-
Filmkamera Bei Filmkameras und insbesondere bei Schmalfilmkameras
mit Objektiven kleiner Brennweite ist es praktisch nicht möglich, durch Verkleinerung
der Objektivöffnung mittels Blenden ein relatives Öffnungsverhältnis einzustellen,
das kleiner als etwa 1 : 22 ist. Die dazu bei den kleinen Abmessungen der Objektive
erforderlichen sehr kleinen Blendenöffnungen lassen sich mit der notwendigen Genauigkeit
nicht einstellen und führen außerdem zu Beugungserscheinungen, die die Abbildungsgüte
des Objektives stark verschlechtern.
-
Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, den sich verjüngenden
Schlitz einer Blendenlamelle im Bereich kleiner Blendenöffnungen wieder zu erweitern
oder zumindest nicht weiter zu verjüngen und ihn in diesem Abschnitt zur notwendigen
Schwächung des Lichtstromes mit einem Graufilter zu bedecken.
-
Es ist ebenfalls bekannt, zur zusätzlichen Lichtschwächung bei kleinen
Blendenöffnungen ein kleines, als teillichtdurchlässiger Spiegel ausgebildetes Graufilter
koaxial im Strahlengang eines Objektivs anzuordnen. Seine Größe liegt zwischen der
größten und kleinsten mechanisch einstellbaren und optisch zulässigen geometrischen
Blendenöffnung, bei der noch keine Beugungserscheinungen auftreten.
-
In einem zum Zeitpunkt der Anmeldung noch n i ht bekanntgewordenen
Vorschlag ist außerdem ein ie Objektiv beschrieben, bei dem das koaxiale Graufilter
auf einer der Objektivblende zugewandten Linsenfläche des Objektivs aufgebracht
ist.
-
Durch obige Maßnahmen wird das relative öffnungsverhältnis - Verhältnis
zwischen der wirklichen geometrischen Öffnung und der Brennweite des Objektivs -
zwar unverändert gelassen, jedoch der Lichtdurchlaß zu den kleineren Blendenöffnungen
hin stärker, als es dem relativen öffnungsverhältnis entspricht, abgeschwächt, so
daß damit das effektive Öffnungsverhältnis, das diejenige relative öffnung angibt,
die dem wahren Lichtdurchlaß geometrisch entspricht, zu kleineren Werten hin verschoben
wird. Hierdurch läßt sich ein effektives Öffnungsverhältnis bis Beispielswiese etwa
1: 64 mittels eines geometrischen relativen Öffnungsverhältnisses von 1 : 16 erzielen.
-
Die bekanntgewordenen Kenntnisse und Vorschläge haben jedoch nocht
nicht zu brauchbaren Kameras geführt, bei denen der Bereich des effektiven Öffnungsverhältnisses
tatsächlich größer als der des geometrischen relativen Öffnungsverhältnisses ist,
da die Verwirklichung der Vorschläge erhebliche Schwierigkeiten bietet.
-
So hat es sich als fertigungstechnisch ungünstig erwiesen, Graufilterplättchen
direkt auf den Blendenlamellen anzuordnen. Insbesondere bei galvanometergesteuerten
Blendenlamellen haben sich Schwierigkeiten durch die ungleiche Massenverteilung
der Blendenlamelle durch das aufgesetzte Graufilter ergeben. Fernerhin hat sich
gezeigt, daß es praktisch nicht möglich ist, bei wirtschaftlich tragbarem Aufwand
dem Graufilter auch in den kleinsten Teilbereichen, die im Bereich der kleinen Blendenöffnungen
wirksam werden, eine völlig homogene Absorption zu geben oder dieser gar in einem
bestimmten Maß ansteigen zu lassen. Die bei der Massenfabrikation unvermeidlich
auftretenden Schwankungen der lichtphysikalischen Eigenschaften der Graufilter sind
sogar so groß, daß die Angabe einer bestimmten, von Exemplar zu Exemplar gleichen
Beziehung zwischen der an dem Objektiv vorgenommenen Einstellung der Blendenlamellen
und dem effektiven Öffnungsverhältnis überhaupt nicht möglich ist, so daß jedes
Objektiv individuell geeicht werden müßte.
-
Durch die Verwendung eines auf eine Linsenfläche aufgebrachten koaxialen
Graufilters werden zwar einige der vorstehenden Nachteile beseitigt, jedoch lassen
sich auch diese Graufilter mit gleichbleibenden Eigenschaften praktisch nicht herstellen.
