DE2401749A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die nahaufnahmen-photographie - Google Patents

Description

D:pl.-lng. Heinz Lesser, Potentanwcilt D —8 MündieM 81, Coamastioße 31 · Telefon: (0811) 95.38 20

George Lyal Christie

2250 D Kalifax Drive, L 10.281/L/ost

Ottawa/Kanada

Verfahren und Vorrichtung für die Nahaufnahmen-Photogaphie

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Nahaufnahmen-Photographie. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein .verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung unter Verwendung eines scharf einstellbaren Objektivs eines Mechanismus zur Zurverfügungstellung einer Blendenöffnung von veränderbarer Querschnittsfläche und eines lichtempfindlichen photographischen Films, zusammen mit einer Lichtquelle, welche auf einen vorbestimmten Punkt hin bewegbar ist, um die Intensität der Beleuchtung eines Gegenstandes ändern zu können, und dabei eine maximale Tiefenschärfe über veränderbare Vergrößerungsbeträge hinweg zur Verfügung zu stellen.

Die Anwendung von Blitzlichtquellen zur Beleuchtung bei Nahaufnahmen und Niedervergrößerungs-Makro-Photographie, ist eine relativ neue Entwicklung. Einige hierfür zweckmäßige Ausstattungsteile sind schon auf dem Markt erschienen. Die ringförmige Blitzlichtquelle, die die Linse umfaßt und sich mit dieser bewegt, ist eines dieser Teile. Sie ist jedoch .verhältnismäßig' teuer und erfordert einen hoch belastbaren Netzanschluß. Kleinere elektronische Blitzlichtquellen, die verhältnismäßig kleine Batterien verwenden, sind zwar auch am Objektiv festgelegt worden, um den Apparat leichter tragen zu können. Aus später noch

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angeführten Gründen sind diese beiden bekannten Systeme jedoch nicht in der Lage, zuverlässig richtig belichtete Photographien herzustellen, und zwar mit einer ausreichenden Tiefenschärfe, über einen weiten Bereich photographischer Bedingungen hinweg. Jedes System, bei dem eine Blitzlichtguelle, d.h. Beleuchtungsquelle, sich mit dem Objektivträger bewegt, beläßt dem Photographen eine geringe Einstellungsbreite der Belichtung , während zu gleicher Zeit die Tiefenschärfe beibehalten wird, die benötigt wird, um auch die größte Einzelheit am Gegenstand zu erfassen. Es sind auch automatisierte Systeme vorgeschlagen worden, die elektronisch gesteuert v/erden. Ein derartiges automatisches System ist das, welches im kanadischen Patent 890 564 von Donald M. Harvey beschrieben ist, und welches die Belichtung ändert, indem die Objektivöffnung (Blende) vergrößert wird und zwar über das dem verwendeten Objektiv zur Verfügung stehende Minimum hinaus. Das unvermeidliche Ergebnis einer derartigen Änderung ist eine unerwünschte Verringerung der Tiefenschärfe.

In den Fällen, in denen eine Biitzlichtquelle zur Beleuchtung eines photographischen Objekts verwendet wird, wird die übliche Belichtungsberechnung unter Verwendung einer Leitzahl (G.N.) gemacht. Die Leitzahl stellt quantitativ die Anzahl der photographischen Parameter dar, wie die Energie der Lichtquelle, die Empfindlichkeit des verwendeten photographischen Films, die optischen Merkmale des Gegenstandes, und so weiter. Das für Berechnungszwecke verwendete mathematische Verhältnis ist:

f (berechnet) = (Gleichung 1)

wobei G.N. die Leitzahl ist, die vom Hersteller der Lichtquelle angegeben wird, und die verwendet wird, beim Photographieren von Durchschnittsgegenständen, z.B. im Inneren eines Zimmers mit hell getünchten Wänden;
f (berechnet) ist der Blendenwert (f-Stop) , der an der Kamera ein

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gestellt ist bei geringer Vergrößerung; d(o) ist die Entfernung von der Lichtquelle zum zu photographierenden Objekt.

Dieses Verfahren ist zufriedenstellend, wenn mit geringer Vergrößerung photographiert wird, d.h. mit einer Vergrößerung von weniger als O.125. Die Vergrößerung (M) wird definiert als das Verhältnis Größe des Bildes zu Größe des Objekts. Wenn jedoch Photographien mit einer größeren Vergrößerung hergestellt werden, d.h. mit Werten, höher als 0.125, ist es erforderlich, das f (berechnet) zu korrigieren, das bei der Anwendung der Gleichunc 1 gefunden wurde. Die Korrektur geschieht um einen Faktor (1+M), wobei M die. oben definierte Vergrößerung darstellt. Diese Korrektur ist notwendig, um richtig belichtete Photographien herstellen zu können. Das zur Korrektur angewendete Verhältnis ist folgendes:

f(korrigiert) = f (berechnet) (Gleichung 2)

1+M

wobei f (korrigiert) dem Blendenwert (f-Stop) gleich ist, der an der Kamera bei größeren Vergrößerungen eingestellt werden muß.

f(berechnet) ist gleich dem Blendenwert (f-Stop) gemäß Gleichung 1· ■

Ein in der Optik bekanntes Verhältnis zur Berechnung der Entfernung vom Gegenstand zum Bild in einem einfachen System unter Verwendung einer dünnen Linse wird durch die folgende Gleichung dargestellt:

D *= F (2 + M + i) (Gleichung 3)

wobei D = Entfernung vom Objekt zum Bild; F = Brennweite der

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verwendeten Linse; M = Vergrößerung^/ie oben schon definiert ist,

Im Falle eines Objektives, das aus vielen Elementen besteht, kam. eine Korrektur für den Knotenabstand der Linse gemacht werden. Die Korrektur wird dann die Wirkung haben, den Wert von D durch einen kleineren Betrag, C, zu erhöhen, der eine Konstante für eine spezifische Linse darstellt. So daß sich folgendes ergibt:

D=F (2 +M+ i) +C (Gleichung 4?

