GB∕T 8338-2023 照相機(jī)快門時(shí)間的測(cè)量

CCSN46照相機(jī)快門時(shí)間的測(cè)量國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4符號(hào) 45所需特性及其公差 55.1曝光時(shí)間 55.2(閃光同步)延遲時(shí)間 6試驗(yàn)方法 76.1總則 76.2儀器設(shè)備 76.3鏡間快門測(cè)試 86.4焦平面快門測(cè)試 97注解 7.2檢測(cè)方法 附錄A(規(guī)范性)試驗(yàn)方法 A.1總則 A.2儀器設(shè)備 A.3鏡間快門測(cè)試 A.4焦平面快門測(cè)試 參考文獻(xiàn) I——修改了范圍的內(nèi)容(見(jiàn)第1章，2005年版的第1章);間術(shù)語(yǔ)及其定義(見(jiàn)第3章);2005年版的3.2);版的第6章);——2005年首次發(fā)布為GB/T8338—2005;1照相機(jī)快門時(shí)間的測(cè)量本文件界定了照相機(jī)中使用的所有類型快門曝光時(shí)間的術(shù)語(yǔ)和定義，同時(shí)規(guī)定了所有類型快門的曝光時(shí)間標(biāo)記及其公差，并定義了安裝在照相機(jī)中并影響曝光控制、快門閉合和與閃光同步的所有類型機(jī)械快門特性。本文件描述的常規(guī)制造測(cè)試和質(zhì)量控制的測(cè)試方法適用于需要接近相機(jī)的焦平面測(cè)試，不適用于組裝完成的數(shù)碼照相機(jī)。2規(guī)范性引用文件本文件沒(méi)有規(guī)范性引用文件。下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。鏡間快門frontshutter鏡頭內(nèi)的快門。焦平面快門focal-planeshutter焦平面前的快門。有效曝光時(shí)間effectivetime落在圖像區(qū)域內(nèi)的光量的最佳度量。 (1)2式(2)僅適用于W≥d./A的情況，在圖像區(qū)域中心測(cè)量的有效時(shí)間。全曝光時(shí)間totaltime圖像區(qū)域中任意點(diǎn)曝光的全部時(shí)間。 (3)注3:該式在漸暈存在的情況下不準(zhǔn)確。圖1為焦平面快門的全曝光時(shí)間示意圖：圖1焦平面快門的全曝光時(shí)間快門效率shutterefficiency7有效曝光時(shí)間與全曝光時(shí)間之比(%)。3曝光時(shí)間的波動(dòng)fluctuationofexposuretp從五個(gè)連續(xù)測(cè)量值獲得的有效曝光時(shí)間穩(wěn)定性。 (5)有效曝光時(shí)間間隔率ratiooftwoadjacentexposuretimes9從五個(gè)連續(xù)測(cè)量值獲得的兩個(gè)相鄰快門速度擋的平均值的比值。曝光的不均勻性non-uniformityofexposurer單次曝光過(guò)程中，由于快門與主平面重合性的欠缺(對(duì)鏡頭快門)或者由于幕簾速度或縫寬的變化(對(duì)焦平面快門)所引起的有效曝光時(shí)間的偏差。 (7)總曝光時(shí)間overalltimeT像面上所有點(diǎn)曝光完畢所經(jīng)歷的時(shí)間。閃光同步延遲時(shí)間photoflashsynchronizationdelaytime從快門同步觸點(diǎn)初始關(guān)閉到快門元件移動(dòng)到指定位置的時(shí)間間隔(見(jiàn)5.2)。4X觸點(diǎn)XcontactM觸點(diǎn)Mcontactc曝光時(shí)間公差f膠片感光度公差H曝光量(照度對(duì)時(shí)間的積分)ta延遲時(shí)間，單位為秒(見(jiàn)圖2和3)V?轉(zhuǎn)鼓圓周線速度W焦平面幕簾的縫寬55所需特性及其公差5.1曝光時(shí)間形成系列的理論曝光時(shí)間以秒為單位，由式(8)給出： (8)tg——理論曝光時(shí)間，單位為秒(s);n——快門有效曝光時(shí)間系列的序列系數(shù)，為任意的整數(shù)，單位表示為Ev或擋?？