии является часовая БИС К145ИК1901, схема К145ИК1909 во многом похожа на К145ИК1901 и позволяет простыми средствами создать двухканальное реле времени с высокими техническими параметрами: диапазон времени отсчета по первому каналу от 0,01 до 999 с с дискретностью установки времени 0,01; 0,1 и 1,0 с; по второму каналу диапазон отсчета от 1 до 9999 с с дискретностью в 1 с. Погрешность отсчета времени определяется только точностью установки частоты кварца и может составлять до ± (1Х10^-2 – 1Х10^-3)% По первому каналу возможно прерывание и повторный пуск отсчета в пределах заданного интервала времени, индикация остаточного времени экспозиции. По второму каналу время отсчета задается перед пуском, индикация текущего времени не предусмотрена. В обоих каналах возможно любое количество раз воспроизведения заданного временного интервала (при сохранении питания на микросхеме). Считывание установок обоих каналов возможно в любой момент времени, пуск каналов — независимый.

Устанавливают время отсчета путем изменения содержания разрядов на +1 и путем переноса запятой (для первого канала), а также сброса набранного значения. Стабилизация частоты генератора осуществляется кварцем РК-72 или РВ-72 частотой 32 768 Гц, используемым в наручных или настольных часах.

Наилучшим по простоте схемотехники является использование индикаторов ИВЛ-2-7/5, ИВЛ-3-7/5 или ламп ИВ-3 и ИВ-6. При этом нужно обеспечить необходимое напряжение накала и соединить один из выводов обмотки канала через стабилитрон КС 168В; КС170А соединить с минусом источника напряжения 27В , применяемого для питания схемы. Однако, учитывая зеленый цвет свечения индикатора и нежелательность подбора цветного светофильтра, в схеме установлен красный светодиодный индикатор АЛС311А, а также АЛС328, АЛС329, АЛС330 с буквенными индексами Б или Г.

Микросхема допускает ток нагрузки до 2 мА на вывод сегментов; при этом токе индикация хорошо видна.

Развязка выводов управления может осуществляться оптроном или с помощью реле. На схеме рис. 100 показан вариант оптронной развязки лампы увеличителя (первый канал) через оптроны V7, V8 и симистор V9, вариант релейной развязки лампы фонаря, как не требующий высокого быстродействия (второй канал). По желанию оба канала можно выполнить идентично.

Клавиатура управления содержит 15 кнопок, например КМ-1, МП-7, МП-3 и т. п. Возможно использовать наборное поле калькулятора. Кроме того, для включения лампы увеличителя во время наводки на резкость использован обычный тумблер, например МТ-1. Схема питается от любого источника с напряжением 27В и потребляет ток не более 30 мА. Изготовлена она на плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита размером 100Х150 мм. Правильно собранная схема никакой наладки, кроме проверки частоты генерации кварцевого генератора (на выводе 2 или 3 по отношению к выводам 4, 11, 12, 24) или регулировки ее конденсатором Сз (до совпадения со значением 32768 Гц), не требует. Канал оптронной развязки допускает использование ламп накаливания мощностью до 500 Вт без установки симистора V9 на радиатор.

Микросхема К145ИК 1909 замены не имеет, мостовой выпрямитель КЦ407 может быть заменен на любой другой (КЦ402, КЦ405 или четыре диода).

Резисторы и конденсаторы — любого типа. Оптроны АОУ103Б, АОУ103В замены не имеют. При их отсутствии придется применить реле с подходящим током срабатывания и мощностью контакта.

В целом схема надежна в работе и не критична в монтаже.