DE3528217A1 - Wechselwirkende belichtungsmesser-vorrichtung - Google Patents

Description

Henkel, Feiler, Hänzel & Partner

Alberto Cibils Madero Buenos Aires, Argentinien

. 2.

Patentanwälte

Dr phi! G Henkel Dr rei nut L. Feiler DiDl -Ing. W Hanzei Dipl -Ing. D Kottmann

Möhlstraße 37 D-8000 München 80

Tel.-089/982085-87 Telex: 529802 hnkld Telefax (Gr. 2+3): 089/981426
Telegramm ellipsoid

6. August 1985 31 .557

Wechsel wirkende Beiichtungsmesser-Vorrichtung

Alberto Cibils Madero

Wechselwirkende Belichtungsmesser-Vorrichtung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine wechselwirkende Belichtungsmesservorrichtung und besonders auf eine neue, für Kameras, wie Photo-, Fernseh- oder Kinokameras, verwendbare Vorrichtung, die auch bei unabhängigen Belichtungsmessern angewandt werden kann und in welcher der gegenstandseigene (dingseitige) Lichtstärkewert und andere gegenstandsbezügliche Werte, wie Oberflächenstruktur, als Variable für die Messung der notwendigen Lichtstärke eingesetzt werden.

Heutzutage ist der Stand der Technik bei Kameras, Objektiven, Filmen und Wiedergabematerial derart, daß das Gelingen einer Photo-, Kino- oder Fernsehaufnahme ausschließlich von den grundsätzlichen Aspekten abhängig ist, die übrigens fast nur spezifischer oder künstlerischer Natur sind: der Gegenstand, dessen Bildausschnitt, dessen optische Behandlung oder Verarbeitung und das Licht. Die ersten drei Aspekte werden direkt vom Kamerabenutzer kontrolliert. Bezüglich des Lichts liegen die Dinge nicht so einfach, obwohl es möglicherweise die ästhetische Qualität einer Wiedergabe am stärksten beeinflußt, sei es bei einem Gemälde, einer Bühnenmalerei und natürlich bei einer Photo-, Kino- oder Fernsehaufnähme. Meist ist das Licht für die ästhetische Qualität viel bestimmender als der Gegenstand selbst, dessen Bildausschnitt und optische Behandlung.

Im Gegensatz zu den großen Regel- oder Kontrollmöglichkeiten, über die die heutige Technologie für diese Aspekte verfügt, sind für die Belichtungsregelung prak-

tisch nur nach einfachen Prinzipien arbeitende Belichtungs messer verfügbar.

Ein Belichtungsmesser mißt ausschließlich die empfangene Lichtmenge. Die Lichtmenge ist aber bei Gegenständen, die kein eigenes Licht ausstrahlen und die übrigens die große Mehrheit der Aufnahmeobjekte darstellen und nur Fremdlicht reflektieren, eine Funktion von hauptsächlich zwei Variablen:

a) Die Lichtmenge, die auf den Gegenstand fällt;

b) die gegenstandseigenen Reflexionseigenschaften, die

von der Farbe, der Oberflächenstruktur und dem Beflexionswert (als Pegel oder Wert auf einer Grauskala von schwarz bis Weiß) abhängen. Das auf den Belichtungsmesser fallende Licht ist das Ergebnis der Wechselwirkung beider Variablen. Als extremes Beispiel hierfür kann gesagt werden, daß die gleichen Lichtmengen unter zwei entgegengesetzten Verhältnissen gemessen werden können: Ein stark beleuchteter dunkelblauer Gegenstand oder ein schwachbeleuchteter hellgelber Gegenstand. Der jetzige Belichtungsmesser ist keineswegs in der Lage, den Unterschied zwischen beiden zu bestimmen, während der Photograph natürlich dazu fähig ist.

