Verfahren zur Herstellung von Schummerungsplatten für kartographische Zwecke. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, welches die heute immer noch zeitraubende und teure Handarbeit bei Herstellung von Schummerungsplatten für Landkarten durch ein photomechanisches Verfahren ersetzen soll. Die grossen Vorteile dieses Verfahrens liegen in der einfachen Handhabung, Einsparung der hohen Kosten und äusserster Präzision durch einfache photo mechanische Übertragung.
Man hat bereits versucht, durch Bestrahlung eines Reliefkör pers die Tonwerte der Böschungen photo graphisch festzulegen und für Schumme- rungsplatten zu verwerten, ist aber noch zu keinem befriedigenden Ergebnis gekommen. Denn es handelt sich nicht nur allein darum, die richtigen Tonabstufungen des jeweiligen Böschungsgrades festzuhalten, sondern es dürfen auch durch die photographische Auf nahme keinerlei Verzerrungen eintreten, da mit die -8chummerungsplatte mit der Situa tionskarte zur haarscharfen Deckung ge bracht werden kann.
Durch die vorliegende Erfindung wird nun beides erreicht und die :den früheren Verfahren anhaftenden Mängel beseitigt, und zwar ,dadurch, dass ein als Vorlagedie nender Reliefkörper nicht mit :divergierenden, einen Strahlenkegel bildenden Strahlen, son dern mit Parallelstrahlen belichtet wird, wo bei die zurückgeworfenen Strahlen in einer Plankonvexlinse gesammelt und als Strahlen bündel einem phtographischen Aufnahme apparat zugeführt werden.
Durch die Gegenüberstellung der beiden schematischen Fig. 1 und 2 soll -die Beleuch tungsart und deren Wirksamkeit klar ge macht werden. Fig. 1 zeigt die Unbrauch barkeit der gewöhnlichen von einer punkt- förmigen Lichtquelle ausgehenden Strahlen.
In diesem Fall würden nur die senkrecht auf fallenden Lichtstrahlen im Mittelpunkt des Reliefs richtig sein, während die Lichtstrah len nach der Peripherie zu an Intensität ab nehmen bezw. den Reliefformen entsprechend in verschiedenen unrichtigen Winkeln auf- fallen. Zum Beispiel fallen bei a die Licht strahlen im spitzen Winkel auf, r während diese senkrechte Fläche überhaupt nicht .ge troffen werden dürfte.
Dagegen fallen die Strahlen bei b in ähnlichem spitzen Winkel auf, obwohl sie hier im Gegensatz -zu a im rechten Winkel auffallen und damit ihre grösste Wirksamkeit entfalten müssten. Bei c fallen die Strahlen fast im rechten Winkel auf, während sie hier in entsprechendem spitzen Winkel auffallen müssten. Man ver gleiche nun damit Fig. 2. Es ergibt sich hier aus, dass die richtige Bestrahlungsart nur allein durch eine Parallelprojektion zu er zielen ist, wie sie in. Fig. 2 .dargestellt ist.
Nur bei dieser Belichtung fallen die Licht strahler in ,dem Winkel auf, in .dem sie ana log der Gestaltung des Reliefs auffallen müs sen und können nur so die Wirksamkeit ent wickeln, die zur Erreichung der richtigen Tonwerte nötig ist. _ Um das mit Tonwerten versehene Relief nun vollkommen urverzerrt photographisch aufnehmen zu können, wird das Relief mit- telst einer Plankonveglinse gewissermassen in eine Fläche versetzt und sodann .durch eine photographische Kamera auf eine Platte ge bracht.
Eine Steigerung der Wirkung lässt sich dadurch erreichen, dass die Parallelstrahlen entsprechend ihrer auszuübenden Wirksam keit gewissermassen abgeblendet werden, was dadurch geschehen kann, dass ein von dem Relief durch photographische Aufnahme her gestelltes Negativ durzh Kontaktabdruck in ein Diapositiv umgewandelt und dieses durch Versetzen vor :die Lichtquelle in den Strah lengang eingeschaltet wird.
Dadurch wer den die Tonschatten auf dem Relief vertieft, so daB eine von diesem aufgenommene photographische Platte eine ausserordentlich scharfe Abgrenzung der Licht- und Schatten partien zeigt. Praktisch wird dadurch er reicht, was Fig. 3 und 4 erläutern.
Fig, 3 zeigt im Schnitt die Verzerrungen, welche die Aufnahme enthält, wenn sie direkt vom Relief gemacht würde, während Fig. 4 zeigt, wie die Aufnahme ausfällt, wenn jdas Relief, wie oben beschrieben, vor erst durch eine Plankonveglinse in die Fläche versetzt wird. Diese Aufnahme stimmt mit dem Original genauestens überein. In Fig. 5 sind beide Schnitte aufeinander gelegt, um ,die grossen Abweichungen mit aller Deut lichkeit vor Augen zu führen.
