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Die Erfindung betrifft eine Kamera-Blitzgeräte-Kombination
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nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Blitzlichtaufnahmen in absoluter Dunkelheit, bei denen das Blitzlicht
die einzige Lichtquelle darstellt, kommen in der Praxis kaum vor. Die Regel sind
vielmehr Blitzlichtaufnahmen in einer Umgebung mit einer gewissen Helligkeit, die
jedoch für eine ordnungsgemäße Belichtung oft nicht ausreicht. Somit sind die meisten
Blitzlichtaufnahmen im Grunde genommen Mischlichtaufnahmen, bei denen der Blitzlichtanteil
den Umgebungslichtanteil stark überwiegt. In erster Näherung können deshalb die
Mischlichtaufnahmen wie reine Blitzlichtaufnahmen behandelt werden.
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Dies bedeutet, daS bei der Einstellung der Kamerablende der Einfluß
des Umgebungslichts unberücksichtigt bleiben kann. Da überdies die Blitzdauer moderner
Elektronenblitzgeräte kürzer als die kürzesten Verschlußzeiten der Kameras ist,
kommt es in vielen Fällen auch nicht darauf an, welche Verschlußzeit gewählt wurde,
sondern es ist nur darauf zu achten, daß der Verschluß während des Blitzens voll
geöffnet ist. Bei Schlitzverschlüssen ist die letztgenannte Bedingung dann erfüllt,
wenn der Verschluß auf 1/30 oder 1/60 Sekunde eingestellt ist. Bei kürzeren Verschlußzeiten,
z.B. 1/250 Sekunde, können Streifen auftreten, wenn mit Hilfe eines Elektronenbltzgeräts
Aufnahmen gemacht werden.
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Die Verhältnisse ändern sich jedoch, wenn die Blitzgeräte lediglich
dazu verwendet werden, bei einer Tageslichtaufnahme dunkle Schattenpartlen aufzuhellen.
In diesem Fall kann das Umgebungslicht nicht mehr vernachlässigt werden, weil es
den überwiegenden Anteil am Gesamtlicht ausmacht.
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Es ist bereits eine Anordnung vorgeschlagen worden, welcher die Tatsache
zugrunde liegt, daß die Blitzdauer von Elektronenblitzgeräten relativ einfach geregelt
werden kann (US-PS 3 591 829).
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Die Größen Filmempfindlichkeit, Blende Verschlußzeit und Umgebungshelligkeit
werden hierbei vorgegeben, und die Blitzdauer wird entsprechend dieser Vorgaben
geregelt. Ist die Summe aus Umgebungs- und Blitzlicht für eine ordnungsgemäße Belichtung
ausreichend, so wird die Lichtemission des Blitzgeräts beendet.
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Im einzelnen sind hierfür zwei lichtelektrische Elemente vorgesehen,
welche die Helligkeit eines Objekts als zwei voneinander getrennte Mengen messen,
von denen die eine dem Umgebungslicht und die andere dem Blitzlicht entspricht.
Anstelle von zwei lichtelektrischen Elementen kann auch nur ein Element vorgesehen
sein, welches die Gesamtlichtmenge mißt und dem eine Diskriminatorschaltung nachgeordnet
ist. Die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals dieses Elements wird durch die
Diskriminatorschaltung dem Tageslicht zugeordnet, während die Wechse!stromkomPonente
dem sich schnell ändernden Blitzlicht zugeordnet wird. Allerdings ist es mit der
bekannten Anordnung nicht mög'ich, bewußte Blitzlichtaufhellungen bei Tageslicht
vorzunehmen. Solche Blitzaufhellungen setzen nämlich im allgemeinen voraus, daß
das sageslicht allein schon für eine ordnungsgemäße Belichtung ausreichen würde.
Die bekannte Anordnung schaltet aber das Blitzlicht gar nicht erst an, wenn das
Tageslicht für eine Aufnahme ausreicht.
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Somit betrifft die bekannte Anordnung eine Schaltung, welche das Blitzlicht
als Unterstützung einsetzt, woher umso mehr Blitzilcht abgegeben wird, je weniger
Tageslicht vorhaden ist. Außerdem bezieht sich die bekannte Anordnung nicht auf
eine Kombnnation oder Interaktion von Kamera und Blitzgerät, wodurch das Problem
nicht auftr-tt, welche Verschlußzeit oder welche Blende an aer Kamera einzustellen
ist.
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Bei der Einstellung von Blenden oder Verschlußzeiten, die zusammenfassend
a's Umgebungslicht-Bel ichtungs-Bestiminungsgrößen bezeichnet werden können, werden
in der Regel die Filmempfindlichkeít und eine lmgebungslicht-Belichtungs-Bestlmlnungsgröße
voreingestellt
und die andere Umgebungslicht-Belichtungs-Bestimmungsgröße
aufgrund der gemessenen Umgebungshelligkeit zunächst errechnet und dann eingestellt.
Geschieht die Einstellung der Blende bei Vorgabe der Verschlußzeit automatisch,
so spricht man von einem Blendenautomaten, während man bei der automatischen Verschlußzeit-Einstellung
bei Vorgabe der Blende von einem Zeitautomaten spricht. Es gibt auch Kameras, bei
denen entweder die Blende oder die Zeit voreinstellbar ist. Diese Kameras sind sowohl
Blendenals auch Zeitautomaten.