Alle Belichtungsmesser, von den einfachsten bis zu den fortschrittlichsten, behandeln dieses Problem in der einfachsten Form: Es wird vorausgesetzt, daß der Gegenstand, dessen Licht gemessen werden soll, immer eine gleiche Farbe und/oder gleichen Farbwert aufweist, d.h. ein allgemeines Standard-Grau. Unter dieser Annähme wird automatisch oder von Hand eine Verschlußgeschwindigkeit und eine Blendenöffnung(seinstellung)

für die Aufnahme bestimmt, d.h. eine notwendige Einstellung zur Wiedergabe eines Gegenstands, dessen Helligkeitscharakteristik unbekannt ist und deshalb einfach als Normalgrauwert vorausgesetzt und auf dem Film als Normalgrauwert wiedergegeben wird.

Diese Tatsache ist wenig bekannt und deshalb überraschend. Bei großen Kontrasten, sehr helle oder sehr dunkle Gegenstände auf sehr dunklem bzw. sehr hellem Grund, ist das Problem einleuchtend; verschiedene Kameras oder Belichtungsmesser sind daher mit Vorrichtungen zur grundsätzlichen und empirischen Korrektur versehen. Mit dem Fortschritt der Mikroelektronik und der Rechnertechnik scheint sich eine fortschrittliche Entwicklung anzubahnen, die aber im Grund wirklich nur eine Weiterentwicklung gleicher Grundbedingungen darstellt, nämlich Kompensierung von sehr kontrastreichen Verhältnissen durch Aufteilung des Aufnahme-Gegenstandes in Teilfelder, Teilmessungen des Lichts und nachträgliche Integration. Das Problem, daß der Belichtungsmesser die Farbe und/ oder den Farbwert des Gegenstandes, d.h. des Aufnahmeobjekts, nicht erkennt, besteht aber nach wie vor.

Andererseits haben die verschiedenen Wiedergabematerialien, wie Filme, Fernsehempfindlichkeitsmesser usw., ein vom menschlichen Auge-Gehirn-System sehr verschiedenes Lichtempfindlichkeitsspektrum. Wenn z.B. derselbe Gegenstand betrachtet und mit konstanter Blendenöffnung und Verschlußgeschwindigkeit aufgenommen wird, und zwar zuerst beleuchtet mit einer äußeren Lichtquelle mit Helligkeitswert L und dann bei folgenden Aufnahmen mit schwächerer Beleuchtung L oder L oder stärkerer Beleuchtung 4L oder 32L, wird die Abnahme oder die Zunahme der Helligkeit vom Film viel stärker registriert als vom menschlichen ,Auge.

Dies führt zu einem offensichtlich außer acht gelassenen Schluß: Nur der Photograph weiß, was er aufnehmen will, und wie der Gegenstand aussieht und wie er auf dem Bild aussehen soll. Dies ist dem Photographen unmittelbar und ohne Hilfsmittel bewußt.

Das Problem ist also, diese einfach und unmittelbar vom tüchtigsten der bekannten Verarbeitungssysteme, d.h. vom menschlichen Gehirn, erarbeitete Information auf den Belichtungsmesser zu übertragen, anstatt zu versuchen, durch Mikroelektronik einen unwesentlicheren und daher nicht so wichtigen Teil dieser Information zu gewinnen. Seltsamerweise beschreitet heutzutage die Technik gerade diesen Weg, der aber nicht sehr viel weiter führen dürfte.

Gegenstand der Erfindung ist die Anwendung ganz anderer Möglichkeiten, die viel rationeller, praktischer und tauglicher sind: Die einseitige Zugrundelegung des allgemeinen Normalgrauwerts muß aufgegeben werden, wobei der Belichtungsmesser die von ihm gemessenen Farben und Helligkeitswerte, vor allem aber auch, wie diese wiedergeben werden sollen, bestimmen muß;

der Belichtungsmesser muß auch vom Empfindlichkeitsverhalten des benutzten Filmes informiert werden.