Wenn eine gewünschte Vergrößerung eines Kameraobjektivs gesetzt wird, indem eine Zahl aus einer Serie von Zahlen, die darauf veranschaulicht sind, gewählt wird, und wenn die Kamera genau auf das Objekt ger-ichtet ist, dann stellt das Verhältnis der Gleichung 4 (oben) präzise den Abstand vom zu photographierenden Gegenstand zur Ebene des lichtempfindlichen Films dar, der selbst mit der Brennebene der Linse in der Kamera übereinstimmt. Wenn derGegenstand bei der gewählten Vergrößerung scharf eingestellt ist, sind die Positionen aller Teile der Kamera hinsichtlich des Gegenstandes festgelegt. Auf diese Weise wird das so verwendete Kameraobjektiv ein präziser Entfernungsmesser. Wenn ein Wert für die Vergrößerung M innerhalb des Bereiches der Kameralinse und der Wert f (korrigiert) angenommen werden, sagen wir, mit f 22, werden diese Werte, wenn sie in die obige Gleichung 2 eingesetzt v/erden, es ermöglichen, daß f (berechnet) gefunden werden kann. Das Einsetzen dieses Wertes f (berechnet) .und der Leitzahl (G.N.), wie sie vom Hersteller der Lichtquelle zur Verfügung gestellt wird, in die Gleichung 1, ergibt einen Wert für D (o) oder den Abstand von der Lichtquelle zum Gegenstand, der verwendet werden sollte, um den lichtempfindlichen Film zu belichten unter richtiger Verwendung der Vergrößerung und von f-Stop, wie angenommen.

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Somit kann das Kameraobjektiv bei konstanter Vergrößerung als Entfernungsmesser verwendet werden.

Alles was noch übrigbleibt zur Erzielung einer richtigen Belichtung des Films, ist die örtliche Anordnung der Lichtquelle auf der Kamera, so daß sie beim berechneten Abstand D (o) vom Gegenstand liegt, wenn der Gegenstand scharf eingestellt ist und zwar mit der gewählten.Vergrößerung. Für jede andere Vergrößerung M ist natürlich die berechnete Lage, die for die Lichtquelle erforderlich ist, verschieden.

Es ist üblich unter Photögraphen, Angleichungen vorzunehmen an der Belichtung, die Blitzlichtaufnahmen aufweisen, gegenüber den aus den Gleichungen 1 und 2 erzielten Berechnungen. Die Größe dieser Angleichung hängt von photographischen Faktoren.ab, die vom Photographen als verschieden von den vom Hersteller angenommenen Bedingungen erkannt v/erden,bei der Zuteilung einer Leitzahl für eine besondere Lichtquelle oder Beleuchtungsquelle Es ist unter diesen Umständen üblich, eine Angleichung an der "f-Stop"-Blendenöffnung des Objektivs vorzunehmen. Diese Angleichung beruht üblicherweise auf der Erfahrung des Photographer und findet sich häufig darin, daß die "f-Stop"-öffnung über den aus den Gleichungen 1 und 2 errechneten Wert hinaus vergrößert wird. Für die Arbeit bei Nahaufnahmen wird dies von Fachleuten · als nicht wünschenswert erkannt werden. Die automatische Erweiterung der "f-Stop" öffnung erhöht die Wirkung des umgebenden Lichtes und vermindert weiter die Schärfentiefe, die bei photographischen Nahaufnahmen ohnehin nicht sehr gut ist.

Für die folgende Offenbarung der Erfindung will ich annehmen, daß Nahaufnahmen bei einer kleinen Objektivöffnung hergestellt werden, und zwar bei f 22, zum Beispiel, und unter Verwendung von künstlicher Befeuchtung, wie elektronischem oder "Strobe"-Blitzlicht. Diese Erfindung soll nicht auf die Photographie bei

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Benutzung der f 22 - Objektivblende beschränkt werden, da auch eine andere Objektivöffnung verwendet werden kann. Dies wird aus in der im folgenden aufgeführten ins Einzelne gehenden Beschrei· bung deutlich.

Ich will nun für den vorliegenden Zweck annehmen, daß das f (korrigiert) in Gleichung 2 gleich f 22 ist und zwar für Photographien, die mit einer größeren Vergrößerung hergestellt werden. Die Verwendung einer kleinen Objektivöffnung vermittelt eine größere Tiefenschärfe und vermindert auch die Wirkung des Umgebungslichtes bei der Belichtung des lichtempfindlichen Filmes. Dies ist ein definitiver Vorteil in Situationen, in denen Blitzlichtaufnahmen gemacht werden und zwar mit einer zweiten Lichtquelle, zum Beispiel im Freien bei Sonnenlicht. Die erhöhte Tiefenschärfe und Verminderung der Wirkung des Umgebungslichtes stellen sehr wünschenswerte Verbesserungen dar, wie die Fachleute auf diesem Gebiet bestimmt erkennen.

