双向照度数字测光仪

    目前国内外电子照相机均装有测光表,这类相机叫自动曝光(Automatic Exposure)照相机.根据其控制方式不同分为光圈优选式和快门优选式.无论采用哪一种形式,都必须先决定光圈F或曝光时间T这两个曝光参数中的一个.然而对于摄影者,经常要根据被摄对象的运动状态或景深的不同要求选择门优选或光圈优选.快门优选的相机,一旦速度快门选定后就不能随意改变光圈,这类相机就不能满足要求景深变化的摄影者.同理光圈优选的相机一旦光圈选定后就不能改变速度,这同样也不能满足要求拍摄运动对象的摄影者.还有一种叫程序快门式自动曝光照相机,其快门和光圈一一对应,不能任意选择,同样不能满足专业摄影者对光圈和速度的改变要求.双向照度测光仪创新之处在于对强、弱之间大照度范围能连续测光,声光指示及液晶数字显示.一改传统的测光表方式,既不是测光圈值F,也不是测快门速度1/T,而是测曝光值EV.因为EV值确定后,光圈F和快门速度1/T即可从曝光表上查出,F,T就可以按摄影者的要求随意选择,满足各种摄影要求,克服光圈优选、快门速度优选式的矛盾.这种测光仪测光准确,数字显示直观,测光范围大,并具有声光提示等智能化技术.

    目前国外内测光相机测光显示仍然以发光二极管定性指示强、中、弱测光结果.以数字显示大照度线性测光,双向监控测光结果尚属首创.

    1 工作原理

    图1是双向照度数字测光仪工作框图.

    从工作框图看主要分三大块,第一部分为测光数字显示电路[1],测光数字显示电路由SPD蓝硅光管将被摄对象的反射光转换为电信号,通过电流短路模式和RC滤波器送入A/D转换器,完成对光信号的线性模数转换.第二部分为双向照度超限声光提示电路[2],双向照度超限声光提示电路,它由强、弱光电转换器(光敏元件),CMOS比较、整形、量化、放大数字集成,CMOS集成声片,以及声光提示电路组成.第三部分闪光电路由低照度闪光启动电路,直流电压变换、整流、主电容器储能、触发系统以及闪光系统组成.

    测光电路用蓝硅光管SPD进行采光,将来自于被摄对象的光转换为电信号.由于硅光管SPD的短路电流与光照度呈现线性关系[3](光照度在0~20 000 lx范围内基本呈线性).而开路电压与光照度关系是非线性对数关系,故采用电流短路测量方式. SPD和电流短路模式电路组成短路模式的光电流输入电路.光电流由+IN、-IN脚输入大规模集成A/D转换器,完成对光电流的模数转换. A/D内部每个转换周期按自动调零(AZ)、正向积分(INT)、反向积分(DE)的顺序进行循环.设定计数脉冲的周期为TCP,每个测量周期共需4 000TCP.正向积分时间T1固定不变.LCD液晶屏显示值N将T1=1 000TCP,A/D基准电压VREF=100.0 mV代入上式得N =10VIN[1],而VIN= RINIIN[4].所以