Diese Begriffe werden durch zwei einander verwandte grundsätzliche Vorrichtungen angewandt:

Vorrichtung A : Alle Belichtungsmesser arbeiten mit: a) Nadelausschlag oder elektronischer Anzeige, oder b) bezüglich Lichtstärke, d.h. tatsächliche Helligkeit bzw. Lichtmenge, unmittelbarer und selbst-

tätiger übertragung der Information auf die betrieblichen Blenden-und VerschlußCgeschwindigkeitsJsteuerelemente. Dies aber immer unter der Voraussetzung, daß der Gegenstand den allgemeinen Graurichtwert, d.h. den Normalgrauwert, aufweist.

Die Erfindung schlägt die gleiche Nadelausschlagvorrichtung oder elektronische Anzeige vor, aber nicht für eine vom Graurichtwert bestimmte Referenz, sondern zur Anzeige in einer Grauton- oder Farbabstufung nach Farbe und Helligkeitswert.

Der Anwender wählt die Grauabstufung(en) und die Werte, die er in der Wiedergabe erzielen will; diese Daten werden so in das spezifische Richtmaß für diese gegebene Aufnahme umgewandelt, das der Anwender unmittelbar und willkürlich schnell wählen und variieren kann.

Vorrichtung B:

Aufgrund der Anzeige der Empfindlichkeitscharakteristik des Films oder der Fernsehaufnahmeeinheit arbeitend. Die jetzige ASA/DIN-Information liefert einen einzigen Durchschnittswert der Filmempfindlichkeit für Normallicht-Verhältnisse. Die Erfindung bezweckt zudem noch die Anzeige der Empfindlichkeitscharakteristik des Films (oder der Fernsehaufnahmeeinheit).

Bei Vorrichtung A umfaßt die Ausführung, abgesehen von einem der bekannten Belichtungsmeßsysteme (manuell, in die Kamera eingebaut, extern oder durch das Objektiv, zur Einfalls- oder Reflexionslichtmessung, direkt oder über Suchermessung, "Spot"-Messung, Integralmessung, mit Messung bevorzugter Bereiche, mit Ganz- oder Teilschirm oder -kalotte, mit Integratoren, Speichern usw.) folgende Bedingungen :

1. Daß der Belichtungsmesser oder der Sucher der Kamera (wenn der Belichtungsmesser in die Kamera eingebaut ist) eine Grautonskala von fast schwarz bis weiß aufweist. Hierfür wird keine besondere Vorrichtung gebraucht, außer für die Beleuchtung der Skala;

2. Daß der Belichtungsmesser auch eine parallel zu der Grautonskala aufgetragene Farbskala aufweist, die derart ausgebildet ist, daß für jede Farbe auf gleicher Höhe die Werte gleich sind und auch mit den Werten auf der gleichen Höhe der Grautonskala übereinstimmen. Zur Klarheit und Benutzungseinfacbheit dieser Farbskala sollte sie durch den Anwender wählbar sein, so daß dieser je nach dem (den) wiederzugebenden Gegenstand (Gegenständen) die Farbe oder die Mischung zwei nebeneinanderliegenden Farben als Richtwert aussuchen kann. Außer den Grundfarben sollte diese Skala auch Braunabstufungen und die Hautfarbe enthalten.

Die Farb(ton)skala sollte also zylindrisch dargestellt werden, wobei die Mantellinien die Farben und die Breitengrade die jeweiligen Werte, von den dunkelsten bis zu den hellsten, darstellen. Diese Vorrichtung sollte vorzugsweise fortlaufend und stufenlos ausgeführt werden.

Die Auswahl der Schlüsselfarbe erfolgt durch Drehung eines Schaltrades.

3. Bei manuellen Belichtungsmessern oder denen, die in die Kamera eingebaut sind und von Hand bedient werden, muß eine Anzeigenadel (Zeiger) oder eine elektronische Anzeige vorgesehen sein, die sich über die oder neben den Grauton- und Farbskalen bewegt je

nach a) der vom Belichtungsmesser gemessenen Lichtmenge; b) der von Vorrichtung B gelieferten Information und c) der entsprechenden Stellung der vom Film empfangene Lichtmengenvariation, Blendenöffnung und Verschlußzeit.

