This article is about the construction of a 'Do It Youself' (DIY) f-stop darkroom timer.

Introduction

Some time ago I decided to find a replacement for my old mechanical darkroom timer. I was immidiately suprized by the cost of buying a new one, so I decided to build my own instead. Of course, one seldoms earn any great money on such decision, but it is a creative process and one ends up with a device tailored for ones needs.

Some criterions that were important for me while sketching on the design were:

  • a nice price for value
  • feature rich
  • easily upgradeable
  • easy to operate
  • compact in size

At the time of writing this article, my timer has the following features:

  • f-stop timer mode
  • test strip mode
  • burn mode
  • manual exposure mode
  • foot-pedal switch
  • metronome

The main unit can be seen in Figure 1 below:

f-stop timer

Figure 1: The f-stop timer main unit

Comment (9) Hits: 11035

'Ilford EM-10 exposure monitor' marknadsförs som en exponeringsmätare med vilken man enklare och utan testremsor skall kunna bestäma rätt exponering vid kopiering. Den är säker bra till det ändamålet; jag har inte haft tid att prova.

Här beskriver jag hur jag kalibrerat min 'Ilford EM-10 exposure monitor' så att den istället kan användas för att mäta ungefärlig negativkontrast och negativtäthet.

em10_420px

Förutsättningar:

Förutom själva exponeringsmätaren så behöver man en gråkil som passar i negativhållaren på förstoringsapparaten. Den gråkil jag använt har 21 steg med en skillnad 0.15 O.D per steg (Stouffer Industries, TP120-2121).

 

Inmätning:

Lägg gråkilen i negativhållaren. Höj upp förstoringshuvudet till den höjd du vanligen använder. Ställ in så att inga ev. filter används. Välj den arbetsbländare du vanligen använder. När dessa steg är färdiga är det bara att mäta upp varje steg med exponeringsmätaren. Vrid på ratten tills grön lampa lyser och notera siffran tillsammans med vilket steg som du just mätte på.

 

Sammanställning av mätdata:

När alla steg har blivit uppmätta gör du en enkel graf med de nummer du läst av på exponeringsmätaren längs x-axeln och motsvarande optiska tätheter på y-axeln. "Min" graf syns här nedan.

 

EM10calibration_lowres

Blå linje: kalibrering 2009-05
Grön linje: kalibrering 2009-09

Använding:

Nu kan man använda kalibrerinen på ett riktigt negativ. Lägg negativet i hållaren. Ställ in filter, pelarhöjd och arbetsbländare på exakt samma inställning som du hade när du mätte på gråkilen. När detta är klart kan du använda mäteren på valfritt område i negativet; vrid ratten tills grön lampa lyser, läs av värdet och jämför med grafen.

 

Comment (0) Hits: 3620

Vid kopiering genomlyses som bekant ett filmnegativ och det transmitterade ljuset tillåtes att exponera ett papper.

Exponering

Exponering beskriver hur mycket ljus som flödar in mot en yta(=pappret) och under hur lång tid. Vid konstant belysningsintensitet får man exponeringen:

\[E = It\]

där t är exponeringstiden och I är illuminansen(=ljusstyrkan). Den mängd ljus som transmitteras genom filmen beräknas via:

\[I = kI_0\]

där I0 är illuminansen för det ljus som faller in mot negativet (intensiteten för förstoringslampan dvs)och k är en koefficient som beskriver transmittansen genom filmen. Den optiska tätheten d är ett annat sätt att beskriva hur mycket ljus som transmitteras genom en film. Optisk täthet förhåller sig till transmittans såsom:

\[d=\log_{10}(\frac{1}{k})=-\log_{10}(k) \quad \Leftrightarrow \quad k=10^{-d}\]

Om man slår samman de samband som redovisats ovan får man nu uttrycket för exponering:

\[E=10^{\frac{1}{d}}I_0t\]

Omfång

Omfånget, eller relativa skillnaden, i exponering c genom två delar av ett negativ med oilka täthet kan formuleras:

\[r_E=\frac{E_2}{E_1}=\frac{10^{\frac{1}{d_2}}I_0t}{10^{\frac{1}{d_1}}I_0t} = 10^{(d_1-d_2)}\]

f-stop

Inom fotografi är man oftast intresserad av att uttrycka skillnad i exponering i termer av halveringar och dubbleringar. Begreppet "steg" eller "f-stop" används flitigt. +1 steg innebär en dubblering av exponeringen, +2 innebär 2 dubbleringar och -1 innebär en halvering, osv. I matematiska termer skrivs relationen mellan f-stop och omfång:

\[r_E=2^f \quad \Leftrightarrow \quad f=\log_2(c)\]

