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照相机构造原理(15)――照相机常用测光元件

0 2005-03-24 11:31:00   蜂鸟网   作者: [原创]
在现代照相机中常用的测光元件主要有:硫化镉光敏电阻(CdS)、硅光电二极管(SPD)和磷砷化镓光电二极管(GaAsP)。

一、硫化镉光敏电阻CdS

CdS是一种光导器件,当光照射到CdS上时,其电阻值会发生变化。光照越强,电阻越小。CdS的光谱响应范围为350-800nm,峰值在520-620nm之间,与视见函数极为相似。如图1-5-3所示,测光元件光谱灵敏度S(λ)与视见V(λ)比较。此外,CdS在可见光域内灵敏度高,结构简单,成本低,因此它被广泛用于照相机中。光照度变化与CdS阻值变化的规律,可以用特性曲线斜率γ值来表示。一般均按10LX和100LX照度条件下,CdS的对应阻值R10和R100来计算其γ值。

γ=lg(R10/R100)
CdS的γ值在0.55~0.98之间,不同照相机其γ值要求是不一样的。
CdS的缺点是:在较宽的测光范围内,γ值不能保持一致,特别是在高、低照度时,γ值差异较大;在低照度时响应缓慢,存在光滞效应;受环境温度的影响较大。

二、硅光电二极管SPD

SPD在光照下可以产生电动势,其特点是光电转换效率高,响应速度快,线性好,测光范围大,没有光滞现象,特性较稳定。SPD的最大缺点是光谱灵敏度与人眼视见函数差异甚大,需用滤光镜进行视见灵敏度修正,因此输出特性下降,必须与放大器一起使用,因而成本高。

SBC是一种新型的硅光电二极管,俗称为蓝硅,其峰值在620~680nm之间,是较为理想的测光元件。

三、磷砷化镓光电二极管GaAsP

GaAsP的光谱灵敏度特性与视见灵敏度特性很相近,不需要校正滤光镜,暗电流小,温度和湿度的影响小、可靠性高。缺点是应用成本高。

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