4. Bei den Kameras mit eingebautem (integriertem) Belichtungsmesser und automatischer Blenden-Öffnungs- und/oder Verschlußsteuerung muß ein durch den Anwender betätigbarer Richtwertwähler eingebaut sein.

Dieser Wähler unterrichtet den Mikrorechner, mit dem derartige Kameras derzeit normalerweise ausgestattet sind, welche Grauton/Farbabstufung wiedergegeben werden soll, und zeigt dem Anwender auf den Skalen im Sucher mittels der Zeigeranzeige oder der elektronischen Anzeige den gewählten Richtwert und die Blendenöffnung und/oder Verschlußzeit an, mit der/ denen die Aufnahme erfolgen wird.

Vorrichtung B setzt voraus:

1. Eine Typennormung der Empfindlichkeits-Verhaltenskurven der verschiedenen Filme oder Fernsehaufnahmeeinheiten und deren Kodierung.

2. Ein in den Belichtungsmeser oder die Kamera eingebautes Informationseingabesystem mit Einstellrad, Knöpfen, Tasten, Magnetelementen o. dgl.. Zum Beispiel : Sämtliche Informationen wurden von der Art wie etwa ASA 100-C oder DIN 21C sein und könnten in Form einer flachen Digital-Tastatur auf der Innenseite des Filmkammerdeckels der heutigen mikroelektronischen Kameras angebracht werden, wobei ein äußeres Einstellrad o. dgl. entfallen könnte.

Der Anwender könnte eine erfindungsgemäß ausgestattete Kamera grundsätzlich genau wie eine moderne herkömmliche Kamera benutzen. Wenn die Kamera automatisch arbeitet, wird der Anwender durch die die allgemeine Grauabstufung und den Richtwert anzeigende Nadel oder die elektronische Anzeige informiert. Wenn die Kamera von Hand bedienbar oder von Automatik auf Manuell gestellt ist, wird er die die Grau- und/oder Farbabstufung anzeigende Nadel oder Anzeige für die Aufnahme bei gegebener Einstellung der Blenden- und Verschlußzeiteinstellorgane sehen.

Die Erfindung bietet damit die folgenden Vorteile: Für eine genauere und feinere Kontrolle der Wiedergabe des vom Auge wirklich gesehenen Gegenstands oder des Motivs, das die Aufnahme enthalten soll, kann der Anwender dann, wenn er sich damit begnügt oder sich daran gewöhnt, mit Grauwerten zu arbeiten, den Richtwert wählen, d.h. Blendenöffnung und Verschlußzeit von Hand oder automatisch eingestellt, so daß die Nadel oder die elektronische Anzeige den hauptsächlich wiederzugebenden Grautonwert anzeigt; wenn der Anwender mittels Farbvergleichs sicherer arbeiten möchte, kann er die entsprechende Farbskala wählen und einstellen und die Nadel oder die elektronische Anzeige auf oben erwähnte Weise steuern.

Dies bedeutet, er arbeitet mit Ahnlichkeitsvergleich mit dem Aufnahme-Gegenstand oder -Objekt oder dem idealen Bild (Abbildung) des Aufnahme-Gegenstands.

Wie erwähnt, ist diese Neuerung einfach verbindbar mit den Sucherinformationssystemen (Blendenöffnung, Verschlußzeit, Licht- oder Entfernungsmessung usw.).

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Die Ausführung der Erfindung mit ausschließlich mechanischen Mitteln gestaltet sich ziemlich schwierig, aber vergleichsweise einfach mit der bekannten Be-1ichtungsmessermikroelektronik.

Das wesentliche dabei ist der Ausschluß der falschen "absoluten" Bewertung, die bisher die Messung mit Graurichtwert beherrschte, und die Benutzung eines "relativen" Bewertungsbegriffes, d.h. eines willkürlich variablen Richtwerts.

