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Vorrichtung und Verfähren zur Einstellung einer optimalen Belichtungszeit.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfähren und eine Vorrichtung
zur exakten Messung einer einfallenden Lichtmenge beim Herstellen einer Potografie,
bzw. bei der I)urchführung von Eopier- und Vergrößerungsvergängen.
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Bislang wirde zum Messen einer Menge im allgemeinen ein Verfahren
angewendet, bei welchem eine elektrische Schaltung mit einer Kadmiumsulfidhalbleiterzelle
(CSH-Zelle) vorgesehen war, wobei diese CSH-Zelle von dem Licht angestrahlt wurde,
während eine vorbestimmte Spannung an diese Schaltung angelegt wurde. Dabei wurde
von der Tatsache gebrauch gemacht, daß der elektrische Widerstand einer CSH-Zelle
sich mit der einfallenden Lichtmenge verändert, wobei die einfallende Lichtmenge
an Hand des die CSH-Zelle enthaltende Schaltung durchfließenden Stromes bestimmt
wurde.
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In einem solchen Fall können, wenn eine konstante Spannung an die
Schaltung angelegt ist, da die Arbeitsweise eines Meßinstrumentes Beschränkungen
unterliegt, nur Lichtmengen innerhalb eines bestimmten Bereiches abgelesen werden.
Da außerdem der fotoelektrische Strom der einfallenden Lichtmenge nicht genau proportional
ist, kann dementsprechend die Lichtmenge nicht genau bestimmt werden.
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Unter Ausschaltung dieser Nachteile wird mit der Erfindung ein Verfahren
und ein Gerät geschaffen, welches im-stande ist eine Lichtmenge innerhalb eines
großen Bereiches genau zu messen, wobei außerdem das Gerät mit einer Vorrichtung
verbunden werden kann, die einen Zeitgeber für einen Kopier- oder Vergrößerungsapparat
betätigt Erfindungsgemäß wird eine CSH-Zelle an eine elektrische Schaltung angeschlossen,
in welcher ein festgelegter vorbestimmter elektrischer Strom fießt. Wenn durch einen
Negativfilm einfallendes Licht auf die CSH-Zelle trifft, verändert sich ihr elektrischer
Widerstande Demgemäß ändert sich auch die Stärke des elektrischen Stromes. Die Spannung
innerhalb der Schaltung wird daraufhin durch ei.nen Spannungsregler derart eingestellt,
daß die Stromstarke wieder ihren vorbestimmten Standardwert einnimmte Der Spannungsregler
und der Zeitgeber sind miteinander verbunden, um die Belichtungszeit in Übereinstimmung
mit der lichtdurchlässigkeitdes Negatives zu regulieren.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Spannung kontroliert,
die einer elektrischen Schaltung mit einer Kadmiumsulfidhalbleiterzelle zugeführt
wird. Das zu messende Leicht wird der CSH-Zelle zugefiHlrt worauf die an die CS-Zelle
angelegte Spannung derart eingestellt wird9 daß der in Abhangigkeit von der einstrahlenden
Lichtmenge sich ändernde Strom einen konstaaten Wert einnimmt (nicht durch die Veränderung
des Widerstandes)0 Die Lichtmenge wird daraufhin mit Hilfe der Spannung bestimmt
Im
folgenden soll die Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen naher erläutert
werden. Dabei zeigt im einzelnen Fig. 1 ein Schaltschema zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, Fig. 2 ein Schaltschema, welches die Verbindung des Spannung reglers
mit der elektrischen Schaltung gemäß Fig. 1 und einem Zeitgeber für ein Gerät zur
Herstellung von Fotokopien oder Vergrößerungen darstellt und Fig. 3 ein Diagramm,
welches die Abhängigkeit der aufgedrückten Spannung und des fotoelektrischen Stromes
von der einfallenden Lichtmenge erläutert.
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Es soll zunächst auf Fig. 1 näher eingegangen werden. Das durch ein
Negativ fallende oder von einem zu fotografierenden Gegenstand reflektierte Licht
wird der CSH-Zelle 1, der eineSpannung vom Spannungsregler 2 aufgedrückt ist, zugeführt.