För att slippa räkna med 2-logaritmen kan man applicera det matematiska sambandet:

\[\log_a(x) = \frac{\log_b(x)}{\log_b(a)}\]

och istället få

\[f = \frac{\log_{10}(c)}{\log_{10}(2)}\approx\frac{\log_{10}(c)}{0.30}\]

Detta uttryck tillsammans med uttrycket för omfång ovan ger nu:

\[f=\frac{\log_{10}(10^{(d_2-d_1)})}{\log_{10}(2)}=\frac{(d_1-d_2)}{\log_{10}(2)} \approx \frac{(d_2-d_1)}{0.30} \]

Efter en liten omstuvning får vi slutligen sambandet:

\[(d_2-d_1)\approx0.30f \]

Comment (0) Hits: 3150

(artikel under redigering)

Termen 'ISO R' används för att på ett standardiserat sätt beskriva ett fotopappers "hårdhet" eller kontrastomfång. Eftersom begreppet är standardiserat kan det användas för att jämföra olika papperstyper ifrån exv. olika tillverkare.  Den sex-gradiga skala (00-0-1-2-3-4-5) som oftast används för att beskriva ett pappers hårdhet är inte standardiserad och det är upp till varje tillverkare att definiera vilken konstrast som exv. ett papper av grad 2 motsvarar. I denna artikel sammanställer jag lite formler som visar hur man kan räkna på konstrasgrader.

ISO R kan beräknas via:

{jatex}ISO_R=100\log_{10}(\Delta E){/jatex}

där {jatex}\Delta E{/jatex} anger det relativa exponeringsomfånget. Eftersom det relativa omfånget för ett negativ kan beräknas med formeln

{jatex}\Delta E = 10^{(d_2 - d_1)}{/jatex}

där d1 och d2 anger den optiska tätheten för tätaste respektive tunnaste delen av negativet. För man samman dessa två ekvationer så får man det korta sambandet

{jatex}ISO_R = 100*(d_2-d_1){/jatex}

Detta samband är praktiskt användbart i mörkrummet. Genom att göra mätningar på sitt negativ så kan man enkelt räkna ut vilken hårdhetsgrad man behöver ha på sitt fotopapper för att täcka hela negativets tonskala. I negativet här nedan så mäter det täta partiet i himmlen d2=0.95 O.D. och det tunna partiet i skogen längst till höger d1=0.2 O.D. Detta ger en skillnad på 0.75 O.D. (ett något tunnt negativ) och således behövs ett papper med ISOR = 100*0.75 = 75 för att täcka hela tonskalan och få en kopia där dessa två områden tecknas som pappersvita respektive max-svarta.

film30_neg15_ISOr

 

 

För att mäta negativets optiska täthet behöver man en densitometer, alternativt så kan man använda en gråkil och en exponeringsmätare. Hur man gör det senare skriver jag om här.

 

Några fler samband

Om man vänder på sambandet ovan får man:

{jatex}\Delta E = 10^{\frac{ISO_R}{100}}{/jatex}

För att beräkna hur många "f-stop" som motsvarar det relativa exponeringsomfånget kan man använda:

{jatex}\Delta E=2^{f} \quad \Leftrightarrow \quad f=\log_2(\Delta E){/jatex}

Inte alla miniräknare kan beräkna 2-logaritmen, men man kan i sådana fall använda sambandet:

{jatex}\log_a(x)=\frac{\log_b(x)}{log_b(a)}{/jatex}

Man får alltså istället:

{jatex} f=\log_2(\Delta E) = \frac{\log_{10}(\Delta E)}{\log_{10}(2)} \approx \frac{\log_{10}(\Delta E)}{0.3}{/jatex}

 

Lite praktiska räkningar:

Kentemere anger i sina datablad för Kentemer Fineprint FB att detta papper har:

grade 00 0 1 2 3 4 5
ISO R 150 130 110 95 80 70 60

om man kompletterar denna tabell via ekvationerna ovan får man:

grade 00 0 1 2 3 4 5
ISO R 150 130 110 95 80 70 60
f-range 5 4 1/3 3 2/3 3 1/6 2 2/3 2 1/3 2

 

 

Comment (0) Hits: 2502