Der Anwendungsbereich der Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die Photographie (Amateur- oder Berufsphotographie und wissenschaftliche Photographie), sondern erstreckt sich auch auf die LaufbiIdfilm- und Fernsehfilmherstellung. In jedem Fall wird eine viel größere Genauigkeit der photographischen Wiedergabe, sowohl entsprechend der Wirklichkeit als auch mit besonderer Wirkungsbetonung (Spezialeffekte), erzielt, wobei die derzeitigen Risiken des Empirismus herabgesetzt werden.

Diese Neuerung dürfte für den Berufsphotographen sehr wertvoll sein und ihm viel Zeit- und Arbeitsaufwand ersparen. Bei den Amateurphotographen als der Mehrzahl der Anwender von Kameras und Filmen dürfte die Neuerung die ästhetische Qualität und die Zuverlässigkeit der derzeit oft nichtssagenden und ausdruckslosen Aufnahmen dramatisch verbessern.

Man darf nicht vergessen, daß - nachdem heutzutage das Problem der Einstellung (der jeweiligen Aufnahmewerte) und der Verschlußzeit überwunden worden ist - die Licht(mengen)steuerung und die entsprechende Grau- und Farbtonwahl womöglich wichtiger, bedeutsamer und aus-

schlaggebender als der Aufnahme-Gegenstand selbst und der entsprechende Bildausschnitt ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine wechselwirkende Belichtungsmesser-Vorrichtung zur Verwendung bei photographischen Geräten, bei denen die Verschlußzeit und die Blendenöffnung aufgrund der Lichtmenge (Helligkeit) des Aufnahmeobjekts bestimmt wird unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Aufzeichnungselements, auf dem das Bild dann entsteht,die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Färb(ton)wähler aufweist, der mechanisch mit einer Grauskala verknüpft ist, auf der sich der Lichtmengenanzeiger des Geräts befindet, der seinerseits mit einem Blendenöffnungswähler und einem Verschlußzeitwähler verbunden ist, wobei der Ausgang eines Empfindlichkeits(kurven)wählers des Aufzeichnungselements,auf dem das Bild entwickelt werden soll, mit Blendenöffnungs-und Verschlußzeitwähler

2Q verknüpft ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Schaltelement für die Blendenöffnung an den Ausgang eines Wählers für den Grau-Farb(ton)richtwert angeschlossen.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Blendenöffnung-Schaltelement ein Mikroprossesor, an welchen die Lichtmengensensoren des Geräts angeschlossen sind.

In anderer bevorzugter Ausführungsform sind die Lichtmengensensoren des Geräts an die Verschlußzeitwählvorrichtung angeschlossen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer automatischen Kamera mit im Sucher untergebrachtem Belichtungsmesser, auf welche die Erfindung angewandt ist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kamera mit im Sucher untergebrachtem, von Hand betätigbarem Belichtungsmesser, auf welche die Erfindung angewandt ist, und

Fig. 3 eine Darstellung eines sucherunabhängigen Belichtungsmessers gemäß der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist die Erfindung auf eine sog. Spiegelreflexkamera mit Lichtmessung durch das Objektiv (TTL) angewandt, die eine Blende 1, einen Verschluß 2 und entsprechende Photozellen 3 aufweist, welche die Lichtmenge vom ganzen Aufnahme-Gegenstand (integral) oder (selektiv) von einer kleinen Zone (Spot) desselben zu empfangen vermögen.

Derartige Kameras entwickeln das von einem Spiegel 5 reflektierte Bild in einem Sucher 4.

Bei modernen Kameras sind Blende 1 und Verschluß 2 mit Transduktoren oder Wandlern gekoppelt, die entsprechende Signale D und V liefern, welche von einem Mikroprossesor M erfaßt oder abgenommen werden, der seinerseits ein Signal L von den Photozellen 3 empfängt.

