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Photographisches Objektiv für farbige Aufnahmen, Reproduktionen und Projektionen.
Die auf der Verwendung von auf ihrer nicht lichtempfindlichen Seite mit einem linsen-, kugel- oder zylinderförmigen System gaufrierten lichtempfindlichen Filmbändern beruhenden Verfahren für die Farbenphotographie begegnen bei deren Anwendung mannigfaltigen Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten sind darauf zurückzuführen, dass die einzelnen Zellen des Filmes unter verschiedenen optischen
Bedingungen arbeiten, je nachdem dieselben auf der Hauptachse des Objektives oder am Rand des
Feldes liegen.
Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, dass man bei der Aufnahme in grosser Nähe des zu belichteten Filmes eine Kollimatorlinse anordnet, die einfach einen dem Brennpunkt des Objektives naheliegenden Brennpunkt hatte. Durch diese, sich nur durch diese Angaben kennzeichnende Vorrichtung werden oben erwähnte Nachteile sicher nicht behoben ; um eine entsprechende und sichere Korrektion zu erhalten muss nämlich die Linse mit dem Objektiv ein vollkommen bestimmtes optisches
Ganzes bilden.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine für die Ausbildung der Objektive für farbige Aufnahmen, Reproduktionen und Projektionen dienende neue optische Zusammensetzung, durch deren Verwendung alle oben erwähnten Nachteile behoben werden.
Zwecks besseren Verständnisses nachstehender Erläuterungen ist in der beiliegenden Zeichnung ein gemäss vorliegender Erfindung ausgebildetes photographisches Objektiv beispielsweise dargestellt.
In dieser Zeichnung zeigt Fig. 1 den Gang der Lichtstrahlen bei der bisherigen Aufnahmevorrichtung ohne Kollimatorlinse und hebt den Unterschied in dem optischen Verhalten der Rand-und mittleren Linsenelemente hervor. Fig. 2 zeigt den beim Abziehen der Diapositive entstehenden Nachteil. Fig. 3, 4 und 5 zeigen optische Systeme, die gemäss vorliegender Erfindung ausgeführt sind.
Um die charakteristischen Bedingungen in ihren Einzelheiten zu untersuchen, denen die gemäss vorliegender Erfindung ausgeführten optischen Zusammensetzungen entsprechen sollen und um das Interesse derselben deutlich zu zeigen, ist es nötig, zuerst die bei der bisherigen Vorrichtung vorhandenen Nachteile hervorzuheben.
Fig. l zeigt eine solche Vorrichtung. In dieser Figur zeigt : D die Objektivblende ; dort befindet sich das Farbenwahlfilter. P'ist das Bild dieser Blende, durch das hintere optische System bzw. Blende gesehen, d. h. P'ist die sogenannte Austrittspupille.
Der gaufrierte lichtempfindliche Film ist bei LS bedeutend vergrössert dargestellt. L ist die Linsenseite. S ist die lichtempfindliche Seite.
Unter guten Aufnahmebedingungen erzeugt jede Linse auf der Seite S ein äusserst verkleinertes Bild des bei D angeordneten Wahlfilters.
Zuerst ist es für eine gute Erhaltung der Farbenreinheit von der grössten Wichtigkeit, dass diese Bilder sehr scharf sind, damit die Trennungslinien der später bei S zu photographierenden Sekundärfilter die einzelnen farbigen Stellen so scharf als möglich begrenzen.
Nun sieht man beim Betrachten der Fig. 1 sofort, dass wenn diese Bedingung zwar für die in der Nähe der Hauptachse wie bei L befindlichen Linsenelemente ziemlich erfüllt ist, dieses jedoch für die Randelemente wie L\ L2 nicht mehr zutrifft, die stark exzentrische Bilder des Filters ergeben.