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Im allgemeinen geht man davon aus, daß sich die Umgebungshelligkeit
während der Aufnahme nicht verändert, d.h. es wird zu einer Zeit t1 die Helligkeit
gemessen und zu einer Zeit t2 der Verschluß bzw. die Blende eingestellt. Bei einer
besonderen Ausführungsform einer Kamera mit Blendenvorwahl wird jedoch auch noch
während der Aufnahme das Licht gemessen und bei sich ändernden Lichtverhältnissen
die Verschlußzeit entsprechend beeinflußt. Diese sogenannte dynamische Lichtmessung
ermöglicht es, auch ein Computer-Blitzgerät während des Belichtungsvorgangs an-
oder abzuschalten (vergleiche hierzu: Modern Photography, Januar 1966, Seite 61;
DE-PS 1 797 405 bzw. US-PS 3 568 582; DE-PS 1 622 911; DE-AS 1 797 078 bzw. 'dS-PS
3 614 918; DE-AS 1 797 079 bzw. US-PS 3 601 022; Modern Photography, April 1977,
Seite 62).
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Besondere Schwierigkeiten treten bei Mischlichtaufnahmen in Bezug
auf die Einstellung der Parameter Blende und Verschlußzeit auf, weil die üblichen
Beziehungen zwischen diesen Parametern von dem gemessenen Tageslicht ausgehen und
den Blitzlichtanteil nicht berücksichtigen. Wird beispielsweise eine bestimmte Verschlußzeit
vorgewählt, so berücksichtigt die konventionelle Blendenermittlung nicht, daß zusätzlich
zu dem Tageslicht noch Blitzlicht auf den Film gelangt. Das aufzunehmende Bild würde
deshalb bei einer herkömml chen Blendeneinstellung überbelichtet.
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Um solche Blendeneinstellungen zu erleichtern, wurde für einen Zeitautomaten
mit dynamischer Lichtmessung bereits eine Blitzlichtsteuervorrichtung zur Verwendung
bei Tag vorgeschlagen, die eine Blitzentscheidungsschaltung aufweist, welche über
einen fotometrischen Integrator mit dem fotoelektrischen Wandler der Kamera verbunden
ist (DE-OS 2 638 030). Mit Hilfe einer Pegeleinstellung wird hierbei die Blitzentscheidungsschaltung
so angesteuert, daß sie ein Signal abgibt, welches das Blitzgerät eine bestimmte
Zeit nach der Auslösung des Kamera-Verschlusses auslöst. Das Blitzgerät wird zeitlich
so mit Energie beaufschlagt, daß sich ein notwendiges Verhältnis zwischen der Umgebungslichtmenge
und der von dem Blitzgerät gelieferten Lichtmenge ergibt.
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Dies geschieht dadurch, daß der jeweils eingestellte Pegel der Pegeleinstellschaltung
eine Belichtungsdauer des Blitzes bewirkt, die von 20% bis 90% der gesamten Belichtungsdauer
reicht. Wird ein relativ hoher Blitzanteil gewünscht, so wird der Pegel derart eingestellt,
daß der Blitz relativ früh nach der Verschlußöffnung gezündet wird, während bei
einem geringen Blitzanteil eine relativ späte Zündung des Blitzes erfolgt. Nachteilig
ist bei dieser Blitzsteuervorrichtung, bei der die Blende offenbar beliebig vorgewählt
und die Verschlußzeit automatisch eingestellt wird, daß nur eine sehr grobe Aufteilung
des Gesamtlichts in Blitzlicht und Umgebungs- oder Tageslicht möglich ist. Da Elektronenblitze
innerhalb einer Zeit von ca. 10 5 bis 10 3 Sekunden ablaufen, können sie durch zeitlich
verzögerte Zündung kaum in ihrer Wirkung beeinflußt werden, denn selbst bei einer
Verschlußzeit von 1/1000 Sekunde, die bei Blitzaufnahmen praktisch nie gewählt wird
- und bei Schlitzverschlüssen aus den oben genannten Gründen auch nicht gewählt
werden kann - würde der Elektronenblitz noch voll zur Geltung kommen.
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Eine wirksame Steuerung der Blitzlichtmenge kann somit nur über die
dosierte Abschaltung des Blitzes erfolgen, nicht jedoch über die verzögerte Einschaltung.
Im übrigen werden bei der bekannten Blitzlichtsteuerschaltung gemäß DE-OS 2 638
030, anders als im Fall
der US-PS 3 591 829, Blitzlich und Umgebungslicht
nicht getrennt erfaßt, so daß auch keine Aussage möglich ist, ob die gewünschte
Blitzlicht/Umgebungslicht-Aufteilung tatsächlich bei einer Aufnahme realisiert war.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu
schaffen, mit der es möglich ist, den Anteil des Blitzlichts an der Gesamtlichtmenge,
die für die Belichtung eines Films verantwortlich ist, exakt zu bestimmen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin,
daß das Verhältnis von Blitzlicht und Umgebungslicht nicht nur voreingestellt, sondern
auch gemessen wird, so daß gewährleistet ist, daß das eingestellte Verhältnis auch
erreicht wurde. Außerdem kann die Anordnung sowohl für Kameras mit Blendenwertvorwahl
als auch mit Belichtungszeitvorwahl oder fürr Kameras mit beiden Vorwahl arten verwendet
werden. Darüber hinaus ist sie ebensogut bei Speicher-Lichtmeßeinrichtungen wie
bei dynamischen Lichtmeßeinrichtungen in Kameras einsetzbar. Auch eine Kombination
der erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Vollautomatik-Kamera oder mit einer Kamera,
deren Verschlußzeit durch eine Verwacklungsverhinderungseinrichtung bestimmt wird,
ist möglich.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Anordnung für
die Belichtungszeitvorwahl; Fig. 2 eine Anordnung für die Blendenzahlvorwahl: Fig.