Nach meiner Erfindung ist das Verfahren, zuerst einmal eine passende "f-Stop"-öffnung anzunehmen/ ein Weggang von der üblicherweise ausgeübten Praxis. In anderen Worten, entspricht/der Praxis, zuerst die Entfernung von der Lichtquelle zum aufzunehmenden Gegenstand zu messen und dann die erforderliche "f-Stop"-Blende zu berechnen, wobei eine feststehende Lichtquelle angenommen und die Gleichung 1 verwendet wird. Diese Berechnung wird dann korrigiert und zwar unter Verwendung der Gleichung 2, wenn die Vergrößerung besonders groß werden soll. Alternativ, um diese Berechnungen zu vermeiden, haben viele Photographen in der Vergangenheit praktische Lösungen gefunden, indem sie Annäh'erungsverfahren angewendet haben. Beide dieser Annäherungen waren zeitraubend, unwirksam und in vielen Fällen unpraktisch. Diese früheren Annäherungen waren nicht besonders akzeptabel, da der Erfolg oder Nichterfolg der gewählten Methode erst dann klar erkennbar war, nachdem der belichtete Film verarbeitet worden

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war. Es ist natürlich kein Trost für einen Photographen, zu erkennen, daß die verwendete Methode ein Irrtum war und, daß wie dies häufig vorkommt, der Gegenstand für einen weiteren Aufnahme versuch mit der richtigen Filmbelichtung nicht mehr zur Verfügung steht. Andererseits wird erfindungsgemäß die Lichtquelle oder Beleuchtungsquelle auf eine Art und Weise unterstützt, die sie wahlweise einstellbar macht, wobei diese Quelle bei einer Entfernung vom zu photograph!erenden Gegenstand anbringbar 1st, um so eine maximale Tiefenschärfe über einen weiten Vergrößerung^ bereich und einen weiten Bereich von Gegenständen zur Verfügung zu stellen. Die übliche Reihe von "f-Stop"- Einstellungen, die bei einer Durchschnittskamera verwendet wird, die eine veränderbare Öffnung aufweist, stellt ein Verhältnis von 2 dar, hinsichtlich der Menge des auf einen photographischen Film für jedes Paar von benachbarten Einstellungen in der Reihe 2,0; 2,8; 4_fO; 5,6; -8,0; 11,0? 16,0; 22,0 und 32,0 zugelassenen Lichts wenn die anderen photographischen Parameter konstant gehalten werden.

Auf diese Weise wird erfindungsgemäß und in Übereinstimmung :n±t den herkömmlichen photographischen Praktiken eine Lichtquelle vorgesehen, die bewegbar ist, um bei einer Reihe von vorbestimmten Stellen angeordnet werden zu können, von denen jede eine berechnete Entfernung von der Lichtquelle zum aufzunehmenden Gegenstand darstellt. Die Entfernung zwischen irgendwelchen zwei berechneten Stellungen der Lichtquelle wird für die Bedingungen einer vorgewählten Vergrößerung berechnet, um eine Änderung durdi einen konstanten Faktor in der Menge der Beleuchtung darzustellen, die auf den Gegenstand fällt, wobei alle anderen photographischen Parameter wieder konstant gehalten werden. Die berechnete Entfernung stellt eine Änderung in der Belichtung dar, die beispielsweise äquivalent einem "f-Stop" ist, und obwohl die "f-Stop"-Blendeneinstellung des Objektivs nicht geändert wurde gegenüber dem vorgewählten kleinen Wert (der hier mit f

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angenommen wird). Mit anderen Worten, die Entfernungsänderung von der Lichtquelle zum Gegenstand stellt eine Änderung der Beleuchtungsmenge dar, die auf den Gegenstand auftrifft, und hat die gleiche Wirkung wie die Änderung der Größe der Objektivöffnung, ohne daß letzteres nun wirklich erfolgt. Derartige Berechnungen erhält man durch die Anwendung des Entfernungsquadratgesetzes, oder eines anderen physikalischen Gesetzes, das auf: die verwendete Objektiworrichtung anwendbar ist. Die Position der Lichtquelle, um eine Änderung um einen halben "Stop" bei der Beleuchtung vorzunehmen, kann auf ähnliche Weise berechnet werden.

Wenn D (o) die Entfernung von der Lichtquelle zum Gegenstand ist', wie dies in den Gleichungen 1 und 2, oben, für einen angenommenen "f-Stop" berechnet worden ist (f 22, zum Beispiel) und eine spezifische Vergrößerung M, wird eine Änderung der Belichtung irgendeiner Anzahl von "f-Stops" erreicht, indem die Entfernung D (o) mit einem mathematisch berechneten Faktor multipliziert wird, um somit eine neue Position der Lichtquelle zu erzielen, die erforderlich ist, die Menge der Beleuchtung des Gegenstandes um irgendeine erforderliche Menge zu ändern. Derartige Positionen können zum Beispiel aufgezeichnet werden auf einer flachen Ebene, die als Anordnungsvorrichtung verwendet wird, um die Position anzuzeigen, bei der die Beleuchtungsquelle festgelegt werden soll.

Vorzugsv/eise werden solche Positionen auf einer Ebene angerissen die dann in eine zylindrische oder stangenartige Form umgestaltet wird, die als die Anordnungsvorrichtung, die eben beschrieben wurde, funktioniert,und sie kann schneller an einer Kamera oder einer Objektivanordnung festgelegt werden. Falls das erwähnte Entfernungsquadratgesetz, z.B. verwendet wird, wird eine neue Position für die Lichtquelle berechnet und zwar für eine spezifische Vergrößerung M von d (o) für die gleiche Vergrößerung, unter Verwendung der Gleichung:

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+n
d (n) = d(o) χ 2* (Gleichung 5)

wobei d(o) die Entfernung von der Lichtquelle zum Gegenstand ist wie man sie bei .der Auswertung der Gleichungen 1 und 2 für eine spezifische Vergrößerung, Leitzahl und "f-Stop" öffnung erhält; η ist die Anzahl von "Halb-Stop" Änderungen der Belichtung; +n wird verwendet, um eine Verminderung der Belichtung von der mit der Lichtquelle bei d(o) zu berechnen; -n wird verwendet, um eine Erhöhung der Belichtung von der mit Lichtquelle bei d(o) zu berechnen;

d(n) ist die Lichtquelle zur Gegenstandsentfernung mit n,HaIb-Stop-Wechseln in der Belichtung bei der gegehenen Belichtung mit der Lichtquelle bei d(o).

