Модернизация фотоувеличителя Крокус колор систем 69S

Использование аппаратуры с конструктивными и технологическими недостатками сказывается не только на качестве продукции, но и на характерном отношении к ней владельца: безразличие, стремление избавиться, если есть возможность приобрести что-то лучшее, и желание усовершенствовать имеющуюся аппаратуру. Именно этот последний фактор отношения владельца к аппаратуре рассматривает настоящая статья по модернизации осветительной системы фотоувеличителя Крокус колор систем 69S, оснащенного цветоголовкой Крокус GFA 69S.

В результате предлагаемой модернизации осветительной системы фотоувеличителя повышается яркость изображения, а время экспонирования уменьшается в 10— 20 раз. В одном из вариантов конструктивного исполнения фотоувеличителя характер изображения на экране приближается к тому, который дает точечный источник: повышенный контраст и выявление мелких деталей изображения. При тщательном выполнении наладочных и котировочных работ, описываемых ниже, равномерность освещенности на экране фотоувеличителя будет не хуже 0,8: отношение освещенности кадрового поля на краях к освещенности в центре (без негатива в кадровом окне фотоувеличителя).

Прежде чем перейти к описанию принципа и методики модернизации осветительной системы, рассмотрим исходную оптическую схему, заложенную в основу фирменного исполнения (рис. 1). Свет источника 1 (галогенная лампа 15—100 Вт, 12 В) фокусируется отражателем 2 и, проходя матовое стекло 3, перекрывающее апертурную диафрагму 4, светофильтры 5, полевую диафрагму 6, попадает на диффузный отражатель 7.

Рис. 1. Оптическая схема фотоувеличителя Крокус колор систем 69S: 1 — источник излучения — галогенная лампа 75—100 Вт, 2— отражатель, 3— матовое стекло, 4— апертурная диафрагма, 5 — субтрактивные светофильтры, 6 — полевая диафрагма, 7 — диффузный отражатель, 5 — молочно-белая светорассеивающая пластина, 9 — светорассеи-вающий линзовый элемент, 10 — светосмесительная шахта, 11, 12 — линзы конденсора (для печати малоформатных негативов), 13—кадровое окно, 14 — объектив, 15 — экран фотоувеличителя

Рис. 2. Конструкция растра: а — заготовка для рамки, б — общий вид растра в сборе

В результате рассеяния когерентность светового пучка нарушается и только некоторая его часть через матовую пластину 8 попадает в шахту-светосмеситель 10, из которой выходит через рассеивающий линзовый элемент 9. В соответствии со своей апертурой двухлинзовый конденсор с линзами 11, 12 воспринимает диффузный световой поток, исходящий от элемента 9, и преобразует его в световой поток, заполняющий апертурную диафрагму фотообъектива 14, проецирующего изображение кадрового окна 13 на экран фотоувеличителя 15. Как видно из приведенной оптической схемы, световой поток источника 1 ослаблен четырьмя матовыми рассеивателями, установленными с целью достижения равномерности освещенности и цветности по полю на экране фотоувеличителя 15. Фактически источником излучения, которым обусловлено построение изображения на экране 15, является элемент 9 — вторичный источник, а не первичный источник — лампа 1, поскольку все промежуточные преобразования светового пучка не оставили и одного процента его первоначальных характеристик (направленности и когерентности).

Если изъять из оптической схемы элементы 8, 9 и 10, заметно увеличатся яркость и контраст изображения, но при этом появится неравномерность освещенности и цветности изображения по полю. Произойдет это из-за рассогласования оптической схемы. Суть этого явления в том, что роль вторичного источника перейдет к диффузному отражателю 7, расстояние от центра которого до линз конденсора 11, 12 больше расчетного расстояния L в исходной оптической схеме. В связи с этим диффузный отражатель 7 необходимо сместить так, чтобы его центральная часть расположилась на расстоянии L от линз конденсора 11, 12. Но в этом случае нет гарантии равномерности цветораспределечия по полю при частичном введении светофильтров. Эта проблема решается введением цилиндрического растра (рис. 2) в промежуток между фильтрами 5 и полевой диафрагмой 6. Цилиндрический растр, элементы которого параллельны пограничным краям светофильтров, размножает изображения этих границ, а диффузный отражатель 7 практически равномерно заполняется этими размноженными изображениями, трансформируя преобразованный поток-излучение первичного источника / на линзы конденсора 11, 12. После такого изменения оптической схемы выяснилось, что можно отказаться от матового стекла 3, заменив его полированным теплофильтром (от проекторов типа Русь или стеклом СЗС-24, СЗС-25, СЗС-26).