(In dieser Schaltung können, wenn es wünschenswert erscheint, eine oder mehrere
CSH-Zellen Verwendung finden.) Bei einer Veränderung des fotoelektrischen Stromes,
der augenblicklich in Abhängigkeit von dem auf die CSH-Zelle 1 fallenden Licht fließt
wird die Spannung in einer solchen Weise eingestellt, daß das Amperemeter 3 einen
konst.anten fothelektrischen Strom anzeigt.
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Dementsprechend wird die auf die CSH-Zelle 1 fallende Lichtmenge,
d. h. die Helligkeit des Filmes oder der von dem zu fotografierenden Gegenstand
zurückfallenden Lichtmenge,über den Spannungsregler angezeigt.
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Demgemäß kann;wenn die Abhängigkeit zwischen der an der CSH-Zelle
angelegten Spannung einer bestimmten Lichtmenge und eines elektrischen Stromes bereits
im voraus bestimmt worden ist, die Lichtmenge über die änderung der Spannung festgestellt
werder..
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung
von Lichtquellen ist diese mit einem Zeitgeber für ein Gerät zur Herstellung von
Kopien oder Vergrößerungen verbunden, wie in Fig. 2 dargestellt ist.
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In dem Gerät zur Herstellung von Kopien und Vergrößerungen ist eine
Zeitgeberanordnung E und eine Schaltung zur Messung der Lichtmenge F vorgesehen.
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Bei dieser Ausführungform sind die Spulen A und B des Spannung reglers
F mit den Widerständen R und R' des Zeitgebers E verbunden, wodurch nach einer Messung
der Lichtmenge die Einstellzeit des Zeitgebers bestimmt wird.
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Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind in der Zeitgeberschaltung E die
veränderbaren Widerstände R und R', die mit dem Spannungsregler F verbunden sind
und eine Kondensatoranordnung M parallel geschaltet, während die Endklemmen der
Zeitgeberschaltung E mit dem Gitter und dem Kathodenwiderstand einer Verstärkerröhre
X verbunden sind. Ein Hilfsrelais N ist mit der Anode der Verstärkerröhre 1 in Reihe
geschaltet. Außerdem ist das Gitter mit einer Klemme des Schalters S2 verbunden,
der normalerweise geüffnet ist.
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Unter normalen Bedingung wird1 wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.
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die Kathode der Verstärkerröhre über die Widerstände B,R geerdet.
Andererseits wird die Spannung von der Klemme D über die Schalter S1 und S2 und
das Hilkelais N an die Anode der Verstärkerröhre angelegt, wodurch ein Strom fließt,
der ausreicht das Hilfsrelais N zu erregen, welches den Schaltarm des Schalters
Y mit der Klemme 4 in Kontakt bringt.
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Wenn nun die Schalter S1 und S2 kurzzeitig umgelegt werden, so daß
die Klemme D mit dem Zeitgeber in Verbindung steht, wird die Kondensa,toranordnung
M durch die an der Klemme D anliegende Spannung aufgeladen. Obwohl die Schalter
S1 und
sofort wieder in die ursprüngliche Lage zurückgebracht werden,
liegt zwischen dem Gitter und der Kathode die an die Eondensatoranordnung M angelegte
Spannung. Demnach ist der durch die Verstärkerröhre fließende Strom so schwach,
daß er nicht ausreicht das Relais N zu erregen, wobei diese Bedingung aufrechterhalten
wird bis die Ladung der Kondensatoranordnung M vollständig über die Widerstände
R und R' abgeflossen ist. Wenn die Kondensatoranordnung M entladen ist, steigt die
Spannung zwischen dem Gitter und der Kathode, worauf ein Strom fließt der ausreicht
das»Relais zu erregen, wodurch der Schaltarm des Schalters Y wieder in seine ursprüngliche
Lage nämlich an die Klemme S4 zurückgeführt wird.
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Da es bekannt ist, daß die Spannung eines Kondensators bei seiner
Entladung logarithmisch als Zeitkonstante der Kapazität und der Widerstände R und
R1 abfällt, ist es offensichtlich, daß die Entladungszeit eingestellt werden kann,
indem die Widerstände R und R' oder die Kapazität des Kondensators reguliert werden.