3 eine Anordnung mit Belichtungszeit- und Blendenzahlvorwahl, die Umschaltmittel
für Betriebsarten aufweist.
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Bevor die Figuren im einzelnen beschrieben werden, sei auf einige
wesentlichen Beziehungen zwischen den verschiedenen Einflußgrößen bei Tages- und
Blitzlichtaufnahmen hingewiesen.
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Diese Beziehungen kommen u.a. in der sogenannten Belichtungsformel
zum Ausdruck, die bei der Kalibrierung von Belichtungsmessern angewendet wird. Diese
Formel besagt, daß bei gegebener Objektleuchtdichte B (in asb) bzw. gegebener Beleuchtungsstärke
E (in lx), sowie gegebener Filmempfindlichkeit S (festgelegt z.B. nach DIN 4512.1),
die Anzeige des Instruments durch folgende Beziehung bestimmt ist: (1) F2 = 2L =
B 10S/10 X T CR CL wobei F die Blendenzahl, T die Belichtungszeit und L der Lichtwert
ist. Nach DIN 19010 hat die Konstante CR den Wert 50 asb, die Konstante CL den Wert
300 lx. Das Verhältnis CR/CL, die sogenannte Eichkonstante, bezeichnet den Remissionsgrad
eines mi ttel grauen Objekts von 18%. Schreibt man die obige Formel etwas um, so
erhält man B.T bzw CR (II) X = loS/10 In Anlehnung an die Darstellung der US-PS
3 591 829 soll im folgenden eine etwas vereinfachte Formel verwendet werden, nämlich
(1) B0.T K1 F² S 5 Hierin bedeuten Bo die Leuchtdichte, T die Belichtungszeit, F
die Blendenzahl, S die Filmempfindlichkeit und K1 eine Konstante.
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Die Blendenzahl ergibt sich aus der Gleichung (1) zu
während sich die Verschlußzeit nach der folgenden Formel bestimmt:
(3)
T = F2,K1 5 B 0 Bei Mischlichtaunahmen ist die obige Belichtungsformel (1) folgendermaßen
zu ergänzen:
Hierin bedeutet B1 den Momentanwert des reflektierten Blitzlichts.
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Sofern die Umgebungshelligkeit während der Aufnahme nicht konstant
ist, muß selbstverständlich anstelle des Ausdrucks B .T die Integral form
#Bodt verwendet werden. Bo ist dann der Momentanwert des Umgebungslichts.
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Dividiert man die Gleichung (4) auf beiden Seiten durch BoT, so erhält
man
wenn zuvor F' von der linken auf die rechte Seite der Gleichung (4) gebracht wurde.
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Soll sich die vom Blitzlicht gelieferte Lichtmenge zu der von der
Umgebung gelieferten Lichtmenge in einem festen Zahlenverhältnis ausdrücken lassen,
so kann man beide Lichtmengen ins Verhältnis setzen und erhält dann: t6)
Hierin können m und n beliebig festsetzbare Zahlen sein.
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Im folgenden soll nur das Verhältnis der beiden Lichtmengen zueinander
betrachtet werden, obgleich es auch möglich wäre, das verhältnis der beiden Lichtmengen
zur Gesamtlichtmenge in Betracht zu ziehen.
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Setzt man Gleichung (6) in Gleichung (5) ein, so erhält man
Für die Blendenzahl gilt hiernach:
während für die Belichtungszeit folgendes gilt: (9) T = K1 F² BoS (1+.m) n Durch
die Oberlagerung des Umgebungslichts mit dem Blitzlicht kann also bei konstanter
Filmempfindlichkeit entweder die Blendenzahl vergrößert oder die Belichtungszeit
verkleinert werden, und zwar bezogen auf,die Blendenzahl bzw. Belichtungszeit bei
reinen Tageslichtaufnahmen. Der Änderungsfaktor ist hierbei durch den Ausdruck (1
+ m ) charakterisiert. Bei m=O geht die Mischlichtgleichung in die übliche Tageslicht-
oder Umgebungslichtgleichung über. Voraussetzung für die Gültigkeit der vorstehenden
Gleichungen ist selbstverständlich, daß der Blitz innerhalb eines Zeitraums abgegeben
wird, in dem der Kamera-Verschluß nicht geschlossen ist.