Um den durch .das Verfahren erzielten Effekt an einem einfachen Beispiel zu erläu tern, wurde in Fig. 6 und 7 eine abge stumpfte Pyramide gewählt. Diese demon striert wohl am deutlichsten die beabsichtigte Wirkung dadurch, dass die Seitenflächen der abgestumpften Pyramide A in Fig. 6 genau in den kegelförmigen Strahlengang B des aufzunehmenden Objektivs C gelegt sind. Wie Fig. 6 weiter zeigt, fallen bei dieser Aufnahme die obere und untere Fläche zu sammen, obwohl die obere Fläche bedeutend kleiner ist als :die untere.
Man wird auf der Mattscheibe D des photographischen Appa rates nicht erkennen können, ob eine vierkan tige Säule, eine Pyramide oder überhaupt nur eine Fläche aufgenommen wurde. Die Pfeilrichtung gibt die Blickrichtung an und E das auf der Mattscheibe bezw. Negativ platte erscheinende Bild.
Wesentlich anders ist es bei Fig. 7, wo dieselbe abgestumpfte Pyramide I' unter Zwisehensehaltung einer Plankonveglinse 11 aufgenommen und .dann erst an das Objek tiv J .des photographischen Apparates weiter geleitet wird. Der Körper wird gewisser massen in "eine Fläche" versetzt.
Durch hie Zwischenschaltung der Linse erscheint der Körper in seiner richtigen geometrischen Darstellung, nämlich die obere Fläche im richtigen Verhältnis kleiner als die untere und man kann in. der Blickrichtung des Pfeils deutlich die abgestumpfte Pyramide wieder- .erkennen, wie auch das Bild g auf der Matt seheibe L zeigt.
In Fig. 8 ist die Bestrahlungs- und Auf nahmevorrichtung in einem Ausführungsbei spiel dargestellt. In derselben stellt !1 das aufzunehmende Objekt mit vorgeschalteter optischer Einrichtung, B die Beleuchtungs einrichtung und C die Aufnahmevorrichtung dar, und zwar bezeichnet A1 das aufzuneh mende Relief.
Die Strahlen der Lichtquelle B1, die durch den Kondensator Bz und Pro jektionslinse B, auf die Plankonvexlinse Az auftreffen, werden :durch diese in Parallel strahlen verwandelt, die auf das zu belich tende Relief A fallen. Die zurückgeworfenen Strahlen werden in der Plankonvexlinse wie der zu einem Strahlenbündel vereinigt und durch einen schräggestellten Spiegel C2 in die Aufnahmekamera Cl geworfen.
Zur Ver stärkung der Tonwerte des Reliefs kann von dem bei der Aufnahme erhaltenen photo graphischen Negativ durch Kontaktahdrucke ein Diapositiv hergestellt werden, das dann im Diapositivhalter & der Lichtquelle vor geschaltet wird, worauf eine zweite Auf nahme .stattfinden kann, die :dann eine photo graphische Platte mit wesentlich verstärkten Licht- und Schattenpartien ergibt, die als Druckplatte Verwendung findet.
Dass Verfahren kann auch derart ausge führt werden, dass man zunächst von dem hinter der Plankonvexlinse A, angeordneten Relief ein photographisches Negativ und durch Kontaktdruck von diesem ein Diaposi tiv herstellt. Hierauf wird das Relief mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen und :das photographische Diapositiv vor der Lichtquelle eingeschaltet. Das nunmehr eine photographische Platte darstellende Relief wird belichtet und entwickelt, so dass das selbe ein mit verstärkten Tonwerten ver- sehenes Negativ ergibt.
Von demselben kön nen direkt Diapositivplatten mittelst photo graphischer Aufnahme hergestellt werden, die die auf dem entwickelten Relief erzeug ten Helligkeitsunterschiede, die :durch das Vorschalten eines Diapositivs besonders ver stärkt worden sind, aufs Genaueste wieder geben.
Zusammengefasst bestehen die Vorteile des Verfahrens in grösster Präzision bei ein fachster Handhabung, Erreichung richtiger Tonwerte, bedeutender Verbilligung und Zeitersparnis gegenüber dem bisher ge bräuchlichen Verfahren der Handschumme- rung oder sonstigen photomechanischen Ver fahren.
Process for the production of hillshade plates for cartographic purposes. The subject of the present invention is a method which is intended to replace the still time-consuming and expensive manual labor involved in the production of hillshade plates for maps by a photomechanical method. The great advantages of this method are the simple handling, saving of high costs and extreme precision through simple photo-mechanical transfer.
Attempts have already been made to photographically determine the tonal values of the slopes by irradiating a relief body and to use them for foaming panels, but no satisfactory result has yet been achieved. Because it is not just a matter of recording the correct tone gradations of the respective degree of slope, but no distortion of any kind may occur through the photographic recording, since the shading plate can be used to bring the situation map to a precise line.
With the present invention, both are now achieved and the deficiencies inherent in the earlier method are eliminated, namely, that a relief body nender as a template is not exposed with: diverging rays forming a cone of rays, but with parallel rays, where the reflected back Rays collected in a planoconvex lens and fed as a bundle of rays to a photographic recording device.
By comparing the two schematic Figs. 1 and 2, the type of lighting and its effectiveness should be made clear. Fig. 1 shows the uselessness of the usual rays emanating from a point-shaped light source.
In this case, only the rays of light falling perpendicularly to the center of the relief would be correct, while the light rays to decrease in intensity towards the periphery respectively. according to the relief shapes at different incorrect angles. For example, at a, the light rays fall at an acute angle, while r, this vertical surface should not be hit at all.
On the other hand, the rays at b are conspicuous at a similar acute angle, although here, in contrast to a, they are conspicuous at a right angle and should therefore develop their greatest effectiveness. At c, the rays fall almost at right angles, while here they should fall at a corresponding acute angle. Now compare with FIG. 2. It can be seen here that the correct type of irradiation can only be achieved by means of a parallel projection, as shown in FIG.
It is only with this exposure that the light emitters are conspicuous at the angle at which they have to be conspicuous, analogous to the design of the relief, and this is the only way to develop the effectiveness required to achieve the correct tonal values. _ In order to be able to take a photograph of the relief provided with tonal values completely distorted, the relief is to a certain extent displaced into a surface using a plano-conveg lens and then placed on a plate by a photographic camera.
An increase in the effect can be achieved in that the parallel rays are blocked to a certain extent in accordance with their effectiveness, which can be done by converting a negative made of the relief by photographic recording into a slide by means of a contact print and this by offsetting: the Light source is switched on in the beam path.
This deepens the tonal shadows on the relief, so that a photographic plate taken from it shows an extraordinarily sharp delimitation of the light and shadow areas. In practice, it is enough what FIGS. 3 and 4 explain.
Fig. 3 shows in section the distortions which the picture contains if it were made directly from the relief, while Fig. 4 shows how the picture turns out if the relief, as described above, is first displaced into the surface by a planoconveg lens becomes. This recording is exactly the same as the original. In Fig. 5, both sections are placed on top of each other in order to show the major deviations with great clarity.
In order to explain the effect achieved by the method using a simple example, a truncated pyramid was chosen in FIGS. 6 and 7. This demonstrates the intended effect most clearly in that the side surfaces of the truncated pyramid A in FIG. 6 are placed exactly in the conical beam path B of the objective C to be recorded. As FIG. 6 further shows, the upper and lower surfaces fall together in this recording, although the upper surface is significantly smaller than: the lower.
You will not be able to see on the focusing screen D of the photographic apparatus whether a square column, a pyramid or even just a surface was recorded. The direction of the arrow indicates the direction of view and E that on the ground glass or. Image appears to be negative.
It is essentially different in Fig. 7, where the same truncated pyramid I 'is recorded while holding a planoconveg lens 11 and then only passed on to the objective J of the photographic apparatus. The body is, to a certain extent, placed in "one surface".
Through this interposition of the lens, the body appears in its correct geometric representation, namely the upper surface in the correct proportion smaller than the lower and one can clearly recognize the truncated pyramid in the direction of the arrow, as well as the image g on the Matt see L shows.
In Fig. 8, the irradiation and on receiving device is shown in a game Ausführungsbei. In the same,! 1 represents the object to be recorded with an upstream optical device, B the lighting device and C the recording device, specifically A1 denotes the relief to be recorded.
The rays of the light source B1, which through the capacitor Bz and Pro jection lens B, impinge on the planoconvex lens Az, are: transformed into parallel rays that fall on the relief A to be exposed. The reflected rays are combined in the planoconvex lens to form a bundle of rays and thrown into the recording camera C1 through an inclined mirror C2.
To reinforce the tonal values of the relief, a slide can be produced from the photographic negative obtained during the recording by contact printing, which is then placed in front of the slide holder & the light source, whereupon a second recording can take place, which: then a photographic Plate with significantly increased light and shadow areas that is used as a printing plate.
The method can also be carried out in such a way that a photographic negative is first produced from the relief arranged behind the planoconvex lens A, and a slide is produced from this by means of contact pressure. The relief is then covered with a light-sensitive layer and: the photographic slide is switched on in front of the light source. The relief, which now represents a photographic plate, is exposed and developed so that the same results in a negative provided with enhanced tonal values.
From the same slide plates can be produced directly by means of photographic recordings, which reproduce the differences in brightness generated on the developed relief, which: have been particularly strengthened by placing a slide in front of them, very precisely.
In summary, the advantages of the process consist of the greatest precision with the simplest handling, the achievement of correct tonal values, significant cost savings and time savings compared to the previously common process of hand foaming or other photomechanical processes.