DE10240904A1

DE10240904A1 - Vorrichtung zur gleichmäßigen Objektbeleuchtung bei der Nahaufnahme von flächigen Objekten

Info

Publication number: DE10240904A1
Application number: DE2002140904
Authority: DE
Inventors: Rudolf Mayer; Alfred Kriener
Original assignee: TEACHSCREEN SOFTWARE GmbH
Current assignee: FotoFinder Systems GmbH
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-11

Abstract

Technisches Problem: DOLLAR A Es ist Aufgabe der Erfindung, bei fotografischen Aufnahmen im Nahbereich, unter Verwendung der in Kameras üblicherweise eingebauten Blitzlampe, eine gleichmäßige Ausleuchtung des Objekts zu erreichen. DOLLAR A Lösung: DOLLAR A Das Ziel der gleichmäßigen Ausleuchtung des Objekts wird mit der beschriebenen Erfindung dadurch erreicht, daß zwischen Blitzlampe und Objekt ein Diffusor angeordnet ist, der das Objekt einerseits vom direkten Licht der Blitzlampe abschirmt und andererseits das im Diffusor gestreute Licht wieder auf das Objekt abstrahlt, wobei der Diffusor als flächig diffuse Lichtquelle wirkt. DOLLAR A Anwendungsgebiet: DOLLAR A Die beschriebene Vorrichtung eignet sich besonders für spezielle Kamerasysteme, die zur Dokumentation von Hauterkrankungen in der Dermatologie verwendet werden. Es sind dies meist Digitalkameras mit spezieller Vorsatzoptik und Blitzlampe, die auf die Haut aufgesetzt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Optimierung der Beleuchtung bei der fotografischen oder digitalen Aufzeichnung eines flächigen Objekts im Nahbereich, insbesondere von Haut.
Aus DE 195 12 772 und US 5,825,502 ist bereits eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von flächigen Objekten im Nahbereich bekannt, bestehend aus einer Kamera mit speziellem Objektiv und einer vorgeschalteten Abstandsvorrichtung die bewirkt dass sich das Objekt, wenn die Vorrichtung auf dieses aufgesetzt ist, sich in der dingseitigen Fokalebene der Kamera befindet und so ohne weitere Einstellungen schart abgebildet wird. Die bekannte Vorrichtung konnte bisher jedoch nicht in Verbindung mit einem in die Kamera eingebauten Blitz verwendet werden, da die Beleuchtungsstärke im Objektbereich wegen der geringen Abstände durch Abschattung und Reflexionen von Teilen des Objektivs und der Abstandsvorrichtung zu ungleichmäßig ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht bei einer handelsüblichen Digitalkamera mit eingebautem Blitz, welche durch ein spezielles Objektiv und eine Abstandsvorrichtung für das direkte Aufsetzen auf das Objekt, insbesondere die Haut, ergänzt ist, den eingebauten Blitz zu verwenden und dabei eine optimale Ausleuchtung des Objektbereichs zu erreichen.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung nach Anspruch 1 besteht darin, dass bei Verwendung der üblicherweise in Kameras eingebauten Blitzlampe, trotz des bei Hautaufnahmen im Nahbereich ansonsten ungünstigen direkten Blitzlichts, hier durch den zwischengeschalteten Diffusor eine gleichmäßige Ausleuchtung des Objekbereiches bewirkt wird. Diese optimierte Beleuchtung des Objektfeldes wird dadurch erreicht, dass zwischen der Blitzlampe und dem Objektbereich ein Diffusor angeordnet wird der einerseits verhindert dass Licht der Blitzlampe direkt auf das Objekt fällt und der andererseits das auf ihn eingefallene Licht der Blitzlampe diffus zerstreut zur Objektfläche weiterleitet. Für die Aufzeichnung von flächigen aber doch reliefartig strukturierten Objekten, wie menschliche Haut, ist es dabei von Vorteil wenn die Beleuchtung nicht orthogonal von oben sondern schräg von einer Seite erfolgt. Hierdurch werden störende Reflexionen vermieden und insbesondere die plastischen Strukturen des Objekts hervorgehoben. Beste fotografische Ergebnisse werden erreicht wenn das Licht zwar diffus, aber doch überwiegend (im Mittel) aus einer Richtung schräg zur optischen Achse auf das Objekt einfällt. Die Art der Beleuchtung bezüglich Einfallswinkel, diffusem Charakter und gleichmäßiger Ausleuchtung wird dabei von der speziellen Ausführung des Diffusors beeinflusst.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform wird als Diffusor ein aus Plexiglas gedrehter Ring verwendet dessen der Kamera und der Blitzlampe zugewandte Oberfläche nach außen gewölbt ist, wobei diese Oberfläche durch mechanische Bearbeitung mattiert ist. Die anderen Flächen des Rings sind poliert und bewirken dass sich ein Teil des Lichts durch mehrfache Totalreflexion im Innern des Ringes azimutal verteilt. Hierdurch wird der Bereich des Ringes der das eingefangene Licht letztlich wieder diffus aussendet azimutal ausgedehnt und wirkt so in Bezug auf den Objektbereich als flächige, schräg zur optischen Achse angeordnete Lichtquelle. Der Diffusor Ring ist über die Abstandsvorrichtung geschoben und wird auf dieser fixiert.
Die Ausführungsform und Anordnung des Diffusors wird jeweils auf die Geometrie der verwendeten Kamera, also insbesondere auf die Position der Blitzlampe sowie Länge und Durchmesser des Objektivs und der Abstandsvorrichtung abgestimmt. Die Ausführung und Anordnung des Diffusors, z. B. die Breite des Ringes und der Abstand des Ringes vom Objekt, beeinflusst außerdem die Charakteristik der diffusen Lichtquelle hinsichtlich ihrer flächigen Ausdehnung und bezüglich des mittleren Einfallswinkels des Lichts auf das Objekt. Je nach erwünschter Beleuchtungscharakteristik und bedingt durch die Geometrie von Kamera, Blitz, Objektiv und Abstandsvorrichtung sind vielfältige Ausführungsformen des Diffusors denkbar. Optimale Ausführungsformen werden am einfachsten experimentell ermittelt.
Zur Vergrößerung der Fläche der diffus emittierenden Lichtquelle kann der Diffusor auch an Lichtleiter, z. B. Glasfasern, angekoppelt werden, die das Licht der Blitzlampe azimutal verteilt in diesen einleiten oder in diesem verteilen.
Letztlich kann die Vorrichtung auch generell für Nahaufnahmen eingesetzt werden, auch wenn die Kamera nicht auf das Objekt aufgesetzt wird.