Рассмотрим практические методы и последовательность операций модернизации оптической, схемы увеличителя. После удаления элементов 8, 9 и 10 вторичным источником света, излучение которого направляется на конденсор, становится диффузный отражатель 7. Его центральную часть необходимо совместить с фокальной плоскостью конденсора, то есть опустить до уровня, на котором располагался линзовый рассеивающий элемент 9. Для точного определения положения цветоголовки между ней и конденсором необходимо установить короб из картона и, постепенно подрезая его, добиться наилучшей равномерности освещенности экрана при различных масштабах увеличения. Во время этой операции светофильтры необходимо полностью вывести из пучка света. Ориентировочно высота технологического короба должна быть 35—40 мм, а наиболее вероятная — 37 мм. По образцу фирменной приставки, соединяющей цветоголовку с фотоувеличителем, необходимо изготовить новую , соответствующую высоте короба. Наиболее простая, достаточно жесткая и надежная конструкция изготовлена автором из тонкой жести, с последующей пайкой. Деталировка ее приведена на рис. 3. Пунктиром показаны линии сгибов. Чтобы углы сгибов были выполнены качественно, достаточно пройти зубилом по линиям сгибов.

Рис. 3. Деталировка проставки, скрепляющей цветоголовку с фотоувеличителем: а — развертка передней и боковых стенок, б — задняя стенка, в — верхняя часть (все размеры, за исключением указанного на виде а, соответствуют фирменной детали)

Неравномерность освещенности экрана 16 возможна не только из-за рассогласования положения источника излучения и фокальной плоскости конденсора. Она может быть обусловлена и дефектами оптических элементов, в частности диффузного отражателя 7 и линз конденсора 11, 12.

Пониженная величина коэффициента диффузного отражения и колебания его абсолютной величины по площади диффузного отражателя 7 оказывают существенное влияние на равномерность освещения экрана 15. Исключить или ослабить влияние этого распространенного дефекта фотоувеличителя можно, заменив фирменный диффузный отражатель пластиной белого молочного стекла (типа МС-10), ситалла или керамики. Даже лист высококачественной чертежной бумаги обладает лучшими, чем у фирменного отражателя, характеристиками диффузного отражения. К сожалению, бумага под действием излучения высокой интенсивности быстро меняет оптические характеристики, и такой отражатель требует частой замены.

Рис. 4. Уголковый отражатель с элементом, сочетающим зеркальное отражение с диффузным рассеянием: а — общий вид, б — развертка основания; 1 — основание, 2 — металлическая оправа матированного зеркала, 3 — поверхность с зеркально отражающим слоем, 4 — стеклянная пластина, 5 — матированная поверхность, б — полевая (фигурная) диафрагма, 7 — прокладка

Рис. 5. Конденсор для печати с малоформатных негативов: а — фирменный вариант, 6 — реконструкция, предлагаемая автором; 1—прижимы; 2— пластмассовый корпус конденсора, 3—пластмассовые фиксаторы, 4—дополнительные вставки, предлагаемые автором, 11, 12 — конденсорные линзы (по нумерации рис. 1)

И фирменный отражатель, и предлагаемые аналоги дают мягкую градацию тонов изображения на экране 15, характерную для протяженных источников. Если диффузный отражатель 7 заменить элементом, сочетающим зеркальное отражение с диффузным рассеянием (рис. 4), то изображение приобретает совершенно иной характер. Это обычное (бытовое) зеркало с внутренним отражающим слоем, передняя поверхность которого матирована наждачным порошком с размером зерна 20—40 мкм. Первичный световой поток (А) излучения лампы, попадая на переднюю матированную поверхность 5, частично рассеивается (Б), то есть диффузно отражается. Эта диффузно отраженная часть светового потока не превышает 20 % падающего. Остальная часть светового потока достигает зеркально отражающей поверхности 3 пластины 4 под различными углами, поскольку прошедший пучок претерпевает диффузное рассеяние. Отраженные от зеркальной поверхности 3 лучи возвращаются к передней матированной поверхности 5 и вторично рассеиваются — В, и так до тех пор, пока этот процесс не приведет к выходу малых долей светового потока, не влияющих на световой поток, попадающий в апертуру конденсора а . Как видно из рис. 4, пучки вторичного рассеяния В пространственно смещены по отношению к первичному рассеянному пучку Б. Это явление способствует более качественному цветосмешению и большей равномерности освещенности на экране фотоувеличителя. Действительно, предположим, что рассматриваемый луч А несет в себе некоторый дефект цветности или аномалию яркости. В этом случае матированное зеркало размывает этот дефект на большую площадь и тем самым ослабляет его локальное воздействие на изображение. Нужно отметить еще одну особенность элемента, сочетающего диффузное рассеяние с зеркальным отражением: он дает повышенный контраст и выявляет мелкие детали изображения, причем яркость изображения возрастает, а время экспонирования снижается в 1,5—2,5 раза по сравнению с диффузным отражателем. Чтобы не испортить фирменный уголковый отражатель, предпочтительно изготовить достаточно простую конструкцию, деталировка которой представлена на рис. 4, б. Детали оправы диффузного отражателя и его опоры, совмещенной с полевой (фигурной) диафрагмой, можно изготовить из тонкого листового алюминия. Крепят оправу двумя винтами МЗ в верхней части (рис. 4, а), что позволяет изменять угол наклона диффузного отражателя и производить коррекцию освещенности нижней и верхней частей кадра.