Somit ist die Gleichung 1 wieder in Ihrem Äquivalent dargelegt, nämlich:

G.N. = d(o). χ f (berechnet) . (Gleichung 1)

und der Wert von f (berechnet) = f (korrigiert) (1 + M) von Gleichung 2, und

dn
d(o) = 7 von Gleichung 5

wird in die Gleichung 1 eingesetzt, wobei man folgendes erhält:

(V ■

G.N. χ 2
^{d(n) β} "

Dies ist ein allgemeiner Ausdruck, der die Anordnung der Lichtquelle darstellt, um einen Gegenstand richtig beleuchten zu können, wenn G.N., f(korrigiert),Vergrößerung und photographische

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Bedingungen als mathematische Variable betrachtet werden. Falls die Leitzähl (G.N.) der Lichtquelle, die vom Hersteller angegeben wird, verwendet wird, und ein geeigneter Wert von f (korrigiert) angenommen wird, (ich habe f 22 in meinen Beispielen verwendet) , so kann die Gleichung 6 für eine spezifische Vergrößerung ausgewertet werden, wenn η = O, um d(o), die Entfernung von der Lichtquelle zum Gegenstand zu vermitteln, die erforderlich ist, um den Film unter den gewählten Bedingungen richtig zu belichten. Die Entfernung von der Lichtquelle zum Gegenstand, die erforderlich ist, entweder, um die Belichtung von der, die gegeben ist, wenn η = 0 (d.h. wenn die Lichtquelle zur Gegenstands entfernung - d(o)) zu erhöhen oder zu vermindern, kann herausgefunden v/erden, indem man eine ähnliche Berechnung durchführt, und zwar mit η zugeteilten Werten, die integrale Zahlen in den

Serien h, (h-1) , 2,1,0,-1,-2,-3, -(k + 1) ,

-k sind, um eine Reihe von Werten für d(o) zu vermittfein.

Immer zwei benachbarte Werte in dieser Reihe von Entfernungswerten der Lichtquelle vom Gegenstand, stellen, für eine spezifische Lichtquelle eine Änderung um einen halben Stop dar, in der Belichtung bei einer konstanten "f-Stop"-öffnung und konstanter Vergrößerung.

Wenn die Beleuchtung des Gegenstandes durch die Lichtquelle einem anderen mathematischen Gesetz folgt, kann eine ähnliche Art einer Berechnung erfolgen.

Man sieht, dementsprechend, daß der Wert D im Ausdruck

1
D=F (2 + M + - ) (Gleichung 3)

veränderlich ist, da M und F variierbar sind. Es kann mathematisch nachgewiesen werden, daß für jedes soezifische Objektiv der Wert D ein Minimum sein wird, wenn M= 1, so daß

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D (min.) = 4F (Gleichung 7)

wobei D (min.) = Entfernung zwischen der Filmebene und dem Gegenstand, wenn M=I; und F = die Brennebene des verwendeten Objektivs.

Im Vergrößerungsbereich von Nahaufnahmen bis zur geringen Vergrös serung "makro", bei dem die vorliegende Erfindung besonders nützlich ist, ist der Wert von M veränderbar von weniger als 1, bis größer als 1 und der durch die Gleichung 3 definierte Wert von D, geht durch das durch die Gleichung 7 gegebene Minimum.

Bei jeder photographischen Vorrichtung, v/o eine einzige Lichtquelle, die einen Lichtstrahl liefert, für die Beleuchtung verwendet wird, ist es erforderlich, den Lichtstrahl genau auf den Gegenstand zu richten. Das heißt, üblicherweise soll-der Gegenstand direkt beleuchtet werden, im Gegensatz zu einer Schattenaufnahme. Erfindungsgemäß wird dies für jedes Objektiv erreicht, und zwar durch eine Einstellung des Winkels, den die optische Achse der Lichtstelle mit der optischen Achse der Kameraanordnung bildet, um die optische Achse des Lichtstrahls durch den Punkt D=F (2 +-M + i ) zu führen, der von der Filmebene auf der optischen Achse der Kameraobjektivanordnung und in der Richtung des Gegenstandes gemessen wird.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist in eine:) Vorrichtung, die für die Naheinstellungs-Photographie eines Gegenstandes geeignet 1st, wobei die Vorrichtung so angepaßt ist, daß sie eine bewegbare Beleuchtungsquelle unterstützt,

ein scharf einstellbares Objektiv vorgesehen, das bei gewählten Entfernungen vom Gegenstand angeordnet werden kann, weiterhin ist ein Mechanismus vorgesehen, zur Bereitstellung einer öffnung mit veränderbarer Querschnittsfläche zur Belich-r tung des Objektivs und außerdem wird ein photographischer Film

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zur Verfügung gestellt, wobei der Film, die Öffnung und das Objektiv optisch ausrichtbar sind zur übertragung eines Bildes des Gegenstandes auf eine Brennebene, die zusammenfällt mit dem Film; die Verbesserung umfaßt eine Anordnungsvorrichtung in Wirkverbindung mit der Beleuchtungsquelle, wobei die Anordnungsvorrichtung eine Vielzahl von Index-Stellungen darauf aufweist, von denen jede eine Position definiert, auf welche die Quelle wahlweise bewegbar ist, wobei für das Objektiv eine im wesentlichen konstante Tiefenschärfe für den gewählten Vergrößerungsumfang des Gegenstandes beibehalten wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnungen eines in der Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispieles dargelegt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, welche das räumliche Verhältnis zwischen einem als Nahaufnahme zu photographierenden Gegenstand, einer Lichtquelle, die verwendet wird, um diesen Gegenstand zu beleuchten, einer Kamera, di-~ die Objektivanordnung aufnimmt und einem lichtempfindlichen Film, auf den ein Bild des Gegenstandes belichtet werden soll, veranschaulicht; und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des räumlichen Verhältnisses der schematisch in Fig. 1 veranschaulichten Teile.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist die Art der Berechnung der vertikalen Einstellungen, die erforderlich sind, um den Lichtstrahl, der durch eine Beleuchtungsquelle zur Verfugung gestellt wird,

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auf einen Gegenstand zu richten, und zwar für jedes Objektiv und für jede Vergrößerung, folgende. Die Linie B C stellt die optische Achse einer Kamera- und Objektivanordnung 2 dar. Ein lichtempfindlicher photographischer Film befindet sich in der Kamera, wobei die Filmebene mit der bei AB gezeigten Linie übereinstimmt. Der Gegenstand befindet sich am Punkt C.