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Außerdem muß das Blitzgerät eine solche Leistung bzw. Leitzahl besitzen,
daß die von ihm abgegebene und auf die Kamera reflekm tierte Lichtmenge sich zur
Umgebungslichtmenge wie n verhalten kann. Diese Lichtmenge wurde oben mit )B1dt
bezeichnet. Durch Umschreiben der Gleichung (4) läßt sich diese Lichtmenge auch
folgendermaßen ausdrücken:
Ersetzt man in dieser Gleichung die Verschlußzeit T durch den Ausdruck der Gleichung
(9), so erhält man
In der Gleichung (11) kommen nur noch die Blendenzahl und die
Filmempfindlichkeit als Variable vor. Eine andere Beschreibung der Blitzlichtmenge
ergibt sich durch Umformung der Gleichung (6):
In der Fig.1 ist das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung mit Zeitvorwahl
dargestellt. Es werden also bei dieser Anordnung die Verschlußzeit T und das mn
- Verhältnis vorgewählt und hierauf die Blende ermittelt, welche die eingestellten
Bedingungen erfüllt. Das Blockschaltbild zeigt im wesentlichen den Signalfluß. Es
versteht sich jedoch, daß den dargestellten Werten in Wirklichkeit elektrische Größen
entsprechen, die verstärkt werden können und die bestimmte Proportionalitätsfaktoren
besitzen.
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Das Belichten eines Bildes spielt sich hierbei folgendermaßen ab.
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Zunächst wird mittels einer Eingabevorrichtung 1 eine Information
ueber die Filmempfindlichkeit S in eine Signalverarbeitungsvorrichtung 2 eingegeben.
Dies kann z.B. dadurch geschehen, daß in herkömmlicher Weise ein an einer Kamera
befindlicher Drehknopf versteht wird. Es ist aber auch möglich, eine Filmkassette
oder Film-Datrone so auszubilden, daß sie beim Einlegen in die Kamera automatisch
eine Information über die Filmempfindlichkeit S abgibt.
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Die einmal eingegebene Filmempfindlichkeit soll im folgenden als Konstante
betrachtet werden, die in der Signalverarbeitungsvorrichtung nach Maßgabe bestimmter
Regeln verarbeitet wird. Jetzt werden in die Signalverarbeitungsvorrichtung 2 über
die Eingabevorrichtungen 3 bzw. 4 Informationen über die gewünschte Verschlußzeit
m und über das gewünschte m - Verhältnis von Blitzlicht zu Umgebungsn licht eingegeben.
Der Umgebungslichterkenner 5, der beispielsweise einen Fototransistor enthält, gibt
eine Information über die Beleuchtungsstärke oder Leuchtdichte des aufzunehmenden
Objekts in die Signalverarbeitungseinrichtung 2. Diese Signalverarbeitungsein-
richtung
verknüpft die erhaltenen Informationen zu einem Signal m von der Größe m T (1+ mn
) und gibt dieses Signal auf eine von der Größe K1 0 T (1+ n Einrichtung 6, welche
die Wurzel aus dem Signal zieht, wodurch am Ausgang der Einrichtung 6 ein Signal
ansteht, das der einzustellenden Blende entspricht. Da die Aufgabe der Signalverarbeitungseinrichtung
2 und der Einrichtung 6 lediglich darin besteht, eine Rechenoperation gemäß Gleichung
(8) durchzuführen, können die einzelnen Rechenschritte selbstverständlich auf beliebige
analoge oder digitale Weise durchgeführt werden. Elektrische Schaltungen, mit denen
durch Verstellen von Widerständen, Einfugen von Verstärkern etc. Additions-, Subtraktions-,
Multiplikations- und Divisionsaufgaben durchgeführt werden können, sind hinlänglich
bekannt. Es sind darüber hinaus aus der Taschenrechnertechnik auch zahlreiche diskrete
Schaltungsanordnungen bekannt, mit denen die Grundrechnungsarten, Wurzelziehen,
Potenzieren etc. auf digitale Weise ausgeführt werden können. Schließlich kann auch
durch entsprechendes Programmieren eines Mikroprozessors Jede beliebige Rechenoperation
ausgeführt werden, die für die vorliegende Erfindung von Bedeutung ist.
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Die errechnete Blendenzahl F kann nun mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung
7 dargestellt werden, so daß der Benutzer der Kamera die Blendenzahl an der Kamera
mit der Hand einstellen kann. Es ist indessen auch möglich, mit Hilfe der errechneten
Blendenzahl eine Servo-Einrichtung 8 anzusteuern, welche die Blende der Kamera automatisch
einstellt.
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Aufgrund der eingestellten Verschlußzeit T, der Filmempfindlichm keit
S und des n - Verhältnisses kann sich eine Blendenzahl ergeben, die mit der Kamera
nicht realisierbar ist. Um dies festzustellen, wird die ermittelte Blendenzahl F
in einem Verg'eicher 9 mit den zulässigen Blendenwerten verglichen, die beispielsweise
in einem Speicher 10 abgelegt sind. Ist die ermittelte Blende
nicht
im Speicher 10 vorhanden, so wird eine Einrichtung 11 angesteuert, die ein optisches
oder akustisches Warnsignal abgibt.
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Statt eines gesonderten Warnsignals kann auch die Anzeigevorrichtung
7 vom Vergleicher 9 aus so angesteuert werden, daß die digitale Blendenzahl intermittierend
aufleuchtet. Sofern die Blende einer Kamera kontinuierlich eingestellt werden kann,
brauchen im Speicher 10 nur die größte und die kleinste Blendenzahl abgelegt zu
sein. Werden diese Blendenzahlen unter- oder überschritten, so spricht der Vergleicher
9 an.