扉T的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5.1.2中規(guī)定的公差，提供從以下系列中選擇的曝光時(shí)間?！?,4,2,1,1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64,1/128,1/2565.1.1曝光時(shí)間標(biāo)記曝光時(shí)間應(yīng)標(biāo)記為5.1中規(guī)定的系列倒數(shù)的下列舍入值。其中大于1s的曝光時(shí)間不用倒數(shù)標(biāo)識(shí)，但應(yīng)采用顏色或其他標(biāo)識(shí)方法予以區(qū)分：……8,4,2,1,2,4,8,15,30,60,1最高的曝光時(shí)間標(biāo)記值可不采用該系列值，但以其較低數(shù)開始的整列標(biāo)記值應(yīng)采用該系列值，延伸程度視具體需要而定。有效曝光時(shí)間誤差、有效曝光時(shí)間不穩(wěn)定性、有效曝光時(shí)間間隔率和有效曝光時(shí)間不均勻性的公差應(yīng)如表1所示(另見(jiàn)7.1)。式(9)以秒為單位，適用于曝光時(shí)間的公差：n——快門有效曝光時(shí)間系列的序列系數(shù)，為任意的整數(shù)，單位表示為Ev或擋；b——有效曝光時(shí)間誤差，單位為秒(s)。曝光時(shí)間p9r1/125及以上1/125以下·附錄A中計(jì)算并列出了各個(gè)曝光時(shí)間的容許在一10℃至40℃的范圍內(nèi)，不應(yīng)超過(guò)表1中規(guī)定的公差，但在一10℃至0℃的范圍內(nèi)，b的公差6可超過(guò)0.25Ev。此外，10℃~0℃之間的相對(duì)濕度不應(yīng)超過(guò)50%,0℃~40℃之間的相對(duì)濕度不應(yīng)超5.2(閃光同步)延遲時(shí)間閃光同步延遲時(shí)間和最小接觸持續(xù)時(shí)間應(yīng)如表2所示。表2鏡間快門延遲時(shí)間同步觸點(diǎn)的延遲時(shí)間最小接觸持續(xù)時(shí)間X一光圈時(shí)(B)和最短曝光時(shí)間全開時(shí)段的中間點(diǎn)(C)之間(見(jiàn)圖2)只要快門允許超過(guò)80%的光進(jìn)入鏡頭的最大光圈，觸點(diǎn)的閉合可以在時(shí)間點(diǎn)(C)之后發(fā)生M從觸點(diǎn)(A)閉合到快門允許80%的光進(jìn)入鏡頭最大光圈時(shí)(B)的時(shí)間間隔(見(jiàn)圖2)·不適用于具有根據(jù)曝光時(shí)間改變時(shí)間延遲機(jī)構(gòu)的快門。圖2鏡間快門延遲時(shí)間同步延遲時(shí)間和最小接觸持續(xù)時(shí)間應(yīng)如表3所示。7表3焦平面快門的延遲時(shí)間同步觸點(diǎn)延遲時(shí)間最小接觸持續(xù)時(shí)間X觸點(diǎn)應(yīng)在快門全開后(R點(diǎn)和S點(diǎn)之前0.5ms)閉合[見(jiàn)圖從觸點(diǎn)閉合(O)到快門開始打開(P)的時(shí)間間隔[見(jiàn)圖見(jiàn)ISO10330.6試驗(yàn)方法6.1總則X焦平面快門延遲時(shí)間適用于各類快門的測(cè)試方法采用了數(shù)字讀數(shù)，因此用于日常生產(chǎn)檢驗(yàn)和質(zhì)量控制時(shí)，既快捷又方便。通常，該方法僅適用于時(shí)間一照度曲線的特性與附錄A中所述的圖解方法相符合，并能使用該方法的快門.6.2儀器設(shè)備光源由燈和漫射屏組成。在漫射屏表面上任一點(diǎn)法線方向所測(cè)得的亮度應(yīng)大于最大亮度的95%,且亮度不均勻性不得超過(guò)±5%。在與漫射屏法線成60°范圍內(nèi)的任何角度上所測(cè)得的亮度，不應(yīng)小于漫射屏法線方向上所測(cè)亮度的85%。8光接收器、電纜及記錄儀所組成的裝置，在0Hz～100/t。Hz范圍內(nèi)，頻率響應(yīng)應(yīng)在±3dB之內(nèi)。