Die Line AC stellt die optische Achse einer Lichtquelle 4 dar, die in einem gewissen Bereich der Entfernung AC, beispielsweise, bis auf den in Fig. 1 gezeigten Punkt F bewegbar ist.

Die Entfernung DC stellt die Entfernung vom Gegenstand zur Ebene des photographischen Films gemäß der Gleichung 3 dar. Die Längen a,b sind festgelegt und hängen von der physikalischen Größe der Kamera- und Objektivanordnung 2 ab. Die Entfernung χ stellt einen verstellbaren Parameter dar, der so geändert werden kann, daß er sich der Größe des Winkels von ACB anpaßt. Diese Entfernung χ ist die Entfernung von E nach F, wie man in Fig. 1 sieht.

Unter Bezugnahme auf die Fig. lkann von der Trigonometrie ähnlicher Dreiecke festgestellt werden, daß;

. a ^x

F(2 + M + i ) . F(2 + M + i ) - b

X = a " (Gleichung 8)

In einigen Fällen ist die vertikale Einstellung, die erforderlich ist, um den von der Beleuchtungsquelle gelieferten Lichtstrahl genau auf den Gegenstand zu richten, klein, da die Vergrößerung |

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im Vergrößerungsbereich variiert, der bei der verwendeten Kamera- und Objektivanordnung 2 zur Verfugung steht. Häufig ist unter diesen Umständen keine vertikale Angleichung erforderlich, da ein Kegel von gleichmäßiger Beleuchtungsstärke einer Lichtquelle, die einen Lichtstrahl liefert, einen kleinen Gegenstand in einem weiten Vergroßerungsbereich beleuchtet. In diesen Fällen kann der Winkel ACB so gesetzt werden, daß die Lichtquelle oder genauer gesagt, die Achse des Kegels der gleichmäßigen Beleuchtung, die man dadurch erhält, auf einen mittleren Punkt des durch die Gleichung 3 errechneten Entfernungsbereiches gerichtet wird, wobei keine weitere Angleichung erforderlich ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist nun bei 1.0 eine bevorzugte Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.' Diese Vorrichtung ist in einer perspektivischen Ansicht, von links gesehen,' oder als das auf den Gegenstand gerichtete Ende der Vorri chtung dargestellt. Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung 10 angepaßt, sowohl eine Kamera- und Objektivanordnung 2 als auch eine Beleuchtungsquelle 4 aufzunehmen. Die Beleuchtungsquelle 4 ist vorzugsweise ein elektronischer Blitz ', und diese Quelle wird von der Vorrichtung 10 auf eine Weise getragen, die eine wahlweise Anordnung der Quelle bei verschiedenen Entfernungen von einem aufzunehmenden Gegenstand ermöglicht, sie ist also verschieb- und festlegbar.

Die Vorrichtung 10, die in Fig. 2 veranschaulicht ist, weist ein Paar von einander beabstandeten, parallelen Schienen 6 auf, von denen jede im Querschnitt ein I-Profil oder alternativ, ein T-Profil aufweisen kann. Die Schienen 6 sind gleichmäßig beabstandet und erstrecken sich längs in einer Richtung, die zur optischen Achse, die in Fig. 1 durch die Linie AC dargestellt is parallel verläuft. Die Beleuchtungsquelle 4 ist entlang der Schiene 6 bewegbar, und insbesondere lösbar auf einem Träger 8 angeordnet. Der Träger 8 umfaßt, kurz, ein Paar Querteile 110

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die beabstandet gehalten und untereinander verbunden sind durch eine Grundplatte 12, auf welcher die Quelle 4 der Beleuchtung getragen wird. Die Querteile 110 haben U-förmige Enden 14,die so angepaßt sind, daß sie in Gleiteingriff mit der Schiene 6 stehen. Auf dem Träger 8 ist auch eine Sperreinrichtung 16 vorgesehen, vorzugsweise in Form.einer Flügelschraube oder einer anderen derartigen Einrichtung, durch die der verschiebbare und auch lösbare Träger in einer gewählten Position an den Schienen 6 festgelegt werden kann.

Mit einer der Schienen 6 ist ein längliches Teil 20 verbunden,

das vorzugsweise stangenartige Form aufweist. Ein Paar von Bede r

festigungsbügeln 22 desselben, sind mit einer/Schienen 6 verbunden, um den länglichen Teil 20 benachbart zu und im allgemeinen in gerader Linie mit einer der Führungsschienen 6 festzulegen. Die Befestigungsbügel 22 enthalten eine Klinkenanordnung, um das längliche Teil 20 zur Drehung um eine Achse, die mit der Längsachse dieses Teils zusammenfällt, zu unterstützen, und zwar aus Gründen, die im folgenden bald deutlich werden. Das längliche Teil 20 ist mit einer Vielzähl von Indexzeichen 24 versehen, die in einer Reihe von Wegen, welche sich längs des Teiles 2o erstrecken, angeordnet sind. Jedes der Indexzeichen 24, die einem eben erwähnten Weg gemeinsam ist, ist an einer Stelle angeordnet, welche die berechnete Entfernung von der Beleuchtungsquelle 4 zum Gegenstand darstellt, wie dies durch die Gleichung 6 abgeleitet worden ist. Das U-förmige äußere Ende des Querteiles 110, das in die bestimmte Schiene 6 eingreift, von welcher das längliche Teil 20 unterstützt wird, ist selbst mit einem Anordnungsanzeiger 26 versehen. Dieser Anordnungsanzeiger 26 soll mit einer gewählten Stellung der Index-Zeichen 24 in Übereinstimmung gebracht werden, um die Beleuchtungsquelle 4 wahlweise bei einer besonderen Stellung anzuordnen, die der Entfernung vom Gegenstand entspricht, die erforderlich ist, um eine Tiefenschärfe für die Objektivanordnung der Kamera 2 für

