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Photographischer Belichtungsmesser. Bei dem im Hauptpatent beschriebenen
Belichtungsmesser handelt es sich vornehmlich darum, die durch die Helligkeitswerte
des Bildes da.rgestellte Intensitätsskala, die »Bildskala«, einerseits zu der durch
die Vergleichsfelder dargestellten »Vergleichsskala« anderseits photometrisch in
Beziehung zu setzen.
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Da der Kontrastbereich dieser beiden Hellig" keitsskalen sehr verschieden
sein kann, so entstehen, wenn nur eine geringe Anzahl von Vergleichsfeldem vorgesehen
ist, im Gebrauch Schwierigkeiten, die grundsätzlich darauf zurückzuführen sind,
daß eine genauere Orientierung der Bildskala zur Vergleichsskala nicht möglich ist.
Sind z. B. 3 Vergleichsfelder vorhanden, die im Gradationsdiagramm der Abb.
i den Punkten A, B, C entsprechen und somit den unteren Grenzpunkt,
dcn Mittelpunkt und den oberen Grenzpunkt dt-r geradl;nigen Gradation der Platte
anzeigen, so ist es nach dem bisherigen Stande der Erfindung zwar möglich, einen
Bildteil auf eines der drei Vergleichsfelder und damit auf einen der drei Punkte
A, B, C
einzustellen, nicht aber Intensitätserstreckung
und Lage der Bildskala gegenüber der Vergleichsskala und damit gegenüber dem Bereich
der geradlinigen Gradation messend genauer züi bestimmen.
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Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine besondere Ausführungsform
des Belichtungsmessers, bei dem mir wenig, z. B. nur 3 Vergleichsfelder vorhanden
sind, daß aber dieser Bereich durch die geeignet graduierte Photometrierskala weiter
unterteilt wird, wodurch bei gewahrter Übersichtlichkeit und Einfachheit sowohl
ein mechanisierter Gebrauch des Instruments durch den Laien zur Bestimmung einer
Belichtungszeit schlechtweg als auch die mehr individuelle Beeinflussung des Bildes
unter Berücksichtigung - des besonderen Aufnahmezweckes und der Art der Plattemorte
durch den Fachmann ermöglicht wird. Ist nämlich das Intensitätsverhältnis des hellsten
zum dunkelsten Vergleichsfeld J1i und demgemäß der logarithmische Kontrastbereich
der Verglf ichsskala K = log. J1i (gleich A-C in Abb. i), so ist die Photometrierskala
in der Weise gradui( rt, daß, wenn man die Photometerblende von irgendeiner Öffnung
ausgehend um i Skalenteil weiter öffnet, sich die Bildhelligkeit logarithinisch,
also z. B. gerechnet auf der Abszisse des Gradationsdiagramms, jeweils um iln K
verschiebt, wobei it eine ganze Zahl ist. Es gehen somit auf den zwischen dem hellsten
und dem dunkelsten Vergleichsfeld gelegenen Kontrastbereich gerade n logarithmisch
gleichgroße Skalenteile der Photometrierskala. Das mittlere Vergleichsfeld wird,
wie bisher, zweckmäßig so gewählt, daß es den Bereich K halbiert. Über die Zahl
n und die absolute Größe von K kann im übrigen innerhalb gewisser Grenzen verschieden
verfügt sein; man erhält jedoch einen einheitlichen Aufbau des ganzen Instruments,
wenn man der Vergleichsskala und der Photometrierskala dieselbe logarithmische Skaleneinheit
zugrunde legt, deren sich auch die mit dem Instrument verbundene Rechenanordnung
bedient. Da diese, um möglichst einfache Zahlenverhältnisse züi bekommen, zumeist
log. 1/#- ist, wobei 1/-2 auf 1,5 aufgerundet wird, so wird man auch K= n
- log. 1/-2 wählen, also J/i = l,'#-n. Es kann ah#o z. B. J1i
gleich 16 oder 3-. gewählt werden und demgemäß n gleich 8 oder gleich
:io.
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Die Eichung der Photometrierskala wird mit Hilfe der Vergleichsskala
ausgEführt. Es ist daher für die technische Ausführung des Photometers im Sinne
des vorliegenden Erfindtingsgedankens sehr wesentlich, daß die Helligkeitsabstufung
der Vergleichsfelder zuverlässig bekannt und technisch mit genügender Genauigkeit
reproduzierbar ist. Die Abstufung der Vergleichsfelder wird deshalb bei dieser Ausführungsform
dadurch bewirkt, daß den für die Vergleichsflächen bestimmten Flächenteilen der
Bildebene das Licht durch Kammern zugeleitet wird, vor deren gemeinsamer Stirnfläche
eine mattierte Fläche vorgelagert ist (Mattscheibe, Milchglas u. dgl.), die da-,
Vergleichslicht aufnimmt und durch verschieden große Aussparungen der Stirnfläche
nach den für die Vergleichsflächen abgegrenzten Flächenteilen der Bildebene weiterstrahlt.
Diese von den Apparaten zur Plattensensitometrie her bekannte Anordnung ergibt eine
Abstufung, die sich rein mechanisch durch die Größe der Aussparungen bestimmt, so
daß es technisch keine Schwierigkeiten bereitet, bestimmte Zahlenvorschriften für
die Helligkeitsabstufung der Vergleichsfelder zu erfüllen.
