-
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung umgebildeter photographischer
Wiedergaben Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und
Vorrichtungen zu schaffen zur photographischen Umbildung unter Erzielung unterschiedlicher
Maßstäbe für verschiedene Bildrichtungen oder verschiedene Bildstellen, insbesondere
zur Entzerrung kartographischer Vorlagen und Luftbildaufnahmen, sowie für allgemeine
graphische und technische Zwecke.
-
Die optische Reproduktion liefert im allgemeinen - von Abbildungsfehlern
der Objektive abgesehen -geometrisch ähnliche Abbildungen der wiedergegebenen Figuren.
Es ist weiterhin bekannt, daß durch geeignetes Verschwenken der Gegenstands- und
Bildebene und Verschiebung gegenüber der optischen Achse des abbildenden Systems
Winkeländerungen zu erreichen sind und daß man einen solchen Vorgang auch so steuern
kann, daß durch Wechselwirkung einer in bestimmter Einstellung vorzunehmenden Verzerrung
und einer anschließenden Entzerrung echte Proportionsänderungen möglich sind, d.
h. die Erzielung verschiedener Maßstäbe für die beiden Hauptachsen der Vorlage.
-
Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die die Belichtung des photographischen
Aufnahmematerials durch einen vor diesem bewegten Schlitz in zeitlich aufeinanderfolgenden,
kontinuierlich aneinandergereihten Streifen durchführen. Hier sind einerseits Vorrichtungen
wie z. B. Schlitzverschlüsse in photographischen Apparaten zu nennen, die lediglich
eine kurze Belichtungszeit in den einzelnen Bildpunkten, .' aber keine geometrische
Veränderung der Abbildung bezwecken; andererseits solche Geräte, die z. B. zum Zwecke
der Luftbildentzerrung gleichzeitig mit der Bewegung des Belichtungsschlitzes Relativbewegungen
von Vorlagen bzw. Aufnahmematerial ausführen. Die letzteren Geräte, die bisher nur
für Spezialzwecke vorgeschlagen wurden, sind aber wegen der außerordentlich komplizierten
Steuerelemente bisher nicht oder nur im Versuchsbau hergestellt worden. Eine allgemeine
Anwendung des Prinzips der optisch-mechanischen Umbildung bei graphischen und kartographischen
Aufgaben fehlt. Insbesondere sind die in der Kartographie und im Vermessungswesen
häufig auftretenden Aufgaben der affinen und projektiven Umformung großformatiger
Pläne entweder nur rein rechnerisch und zeichentechnisch oder photographisch in
mehreren hintereinanderliegenden Arbeitsgängen gelöst worden. Für die Überführung
einer Kartenprojektion in eine andere fehlen photomechanische Lösungen überhaupt.
-
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung
umgebildeter photographischer Wiedergaben bei Scharfabbildung der Gesamtvorlage
in der Ebene des lichtempfindlichen Materials und Einstellung in dieser derart,
daß alle der Längsrichtung eines vorzuschaltenden, die Figur in stetiger Bewegung
überlaufenden, ausschnittsbegrenzenden Schlitzes parallelen Linien der umzubildenden
Figur die gewünschte Sollgröße erlangen. Dabei werden bisher erforderliche Arbeitsgänge
eingespart. Die Dosierung der Wirkung ist leicht einstellbar und erfordert keine
photographischen und mathematischen Spezialkenntnisse. Bei der Ausführung werden
bewährte Bauteile benutzt, die gegenüber den bekannten Umbildungsvorrichtungen eine
wesentliche Verbesserung und Vereinfachung ergeben.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einer Relativbewegung der
von der Optik entworfenen Abbildung gegenüber dem lichtempfindlichen Material unter
Begrenzung des im jeweiligen Augenblick photographisch wirksam werdenden Bildausschnittes
auf einen schmalen Streifen durch eine schlitzförmige oder auch nur punktförmige
Blende, die ihrerseits im Laufe des Aufnahmevorgangs über das gesamte Bildfeld bewegt
wird.
-
Demgemäß besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß das lichtempfindliche
Material relativ zu dem von der Optik entworfenen Bild während der Belichtung in
zwei zueinander senkrechten Achsen mit für jede Achse getrennt einstellbarer Geschwindigkeit
stetig bewegt wird, wobei eine der Bewegungsachsen der Längsrichtung, die andere
der Bewegungsrichtung des Schlitzes parallel ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens besteht darin, daß mit an sich
bekannten
Elementen, wie Spindeln, Verstellmechanismen, Reibrädern od. dgl., der Bewegungsmechanismus
der über die ganze Abbildungsbreite führbaren Schlitzblende mit dem Bewegungsmechanismus
eines horizontal. und vertikal bewegbaren Abbildungsträgers bzw. mit dem Bewegungsmechanismus
einer der Optik vorgeschalteten, kardanisch aufgehängten planparallelen Glasplatte
gekoppelt ist.