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eine bestimmte Vergrößerung M, die gewählt wurde, zur Verfügung zu stellen. Man wird sehen, daß, wie vorher schon behauptet, eine Lageveränderung der Beleuchtungsquelle 4 in Übereinstimmung mit einer anderen der Indexzeichen 24 die Wirkung haben wird, die Beleuchtungsintensität eines zu photographierenden Gegenstandes zu verändern, während die Tiefenschärfe des Objektivanordnung der Kamera 2 im wesentlichen konstant gehalten wird, ungeachtet der bestimmten Vergrößerung M, die gewählt wurde.

Die Schienen sind durch ein Paar vordere und rückwärtige Stützanordnungen 30 und 32 verbunden. Diese beiden Anordnungen 30 und 32 sind in Längsrichtung beabstandet gehalten in Bezug auf die Schienen 6,und sie dienen dazu, zweite Befestigungseinrichtungen in Form einer Grundplatte 34 zu tragen, auf welcher die Kamera- und Objektivanordnung 2 lösbar festgelegt v/erden kann. Die Grundplatte 34 ist εο ausgebildet, die verstellbare Lageeinstellung der Kamera- und Objektivanordnung 2 aufzunehmen,um eine Änderung in der Vergrößerung M des Gegenstandes durch die Objektivanordnung der Kamera 2 zu bewirken.

Die Objektivanordnung der Kamera 2 ist in einer Richtung bewegbar, die parallel zu deren optischer Achse ist, wie dies durch die Linie BC der Fig. 1 dargestellt ist. Somit sieht man, daß die Wege, entlang welcher die Beleuchtungsquelle 4 und die Objektivanordnung der Kamera 2 bewegbar sind, in Ebenen angeordnet sind, die sich kreuzen, um dazwischen einen Winkel, wie er durch den Winkel BCA der Fig. 1 dargestellt ist, zu definieren.

Die Grundplatte 34' ist mit einem Einstellknopf 36 versehen, auf welchem Vorrichtungen vorgesehen sind, die, beispielsweise in Eingriff mit einer ergänzend ausgebildeten Kante oder Oberfläche der Platte 34 stehen, um so eine veränderbare Lageeinstellung der Objektivanordnung der Kamera 2 zu ermöglichen. Der Einstellknopf 36 kann, zum Beispiel, mit einer einfachen Zahnstan-

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genantriebsanordnung oder einer anderen, an sich bekannten Anordnung verbunden werden, durch die die Objektivanordnung der Kamera 2 so angeordnet werden kann, daß die Vergrößerung des Gegenstandes durch die Objektivanordnung der Kamera 2 eine festgelegte Brennweite hat; die Gleichungen 3 und 7 zeigen, daß eine Änderung der Vergrößerung M synonym ist mit einer Änderung des 'Abstandes D zwischen der Ebene des lichtempfindlichen Films, der belichtet werden soll und dem Gegenstand. Auf diese Weise'kann, mit dem Einstellknopf 36 die Objektivancrdnung der Kamera 2 bei einer Vielzahl von gewählten Positionen 38 eingestellt werden, von denen jede, von den Gleichung 3 und 7, veränderbare Vergrößerungsbeträge des Gegenstandes darstellt.

Mit den Stutζanordnungen 30 und 32 und der Grundplatte 34 sind ein Paar Griffe 40 verbunden.

Die Griffe 40 ermöglichen das Halten und "Zielen" des Apparates auf eine Weise, daß der zu photographierende Gegenstand an einer Stelle angeordnet werden kann, welche im allgemeinen der Schnittlinie der optischen Achse der Beleuchtungsquelle 4 und der Objektivanordnung der Kamera 2 entspricht. Es ist auf der Grundplatte 34 auch eine nicht gezeigte Anordnung vorgesehen, über die die Vorrichtung 10 festliegend unterstützt werden kann, beispielsweise auf einem Dreifuß-Stativ.

Bei der Verwendung des oben beschriebenen Apparates 10 wird einem im folgenden umrissenen Verfahren gefolgt:

SCHRITT 1

Die Synchronisierung der Kamera wird festgesetzt für die bestimmte Art der verwendeten Lichtquelle und die Quelle wird mit der Kamera verbunden.

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Dipl.-lng. Heinz Lesser, Patentanwalt D — 8 München SI₁ Cosir..astiaße 81 ■ Te «.ion ■ (ΟΒ1ί) 95 38 20

SCHRITT 2 ·

Die Blendenöffnung oder der "f-Stop" wird festgesetzt auf den gewünschten Wert von f (korrigiert), um die maximale Tiefenschärfe für das bestimmte, verwendete Objektiv zu vermitteln.

SCHRITT 3

Die gewollte Vergrößerung wird entweder durch Messung festgelegt wenn man sich an den Gegenstand annähern kann, oder durch Schätzung, wenn man sich an den Gegenstand nicht annähern kann; die Vergrößerung M wird durch eine veränderbare Lageeinstellung der Objektiv- und Kameraanordnung eingestellt und zwar durch Betätigung des Handrades, das eine Bewegung des Basiselementes, auf dem es befestigt ist, verursacht.