Bei automatischen Kameras, wie der nach Fig. 1, sind die Verschlußzeit- und Blendenöffnungsanzeigen im Sucher sichtbar, und sie werden zum Mikroprossesor M über Signal-Anschlüsse D und V übertragen.

Eine andere, bei einer Aufnahme zu berücksichtigende Größe ist die Empfindlichkeit des Filmes (in ASA oder DIN). Diese Information wird dem Mikroprossesor M von einem Wähler S beim Einlegen des Films in die Kamera ge-1 iefert.

In den Figuren sind die erfindungsgemäßen Elemente und Anschlüsse in doppelten Linien eingezeichnet; sie sind im folgenden beschrieben:

DerWähler S bestimmt die Lichtempfindlichkeit des Films bzw. sein Verhalten gegenüber verschiedenen Einfallslichtmengen. Diese Information wird vom Hersteller des Films geliefert und ist je nach dem bei der Herstellung benutzten lichtempfindlichen Material verschieden.

Wenn die Aufnahme automatisch erfolgen soll, kann mit einem Wähler S , dessen Anzeige vom Mikroprossesor M über Anschluß P zur Korrektur der Öffnung der Blende 1 in bezug auf die gewählte Verschlußzeit empfangen wird, der anzuwendende Grau/Farbtonrichtwert vorherbestimmt werden.
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Mit dem Farbwähler S , der auf einer Skala R untergebracht ist, kann wiederum der ausgesuchte Farbwert bestimmt werden, und die Anzeigenadel F des Geräts wird dem Anwender auf der Skala G automatisch den Grauwert für die Bestimmung des Kontrasts der beabsichtigten Aufnahme anzeigen.

Wie sich aus vorstehender Beschreibung ergibt, muß der Anwender neben den in herkömmlichen Kameras üblichen Angaben oder Größen auch die Empfindlichkeit des Films S berücksichtigen und einen Graurichtwert oder eine

Farbe und deren Wert auf der vorbestimmten Skala wählen, der sich dann in der Aufnahme ausdrückt.

Gemäß Fig. 2 ist die Erfindung auf eine von Hand bedienbare Kamera angewandt, bei der der Grau/Farbtonrichtwertwähler weggelassen ist.

Fig. 3 zeigt einen Belichtungsmesser, der in eine Kamera integriert sein kann oder nicht, sowie den erwähnten Blendenöffnungswähler S_d, den Verschlußzeitwähler S und den Film-Empfindlichkeitswähler A nebst dem Farbtonwähler, dem Empfindlichkeits(kurven)wähler S, der Grauskala G und Farbskala R, welche mittels einer Anzeigenadel F die Bestimmung der Charakteristika des aufzunehmenden Objekts erlauben.

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Claims (3)

Alberto Gibils Madero 31.557 Patentansprüche

1. Wechselwirkende Belichtungsmesser-Vorrichtung zur Verwendung bei photographischen Geräten, bei denen die Verschlußzeit und die Blendenöffnung aufgrund der Lichtmenge (Helligkeit) des Aufnahmeobjekts bestimmt wird unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Aufzeichnungselements auf dem das Bild dann entsteht,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie einen Farb(ton)wähler aufweist, der mechanisch mit einer Grauskala verknüpft ist, auf der sich

t der Lichtmengenanzeiger des Geräts befindet, der V

seinerseits mit einem Blendenöffnungswähler und r.

einem Verschlußzeitwähler verbunden ist, wobei der Ausgang eines Empfindlichkeits(kurven)wählers des Aufzeichnungselements, auf dem das Bild entwickelt werden soll,mit Blendenöffnungs- und Verschlußzeitwähler verknüpft ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß Blendenöffnungs- und Verschlußzeitwähler an den Ausgang eines Grau/Farb(ton)richtwertwählers angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß Blendenöffnungs- und Verschlußzeitwähler ein Mikroprossesor sind, mit dem die Lichtmengensensoren des Geräts verbunden sind.