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Wenn festgestellt wurde, daß eine ermittelte Blendenzahl F nicht m
zulässig ist, kann durch Verändern der Eingabe von T oder n eine zulässige Blende
eingestellt werden. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß die eingestellten Werte
im Hinblick auf die Blendenzahl alle zulässig sind. In diesem Fall wird die eingestellte
Belichtungszeit T mit der Objektleuchtdichte Bo des aufzunehmenden Objekts mit Hilfe
der Einrichtung 12 multipliziert, wodurch sich die Lichtmenge BoT ergibt, die für
die Belichtung des Films bei einer reinen Umgebungslichtaufnahme maßgebend wäre.
Aus dieser Lichtmenge BoT wird nun diejenige Lichtmenge bestimmt, die das Blitzgerät
unter Berücksichtigung des m m Verhältnisses abgeben n soll. Wie sich aus der Gleichung
(12) ergibt, muß hierzu die m Lichtmenge BoT mit m multipliziert werden, was in
dem Multin plizierer 13 geschieht. Der Multiplizierer 13 stellt an seinem m Ausgang
das Signal BoT m während des ganzen Aufnahmevorgangs bereit, so daß dieses Signal
in einem Vergleicher 14 mit dem tatsächlichen Blitzlichtanteil verglichen werden
kann, der nach Auslösung des Belichtungsvorgangs auftritt.
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Nachdem nun einerseits die Blende eingestellt und andererseits der
Schwellwert für das Ansprechen des Vergleichers 14 festgelegt ist, kann die Belichtung
erfolgen. Hierzu wird ein Auslöser an einer nicht dargestellten Kamera betätigt,
wodurch der Verschluß in der
voreingestellten Weise betätigt wird,
z.B. mit 1/60 Sekunde.
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Innerhalb der Zeit, in welcher der Verschluß geöffnet ist, wird eine
Blitzröhre 15 über einen Zündkontakt 16 gezündet und ein Schalter 17 geschlossen.
Hierauf emittiert die mit einer Energiequelle 18 verbundene Blitzröhre 15 Licht.
Das von der Blitzröhre 15 ausgesendete Licht überlagert sich nun dem Umgebungslicht
und erhöht somit die Leuchtdichte des aufzunehmenden Objekts. Die auf die Kamera
zurückreflektierte Blitzlichtleuchtdichte wird in einem Blitzlicht-Erkenner 19 erkannt
und auf einen Integrator weitergeleitet, der die Blitzlicht-Menge ermittelt, die
vom aufzunehmenden Objekt zurückgestrahlt wurde. Hat diese Blitzmenge den voreingestellten
Wert BoT m erreicht, so wird der Schalter n 17 vom Vergleicher 14 geöffnet, d.h.
der Stromfluß durch die Bltzröhre 15 erlischt, und die Lichtemission wird unterbrochen.
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Wie vorstehend bereits beschrieben, kann es vorkommen, daß der m Benutzer
einer Kamera ein n - Verhältnis und/oder eine Verschlußzeit T einstellt, denen bei
der vorgegebenen Filmempfindlichkeit keine realisierbare Blende zugeordnet werden
kann. Analog ist es bei der Einstellung des Schwellwerts für den Vergleicher 14
denkbar, daß ein so hoher Anteil an Blitzlicht gefordert wurde, daß dieser Soll-Wert
durch das vorhandene Blitzgerät nicht erfüllt werden kann. Um in einem solchen Fall
zu vermeiden, daß die tatsächliche Belichtung nicht den Soll-Bedingungen entspricht,
ist eine Eingabe 21 für die Leistungsfähigkeit des Blitzgeräts, z.B.
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für die Leitzahl, vorgesehen, welche eine Blitzkapazitäts-Prüfungs-Einrichtung
22 beaufschlagt, welcher auch der eingestelite Soll-Wert BOt n zugeführt wird. Stellt
die Einrichtung 22 fest, daß die Leistungsfähigkeit des Blitzgeräts nicht ausreicht,
um die notwendige Menge an reflektiertem Licht zu erzeugen, so steuert sie eine
Schaltung 23 an, die ein Warnsignal abgibt. Eine Anordnung, die einem ähnlichen
Zweck dient, ist beispielsweise aus der DE-OS 26 15 900 bekannt. Dort müssen jedoch
noch der Blendenwert
und die Filmempfindlichkeit eingegeben werden,
was hier durch die besondere Blendenermittlung entfällt. Da die reflektierte Blitzlichtmenge
bei einem gegebenen Blitzgerät auch von der Entfernung des aufzunehmenden Objekts
abhängt, wird der Einrichtung 22 gegebenenfalls auch noch die Information über diese
Entfernung D mit Hilfe der Vorrichtung 24 zugeführt. Diese Vorrichtung 24 kann der
Entfernungs-Einstellring einer Kamera sein, durch dessen Drehung ein elektrischer
Widerstand verändert wird.
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Es ist jedoch auch möglich, den bei einer Autofocus-Kamera automatisch
ermittelten Entfernungswert in die Einrichtung 22 einzugeben.