Wenn man die Blendeneinstellung jedes Objektivs mit einem solchen Graufilter nicht
individuell eichen will,
müßten die Graufilter nicht nur gleiche
Lichtdurchgangswerte, sondern auch alle die exakt gleiche radiale Durchgangscharakteristik
und Größe vom Mittelpunkt aus aufweisen. Bei einer Serienherstellung läßt sich dies
mit vertretbarem Aufwand praktisch nicht verwirklichen.
-
Diese Schwierigkeiten werden auch nicht durch die Verwendung einer
Belichtungssteuereinrichtung beseitigt, wie sie in einem der bekanntgewordenen Vorschläge
für eine Kämerä beschrieben ist, deren Objektiv eine teilweise mit einem Graufilter
bedeckte Blendenlamelle aufweist. Die Belichtungsteuereinrichtung umfaßt eine Photozelle,
die das vom Aufnahmegegenstand reflektierte -Lieht- durch eine neben- der Frontlinse
des Objektivs angeordnete Wabenlinse empfängt und deren Photozellenstrom einem die
Blendenlamelle im Objektiv verstellenden Galvanometer zugeführt ist, so daß die
Stellung der Lamelle von der Helligkeit des Aufriähmegegenstandes abhängt. Die gewünschte
genaue Belichtung des Filmes wird aber nur erreicht, wenn zwischen der Stellung
der Blendenlamelle und dem effektiven Öffnungsverhältnis eine genau bekannte Beziehung
besteht, die nach dem oben Gesagten nur durch die individuelle Eichung der Kameras
der durch eine praktisch nicht zu verwirklichende genaue Fertigung des Graufilters
erreicht werden kann.
-
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem ist es demnach, eine einwandfrei
funktionierende Kamera mit erweitertem Einstellbereich für das öffnungsverhältnis
ihres Objektivs zu schaffen, welche mit technisch und wirtschaftlich vertretbarem
Aufwand herzustellen ist.
-
Dieses Problem löst eine Filmkamera, die sich erfindungsgemäß durch
die Kombination folgender Merkmale kennzeichnet: a) ein im Strahlengang des Aufnahmeobjektivs
fest angeordnetes Graufilter mit einem einer mittleren Blendenöffnung entsprechenden
Durchmesser zur Erweiterung des einstellbaren effektiven Blenden- , öffnungsbereiches,
b) ein Belichtungsregelsystem mit einem lichtempfindlichen Element, für das Licht
aus dem Strahlengang hinter dem Aufnahmeobjektiv und vor dem Film ausspiegelbar
ist, und mit einem eine oder mehrere Lamellen einer im Strahlengang des Aufnahmeobjektivs
angeordneten COffnungsblende verstellenden Galvanometer, das eine Ankerspule mit
Mittelangriff äufweist, deren eine Hälfte von dem durch das lichtempfindliche Element
fließenden Strom und deren andere Hälfte von einem mittels eines variablen Widerstandes
einstellbaren Strom so durchflossen sind, daß bei gleicher Stromstärke in beiden
Spulenhälften keine Galvanometerauslenkung erfolgt.
-
Die mit dem Belichtungsregelsystem gemäß Merkmal b) bewirkte Lichtmessung
durch das Objektiv ist an sich bekannt. Sie wurde deshalb entwickelt, um nur den
Lichtstrom bei der Belichtungsmessung zu berücksichtigen, der von dem zu photographierenden
Teil des Aufnahmegegenstandes ausgeht - und der auch tatsächlich auf den Film gelangen
kann. Mit Hilfe des veränderbaren Widerstandes läßt sich ein der Verschlußgeschwindigkeit
der Kamera und der Filmempfindlichkeit entsprechender Lichtdurchlaß vorgeben und
das in Null- oder Abgleichschaltung arbeitende Galvanometer verstellt dann die Blendenlamellen
selbsttätig so, daß der Lichtdurchlaß durch das Objektiv den vorgegebenen, konstanten
Wert annimmt. Da das lichtempfindliche Element genau den Lichtdurchlaß durch Aufnahmeobjektiv,
Blende und Graufilter wahrnimmt, der zur Belichtung bei geöffnetem Verschluß auf
den Film auftrifft, werden auch die von Kamera zu Kamera unterschiedlichen Lichtdurchlaßeigenschaften
des Graufilters selbsttätig berücksichtigt. Die Anordnung ist dabei nicht nur gegen
absolute Schwankungen der Lichtdurchlaßeigenschaften der Graufilter und natürlich
auch der anderen Bauteile im Objektiv unempfindlich, sondern auch gegen die unterschiedlichen
Abdunklungscharakteristiken der Kombination Blende-Graufilter. Eine besonders präzise
Herstellung der Graufilter -oder eine individuelle Eichung der Blendenskala der
Objektive wird also überflüssig.