Конденсор, предназначенный для печати с малоформатных негативов фотоувеличителя Крокус колор систем 69 S, имеет повышенную кривизну поля, которую можно снизить незначительным изменением его конструкции. Для этого необходимо осторожно (на мягкой подстилке) изъять линзы из оправы и вложить по ее длинным сторонам две вставки — отрезки деревянных линеек шириной 25 мм, затем собрать конденсор (рис. 5), расположив двояковыпуклую линзу внизу, то есть перевернуть конденсор. Особое внимание нужно обратить на наличие дефектов двояковыпуклой линзы — царапины на поверхностях и пузырьки. Если таковые имеются, то во время сборки двояковыпуклую линзу нужно развернуть так, чтобы эти дефекты были обращены в сторону, противоположную кадровому окну, и тем самым были максимально удалены от негативной рамки. Подняв конденсор над негативной рамкой, можно несколько увеличить световой поток, проходящий через кадровое окно.

Введение в оптическую схему растра практически не влияет на равномерность освещенности поля на экране фотоувеличителя 15. Однако с его помощью фиксируют изменение цветности исходного потока излучения. Растр представляет собой набор цилиндрических линз, ориентированных в вертикальном направлении, перекрывающих полевую (фигурную) диафрагму 6 (см. рис. 1 и 4, б). Конструктивно оправа растра закрепляется на передней плоскости уголкового отражателя и вплотную примыкает к полевой диафрагме. Элементами растра могут быть круглые стеклянные стержни диаметром 1,5—2,5 мм. Для этой цели можно воспользоваться ручками стеклянных химических мешалок, капиллярными трубками соответствующих размеров. С помощью надфиля или стеклореза на стержни наносят поперечную риску, по которой стержень легко обламывается, если приложить растягивающее усилие в сочетании с надламыванием. Отрезки длиной 35 мм укладывают в рамочку (предпочтительно из алюминия или его сплавов) и либо склеивают между собой и этим же клеем закрепляют на рамке, либо плотно укладывают в посадочном пазу рамки, чтобы суммарный зазор в наборе не превышал 0,1—0,2 диаметра элемента (см. рис. 2,6). Операцию склейки необходимо провести очень аккуратно, чтобы клей не попал на рабочую часть растра, через которую проходит световой поток. Склейку можно произвести силикатным клеем в смеси с тальком или силикатным клеем без наполнителя.

Завершив работу, нужно проверить характер освещенности и распределения цветности поля изображения на экране фотоувеличителя. Если обнаружится, что какая-либо часть поля затемнена, необходимо сместить цвето-головку в сторону затемненной части, предварительно ослабив винты крепления, и устранить дефект. Это смещение составит всего несколько миллиметров. Затем цветоголовку зафиксировать в этом положении соответствующими винтами.

Некоторые виды дефектов освещенности не удается устранить даже после проведения всего комплекса работ. В этом случае необходимо проверить лампу. При несовпадении светящейся нити с главной фокальной точкой отражателя искажается геометрия первичного пучка и нарушается равномерность освещенности диффузного отражателя. Перемещение лампы, предусмотренное в конструкции увеличителя, практически не дает положительных результатов, поэтому необходимо заменить источник или переклеить лампу в отражателе. Проверить точность установки лампы в отражателе можно следующим образом: снизив напряжение питания с 12 или 24В до 3—5 В (это допустимо для кратковременного включения галогенных ламп на время не более 10 мин), нужно поместить белый экран на расстоянии 10—15 мм от среза отражателя и проследить за изменением формы светового пятна в процессе смещения экрана вдоль оптической оси. По мере удаления экрана от среза отражателя пятно должно уменьшаться в диаметре с центросимметричным распределением яркости. На расстоянии 30—50 мм от среза отражателя пятно должно иметь минимальный диаметр. Нарушение симметрии распределения яркости в пятне свидетельствует об отклонении нити накаливания от оптической оси отражателя. Если сужение пучка слабо выражено, то есть минимальный диаметр пятна наблюдается на большем 50 мм расстоянии, лампа слишком утоплена в отражателе, и наоборот. Корректировка положения лампы производится только в том случае, когда все другие дефекты устранены. Следует отметить, что лампы производства фирмы Tungsram в редчайших случаях требуют корректировки их положения в отражателе, однако описываемая технология может пригодиться при замене сгоревшей лампы фирменного производства лампами КГМ 12-100 или КГИ 12-100. Тщательно и аккуратно проведенная операция замены лампы не сказывается на равномерности освещенности и цветораспределении, а яркость изображения повышается, если заменяется 75-ваттная фирменная лампа. Процесс удаления лампы из отражателя требует осторожности и специального инструмента, которым разрушают цементную склейку отражателя с цокольной частью лампы. Для вклейки можно воспользоваться высокотемпературными цементами. Наиболее доступный из них, хотя далеко не лучший, силикатный клей (жидкое стекло, канцелярский клей) с тальком. Лампу необходимо вставить в отражатель в соответствии с рекомендациями и закрепить двумя капельками цемента. Через 15—20 мин, когда затвердеет клей, можно приступить к заполнению всего зазора между цоколем лампы и хвостовой частью отражателя свежеприготовленным цементом. Через сутки можно установить лампу в увеличитель и кратковременными периодическими включениями (подогревом) дать окончательно затвердеть цементной обмазке.