例如，全曝光時(shí)間為1ms時(shí)，頻率響應(yīng)范圍至少應(yīng)為0Hz～100kHz,在此范圍內(nèi)正弦波輸入時(shí)應(yīng)有約50%的功率輸出(即70%的電壓輸出)。在快門全開時(shí)最大照度E。的1%～100%范圍內(nèi)的靈敏度應(yīng)為線性。光接收器的靈敏度應(yīng)足夠大，以保證接收到通過(guò)快門的全部光線(見(jiàn)圖4)。圖4鏡間快門曝光時(shí)間測(cè)量的測(cè)試裝置計(jì)時(shí)器應(yīng)具有時(shí)間基準(zhǔn)、范圍選擇和靈敏度調(diào)節(jié)。時(shí)間基準(zhǔn)的頻率應(yīng)大于或等于被測(cè)快門最小有效曝光時(shí)間倒數(shù)的100倍。6.3鏡間快門測(cè)試測(cè)試裝置如圖4所示。拍攝鏡頭應(yīng)采用全開的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。將一束均勻的光束通過(guò)快門，照射在控制計(jì)時(shí)器的光接收器(6.2.2)上，當(dāng)光接收器輸出處于與6.3.2.1和6.3.2.2測(cè)量的時(shí)間(t?；騮.)相對(duì)應(yīng)的水平時(shí)，調(diào)整儀器的靈敏度以開始和停止計(jì)時(shí)。將計(jì)時(shí)器的靈敏度或光強(qiáng)度調(diào)整到當(dāng)光接收器的輸出為(1%±0.5%)E。時(shí)開始和停止計(jì)時(shí)。9將計(jì)時(shí)器的靈敏度或光強(qiáng)度調(diào)整到當(dāng)光接收器的輸出為E。的某一分?jǐn)?shù)值時(shí)開始或停止計(jì)時(shí)，該分?jǐn)?shù)值與最大照度的乘積應(yīng)等于快門曲線下的面積。按以下規(guī)則測(cè)定：b)讀取曲線升降部分被t.截取處離基線的高度(E);c)該高度E除以E。即為照度的分?jǐn)?shù)值，到達(dá)該值時(shí)開始和停止有效曝光時(shí)間的測(cè)量。M型閃光燈同步延時(shí)測(cè)試：調(diào)節(jié)計(jì)時(shí)器從同步觸點(diǎn)閉合時(shí)開始測(cè)試，至光接收器輸出為0.8E。時(shí)X型閃光燈同步觸點(diǎn)閉合時(shí)間：調(diào)節(jié)計(jì)時(shí)器從光接收器輸出為0.8E。時(shí)開始測(cè)試，至同步觸點(diǎn)閉合時(shí)終止，測(cè)得值與圖2中BC時(shí)間間隔進(jìn)行比較。6.4焦平面快門測(cè)試測(cè)試裝置如圖5所示(參見(jiàn)7.2)。 圖5焦平面快門時(shí)間測(cè)量的測(cè)試裝置使用與鏡間快門類似的方法，對(duì)快門狹縫通過(guò)光接收器上平行狹縫進(jìn)行計(jì)時(shí)來(lái)測(cè)量有效曝光時(shí)間。當(dāng)光接收器(6.2.2)輸出對(duì)應(yīng)于0.5E。時(shí)(當(dāng)一半入口狹縫暴露時(shí)),調(diào)整計(jì)時(shí)器(6.2.3)開始測(cè)量，當(dāng)輸出降至0.5E。時(shí)(當(dāng)一半入口狹縫再次被覆蓋時(shí)),停止測(cè)量。注意按6.3.2要求調(diào)整計(jì)時(shí)器的當(dāng)快門設(shè)計(jì)完成并按A.4中給出的方法證明一致后，生產(chǎn)線上可以通過(guò)數(shù)字方法進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)測(cè)量有效曝光時(shí)間不均勻性r時(shí)只要在三個(gè)點(diǎn)(中心和距中心約45%圖像寬度的兩點(diǎn))測(cè)量有效曝光時(shí)間。更多例子如表4所示，單位為毫米獨(dú)立讀取每個(gè)狹縫點(diǎn)的有效時(shí)間t.。使用3.9中的式(7)計(jì)算曝光的不均勻性r。b)X閃光：使計(jì)時(shí)器在光接收器C的輸出為0.5E。