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Das Blockschaltbild der Fig.1 wurde im Zusammenhang mit einer "speichernden"
Belichtungsmessung beschrieben, bei der zunächst alle Werte ermittelt und eingestellt
und dann erst der Verschluß betätigt und die Blitzvorrichtung gezündet werden. Es
versteht sich jedoch, daß die Anordnung der Fig.1 auch für eine "dynamische" Lichtmessung
geeignet ist. Da der Umgebungslichterkenner 5 auch während des Aufnahmevorgangs
in-Betrieb isrt, kann die Blende über die Einrichtung 8 auch noch während der Aufnahme
automatisch verstellt werden. Eine entsprechende Anpassung an sich verändernde Lichtverhältnisse
geschieht auch mit dem Vergleicher 14, dessen vom Multiplizierer 13 kommendes Referenzsignal
den Umgebungsbeleuchtungsverhältnissen entspricht.
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Wenn der Verschluß der Kamera ein Schlitzverschluß ist, so wird T
in der Regel zu 1/30 oder 1/60 Sekunde gewählt. Eine in weiten Grenzen freie Wahl
der Verschlußzeit T besteht indessen bei anderen Verschlüssen, z.B. bei PLZT-Verschlüssen
(vergl. SMPTE Journal, Mai 1978, Band 87, Seite 290). Mit solchen oder ähnlichen
Vorrichtungen können im übrigen auch Blenden ohne mechanisch bewegte Teile hergestellt
werden ( vergl. GB-PS 1 529 213 ), so daß sowohl der Verschluß als auch die Blende
praktisch trägheitslos steuerbar
ist. Statt einer manuellen Einstellung
der Verschlußgeschwindigkeit ist auch eine automatische Einstellung möglich, etwa
indern die Verschlußgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit
des aufzunehmenden Objekts festgelegt wird, wie es in der DE-OS 2738804 oder in
der DE-OS 2735636 beschrieben ist. Die solcherart automatisch ermittelte Verschlußgeschwindigkeit
kann dann in die Signalverarbeitungseinrichtung 2 eingegeben werden.
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Während in der Fig.1 eine Anordnung mit Zeitvorwahl beschrieben wurde,
soll im folgenden anhand der Fig.2 eine Anordnung mit Blendenvorwahl beschrieben
werden. Hierbei wird die gewünschte m Blende vorgegebenvund die Verschlußzeit für
das gewünschte m -n Verhältnis automatisch ermittelt.
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Ausgehend von der Gleichung (9) wird zunächst die Blendenzahl F mit
Hilfe der Vorrichtung 30 einem Quadrierer 31 zugeführt, der die Größe F2 auf einen
Multiplizierer und Dividierer 32 gibt, dem auch die Filmempfindlichkeit zugeführt
wird. Der Multiplizierer und Dividierer 32 ermittelt aus den ihm zugeführten Größen
S und F2 und einer ihm zuvor einprogrammierten Konstanten K1 die Größe K1.F2/S.
Diese letztgenannte Größe wird nun mit der Umgebungsleuchtdichte des aufzunehmenden
Objekts verknüpft, die vom Umgebungslicht-Erkenner 5 einem Multiplizierer und Dividierer
33 zugeführt m wird. Das gewünschte Blitzlicht/Umgebungslicht-Verhältnis n wird
n mit Hilfe der Vorrichtung 4 in einen Addierer 34 gegeben, der eine m Eins hinzuaddiert.
Nun wird die Größe 1 + mn mit der Größe K1F2/B S n 1 0 im Multiplizierer und Dividierer
33 so kombiniert, daß die Größe K1F2/ BoS (1+B) resultiert. Diese Größe entspricht
der einzustellenden Verschlußzeit, die wiederum mit einer Anzeigevorrichtung 35
angezeigt wird, so daß der Fotograf die Verschlußzeit manuell einstellen kann. Es
ist aber auch möglich, mit Hilfe der Servo-Einrichtung 36 die Verschlußzeit automatisch
einzuste:len. Sofern die
ermittelte Verschlußzeit T nicht realisierbar
ist, kann dies auf ähnliche Weise angezeigt werden, wie es im Zusammenhang mit der
nicht realisierbaren Blende in der Fig.1 beschrieben wurde.
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Die Einstellung des Schwellwertes am Vergleicher 14 erfolgt dadurch,
daß in der Einrichtung 37 aufgrund der von der Einrichtung 4 eingegebenen Information
über das m Verhältnis n die Beziehung man abgeleitet wird. Das Signal, welches dieser
Beziehung entspricht, wird sodann auf einen Multiplizierer 38 gegeben und mit der
Größe KF multipliziert. An dem einen Einqanq des Versleichers 14 steht somit ein
Referenzsiqnal K1F2 (n+m ) /S an, das von dem Signal
des Integrators 20 erreicht werden muß, damit die gezündete Blitzröhre 15 über den
Schalter 17 gelöscht wird.