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Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind die Widerstände R und R' mit dem
Spannungsregler der CSH-Schaltung verbunden. Es ist jedoch einleuchtend, daß ebenso
der Kondensator M oder auch die Widerstände und der Kondensator mit dem Spannungsregler
verbunden sein können.
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Normalerweise wird das Hilfsrelais des Zeitgebers erregt und der Schaltarm
des Schalters Y mit der Klemme S4 verbunden.
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Dementsprechend fließt ein elektrischer Strom durch eine Hauptlampe
L und eine Sicherheitslampe Lt- Dieser Strom ist jedoch so schwach, daß die Hauptlampe
L nicht aufleuchtet, während lediglich die Sicherheitslampe L' leuchtet.
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Wie bereits erwähnt,wird nachdem die Belichtungszeit des zu kopierenden
Negativfilms mit Hilfe der Widerstände R und R1, aje mit den Spulen A und B in Verbindung
stehen, bestimmt worden ist, indem kurzzeitig die Schalter S1 und S2 mit den Klemmen
auf
der linken Seite verbunden worden sind, das Hilfsrelais entregt, worauf der Schaltarm
des Schalters Y mit der Klemme 3 verbunden wird die Belichtungslampe L aufleuchtet
und die Spannung von der Klemme D über die Schalter S1 und S2 an die Kondensatoranordnung
M angelegt wird. Wenn die Eingangs schale ter in ihre ursprüngliche Lage gebracht
werden, beginnt die Kondensatoranordnung gleichzeitig sich zu entladen, wobei während
des Entladungsvorganges die Lampe b erleutet bleibt.
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Nachdem die Entladung beendet ist wird die Verstärkerröhre in einen
leitenden Zustand versetzt, so daß das Hilfsrelais denn erregt wurd. Der Schalt
arm des Schalters Y wird von der Klemme S3 auf die Klemme S4 zurückgeführt, , worauf
die Lampe L erlischt und der Kopier- oder Vergrößerungsvergang beendet ist.
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Die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens laufen im
einzelnen unter Beuzugnahme auf einen Kopier- oder Vergrößerungsvorgang einer Fotografie
(im besonderen einer Farbfotografle) wie folgt ab: Der Negativfilm und das Kopiepapier,
welches die gleichen Eigenschaften und gleiche Qualität wie der Negativfilm aufweist,
werden vorbereitet und der Negativfilm wird in eine Belichtungsanordnung angebracht.
Als nächstes wird die CSH-Zelle an die Stelle des Kopierpapiers gebracht, worauf
man Licht durch das Bild auf dem Negativfilm fallen läßt, welches die CSH-Zelle
trifft. Die Spannung des Spannungsreglers wird vorläufig bestimmt (d.h. die Belichtungszeit
des Zeitgebers wird ermittelt) und ein elektrischer Stromfluß in derCSH-Zelle erzeugt.
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Als nächstes wird die CSH-Zelle aus der Lage des Kopierpapiers entfernt
und, indem kurzzeitig der Eingangsschalter des Zeitgebers betätigt wird, leuchtet
die elektrische Lampe mit der geeigneten Belichtungszeit auf, um den Sopier- oder
Vergrößer rungsvorgang durchzuführen. Schließlich wird das Kopierpapier oder die
Vergrößerung entwickelt, wobei der Entwicklungsvorgang mit dem bloßen Auge beobachtet
wird, um die Tönung, die Farbe und so weiter zu prüfen.
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Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, indem die Spannung des Spannungsreglers
verändert wird, um den Vorgang den wirklichen Erfordernissen anzupassen.
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Wenn schließlich eine Tönung bzw. Farbentwicklung des Eopierpapieres
erreicht wird, welche den wirklichen Begebenheiten für den Eopier- oder Vergrößerungsvorgang
am besten entspricht, wird die Stärke des Stromes in der CSH-Zelle registriert.
Dieser Wert der elektrischen Stromstärke wird als Leitwert zur Bestimmung der Belichtungsdauer
angenommen.
