Технические показатели фотовспышек

К техническим показателям фотовспышек, характеризующим их свойства, относятся: ведущее число, электрическая энергия вспышки, продолжительность вспышки, угол рассеяния света, вид источника питания и его напряжение.

Ведущее число характеризует осветительные свойства фотовспышки, по нему можно выбрать нужную диафрагму, чтобы на определенном расстоянии от фотовспышки получить нормально экспонированный негатив. Ведущее число N определяется как произведение- числа диафрагмы К на расстояние l от вспышки до фотографируемого объекта (в метрах): N=Kl
Ведущее число зависит от энергии вспышки, угла рассеяния светового пучка, конструкции отражателя (формы, размеров, качества поверхности) и чувствительности пленки. Обычно в инструкциях по эксплуатации фотовспышек указывается ведущее число для пленки чувствительностью 65 ед. ГОСТ. Для каждого типа фотовспышки оно определяется практически. При переходе к пленке другой чувствительности 8 х ведущее число Nх находят по формуле:

где N - ведущее число вспышки при светочувствительности 65 ед. ГОСТ.
При изменении светочувствительности пленки в два раза ведущее число изменяется в 1,41 раза.
Процесс вспышки кратковременен, и поэтому выбор экспозиции возможен только путем изменения диафрагмы: K=N/l.

Зная ведущее число, можно рассчитать калькулятор фотовспышки, позволяющий найти число диафрагмы в зависимости от светочувствительности фотопленки и от расстояния между фотовспышкой и фотографируемым объектом. На рис. 3 показан калькулятор фотовспышки ФИЛ-41М. При определении значения диафрагмы вращением внешнего диска 1 калькулятора устанавливают отметку, обозначающую чувствительность пленки, против стрелки, находящейся на внутреннем диске 2 в зависимости от расстояния в метрах (м) или футах (ft). Основное требование, предъявляемое к фотовспышкам, - это высокая освещенность объекта. Световая энергия определяется как произведение среднего светового потока вспышки на ее длительность и пропорциональна электрической энергии заряда конденсатора: W=CU2/2, где W - энергия заряда, Дж; С - емкость конденсатора, Ф; U - напряжение, до которого заряжается конденсатор, В.

Изменяя емкость С и напряжение заряда конденсатора U, можно регулировать энергию вспышки. Например, если напряжение заряда конденсатора U= 300 В, емкость С = 800 мкФ, то электрическая энергия вспышки

W=l0^-6 •800- 300²/2 =36 Дж.

В действительности конденсатор разряжается через лампу не полностью (см. рис. 1,б) и, следовательно, энергия вспышки получается несколько меньше, чем энергия заряда:

W=C(U²заж-U²г)/2,

где Ur - напряжение гашения (обычно 50-60 В). Поэтому в нашем примере получим более точное значение энергии вспышки:

W=10^-6 •800(300²-50²)/2= 35 Дж.

Для практических расчетов такая погрешность вполне допустима. Время заряда накопительного конденсатора С1 (см. рис. 2) определяет готовность фотовспышки к работе. Очевидно, чем быстрее зарядится конденсатор С1 до рабочего напряжения лампы, тем чаще можно делать вспышки. Чем больше емкость накопительного конденсатора С1 и чем больше сопротивление резистора R1, тем больше нужно время tз2> > tз1, чтобы напряжение на конденсаторе достигло значения Uзаж (рис. 4, а). При увеличении напряжения Uзаж2, до которого заряжается конденсатор, и неизменных значениях С1 и R1 время заряда также увеличивается: tз2>tз1 (рис. 4,б). Рабочее напряжение и емкость накопительного конденсатора определяется фактором нагрузки Н= CU⁴, превышать который недопустимо.

Во время вспышки выделяется не только световая энергия, но и тепловая. Это приводит к нагреву импульсной лампы и элементов схемы. Поэтому исходя из средней допустимой мощности рассеяния лампы устанавливают допустимый период следования вспышек

t = W/Pсp,

где W - энергия заряда, Дж; Рср - средняя мощность, Вт. Указанный в техническом паспорте фотовспышки период следования не должен уменьшаться при ее эксплуатации.
Конденсатор разряжается через сравнительно малое внутреннее сопротивление лампы, и поэтому продолжительность вспышки незначительна, от десятых долей до единиц миллисекунд. Обычно длительность вспышки измеряется временем, в течение которого световой поток уменьшается до 35% своего максимального значения.