Рис. 6. Устройство оперативного вывода светофильтров: а — конструкция в сборе (вид спереди и сверху), 6 — конструкция ведущей гайки перемещения светофильтров, в — конструкция кронштейна; 1 — ведущая гайка перемещения светофильтров, 2 — кронштейн, 3 — направляющий зуб, 4 — ручка штока, 5 — шток, 6 — упор, 7 — пружина, 8 — ведущая гайка указателя плотности, 9 — стойка

Для владельцев фотоувеличителя Крокус колор систем 69S, имеющих навык слесарных, токарных работ, предлагается вариант, обеспечивающий большую комфортность работы с увеличителем. Следует несколько изменить кронштейны, на которых закреплены светофильтры, форму ведущих гаек, а также дополнить конструкцию пружинами и ручкой со штоком и упором. Все это повышает комфортность работы, позволяя оперативно выводить светофильтры из светового пучка для просмотра кадра и наводки на резкость. Основание кронштейна, которое закрепляется на ведущей гайке перемещения светофильтра, нужно удлинить и на этой части сделать продольную прорезь (рис. 6).

Ведущая гайка 1 (рис. 6, б) в резьбовой части остается без изменения, но на ее верхней части фрезеруется стол — посадочное место для кронштейна 2 с направляющим зубом 3, который входит в паз-прорезь кронштейна. Длина стола должна быть такой, чтобы в крайнем положении, когда светофильтр выведен из светового пучка, оставался зазор 0,1—0,2 мм между столом и ведущей гайкой 8 (рис. 6, а) указателя шкалы плотностей.

Кронштейн 2 (рис. 6, а) устанавливают на столе так, чтобы продольная прорезь паза совмещалась с зубом 3 стола и фиксировалась от вертикального перемещения накладной планкой, головками винтов или другими способами. В горизонтальном направлении кронштейн удерживается пружиной 5. При смещении гайки 1 происходит смещение кронштейна 2, ведущего за собой светофильтр. Чтобы вывести светофильтры из светового пучка, достаточно ручкой 4 оттянуть шток 5, при перемещении которого связанный с ним упор 6 отожмет кронштейны 2. Последние, перемещаясь по столам ведущих гаек 1, выведут светофильтры. На рис. 6, а это положение показано пунктиром. При отпускании ручки 4 кронштейны 2, а вместе с ними упор 6 и шток 5 под действием пружин 7 переместятся вправо, светофильтры займут исходное положение. Ручка оперативного вывода светофильтров вынесена на левую сторону вблизи основания осветителя GFA (рис. 6, а). Шток 5 подтягивается дополнительной пружиной (на рис 6, а не показана) вправо, чтобы ручка 4 постоянно оставалась прижатой к корпусу осветителя. Кроме того, введен фиксатор выдвинутого положения штока 5. Пружины 7 замкнуты на дополнительной стойке 9, закрепленной на основании, и возвращают светофильтры в исходное состояние после оперативного их вывода из светового пучка, а также устраняют люфт прямого и обратного хода ведущих гаек перемещения светофильтров.

Несколько практических советов. Приступая к доработке фотоувеличителя, не закрывайте путь возврата к первоначальному варианту. Лучше изготовить новую деталь, чем случайно испортить готовую. Некоторые фотолюбители заменяют лампу мощностью 75 Вт лампой 200 Вт, Настоятельно не рекомендуем производить подобную замену без введения принудительного охлаждения, поскольку нарушение теплового режима может привести к преждевременному выходу из строя субтрактивных светофильтров.