Простой тестер шторно-щелевого затвора из фотодиодов BPW34, фонарика и звуковой карты
Проверка состояния затвора особенно важна для старых плёночных камер: со временем пружины теряют характеристики, шторки начинают двигаться неравномерно, а реальные выдержки заметно расходятся с номинальными. Возить аппарат к мастеру в другой город неудобно, поэтому для бытовой диагностики можно собрать компактный измерительный прибор из доступных компонентов.
Такой тестер затвора фотоаппарата состоит из трёх фотодиодов BPW34, механического выключателя, резистора, микрофонного кабеля и корпуса, изготовленного на 3D-принтере. Конструкция получается недорогой и не требует сложной электроники, осциллографа или специализированного стенда.
Фотодиоды размещаются в одну линию, причём каждый из них смещён к определённому краю кадрового окна. Датчик можно установить в камеру, а затем повторить измерение, развернув его на 180 градусов. Сравнение результатов помогает обнаружить клин, торможение или различия в скорости движения шторок по ширине кадра. Подробное описание конструкции и методики измерений представлено в материале о тестере затвора фотоаппарата на фотодиодах BPW34.
Корпус рассчитан на сборку без клея: детали защёлкиваются, а выводы фотодиодов вставляются в подготовленные отверстия и отгибаются с обратной стороны. Датчики соединяются параллельно. Крайние элементы подключаются через механический выключатель, для которого в задней крышке предусмотрено окно размером 6×11 мм.
В качестве источника света используется яркий фонарик. Его устанавливают на расстоянии примерно 25-35 см от камеры строго перпендикулярно резьбовому соединению объектива. Сигнал с фотодиодов подаётся на микрофонный вход компьютера, а запись выполняется в Audacity. Для анализа можно использовать максимальное программное усиление, если уровень сигнала оказался небольшим.
Принцип работы устройства достаточно прост. Под воздействием света кристалл BPW34 создаёт фототок величиной в несколько микроампер. Нагрузочный резистор сопротивлением 470-1000 Ом преобразует этот ток в напряжение, подходящее для входа звуковой карты. Небольшое сопротивление одновременно уменьшает постоянную времени цепи и ускоряет разряд паразитной ёмкости фотодиода. Благодаря этому быстрые изменения освещённости фиксируются без заметного сглаживания, а форма импульса остаётся хорошо различимой на графике.
Как читать график в Audacity
При увеличении записи на графике видны три характерных участка: начало подъёма, плато и начало спада. Когда первая шторка открывает область над фотодиодом, сигнал начинает расти. Плато соответствует моменту, когда датчик полностью освещён. После начала движения второй шторки световой поток уменьшается, и на графике появляется спад.
Для измерения выдержки используется интервал между началом подъёма и началом спуска. Он показывает фактическое время, в течение которого конкретная точка кадрового окна оставалась открытой. Таким способом выполняется проверка затвора фотоаппарата не только по общей выдержке, но и по равномерности экспонирования разных участков кадра.
У метода есть ограничение: если ширина щели меньше размера кристалла фотодиода, измерение коротких выдержек может оказаться неточным. При необходимости чувствительную область можно частично закрыть непрозрачной маской, оставив открытым участок требуемой ширины. Это позволяет адаптировать тестер под конкретную задачу.
Три фотодиода дают возможность сравнить работу затвора в начале, середине и конце кадрового окна. На практике такая схема особенно полезна для выдержек 1/250 секунды и короче. При выдержках 1/125 секунды и длиннее обычно достаточно центрального датчика: длительность сигнала получается более протяжённой, а измерение - удобнее.
Настройка на примере "Зенита-ЕТ"
Проверку механизма разумно начинать с выдержки 1/30 секунды. Теоретически полное открытие кадрового окна при этом режиме должно занимать около 33 мс, хотя точное значение для 1/32 секунды составляет примерно 31,25 мс.
После регулировки конкретного "Зенита-ЕТ" измеритель показал 28 мс. На первый взгляд это может выглядеть как слишком короткая выдержка, однако норматив ГОСТ 19821-83 допускает для подобных затворов отклонение от +36 до −28 процентов. До настройки камера показывала менее 22 мс, то есть уже выходила за допустимый диапазон.
Баланс шторок удобно оценивать на выдержке 1/250 секунды. Центральный фотодиод в данном случае показал ровно 4 мс - математически идеальное значение для номинальной выдержки. Однако сравнение трёх каналов выявляет особенность шторных затворов, применявшихся в камерах Leica-типа, включая ФЭД, "Зоркий" и "Зенит".
Шторки обладают массой и инерцией, поэтому не могут мгновенно выйти на максимальную скорость. Во время движения они постепенно ускоряются. Из-за этого в конце кадрового окна шторки перемещаются быстрее, чем в начале, и фактическая ширина щели может меняться по полю кадра.
Иногда советуют замедлить вторую шторку, ослабив натяжение её пружины. На практике такой способ оказывается проблемным. На "Зените-ЕТ" и "Зорком-4" добиться заметного выравнивания удавалось только при почти полном ослаблении пружины. После этого затвор становился нестабильным: выдержки начинали плавать, а спусковой механизм терял надёжность.
Поэтому юстировка затвора фотоаппарата должна проводиться постепенно. Сначала следует измерить работу механизма на нескольких выдержках, затем сравнить показания крайних и центрального датчиков и лишь после этого менять натяжение пружин или положение регулировочных элементов. Без измерительного контроля легко заменить одну проблему другой.
Самодельный прибор не заменяет полноценный сервисный стенд, но позволяет быстро оценить состояние камеры, выявить неравномерность и понять, нужен ли ремонт затвора фотоаппарата. Он также полезен после профилактики: повторная запись показывает, дала ли регулировка реальный результат или изменила только одну из характеристик механизма.
Для более точной диагностики фотоаппарата желательно проводить серию измерений при одинаковом освещении, положении фонарика и температуре. Результаты стоит сохранять, чтобы сравнивать состояние затвора до и после обслуживания. Если показатели заметно меняются от спуска к спуску, проблема может быть связана не только с натяжением шторок, но и с загрязнением, состоянием тормозов, смазки или подшипников механизма.