Claims

Vorrichtung zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines flächigen Objekts, insbesondere zur Untersuchung von Haut, mit einer Kamera (1) mit Blitzlampe (4), die mit einer durchsichtigen Abstandsvorrichtung (2) verbunden ist, welche auf das Objekt (3) aufsetzbar ist, so dass das Objekt in der dingseitigen Fokalebene (6) der Kamera (1) angeordnet ist und der für scharfe Abbildung erforderliche Abstand eingehalten wird, und wobei zwischen der Blitzlampe (4) der Kamera und dem beleuchteten Objekt (3) ein transparentes Medium als Diffusor (5) zwischengeschaltet ist welches einerseits das Objekt (3) vom direkten Licht der Blitzlampe (4) abschirmt und andererseits mittels des aus dem Diffusor (5) diffus austretenden Licht das vor der Abstandsvorrichtung (2) befindliche Objekt (3) gleichmäßig ausleuchtet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor aus durchsichtigem Material , z. B. Plexiglas, besteht, dessen Oberflächen ganz oder zum Teil mechanisch oder chemisch aufgeraut sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Diffusors (5) diffus lichtdurchlässig ist, z. B. Milchglas.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (5) aus mehreren Schichten besteht wobei zwischen diffus transparenten Schichten klar transparente Schichten mit polierten Oberflächen eingeschoben sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (5) ringförmig um die Abstandsvorrichtung (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintritts und Austrittsflächen des Diffusors (5) nicht orthogonal zur optischen Achse der Kamera (1) angeordnet sind, mehrere Winkel zur optischen Achse bilden oder eine Wölbung aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Blitzlampe (4) über einen Lichtleiter, z. B. Glasfasern, in den Diffusor (5) geleitet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht durch im Diffusor (5) eingelagerte Lichtleiter, z. B. Glasfasern, in diesem verteilt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Einfallsrichtung des vom Diffusor (5) auf das Objekt (3) gestrahlten Lichtes nicht parallel zur optischen Achse ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke des Objekts (3) durch das Objektiv der Kamera (1) gemessen und zur elektronischen Regelung der Belichtung oder der Blitzintensität verwendet wird.