時(shí)和X閃光觸點(diǎn)閉合時(shí)刻開始和停止計(jì)時(shí)，所測(cè)時(shí)間減去快門前簾從狹縫C運(yùn)動(dòng)到像幅邊緣所用時(shí)間即為前簾全部打開到閃光觸點(diǎn)閉合時(shí)所用時(shí)間。再調(diào)整計(jì)時(shí)器，使計(jì)時(shí)器(6.2.3)在閃光觸點(diǎn)閉合時(shí)和接收器A的輸出到且控制這些參數(shù)在其公差范圍內(nèi)呈正態(tài)分布，為了確保良好的結(jié)果，這些公差和膠片寬容度L的√2+d2+e+F<L……然而，由于本文件僅規(guī)定了有效曝光時(shí)間公差的范圍，因此在本文件中采用了常用的曝光時(shí)間公差。在-10℃至0℃的低溫范圍內(nèi)，允許t。的變化范圍超過(guò)0.25Ev。假如每擋速度的有效曝光時(shí)間能在公差范圍內(nèi)呈正態(tài)分布，則得出間隔率q,對(duì)應(yīng)b=0.45。q=√0.452+0.452=0.636 (11)因此，這里使用圓整數(shù)0.65。一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)焦平面快門的前后幕簾不能在同一平面上運(yùn)行。因此，平行光線測(cè)得的值t。與斜光線測(cè)得的值不同(見(jiàn)圖6)。如圖5所示的測(cè)試組件代表了實(shí)際情況。圖6用平行光線和斜光線測(cè)量t。A.1總則記錄。電子方式也可用于曝光量和照度峰值的高精度測(cè)量。0℃~40℃范圍內(nèi)的曝光時(shí)間的計(jì)算目標(biāo)值由表A.1給出，-10℃~0℃范圍內(nèi)曝光時(shí)間的計(jì)算目標(biāo)值由表A.2給出。時(shí)間大于0.01s時(shí)建議采用直流輸入的儀器，并建議使用具有內(nèi)部水平掃描電壓校準(zhǔn)的示波器。用于曲線記錄的照相機(jī)不得引入超過(guò)3%的測(cè)量誤差(如視差或畸變)。連接光接收器和計(jì)時(shí)器或示波器的導(dǎo)線直徑應(yīng)較大(約為6mm),屏蔽同軸電纜盡量短，避免由于典型的測(cè)試儀由一個(gè)直徑約為100mm的圓柱形滾簡(jiǎn)組成，滾簡(jiǎn)的圓周上有一個(gè)緊密固定感光膠片或紙帶的裝置。滾簡(jiǎn)被封裝在一個(gè)不透光的外殼中，并由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)和滾簡(jiǎn)之間的變速驅(qū)動(dòng)應(yīng)允許滾筒速度在300r/min和150r/min之間變化。外殼應(yīng)包含一個(gè)寬度小于5mm的狹縫，平行于滾A.3鏡間快門測(cè)試A.3.1測(cè)試裝置測(cè)試裝置如圖4和圖A.1所示。3364521圖A.1鏡間快門的測(cè)試裝置A.3.2步驟將均勻的光束通過(guò)快門，進(jìn)入測(cè)試儀，測(cè)試儀的輸出用于驅(qū)動(dòng)示波器的垂直放大器(A,2.1),設(shè)置為單掃描模式。以被延遲的M觸點(diǎn)閉合信號(hào)開始掃描，將掃描速度設(shè)置為合適的刻度值，例如有效曝光時(shí)間1ms時(shí)每刻度為0.5ms。所產(chǎn)生的曲線及度量標(biāo)記可用拍攝記錄或存儲(chǔ)式示波器存儲(chǔ)以供觀察。典型的圖形如圖A.2所示.圖A.2典型的快門曲線A.3.2.1有效曝光時(shí)間t。按以下方法讀取有效曝光時(shí)間。a)如果曲線是梯形的，直接在兩個(gè)照度值的中點(diǎn)間測(cè)量。b)如果曲線是不規(guī)則的，在攝錄的曲線上用面積儀或其他面積測(cè)定法來(lái)測(cè)量。直接在曲線上兩個(gè)0.01E。間測(cè)量。H像面中心外曲線面積，單位為平方毫米(mm2);H像面中心處曲線面積，單位為平方毫米(mm2);靈敏度，或同時(shí)調(diào)節(jié)兩者，使之達(dá)到與像面中心處相同的最大偏差值，對(duì)比兩曲線的面積(即曝光量H)。A.4.1測(cè)試裝置測(cè)試裝置如圖A.3所示。圖A.5放大后的軌跡直接在AB上測(cè)量有效曝光時(shí)間t,,即狹縫完全