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Bei der Durchführung des Eopier- oder VergrößerungsvorgSnges unter
Verwendung eines Negativfilmes bzw-. eines Kopierpapieres der gleichen Qualität,
wobei die Spannung des Spannungsreglers korrigiert wird, wird der Wert der Stromstärke
innerhalb der S1CH-Zelle experimentell bestimmt der die höchste Qualität der Kopie
bzw. der Vergrößerung bewährleistet, was im besonderen für einen Farbfilm zutrifft.
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Wie bereits erwähnt wurde, ist es, nachdem der geeignete Wert für
die elektrische Stromstärke innerhalb der CSH-Zelle experimentell bestimmt worden
ist in Bezug auf einen Negativfilm bzw. ein Kopierpapier gleicher Qualität möglich1
automatisch die geeignete Belichtungszeit zu bestimmen. Es wurde experimentell nachgewiesen,
daß das erfindungsgemäße Verfahren, wie es hier beschrieben wurde, zu einem bemerkenswerten
Erfolg führt. Dies gilt besonders für den Kopier- oder Vergrößerungsvorgang eines
Farbfilmes, der bislang äußerst schwierige Verfahrensschritte erforderte, wobei
es außerdem schwierig war, zu guten Erfolgen zu kommen.
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Zur Bestimmung der Belichtungszeit einer jeden Farbe im Falle des
Kopierensoder einer Vergrößerung eines Farbfilmes kann die Belichtungszeit für eine
jede Farbe eine nach der anderen bestimmt werden, indem eine einzige Vorrichtung
zur Messung ner Lichtmenge in Verbindung mit einem Zeitgeber eingesetzt
wird.
Die Belichtungszeit kann jedoch auch bestimmt werden, indem man eine Mehrzahl solcher
Vorrichtungen getrennt voneinander einsetzt.
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Selbstverständlich kann auch eine derartige Vorrichtung zur Durchführung
von Eopier- und Vergrößerungsvorgängen eines Schwarzweißfilmes Verwendung finden.
Darüber hinaus leuthtet es ein, daß es möglich ist eine derartige Vorrichtung zur
Messung einer Lichtmenge lediglie.h zur Lichtmessung zu verwenden, während ein Zeitgeber
von Hand bedient wird, der einen völlig anderen Aufbau besitzt und mechanisch arbeitet.
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Die Erfindung zeichnet sich im besonderen durch die folgenden Vorteile
aus: 1. Da es möglich ist, die Spannung, die einer CSH-Zellen-Schaltung zugeführt
wird, zu regeln, bis ein bestimmter Strom, der im Bereich der Betriebsspannung der
CSH-Zelle liegt, fließt, kann eine Lichtmenge innerhalb eines sehr weiten Bereiches
gemessen werden. So ist es beispielsweise möglich,eine sehr geringe Lichtmenge innerhalb
des Bereiches der Betriebsspannung der CSH-Zelle zu messen.
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2. Es ist leichter, geringe Licht-Mengen zu messen.
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3. Es ist möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Eopier-
bzw. Vergrößerungsgerät für Fotografien zu verbinden.
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4. Wenn bei einer CSH-Zelle der Widerstand für die Einstellung herangezogen
wird ist festzustellen, daß der Wert des Widerstandes und die Stärke des Stromes
einander nicht proportional sind, so daß, wenn die Lichtstärke nur gering ist und
die Einstellung über den Widerstand erfolgt, es nicht möglich ist, die Lichtmenge
genau zu bestimmen. Wenn jedoch, wie es gemäß der Erfindung der Fall ist, die der
CSH-Zelle zugeführteSpannung eingestellt wird, führt dies
zu dem
Vorteil, da die Spannung und die Lichtmenge zueinander in einer linearen Beziehung
stehen (umgekehrt proportional), daß,so klein die Lichtmenge auch sein mag, diese
genau bestimmt werden kann.
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Dieser Vorteil ist besonders im Hinblick auf die Messung sehr kleiner
Lichtmengen, wie sie im Fall von Vergrößerungen von Farbfilmen auftreten, von besonderer
Wichtigkeit.