Der sich aus dieser exzentrischen Lage ergebende Mangel an Schärfe der Randsekundärfilter wird bei der Vornahme der späteren Behandlungen für das Abziehen der Positive sowie bei der Projektion
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Dieselbe besteht im wesentlichen darin, dass das optische System derart berechnet wird, dass die Austrittspupille der Zusammensetzung, bei welcher sich das letzte Bild des farbigen Filters befinden soll bis ins Unendliche oder wenigstens sehr weit vor den Film verlegt wird, damit alle mit dem Abstand des Filmes zusammenhängenden Schwierigkeiten verschwinden und man nur noch die Winkelfragen zu beachten hat, deren Lösung bezüglich der geometrischen Optik alsdann sehr leicht wird.
Man kann bereits in sehr einfacher Weise dieser Bedingung entsprechende Objektiviormen erhalten, indem man von den bisherigen ausgeht und man in der Nähe ihrer Brennpunktebene eine als Kollimator wirkende Linse C anbringt, deren Brennweite so bemessen ist, dass die Austrittspupille des ursprünglichen Objektives sich in der vorderen Brennpl nktebene der Linse C befindet. Die Form dieser Linse wird durch die Bedingung bestimmt, dass die durch dieselbe in dem Bild hervorgerufene Verzerrung auf ein Mindestmass beschränkt wird.
Die andern durch dieselben hervorgerufenen Fehler, u. zw. sphärische Aberration, Büschelbildung, astigmatisch Aberration und Feldkrümmung werden durch die Einsetzung von Ebenen mit umgekehrten zurückbleibenden Fehlern in dem ursprünglichen Objektiv ausgeglichen.
Die Kollimatorlinse bringt z. B. eine Krümmung des Bildes nach vorn hervor und diese Krümmung ist ungefähr gleich m/M, wobei y deren Stärke und n der Brechungsindex des Materials ist, woraus dieselbe besteht.
Das Objektiv wird demnach derart berechnet, dass es eine nach hinten gerichtete Bildkrümmung von y/n hervorruft. Ausserdem soll dasselbe eine leichte Überkorrektion der sphärischen Aberration und der chromatischen Aberration aufweisen.
Als Beispiel für die Ausführung der vorliegenden Erfindung werden folgende Objektivformen angegeben.
Für Aufnahmen Anastigmate (Fig. 3) bestehend aus drei dünnen einzelstehenden Systemen und seiner in der Nähe der Brennpunktebene angeordneten Kollimatorlinse. Bekanntlich ist bei Anastigmatobjektiven die Krümmung der Bildfläche mit der Petzvalschen Summe P gleich :
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und bei der Berechnung dieser Objektive lässt man P, um die Schärfe der Randbilder zu erhöhen, einen negativen für die.
Ausdehnung des darzustellenden Feldes passenden Weit ; bei der Berechnung eines
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n) symmetrische Objektive (Fig. 4), deren Hälften je aus zwei getrennten optischen Systeme
0 und C bzw. 0'und C'gebildet werden, wobei die Systeme 0 und 0/als eigentliche Objektive, die
Systeme C und C'als Kolliniatorlinse filr die bei D in einem entsprechenden Abstand zwischen den
Systemen 0 und 0'angebrachte Blende wirken ; b) unsymmetrische Objektive, durch welche es möglich ist, bei der Reproduktion einen nicht kollimatierten in einen kollimatierten Film zu verwandeln.
Unter einem kollimatierten Film ist hiebei ein Film verstanden, der mit einem mit einer Kollimatorlinse versehenen Objektiv hergestellt ist. Solehe
Objektive erhält man, wenn man (Fig. 5) ein gewöhnliches Aufnahmeobjektiv 0 (dasselbe, das zur Auf- nahme des Filmes gedient hat) mit der hinteren Hälfte 0'C'des vorbeschriebenen Reproduktionsobjektives derart vereinigt, dass die Blende D dieses zweiten Teiles in seiner Lage mit der Eintrittspupille des Aufnahmeobjektives zusammenfällt.
Man kann auch den erstrebten Zweck dadurch erreichen, dass man die Kollimatorlinsen bedeutend weiter vor die Brennpunktebene rückt. Dieselben können alsdann in vorteilhafter Weise zur Konvergenz des Systems beitragen. Dieses ist bei den sehr offenen Systemen wie diejenigen, die für die Reproduktion der Filmbänder in der Dunkelkammer nötig sind, besonders zweckmässig.