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In diesem Referenzsignal ist die Filmempfindlichkeit S enthalten,
die auch bei herkömmlichen Computer-Elektronenblitzgeräten ohne variable Grenzentfernung
eingestellt wird. Bei diesen Computer-Blitzgeräten wird allerdings die Filmempfindlichkeit
als einzige variable Größe am Blitzgerät eingestellt, so daß die Arbeitsblende mit
zugehöriger Grenzentfernung an einem sogenannten Blendenrechner abgelesen werden
müssen, der nichts anderes als eine Anordnung mit gegeneinander verschiebbaren Skalen
beinhaltet. Die Arbeitsblende wird anschließend an der Kamera eingestellt. Dies
hat, wie z.B. in der bereits genannten DE-OS 27 53 208 erwähnt ist, den Nachteil,
daß die Verwendung höherempfindlicher Filme nur eine Vergrößerung der Blendenzahl,
nicht aber eine Erweiterung der Grenzentfernung ermöglicht. In der DE-OS 27 53 208
wurde deshalb vorgeschlagen, sowohl die kameraseitig eingestellte Blende als auch
die Filmempfindlichkeit einzugeben. Bei der Anordnung gemäß der Fig.2 enthält der
Schwellwert, auf den der Vergleicher 14 eingestellt wird, nicht nur die Filmempfindlichkeit
als Variable, sondern auch die
Blendenzahl. Hierdurch kann automatisch
die variable Grenzentfernung festgestellt werden, und zwar bereits unter Berücksichtim
gung des eingestellten - Verhältnisses. Die Ermittlung der t0 Grenzentfernung wird
in der Einrichtung 39 durchgeführt, der die Leistungsdaten des verwendeten Blitzgeräts
über die Einrichtung 40 sowie die Größe m/n+m - K1F² / S aus dem Multiplikator 38
zugeführt werden.
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Die an der Vorrichtung 24 tatsächlich eingestellte Objekt-Entfernung
kann nun in der Einrichtung 39 mit der rechnerisch ermittelten Grenzentfernung verglichen
werden. Oberschreitet die eingestellte Entfernung die rechnerisch ermittelte Grenzentfernung,
so wird dies mittels einer Vorrichtung 41 angezeigt. Der Fotograf kann m nun die
Entfernung oder die Blende oder das n - Verhältnis korrigieren, damit das Blitzgerät
die eingestellten Bedingungen erfüllen kann.
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Eine eventuelle Falscheinstellung kann au-ch automatisch ausgeregelt
werden. Hierzu geht man beispielsweise davon aus, daß der Fotograf bei einer falschen
Einstellung kaum die Entfernung des aufzunehmenden Objekts ändern möchte, weil dieses
in der Regel vorgegeben ist. Auch die Filmempfindlichkeit wird als Konstante zu
betrachten sein. Somit bleiben als korrigierbare Größen nur noch die Blende und
das mn - Verhältnis übrig. Diese Größen können über die Regel schleife 42, die sich
in die Schleicen 43,44 verzweigt, leicht ausgeregelt werden.
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In der Fig.3 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild gezeigt, das für
eine Kamera-Blitzgeräte-Kombination geeignet st, mit der sowohl die Blendenvorwahl
als auch die Zeitvorwahl realisiert werden kann. Außerdem ist es möglich, die Kombination
auf manuellen Betrieb umzuschalten, bei dem sowohl die Zeit als auch die Blende
auf konventionelle Weise mit der Hand eingestellt wird.
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Ferner gestattet es die dargestellte Schaltungsanordnung, durch einfache
Umschaltung den Blitz in an sich bekannter Weise als bloße Unterstützung des Umgebungslichts
zu verwenden; d.h. der Blitz unterstützt das Umgebungslicht lediglich insoweit,
daß eine ordnungsgemäße Belichtung zustande kommt.Dieser Unterstützungsbetrieb entspricht
einer automatischen Regelung des m - Verhältnisses, wobei der Fotograf keinen Einfluß
auf dieses Verhältnis hat.
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Im Gegensatz zu den Anordnungen der Figuren 1 und 2 enthält die Anordnung
der Fig.3 keine zwei getrennte Sensoren zum Erfassen des Blitzlichts und des Umgebungslichts,
sondern in an sich bekannter Weise nur einen Sensor 50 für beide Lichtarten. Dieser
Sensor 50 ist mit einer Stromquelle 51 und einem Widerstand 52 in Reihe geschaltet.
Fällt Licht auf den Sensor 50, so ändert er seinen Widerstandswert, wodurch der
Stromfluß durch ihn und damit die Spannung am Widerstand 52 verändert wird. Bei
Mischlichtaufnahmen steht folglich unter normalen Umgebungslichtverhältnissen am
Widerstand 52 eine Spannung mit einem Gleich- und einem Wechselspannungsanteil an.
Durch ein Hochpaßfilter 53 und ein Tiefpaßfilter 54, die parallel geschaltet sind,
werden die beiden Lichtarten voneinander getrennt und auf den Integrator 20 bzw.
den Verschlußzeit-Multiplikator 12 gegeben.
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Zwischen dem Tiefpaßfilter 54 und dem Verschlußzeit-Multiplikator
12 befindet sich ein Schalter 55, der mit zwei weiteren Schaltern 56,57 gekoppelt
ist, d.h. alle drei Schalter 55,56,57 werden gleichzeitig betätigt. Ist beispielsweise
der Schalter 56 auf Zeitvorwahl eingestellt, so überbrückt der Schalter 55 die Einrichtungen
54 und 12, während der Schalter 57 die Größe BoT m n auf den Vergleicher 14 gibt.
Steht der Schalter 56 dagegen auf Blendenvorwahl, so ist der Schalter 55 offen,
die Größe Bo wird direkt auf die Informationsverarbeitungseinrichtung 2 gegeben
und
dem Vergleicher 14 wird die K1F2 m zugeführt.
