透射密度计光电接收器的设计要点

　　透射密度计是测定感光材料照相特性的重要工具，而密度测量的准确性与密度计光电接收器设计是否合理直接有关。本文主要讨论光电接收器的几何学条件、光谱条件和光电转换方法等设计要点。

　　一、接收器的几何学亲件

　　密度的符号为D，它用阻光率O(透射率T的倒数)的对数表示:

　　透射率T是指透过被测材料(如冲洗后的胶片)的光量(透射光)与实际投射在它上面的光量(投射光)的比例。在测量密度时，采用不同形式的投射光或接收透过试样不同范围的透射光，会出现不同的密度值。实用中，一般是测定材料的漫射密度，即测量垂直投射的平行光透过试样的全部光通量，或根据光学可逆原理，测量漫射光透过试样的垂直部分光通量。设计密度计接收器的集光器必须符合测量漫射密度的几何学条件。图1为一种测量漫射密度的接收器光路结构示意图。光源辐射的光线通过隔热玻璃和聚光镜后形成接近平行的光束投射到光阑孔的试样上，透过试样的全部光线被紧贴试样的乳白玻璃吸收，然后通过聚光镜和滤色片会集到光电器件转换为电流输出。检取乳白玻璃上的辐射光通量，可以取垂直部分的、也可以取全部的漫射光，两者无实质差别。

　　密度计在工厂调试时，利用标准密度片通过仪器内的校正电路可使测试值与标准片上标定的密度值一致，然而，由于乳白玻璃的漫射特性不能达到理想要求，当测量与标准密度片漫射系数不同的试样时，仍可能产生误差。为了减少测量误差，设计接收器时，应符合以下条件:

　　1.乳白玻璃的漫射系数应在0.90以上，并应在可见光谱范围内无选择性吸收;

　　2.乳白玻璃靠试样的表面应平整光滑;

　　3.试样应尽量与乳白玻璃贴近，且试样的面积应足以复盖乳白玻璃的全部表面，在测量感光胶片或干板时，应使乳剂层与乳白玻璃接触;

　　4.垂直投向试样的光束的半锥角应小于100，接近平行光线。

　　二、接收器的光谱亲件

　　对于没有光谱选择性的试样来说，密度计的接收器只要符合几何学条件，就能得到准确的密度值;但对于有光谱选择性的试样来说，其密度测量值还与接收器光电系统的光谱条件有关。接收器的光谱条件由光源(灯泡)的光谱辐射强度J、、光学系统的相对光谱效率叭、滤光片的光谱透过率f、和光电器件的光谱响应氏等决定。接收器输出光电流可用以下公式表示:

　　式中积分波长范围入1和戈分别取350毫微米和800毫微米。光源是决定仪器响应的重要因素之一，在设计光源系统时要求达到: