DD160333A3 - Belichtungsmesseinrichtung fuer multispektral-foto-kameras - Google Patents

Abstract

Patentanspruch 1: Belichtungsmesseinrichtung für Multispektral-Foto-Kameras mit einer logarithmischen Lichtmesseinrichtung, gekennzeichnet dadurch, dass entsprechend der Anzahl der spektralen Kanäle die logarithmische Lichtmesseinrichtung ebenso viele Ausgänge von Signalleitungen aufweist, wobei die Signalleitungen mit einer A/D-Wandlungseinheit verbunden sind, dass an den Ausgängen der A/D-Wandlungseinheit zugeordnet jeder Signalleitung je ein Vor-Rückwärts-Zähler vorhanden ist, dass ein Taktgenerator vorgesehen ist, der über einen elektronischen Schalter mit jedem Vor-Rückwärts-Zähler und zugleich mit einem Vorwärts-Zähler verbunden ist, dass der Steuereingang des elektronischen Schalters mit jedem Nullerkennungsausgang der Vor-Rückwärts-Zähler verknüpft ist, und dass jedem Vor-Rückwärts-Zähler eine dem Zählerstand entsprechende Blendeneinstellung realisierende Blendenzuordnungsschaltung und dem Vorwärts-Zähler eine dem Zählerstand entsprechende Belichtungszeit realisierende Belichtungszeitzuordnungsschaltung nachgeordnet ist.

Description

.Titel der Erfindung;;

Belichtimgsmeßeinrichtung für Multispektral-Foto-Kameras

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine BeIientungsmeßeinrichtung für Multispektral-Foto-Kameras, die eine kanalspezifische Belichtung unter Berücksichtigung aller Faktoren wie Filmmaterial, Filter, Spektralbereich ermöglicht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

In der Zeitschrift "Photogrammetric Engineering" 1974 S.

551-557 von M. H. Kreitzer und B. Gilbertson wurde die Theorie über die Multispektralfotografie eingehend behandelt. Dabei wurden alle zu berücksichtigenden Faktoren bei einer Belichtung aufgezeichnet. Bei einer Belichtungsmessung kommt es darauf an, daß die zu untersuchenden Objekte auf den Film

-J5 im linearen feil der Schwärzungskurve dargestellt werden und in den verschiedenen Kanälen gleiche Schwärzungen bzw. voneinander abweichende festgelegte Schwärzungen haben· Da die Objekte bei der Aufnahme vom Flugzeug aus relativ klein sind und sich bewegen, müssen neben kleinen Meßfeldwinkeln kurze Meßzeiten angestrebt werden. In jedem Kanal einer guten Multispektral -Foto-Kamera können optimale Film-Filter-Kombinationen verwendet werden. Die unterschiedlichen Filrnenipfindlichkeiten müssen ebenfalls von der Belichtungsmeßeinrichtung verarbeitet werden. Da die Belichtungszeiten bei einer Aufnahme in allen Spektralkanälen im allgemeinen gleich sind, kann eine Belichtungsregelung mittels der Belichtungszeit in den einzelnen spektralen Kanälen nicht erfolgen. Es kann

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also nur eine unterschiedliche Belichtung durch eine Ein~ stellung der Öffnungsblende kanalspezifisch realisiert werden. Bei der Wahl der Belichtungszeit wird im allgemeinen auf die kürzeste orientiert, um die bei größeren Belichtungszeiten entstehende Bildverwaschung möglichst klein zu halten. Weiterhin ist für ein hohes Auflösungsvermögen im allgemeinen günstig, die größte Öffnungsblende (im Kanal mit der größten notwendigen Belichtungszeit) zu wählen. Zur Zeit wird eine Belichtung bei Multispektral-Foto-Kameras durch einen entsprechend geschulten Bediener durchgeführt. Dabei ist die optimale Belichtung in den einzelnen Kanälen aber immer abhängig vom Ausbildungsstand des Bedieners und es v/erden immer subjektive,.. Faktoren mit einfließen. Dabei ist es durchaus möglich für jeden Kanal über den entsprechenden Filter eine Belichtungsmessung vorzunehmen und unter den theoretischen Gesichtspunkten per Hand eine Belichtungszeit- und Blendeneinstellung vorzunehmen. Jedoch würde diese Methode der genauen Belichtungszeit- und Blendeneinstellung einen zu großen Zeitaufwand beanspruchen.

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, die Belichtungszeit- und Blendeneinstellung unter Berücksichtigung aller Faktoren wie Lichtverhältnisse und Filmmaterial in den einzelnen spektralen Kanälen zu automatisieren.

Wesen der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belichtungsmeßeinrichtung für Multispektral-Foto-Kameras zu schaffen, die den Prozeß der Belichtungsmessung, Verarbeitung der Meßwerte und Einstellung der Belichtungszeit und Blendenwerte automatisch gestattet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Belichtungsmeßeinrichtung für Multispektral-Foto-Kameras mit einer logarithmischen Lichtmeßeinrichtung dadurch gelöst, daß entsprechend der Anzahl der spektralen Kanäle die logarithms ~ sehe Lichtmeßeinrichtung ebensoviele Ausgänge von Signalleitungen aufweist, wobei die.Signalleitungen mit einer A/D-

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Wandlungseinheit verbanden sind, daß an den Ausgängen der A/D-Wandlungseinheit zugeordnet jeder Signalleitung je ein Vor-Rückwärts-Zähler vorhanden ist, daß ein Taktgenerator vorgesehen ist * der über einen elektronischen Schalter mit c jedem Yor-Rückwärts-Zähler und zugleich mit einem Vorwärts-Zähler verbunden ist, daß der Steuereingang des elektronischen Schalters mit jedem lullerkennungsausgang der Vor~ Rückwärts-Zähler verknüpft ist, und daß jedem Yor-Rückwärts-Zähler eine dem Zählerstand entsprechende Blendeneinstellung realisierende Blendenzuordnungsschaltung und dem Vorwärts-Zähler eine dem Zählerstand entsprechende Belichtungszeit realisierende Belichtungszeitzuordnungsschaltung nachgeordnet ist. Dabei kann die A/D-Wandlungseinheit aus ebensovielen A/D-lfandlern bestehen, wie spektrale Kanäle vorhanden sind· Vorteilhaft ist es den Überlauferkennungsausgang des Vorwärts-Zahlers mit dem Steuereingang des elektronischen Schalters zu verbinden. Ebenfalls vorteilhaft ist es die Blendenzuordnungsschaltung in eine Blendenerkennungsschaltung, die proportional dem Zählerstand ein Signal erzeugt, und in eine nachfolgende Blendeneinstellungsvorrichtung, die mittels des Signals eine Blendeneinstellung vornehmen kann, zu unterteilen« Analog dazu kann die Belichtungszeit-Zuordnungsschaltung aus einer Belichtungszeiterkennungsschaltung und einer nachfolgenden Belichtungszeiteinstellvorrichtung bestehen. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Belichtungszeit- und Blendeneinstellung unter Berücksichtigung aller Faktoren wie Lichtverhältnisse und Filmmaterial in den einzelnen spektralen Kanälen automatisch durchgeführt werden kann.

Ausf ülirungsbeiSTPiel;

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau der Belichtungsmeßeinrichtung gemäß der Erfindung Fig., 2 mögliche Belichtungszeiten proportional dem Zähler-

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stand des Vorwärts~Zählers und mögliche Blenden proportional dem Zählerstand der Vor-Rückwärts-Zähler.

In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Belichtungsmeßeinrichtung dargestellt. Zunächst ist eine

baut ist erkennbar. Dabei besteht jeder Kanal aus den in Reihe geschalteten Elementen Objektiv 2, Filter 3, der identisch ist mit dem jeweiligen Filter des dazugehörigen Kanals der Multispektral-Foto-Kamera, Fotoempfänger 4, Eingangsverstärker mit variabler Verstärkung 5 und logarithmischer Verstärker 7. Weiterhin ist der Eingangsverstärker mit variabler Verstärkung 5 zusätzlich mit einer Einstellvorrichtung für die Filmempfindlichkeit 6 gekoppelt. Der logarithmischen Lichtmeßeinrichtung 1 ist eine A/D-Wandlungseinheit 8 nachgeschaltet, wobei die A/D-Wandlungseinheit 8 aus vier A/D-Wandlern 9, 10, 11, 12 besteht. Dabei ist der A/D-Wandler mit dem logarithmischen Verstärker 7 des ersten Kanals, der A/D-Wandler 10 mit dem logarithmischen Verstärker des zweiten Kanals, der A/D-Wandler 11 mit dem logarithmischen Verstärker des dritten Kanals und der A/D-Y/andler 12 mit dem logarithmischen Verstärker des vierten Kanals verbunden. Jedem A/D-Wandler 9, 10, 11, 12 ist ein Vor-Rückwärts-Zähler 13, 14, 15, 16 nachgeordnet. Die Vor-Rückwärts-Zähler 13, 14, 15, 16 sind jeweils über eine Blendenerkennungsschaltung 21, 22, 23, mit einer Blendeneinstellungsvorrichtung 26, 27, 28, 29 verbunden. Weiterhin ist ein Taktgenerator 19 vorhanden, der über einen elektronischen Schalter 18 mit jedem Vor-Rückwärts-Zähler 13, 14, 15, 16 und einem Vorwärts-Zähler 17 verknüpft ist. Der Steuereingang des elektronischen Schalters 18 ist mit jedem Hullerkennungsausgang der Vor-Rückwärts-Zähler 13, 14, 15, 16 und dem Überlauferkennungsausgang des Vorwärts-Zählers 17 verbunden. Der Vorwärts-Zähler ist über eine Belichtungszeiterkennungsschaltung 25 mit einer Belichtungszeiteinstellvorrichtung 30 verknüpft. Als ein weiteres Element ist die Koordinierungsstufe 20 erkennbar, die alle zeitlichen Abläufe regelt und die Belichtungsmeßeinrichtung vor jeder neuen Messung in einen definierten Grundzustand vorsetzt, wie z. B. löschen der Vor-Rückwärts-Zähler

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13, H, 15, 16.

Aus Pig«. 2 wird die Zuordnung des möglichen Zählerstandes des Torwarts-Zahlers 17 mit den einstellbaren Belichtungszeiten und die Zuordnung der möglichen Zählerstände der Vor-Rückwärts-Zähler 13, H, 15, 16 mit den einstellbaren Blenden ersichtlich. Man kann also dunklere Objekte, die eine größere Blende als Blende vier und eine größere Belichtungszeit als 56 ms erfordern nicht mehr aufnehmen. Die durch die logarithmische Lichtmeßeinrichtung 1 ermittelten und durch die in der A/D-Wandlungseinheit 8 gewandelten Signale werden in die Tor-Rückwärts-Zähler 13? 14* 15, 16 eingeschrieben. Ist das Einschreiben abgeschlossen, wird durch die Koordinierungsstufe 20 der elektronische Schalter 18 geschlossen. Somit beginnen die Vor-Rückwärts-Zähler 13, 14, 15, 16 rückwärts und der Vorwärts-Zähler 17 vorwärts zu zählen. Gemäß Pig. 2 wird maximal solange gezählt bis der Torwärts-Zähler den Zählerstand neun, d. h, 3,5 ms Belichtungszeit, erreicht hat. Beim Erreichen des Zählerstandes neun des Vorwärts-Zählers wird durch einen erzeugten Impuls der elektronische Schalter 18 wieder geöffnet und somit ein weiterzählen verhindert. Die zu diesem Zeitpunkt erreichten Zählerstände in den einzelnen Vor-Rückwärts-Zählern 13? 14, '15, 16 entsprechen somit gemäß Pig. 2 den entsprechenden Blendenwert en.

Es ist jedoch der weitaus häufigere Pail zu erwarten, daß beim Rückwärtszählen von einem der Vor-Rückwärts-Zähler 13,

14, 15, 16 ein Impuls kommt, d. h. einer der Vor-Rückwärts-Zähler 13, 14, 15, 16 ist bei null angekommen und öffnet durch einen erzeugten Impuls den elektronischen Schalter

D. h. z. B. nach vier Schritten erreicht der Vor-Rückwärts-Zähler 14 den Zählerstand null. Somit wird das Zählen unterbrochen und der Vorwärts-Zähler 17 hat den Zählerstand vier erreicht. Gemäß Pig. 2 wird also mit einer Belichtungszeit von 20 ms in allen Kanälen belichtet, wobei beim 2. Kanal die größte Blende und bei den anderen Kanälen entsprechend den Zählerständen der Vor-Rückwärts-Zähler 13, 15, 16 gemäß Pig. 2 die Blenden eingestellt werden. Die Einstellung der Belichtungszeit in der Multispektral-Poto-Kamera nimmt

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LL y DU*

die Belichtungszeiteinstellvorrichtung 30 durch in der Belichtungszeiterkennungsschaltung 25 erzeugte Impulse vor. Die Blendeneinstellung in jedem Kanal der Multispektral-

vorrichtung 26, 27, 28, 29 durch in der dazugehörigen vorgeordneten Blendenerkennungsschaltung 21, 22, 23, 24 erzeugte Impulse, die proportional zu den Zählerständen der Vor-Rückwärts-Zähler 13, 14, 15, 16 sind, realisiert.

Claims (4)

Erf indimgsanspruch:

1. Belichtungsmeßeinrichtung für Multispektral-Poto-Kämeras mit einer logarithmischen Lichtineßeinrichtung gekennzeichnet dadurch^ daß entsprechend dex Anzahl der spektralen Kanäle die logarithmische Lichtmeßeinrichtung ebensoviele Ausgänge von Signalleitungen aufweist, wobei die Signalleitungen mit einer A/D-Y/andlungs einheit verbunden sind, daß an den Ausgängen der A/D-Wandlungseinheit zugeordnet jeder Signalleitung je ein Vor-Rückwärts-Zähler vorhanden ist, daß ein Taktgenerator vorgesehen ist, der über einen elektronischen Schalter mit jedem Vor-Rückwärts-Zähler und zugleich mit einem Vorwärts-Zähler verbunden ist, daß der Steuereingang des elektronischen Schalters mit jedem ITuIlerkennungsausgang der Vor-Rückwärts-Zähler verknüpft ist, und daß jedem Vor-Rückwärts-Zähler eine dem Zählerstand entsprechende Blendeneinstellung realisierende Blendenzuordnungsschaltung und dem Vorwärts-Zähler eine dem Zählerstand entsprechende Belichtungszeit realisierende Belichtungsseitzuordnungsschaltung nachgeordnet ist.

2. BelichtungsmeSeinrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die A/D-Wandlungseinheit- aus ebensovielen A/D-Wandlern besteht, wie spektrale Kanäle vorhanden sind«

3- Belichtungsmeßeinrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Überlauferkennungsausgang des Vorwärts-Zählers mit dem Steuereingang des elektronischen Schalters verbunden ist.

4. Belichtungsmeßeinrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Blendenzuordnungsschaltung aus einer Blendenerkennungsschaltung und einer nachfolgenden Blendeneinstellungsvorrichtung und die Belichtungszeitzuordnungsschaltung aus einer Beiichtungszeiterkennungsschaltung und einer nachfolgenden Belichtungszeiteinstellvorrichtung bestehen.