SCHRITT 4

Der längliche Teil, der zur genauen Lageeinstellung der Beleuchtungsquelle verwendet wird, wird betätigt, um eine Reihe von Indexzeichen anzuzeigen, die auf die in Schritt 3 gewählte Vergrößerung zutreffen und vorher berechnet wurden unter Verwendung der Gleichung 6.

SCHRITT 5

Die Beleuchtungsquelle wird angeordnet durch Bewegung der Trägers, auf dem sie festgelegt ist, um den Anordnungsanzeiger in Übereinstimmung mit einem bestimmten der Indexzeichen d(o) zu bringen. Es ist festzustellen, daß, obwohl eine derartige Lageeinstellung des Anordnungsanzeigers bei d (o) für eine Reihe von photograpischen Parametern berechnet ist, die Position der Lichtquelle und die sich daraus ergebende Beleuchtungsstärke des Gegenstandes noch weiter angeglichen werden kann, dies liegt im Belieben des Photographen, um bei ungev/öhnlichen photographischen Bedingungen Korrekturen vornehmen zu können. Diese weitere Angleichung erfolgt durch Ausrichten des

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Di;.>l.-Iiig. Mein* Lesser, Palentanwalt D — 8 München 81, Cos!i.-astraß'_ L1 · Tesfon: (GiVI'' 9--· 38 20

Anordnungsanzeigers mit irgendeiner anderen der Indexzeichen d (n) in der Reihe der Wege der Indexzeichen, die auf dem länglichen Anordnungsteil nach Schritt 4 angezeigt werden. Eine solche Lageveränderung, erhöht oder vermindert entweder die. Beleuchtungsstärke des Gegenstandes gegenüber dar Beleuchtung, die man erhält, mit der Lichtquelle bei d(o). Wenn die Lage der Beleuchtungsquelle auf diese Weise eingestellt wird, wird an der "f-Stop"-öffnung keine Änderung vorgenommen gegenüber der , die erforderlich ist, um die maximale Tiefenschärfe des bestimmten verwendeten Objektivs zu vermitteln.

SCHRITT 6

Man nähert sich dem Gegenstand und die Aufnahme wird gemacht, wenn der Gegenstand scharf eingestellt ist.

Ein Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, daß, falls es gewünscht wird, einen lichtempfindlichen photographischen Film zu belichten, und zwar bei einer "f-Stop"-öffnung, die anderer. Art ist als die in der obigen Gleichung 6 berechnete, und eine maximale Tiefenschärfe beizubehalten, dies erreicht werden kann, indem die Objektivöffnung um einen "Stop" erweitert wird. Somit könnte zum Beispiel die Objektivöffnung von f 22 auf f 16 bewegt werden, und zwar mit einer entsprechenden Verminderung der Beleuchtung des Gegenstandes, die erzielt wird indem die Lichtquelle vom Gegenstand weg bewegt wird, und zwar äquivalent einem "Stop" und indem der Anordnungsanzeiger über die auf dem länglichen Anordnungsteil 20 der Fig. 2 angezeigte Ihdexmarke angeordnet wird.

In der vorhergegangenen Offenbarung wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Fachwelt wird schnell erkennen, daß einige Variationen und Abänderungen möglich sind, zum Beispiel bei der spezifischen Form der Einrichtung, durch die die Beleuchtungsquelle und die

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Dipl.-lng. Η·:ΐηζ Le:ser, Poteiitcinwali D — 8 München 81, CoshiasUaß ε I ■ "UVfc.-.: (0511· 9ί> 3« 20 j

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Objektivanordnung hinsichtlich eines zu photographierenden Gegenstandes veränderbar angeordnet werden können. Alle derartigen Änderungen und Variationen die für die Fachweit erkennbar sind,sollen im Geiste der Erfindung enthalten sein, die folgende Ansprüche umfaßt.

ANSPRÜCHE

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Claims (10)

1. Dipl.-Ing. HsW. Lesser, Pcittntanwolt D — 8 München 81, Cos.'iiaslraß.· Π · Ttltio-,: (08II1 95 j ■ 20

   PATENTANSPRÜCHE

   \1.· Vorrichtung für die Nahaufnahmen-Photographie, die

   so ausgebildet ist, daß sie eine bewegbare Beleuchtungsquelle unterstützt und ein scharf einstellbares Objektiv vorgesehen ist das in wählbaren Entfernungen vom Gegenstand angeordnet werden kann, sowie ein Mechanismus für die Zurverfügungstellung einer veränderbaren Querschnittsflache zur Belichtung des Objektivs und einen photographischen Film, wobei der Film, die Blendenöffnung und das Objektiv optisch ausrichtbar- sind zur Übertragung eines Bildes des Gegenstandes auf eine Brennebene, die mit dem Film zusammenfällt und die Verbesserung dabei eine Anordnungsvorrichtung in Wirkverbindung mit der Beleuchtungsquelle umfaßt, wobei diese Anordnungsvorrichtung eine Vielzahl von Indexstellungen aufweist, von denen jede eine Position definiert, zu welcher hin die Quelle wahlweise bewegbar ist, während für das Objektiv eine im wesentlichen konstante Tiefenschärfe für die gewählten Vergrößerungsbeträge des Gegenstandes beibehalten wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das scharf einstellbare Objektiv auf Stützvorrichtungen bewegbar festgelegt ist, um das Objektiv wahlweise an jeder von einer Reihe von vorbestimmten Stellen anordnen zu können, wobei jede Stelle einen entsprechenden, gewählten Vergrößerungsbetrag des Gegenstandes durch das Objektiv definiert.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge.kennze lohnet , daß die Anordnungsvorrichtung ein längliches Teil (20) umfaßt, welches die IndexStellungen (24)