-
Besonders bedeutsam ist die Ausschaltung aller mit den Graufiltern
verbundener Schwierigkeiten bei Schmalfilmkameras, deren Objektive wegen der kurzen
Brennweite besonders klein sind und bei denen also auch die Graufilter einen sehr
kleinen Durchmesser und nur eine sehr geringe Stärke haben, wodurch sich Herstellungsschwankungen
bei diesen Filtern besonders stark bemerkbar machen würden.
-
Wenn die Ströme in den beiden Hälften der Ankerspule des Galvanometers
von einer mit einem ihrer Pole mit dem Mittelabgriff der Ankerspule verbundenen
Batterie erzeugt sind, ist die Abgleichschaltung gegen Schwankungen der Batteriespannung
weitgehend unempfindlich.
-
Einen besonders für Filmkameras geeigneten Aufbau des Belichtungsregelsystems
erhält man, wenn das Licht für das lichtempfindliche Element in an sich bekannter
Weise mittels einer reflektierenden Fläche auf dem vor dem Film hin- und herbewegbaren
Kameraverschluß in dessen Schließstellung ausspiegelbar ist. Dabei -läßt sich auch
durch entsprechende Behandlung der Spiegeloberfläche die Meßgenauigkeit verbessern.
-
Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 das Aufnahmeobjektiv
einer erfindungsgemäßen Filmkamera, F i g. 2 die elektrische Schaltung des Belichtungsregelsystems.
-
In F i g. 1 ist ein Aufnahmeobjektiv dargestellt, zwischen dessen
beiden Gliedern 1 und 2 zwei Blendenlamellen 3 und 4 angeordnet sind, die mittels
eines nicht gezeigten Stellgalvanometers verstellbar sind. Auf der der Blende zugewandten
Linsenfläche des in Richtung des Strahlengangs gesehen hinteren Objektivgliedes
2 ist ein Graufilter oder eine ähnliche teillichtdurchlässige Beschichtung aus einem
geeigneten Material aufgebracht. Die Lichtdurchlässigkeit stimmt in allen Teilbereichen
des Filters miteinander überein. Hinter dem Objektiv ist vor dem Film 6 ein hin-
und herbewegbarer Verschluß 7 angeordnet, der in seiner Schließstellung eine reflektierende
Fläche S in den Strahlengang schiebt und das durch Objektiv, Blende und Graufilter
hindurchgelassene Licht auf das lichtempfindliche Element 9 umlenkt.
-
Die reflektierende Fläche ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
in die Zonen 10 und 11 unterteilt, von denen die Teilfläche 10 das vom Erdboden
kommende Licht vollständig reflektiert, während die Teilfläche 11 sich aus reflektierenden
kreisförmigen Teilflächen zusammensetzt, die in einer bestimmten Anordnung
auf
einem nicht reflektierenden Hintergrund verteilt sind und im wesentlichen das bei
Außenaufnahmen vom Himmel einfallende Licht auf das lichtempfindliche Element 9
reflektiert.
-
Die in F i g. 2 gezeigte Schaltung ist eine Abgleichschaltung für
das Stellgalvanometer, das die zwei Blendenlamellen 3 und 4 so lange verstellt,
bis das auf das lichtempfindliche Element, hier ein Photowiderstand 9, auffallende
Licht eine vorgegebene Stärke hat.
-
Das Stellgalvanometer weist eine Ankerspule 12 mit einem Mittelabgriff
auf, mit dem ein Pol einer Batterie 13 verbunden ist. Der Stromkreis durch die eine
Hälfte 12 a der Ankerspule ist über einen variablen Widerstand 14 zur Berücksichtigung
der Filmempfindlichkeit und unterschiedlicher Belichtungszeiten geschlossen, während
sich der Stromkreis durch die andere Hälfte 12 b der Ankerspule über den Photowiderstand
9 schließt. Ein zur Ankerspule parallel liegender Widerstand 15 dient zur Schwingungsdämpfung.
Die beiden Hälften der Ankerspule sind von selbst so gepolt gegeneinander geschaltet,
daß keine Auslenkung des Galvanometers erfolgt, wenn in beiden Ankerspulen der gleiche
Strom fließt. Dies ist der Fall, wenn der beleuchtungsabhängige Wert des Photowiderstandes
dem Wert des variablen Widerstandes gleicht, vorausgesetzt, daß die beiden Ankerspulen
gleiche Widerstände haben. Natürlich läßt sich das Stellgalvanometer auch in anderen,
bekannten Abgleichschaltungen betreiben.