-
Der Aufnahmevorgang wird also in kontinuierlich ineinander übergehende--
Teilabbildungs- und Belichtungsvorgänge zerlegt.- Dabei entspricht bei Proportionswandlungen
in einer Bildrichtung die Bewegungsrichtung - des Schlitzes der Richtung der Relativbewegung
des Bildes zum lichtempfindlichen Material, und zwar mitlaufend oder gegenläufig,
je nachdem, ob Verlängerungen oder Verkürzungen der mit dieser Bewegungsrichtung
parallelen Bildachse erreicht werden sollen. Der Schlitz selbst steht bei normalen
Proportionswandlungen, mit seiner Längsachse senkrecht zur Bewegungsrichtung. Zur
Erzielung abweichender Figuren, z. B. zur Umformung von Rechtecken in Parallelogramme,
Trapeze oder allgemeine Vierecke, kann gleichbleibende Schrägstellung während des
ganzen Vorganges oder auch eine Winkeländerung oder :=auch eine funktionsmäßige
Formänderung des Schlitzes während des Laufes vorgesehen werden. Die Schlitzbreite
kann variiert werden, sie ist im Normalfall umgekehrt proportional dem Entzerrungsgrad.
-
Besteht eine normIle Abbildungsanordnung aus drei Hauptelementen:
Vorlage, abbildendes optisches System, lichtempfindliche Bildschicht, so kommt bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren als viertes Element der Schlitz bzw. die Lochblende
hinzu, und es gilt für :die Umbildung im allgemeinen die Regel, daß von =diesen
vier Elementen nicht weniger als zwei währdnd der Belichtung eine Bewegung ausführen
müssen. Natürlich kann der Schlitz ebensogut aus einem -schmalen, über die
Vorlage geführten oder bei durchleuchtbaren Vorlagen hinter diesen laufenden Lichtband
bestehen.
-
An Hand beispielsweiser zeichnerischer Darstellung werden das erfindungsgemäße
Verfahren und die Vorrichtung näher erläutert. Zur Erzielung von projektiven Umbildungen
in einem Arbeitsgang kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren neben der Längenverzerrung
durch die bereits beschriebene Wirkung von Relativbewegung der Abbildung und Schlitzbelichtung
auch als zusätzliche Umbildungskomponente eine Verschwenkung von Vorlage-, Objektiv-
und'oder Aufnahmeebene vorgesehen werden. Zur Erzielung der optischen Scharfabbildung
muß hierbei die aus der Photogrammetrie bekannte Scheimpflugbedingung eingehalten
werden, die besagt, daß sich bei einer Verschwenkung gegenüber der optischen Achse
die Bild-, Objektiv- und Aufnahmeebenen in einer Geraden schneiden müssen.
-
Umbildungen oder Verzerrungen der vorgenannten Art können als Reproduktionen
mit stufenlos sich änderndem Wiedergabemaßstab angesehen werden. Soweit hier sehr
starke Verzerrungen erreicht werden sollen, kann es notwendig werden, eine entsprechende
Lichtintensitätsänderung gleichlaufend mit der Maß- t stabänderung vorzunehmen,
z. B. durch stetige Vergrößerung -oder Verkleinerung der Blende während des
Laufs des ausschnittbegrenzenden Schlitzes. In dieser Darstellung zeigt Fig. 1 eine
Anordnung, bei welcher der Belichtungsschlitz senkrecht zu seiner Längsrichtung
vor dem @ Aufnahmematerial vorbeigeführt wird und letzteres gegenüber der projizierten
Vorlage eine schräg verlaufende Bewegung ausführt, Fig.2 drei Bewegungsphasen einer
seitenumkehrenden Umbildung, Fig. 3 schematisch im Schaubild und Fig.4 in der Draufsicht
eine Vorrichtung, bei welcher zur Bewegung des projizierten Bildes eine kardanisch
gelagerte Glasscheibe dient und die Drehbewegungen der Achsen durch voreinstellbare
Regelgetriebe mit der Einrichtung zur Bewegung des Belichtungsschlitzes gekoppelt
sind.
-
In der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bezeichnet 1 den Belichtungsschlitz,
der senkrecht zu seiner Längsrichtung vor dem Aufnahmematerial 2 vorübergeführt
wird, welches über die mit der Schlitzbewegung gekuppelten Regelgetriebe 5 und 6
gegenüber der optischen Achse 4 des die Vorlage 3 abbildenden Objektivs eine aus
Horizontal- und Vertikalkomponente resultierende Schrägbewegung erhält.
-
Fig.2 zeigt drei Bewegungsphasen eines Umbildungsvorgangs, wobei die
Marke 7 die Stellung der optischen Abbildung, 8 die Stellung der -den ausschnittbegrenzenden
Schlitz frei lassenden Abdeckbleche und 9 die Stellung des in zwei Achsen in seiner
Ebene bewegten lichtempfindlichen Materials verdeutlicht.
-
Da die Realisierung genau dosierter, recht kleiner Bewegungen oft
mechanische Schwierigkeiten ergibt, wird vorgeschlagen, optische Ablenkmittel, wie
Spiegel, Prismen oder planparallele Glasplatten, zu verwenden. Bei der beispielsweise
in den Fig. 3 und 4 gezeigten Vorrichtung dient zur Bewegung des projizierten Bildes
während der Belichtung die kardanisch gelagerte, also um zwei Achsen 10 und 11 drehbare
Glasscheibe 12. Die Drehbewegungen der Achsen sind durch voreinstellbare
Regelgetriebe 13
und 14 dicht mit der Bewegung des Belichtungsschlitzes
1 gekoppelt. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Entzerrung
kartographischer Vorlagen, sie kann eventuell in vorhandene Reproduktionsgeräte
eingebaut sein.