露出計に使われてきた光電セルには三世代がある。そしてそれぞれ、壊れ方が違う。計器の信頼性はセルの性能に依存しており、selenium、硫化カドミウム（CdS）、シリコンの差は骨董品の話ではない。暗い室内、タングステン光下、あるいは空に向けた直後に、針が信頼できるかどうかを左右するのがこの差だ。判断を誤れば、エラーはネガの中にずれたシャドウとして刻まれる。補正なしのシリコン露出計でタングステン照明の室内をTri-Xで測れば、フィルムが輝度として記録できない赤外線を読み取り、より速いシャッターを推奨し、ゾーンIIIのシャドウ詳細をゾーンIIへと落とし込む。その判断を下したのは写真家ではなく、セルだ。

Selenium：電池不要、眼に近い感度、暗闇には無力

seleniumセルは実用的な露出計セルの嚆矢であり、1930年代初頭にRhamstineとWestonがWeston Electrical Instrument Corporationを通じて導入した。その正統な形がWeston Masterシリーズだ。構造は光起電力型のサンドウィッチで、鉄のベースプレート、seleniumの層、その上に超薄の半透明金電極が重なっている。金電極を透過した光が金と鉄の間に電流を生じさせ、回路に電池を必要とせずガルバノメーターで直読できる。出力電流は入射光量に比例するため、50年前のWeston Masterが完全機械式ボディで今も動作する理由もここにある。

分光特性の面では、seleniumは素直な挙動を示す。感度ピークは560〜570 nm付近の緑色領域にあり、555 nmにピークを持つ比視感度関数よりわずかに赤寄りだ。この近似性こそが赤外線を無視し、「余裕のある」昼光読みを生む源泉であり、1949年の J. Sci. Instrum. 掲載論文がseleniumの分光補正フィルターを扱った際、わずかなガラスフィルタリングで補正が足りる程度に感度が比視感度に近いと確認している。

欠点は感度だ。Weston Master IIIの明輝範囲は25〜1600で、低輝度レンジは0.2〜50まで下がるが、指針の読みが約10を下回るとスケールの目盛りが密集して判読不能になる。これが実質的な下限であり、seleniumメーターは室内照明をぎりぎりカバーできるが、ろうそくや月明かりはまったく計測できない。経年劣化もこれを悪化させる。薄い金電極とシールは数十年かけて劣化し、セルは光誘起疲労を起こすため、古いseleniumセルは下方向にずれ、低めに読む傾向がある。周囲の計器より半段（ストップ）多い露出を推奨するメーターは、信頼すべきキャリブレーションではなく、くたびれたseleniumセルである場合がほとんどだ。

硫化カドミウム：TTLに十分な感度、しかしメモリーあり

硫化カドミウム（CdS）セルは光依存抵抗器であり、光量が増えると抵抗が下がるためブリッジ回路を駆動する電池が必要だ。その代償として感度はseleniumをはるかに超え、カメラ内に収まるほど小型化できる。1964年のAsahi Pentax Spotmaticが——1963年のTopcon RE Superに続くTTLメータリング採用の初期量産機のひとつとして——プリズム後方に双子のCdSセルを配置したのも、そして同世代を通じてCdSがTTLおよびアベイラブルライト撮影でseleniumを駆逐したのも、そのためだ。

CdSのバンドギャップは約2.42 eVで、分光ピークは515 nm付近、有効な感度範囲はおよそ515〜730 nmと眼に近い特性を持つ。しかし二つの欠点がある。第一は速度だ。最大分光応答時間は約100 msあり、さらにメモリー効果が乗る。抵抗値は直前の光の履歴に依存し、明から暗への遷移後、正しく暗さを読むまでに30秒から数分かかることがあり、高感度タイプは数時間ドリフトし続ける。日当たりのよい街路を測り、入口の陰に入ってすぐ読めば、セルはまだ太陽を半分記憶しており、光量を過大報告し、落ち着くまで1段（ストップ）以上シャドウをアンダーにしてしまう。使用前にキャップなしの明るい環境で保管しておくことで、このラグを短縮できる。

硫化カドミウムセレニド（CdSe）を代わりに使ったメーターもある。ピークは690〜730 nmとさらに赤寄りで、応答時間は10 msと速く低輝度域でのリーチが増すが、CdSeの抵抗は温度に対してCdSより著しく敏感なため、寒暑での安定性を犠牲にしていた。

第二のCdSの欠点は電源だ。ブリッジ回路はPX625またはPX13水銀電池の平坦かつ一定な1.35 Vに対してキャリブレーションされており、多くは電圧調整を持たない。そのソケットに1.5 Vのアルカリ電池を入れると、読みは約半段（ストップ）から1段（ストップ）ずれる。水銀電池は毒性を理由に1996年に販売禁止となったため、PX625を使用する受け継いだCdSメーターは今やその代替品で生きている。1.35 Vの空気亜鉛電池かアダプターを使うこと。裸のアルカリは不可——さもなければメモリー効果が問題になる前に精度が失われる。

シリコン：高速、リニア、赤外線への渇望

シリコンフォトダイオードは光起電力型だが、seleniumより発生電圧がはるかに低いため、アンプと電池に依存する。その代わり、応答はマイクロ秒単位、実測可能なメモリー効果はなく、非常に広いレンジにわたってリニアを保つ。フラッシュにおいてこの速度は決定的だ。フラッシュの発光時間はミリ秒の何分の一かしかなく、100 msのラグを持つCdSセルは物理的にそれを積分できないが、シリコンセルは全発光量を捉える。GossenはProfisixおよびLuna-Pro SBCに1977年にシリコンブルーセルを搭載し、1981年のLunasix F / Luna-Pro Fはまさにその応答速度を根拠にフラッシュ測光機能を追加した。1980年代末までにシリコンはほとんどの露出計でCdSを置き換えた。

弱点は分光特性だ。裸のシリコンは紫外域の約200 nmから近赤外域の約1100 nmまで感度を持ち、ピーク感度は一般に850〜980 nm付近で0.4〜0.7 A/Wと、パンクロマティックフィルムが輝度として記録する範囲をはるかに超えている。補正なしでは赤外線の豊富な光源を過大に読み、タングステンが最もひどい。対策は赤外線をカットして感度を比視感度に近づける一体型カラー補正フィルターであり、その結果がシリコンブルーセル（SBC）またはSPDとして販売される。seleniumフィルター文献が取り組んだのと同じ比視感度マッチング問題を解くが、手段は逆だ。seleniumが補正を加えるためにわずかなフィルタリングを必要としたのに対し、シリコンは赤外線への渇望を削除するために積極的なフィルタリングを要する。シリコン露出計の精度は、そのフィルターの品質に依存している。

失敗モードで選ぶ

セルをその用途と避けられない弱点に合わせて選ぼう。昼光の風景であれば、seleniumでもシリコンブルーセルでも正直に読む。seleniumは電池不要で、生来赤外線を無視する。暗いアベイラブルライトの室内なら感度のためにCdSかシリコンを選ぶが、CdSには直前に離れた明るい場所を忘れるための30秒から数分を与えること。フラッシュにはシリコン一択だ。seleniumもCdSもバーストを捉えるには遅すぎる。受け継いだ古い露出計では、まずseleniumを下方ドリフトで疑い、CdSユニットが期待する電池を確認してから一読を信じること。タングステン下では、裸のシリコンセルより補正済みSBCのフィルターを信頼すること——さもなければ赤外線が作り出す1段（ストップ）分のシャドウアンダーを招く。セルの種類を知れば、同じシーンに向けた二台のメーターの食い違いのほとんどが説明できる。