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   Dipl.-Ing. Hoinr Lesser, Potenlanvult D — 8 München 81, Co/· -5'"ⁿc- 81 · ' τ-ic-fr.;.. [CHIY, 95 33 jo

   aufweist, die entlang einer Reihe von Wegen angeordnet sind, ' welche sich in Längsrichtung dieses Teiles (20) erstrecken, wobei jede mit jedem Weg gemeinsame Indexstellung eine gewählte Position definiert, an die die Beleuchtungsquelle (4) bewegbar ist, um die Tiefenschärfe im wesentlichen konstant zu halten für jede gewählte Vergrößerung, indem die Lage des Objektivs verändert wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Mechanismus und der Film während des Gebrauchs wirksam verbunden sind, in Form einer Kamera; welche verstellbar angeordnet werden kann, um einen gewählten Vergrößerungsbetrag des Gegenstandes durch das Objektiv zur Verfügung zu stellen.
5. 5.· Vorrichtung für die Nahaufnahmen-Phctographie eines Gegenstandes durch eine Kamera mit einem scharf einstellbaren Objektiv, einem Mechanismus, welcher eine Öffnung für das. Objektiv vorsieht, wobei die Öffnung eine veränderbare Querschnitts fläche aufweist und einem lichtempfindlichen Film, wobei die Vorrichtung eine erste Befestigungseinrichtung umfaßt, die so angepaßt ist, daß sie eine Beleuchtungsquelle trägt und die Befestigungseinrichtung so gestaltet ist, daß sie eine gewählte präzise Lageeinstellung der Quelle bei einer Vielzahl von Entfernungen vom Gegenstand gestattet und bei jeder der Entfernungen die Tiefenschärfe des Objektivs im wesentlichen konstant gehalten wird; die Vorrichtung umfaßt weiterhin eine zweite Befestigungseinrichtung, die so angepaßt ist, daß auf ihr die Kamera bewegbar unterstützt wird, diese zweite Befestigungseinrichtung ist mit der ersten Befestigungseinrichtung verbunden und in Bezug auf letztere so angeordnet, daß die Objektivöffnung in optischer Übereinstimmung mit einein beleuchteten Gegenstand angeordnet ist, während die Kamera veränderbar festgelegt wird, um die gewählte Vergrößerung des Gegenstandes durch das

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   Dipl.-lncj. Hein/ Urser, Putcntonwcit D — 8 München εΐ, Cosr losttaßL ti · Tt ='.or : (0811· 95 3S 20

   Objektiv vorzusehen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnungsvorrichtung ein längliches Teil (20) umfaßt, auf welchem Indexstellungen (24) angeordnet sind und zwar entlang einer Reihe von Wegen, die sich längs dieses Teiles erstrecken, wobei jede mit jedem Weg· gemeinsame Indexstellung eine gewählte Stellung definiert, auf die hin die Beleuchtungsquelle (4) bewegbar ist, um die Tiefenschärfe im wesentlichen konstant zu halten, für jede gewählte Vergrößerung,durch Lageveränderung der Kamera.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Befestigungseinrichtung ein Paar Schienen (6) umfaßt, die in gleichem Abstand voneinander gehalten sind, und einen Träger (8), der entlang der Schienen bewegbar ist, wobei der Träger so angepaßt ist, daß er die Beleuchtungsquelle (4) lösbar unterstützt und die gewählte ger· naue Lageeinstellung der letzteren vorsieht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5,6, oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Befestigungseinrichtung ein längliches Teil (20) aufweist, das in Wirkverbindung mit der Lichtquelle (4) steht und wobei das längliche Teil eine Vielzahl von Indexstellungen (24) aufweist, von denen jede eine Stellung definiert, auf die die Lichtquelle (4) wahlweise bewegbar ist, und jede Indexstellung sieht eine geänderte Beleuchtung des Gegenstandes vor, bei einer gewählten Vergrößerung des Gegenstandes durch das Objektiv, um die Tiefenschärfe im wesentlichen konstant zu halten.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurcl geken fm zeichnet , daß die erste Befestigungseinrichtung ein längliches stangenartiges Teil (20) aufweist, das sich

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   Dlpl.-hg. H&nz lessor, Patentanwalt D —8 München £1, Cos; -.a<lra(k >. 1 · Ti-efoi : {0ei1". ^ i-> i>> 20

   darauf in Wirkverbindung mit der Lichtquelle (4) befindet, wobei das stangenartige Teil ein Vielzahl von Indexstellungen (24) darauf aufweist, die entlang einer Reihe von Wegen angeordnet sind welche sich in Längsrichtung des Teils erstrecken, und jede mit jedem Weg gemeinsame Indexstellung definiert eine Stelle, bei der die geänderte Beleuchtungsstärke des Gegenstandes die Tiefenschärfe konstant hält für eine gewählte Vergrößerung des Gegen- j Standes durch das Objektiv.
10. 10. Verfahren für die Nahaufnahmen-Photographie eines

    Gegenstandes, dadurch gekennzeich net, daß ein scharf einstellbares Objektiv so unterstützt wird, daß es verstellbar ist in seiner Lage, um eine Vielzahl von Vergröße-r

    rungen des Gegenstandes zur Verfügung zu stellen, wobei die Ver-] besserung einen Schritt umfaßt, der das Bewegen einer Beleuch- ! tungsquelle auf eine von einer Reihe von vorbestimmten Stellen ■ beinhaltet, wobei jede Stelle einem gewählten Betrag von Vergrößerungen des Gegenstandes entspricht und die Beleuchtungsstärke des Gegenstandes somit verändert wird, um die Tiefenschärfe im wesentlichen konstant zu halten'bei jeder der gewählten Vergrö ßerungen.

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