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S n+ m Der Schalter 56 weist auch noch eine Mittelstellung auf, in
der weder Zeitvorwahl noch Blendenvorwahl gegeben ist, sondern eine manuelle Einstellung
von Blende und Zeit erfolgt. In dieser Stellung, die mit "manuell" bezeichnet ist,
wird dem Vergleicher 14 entweder in bekannter Weise die Filmempfindlichkeit eingegeben,
was durch die Mittelstellung des Schalters 57 angedeutet ist, oder es werden ihm
Uber den Schalter 58 Informationen Uber Blende und Filmempfindlichkeit zugeführt.
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m Weiterhin kann von dem m - Betrieb mit Hilfe eines Schalters 59
n auf einen "auto"-Betrieb umgeschaltet werden, bei dem m automatisch so bestimmt
wird, daß der Blitz nur die Lücke auffüllt, die das Umgebungslicht für eine ordnungsgemäße
Belichtung läßt.
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Mit dieser Umschaltung des Schalters 59 werden gleichzeitig die Schalter
58 und 60 geschlossen, während der Schalter 57 geöffnet wird und somit kein Signal
auf den Vergleicher gibt. Die Schwelle des Vergleichers wird folglich durch Blende
und Filmempfindlichkeit eingestellt. Diese Schwelle muß von der Summe aus Blitzlicht
und Umgebungslicht, die durch den Addierer 61 gebildet wird, erreicht werden, damit
der Vergleicher 14 den Schalter 17 ansteuert, der seinerseits den gezündeten Blitz
der Blitzröhre 15 löscht.
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Der Aufbau der Informationsverarbeitungseinrichtung 2 sowie der Addierer,
Subtrahierer etc. ist im einzelnen nicht angegeben, da es sich hierbei um Schaltungsanordnungen
handelt, die dem Fachmann geläufig sind. Beispielsweise sind Addierer aus SHEA,
Transistortechnik, 3.Auflage, 1971, S. 155 und TIETZE/SCHENK, Halbleiter-Schaltungstechnik,
5. Auflage,1980, S.189 bekannt, während Subtrahierer, Multiplikatoren, Dividierer,
Quadrierer und Radizierer aus den Seiten 190-194, 222-235 des letztgenannten Buches
bekannt sind.
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Die Pegel anpassung dieser bekannten Analog-Schaltung kann der Fachmann
ohne weiteres vornehinen. Desgleichen ist ihm bekannt, auf welche Weise er analoge
elektrische Größen digital anzeigen kann. Sofern die Rechenoperationen mit diskreten
Schaltungen digital durchgeführt werden sollen, wird auf bereits bekannte Schaltungen
verwiesen, die z.B. in dem Buch von DOKTER und STEINHAUER, Digitale Elektronik,
4. Auflage, 1975, beschrieben sind. Dort sind Schaltungen für Addierer (Band II,
Seite 200) und andere Rechenwerke beschrieben, mit denen es möglich ist, die erforderlichen
Rechenoperationen durchzuführen. Programme für Datenverarbeitungsanlagen und Mikroprozessoren,
mit denen die Grundrechenarten und andere Rechenoperationen durchführbar sind, sind
ebenfalls hinlänglich bekannt.
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Es versteht sich-, daß die vorstehend beschriebene Anordnung auch
mit anderen Merkmalen kombiniert werden kann, die bei Kameras üblich sind. Beispielsweise
ist es möglich, die Abgabe eines Warnsignals mittels der Einrichtungen 23,41 davon
abhängig zu machen, ob der Blitzkondensator ( vergl. Cr1 in DE-OS 28 17 375) und/oder
der Kommutierungskondensator ( vergl. C 3 in DE-OS 28 17 375 ) hinreichend aufgeladen
sind. Ferner ist eine automatische Einstellung der Verschlußzeit unter Berücksichtigung
des Ladezustands des Blitzkondensators möglich (vergl. US-PS 4 016 575 = DE-OS 25
14 535). Auch eine Voreinstellung der Kamera-Blende über das Blitzgerät ist realisierbar
(vergl. DE-AS 25 1a 192).
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Die Eingabe des m - Verhältnisses kann mit Mitteln erfolgen, die in
der Fig.4 der DE-OS 26 38 030 dargestellt sind, wenn n = 100 und m = 10,20 80,90
gesetzt werden. Es ist aber auch möglich, fr die Eingabe vom m und n jeweils einen
getrennten Eingabeknopf vorzusehen, wobei die beiden Eingabeknbpfe über Einstellwiderstände
oder dergleichen mit einem Dividierer verbunden sind, der den
Quotienten
aus m und n bildet. Ferner kann das Verhältnis m zwischen Blitzlicht und Tageslicht
statt durch fnl auch durch n n m +n m + n oder durch n, n oder durch rl--n--t] ()der
durch ñl +-n bzw.
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durch durch m + n zum Ausdruck gebracht werden. Am Prinzip der Erfindung
ändert sich hierdurch nichts.
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Schließlich kann der Informationsaustausch zwischen einer Kamera und
einem davon getrennten Blitzgerät drahtlos erfolgen, wobei der Informationsaustausch
nicht auf das Auslösen des Blitzgeräts (vergl. DE-OS 26 02 411) beschränkt bleiben
muß, sondern sich auf alle Informationsarten erstrecken kann, z.B.
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auf das Abschalten eines Computerblitzgeräts.
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