Światłomierz

ŚWIATŁOMIERZE.

Obecnie używane są wyłącznie światłomierze fotoelektryczne, w których wykorzystane zostało zjawisko powstawania prądu elektrycznego w chwili padania światła na odpowiednio zbudowane ogniwo fotoelektryczne.

Istnieją dwa rodzaje światłomierzy fotoelektrycznych: selenowe, oparte na pomiarze prądu wytwarzanego przez działanie światła na ogniwo fotoelektryczne, oraz oporowe (siarczkowo-kadmowe), zaopatrzone we własne źródło prądu (bateryjka rtęciowa), dokonujące pomiaru zmian oporności fotoelementu, zachodzących pod wpływem światła w obwodzie z wmontowanym fotoelementem oporowym z siarczku kadmu.

Rysunek. Schemat budowy światłomierza selenowego.

Fotoelement światłomierza selenowego (rysunek) składa się z płytki żelaznej grubości ok. 1 mm, na którą nałożona jest cienka warstewka selenu. Warstwa selenowa jest z kolei pokryta bardzo delikatną folią z metalu szlachetnego, np. złota. Folia ta jest tak cienka, że przewodząc prąd elektryczny przepuszcza niemal w całości padające na nią promieniowanie świetlne. Gdy więc promień światła pada przez folię metalową na warstwę selenową, między folią a płytką powstaje słaby, lecz dający się już zmierzyć, prąd elektryczny. Folia wykazuje potencjał ujemny, a płytka żelazna — dodatni. Przez połączenie obu biegunów z galwanometrem uzyskuje się wychylenie igły, umożliwiające odczytanie pomiaru na odpowiedniej skali. Oczywiście, przyrządy takie muszą być bardzo precyzyjne.

Światłomierzem fotoelektrycznym można mierzyć intensywność światła odbitego od fotografowanego przedmiotu lub padającego na fotografowany obiekt. Większość światłomierzy fotoelektrycznych mierzy światło odbite od przedmiotu.

Światłomierze selenowe są tak zbudowane, że ich kąt widzenia jest możliwie dokładnie zbliżony do kąta widzenia normalnego obiektywu.

Rysunek. Schemat budowy światłomierza oporowego.

W światłomierzu oporowym (rysunek) oporność półprzewodnikowego fotoelementu CdS zmienia się proporcjonalnie do intensywności światła, padającego na światłomierz. W miarę wzrastania intensywności światła opór fotoelementu maleje. Źródłem prądu jest miniaturowa bateryjka rtęciowa o napięciu 1,3 wolta, której trwałość wynosi ok. 2 lata.

Światłomierze oporowe są teoretycznie od 100—150 razy czulsze niż selenowe. Mogą mieć one bardzo mały kąt widzenia (np. Lunasix Gossena ma kąt 30°, a są i o kącie 2°), podczas gdy światłomierze selenowe mają kąt widzenia zwykle ok. 60°. Zmniejszenie kąta widzenia korzystnie wpływa na precyzję pomiaru, gdyż można go kierować na najważniejsze części fotografowanego obiektu. Światłomierze oporowe są jednak kilkakrotnie droższe od selenowych, duże i dość ciężkie. Światłomierz tego typu, np. Lunasix Gossena waży ok. 200 g, jest tak duży jak aparat na format zdjęcia 18 X 24 mm i kosztuje dwa razy tyle, co światłomierz selenowy.

Światłomierze oporowe są z reguły wbudowane w aparaty z automatycznym pomiarem światła przez obiektyw. Jako osobny przyrząd są również wyrabiane przez wiele fabryk. Wysoka czułość światłomierzy oporowych jest bardzo cenna przy pracy w wyjątkowo trudnych warunkach (np. w nocy).

Światłomierz oporowy sprzężony z układem migawka-przysłona jest zasadniczym elementem konstrukcyjnym większości aparatów, wyposażonych w automatykę. Niektóre aparaty mają wbudowany w korpus światłomierz selenowy nie sprzężony z systemem migawka-przysłona (aparat Zenit E lub Praiktica LB).

Światłomierz powinien mieć duże, czytelne cyfry niezbyt gęsto leżące obok siebie, a konstrukcję mocną i odporną na wstrząsy.

Nie należy jednak sądzić, że światłomierz działa zupełnie automatycznie. Wychylenie igły zależy od ilości światła, które wpada do wnętrza przyrządu przez jego soczewkę. Jeżeli więc skieruje się go na czarną ścianę, na tle której siedzi biało ubrana osoba, to odczytany czas naświetlania będzie fałszywy, bo zależy on od ilości światła, jaką wysyła czarna ściana i osoba ubrana na biało, a więc czas ten jest znacznie dłuższy niż właściwy. Światłomierz daje zawsze sumę światła odbitego od płaszczyzny odpowiadającej kątowi obejmowanemu przez przyrząd. Należy wtedy jak najbardziej zbliżyć się do danej osoby, starając się, aby wypełniła ona cały kąt widzenia przyrządu i dopiero wtedy odczytać wynik. Przy oddalanym krajobrazie trzeba uważać, czy światłomierz nie wskazuje światła idącego z nieba oraz z ziemi (śnieg). Jeżeli niebo jest

oślepiająco jasne, suma ta będzie za mała, aby dać dobre zdjęcie terenu. Należy wtedy skierować światłomierz nieco w dół, aby zredukować ilość promieni z góry (nieba). Czas naświetlania określony przez przyrząd będzie wówczas dłuższy i bliższy właściwemu.