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Wie sich auf Grund dieser technischen Verbesserung das Photometer
im Sinne der obigen
grundsätzlichen Ausführungen einheitlich aufbauen
läßt, soll an dem Beispiel derjenigen Ausführungsform des Hauptpatents erörtert
werden, bei der die Vergleichsfelder das Bild ringförmig umgeben und bei der als
Hilfsintensität das aus dem vorderen Halbraum stammende Ortslicht verwendet und
durch das mit dem Instrument verbundene Anlaufphotometer absolut aktinisch gemessen
wird.
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Abb. 2 zeigt das Instrument im Schnitt. Das Objektiv a entwirft von
dem aufzunehmenden Gegenstand durch die Irisbleüde b hindurch auf dem durch
das kreisförn-iige Rohr c begrenzten Teil der Mattscheibe d ein reelles, umgekehrtes
Bild, das durch die Lupe e von dem bei f befindlichen Auge durch das aktinische
Filter betrachtet wird. Für die Vergleichsbeleuchtung steht der ringförmige Raum
zwischen dem inneren Rohr c und dem äußeren Rohr A zur Verfügung, der am
vorderen Ende durch das die beiden Rohre c und k verbindende Trägerstück i und die
auf diesem aufliegende Glasscheibe k, in der Bildebene d durch die
zwischen c und A gelegene Ringfläche der Bildmattscheibe d begrenzt
wird. Dieser Raum ist durch vier radiale Wände, von denen in Abb. 2 nur zwei sichtbar
sind und die in der Ebene der Bildmattscheibe in den Linien 1, m,
n, o (Abb. 3)
und auf dem Träger i (Abb. 4) in den Linien
P, q, r, s aufstoßen, in vier Kammern von ringseginentförmigem
Querschnitt geteilt.
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Die Glasscheibe k ist auf dem den vier Kammern vorgelagerten ringförmigen
Teile mattiert, auf dem dem Objektiv vorgelagerten Teile durchsichtig. Der zwischen
den Linien p und q
gelegene Teil der Trägerfläche ist voll ausgespart,
durch den zwischen q und r gelegenen Teil sind eine Reihe grober Löcher, durch den
zwischen r und s gelegenen Teil sind eine Reihe feinerer Löcher gebohrt. Die ringförmig
mattierte Scheibe k nimmt somit das Licht aus dem vor dem Instrument gelegenen
Halbraum auf und gibt es in den durch die Flächengröße der Trägeröffnungen bestimmten
Abstufungen nach den zwischen 1 und m bzw. m und n bzw. it und o gelegenen
Flächenteilen der Bildmattscheibe weiter. Hier werden also Vergleichsfelder gebildet,
deren Abstufung durch die Trägeröffnungen bestimmt ist. Die zwischen den Begrenzungen
s, p, o, 1 gelegene Kammer ist vorn geschlossen, so
daß das zwischen o und 1
gelegene Stück vollkommen dunkel erscheint. Dieses
Stück ist somit kein Vergleichsfeld- und die vor ihm gelegene Kammer dient im wesentlichen
nur als Bewegungsraum für den Irisblendenstift.
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Über die Zahl lind Größe der Bohrungen des Trägers ist bei vorliegender
Ausführungsform beispielsweise so verfügt, daß, wenn man die Fläche der vollen Aussparung
zwischen p und q mit F, bezeichnet, die Summe der Lochflächen zwischen
q und r mit F2 und die Summe der Lochflächen zwischen r und s mit
F., sich F, : F2: F, wie 32: 1/3-2: 1 verhalten, so
daß auch die Intensitätsabstufung der durch die Öffnungen beleuchteten Vergleichsfelder
durch diese selben Zahlen bestinunt ist.
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Die Photometerblende, durch die sich die Bildhelligkeit innerhalb
der das Bild umgebenden Vergleichsfelder einstellen läßt, wird durch Drehen an dem
geränderten Ring t (Abb. 5)
betätigt, dessen Zeiger längs der Skala
u spielt. Diese Skala ist gemäß den voraufgegangenen grundsätzlichcn Erörterungen
eine logarithmische mit der Einheit log. Y-2; es gehen somit gerade io Skalenteile
dieser Skala auf den zwischen dem hellsten- und dem dunkelsten Vergleichsfeld eingeschlossenen
Gesamtbereich, denn es ist 32 gleich Dieser Bau der Teilung ie gibt sich
daran zu erkennen, daß, wenn man einen Bildteil nacheinander auf das dunkelste,
das mittlere, das hellste Vergleichsfeld einstellt, sich Einstellzahlen ergeben,
die z. B. lauten können: 1,7-6,7-11,7 oder 2,5-7,5-1'-1,5 usw. Die Eichung der Skala
u, die auf theoretischem Wege in Anbetracht der unbekannten Zerstreuung der Bildmattscheibe
d nicht zu berechnen wäre, wird umgekehrt dadurch gewonnen, daß man solche
Einstelltripel von verschiedenen Standorten aus und dadurch geänderten Absolutwerten
zu-Eammenstellt und die Skala auf Grund der gegebenen Helligkeitsabstufung der Vergleichsfelder
so baut, daß zwischen zwei benachbarten Werten eines und desselben Tripels jeweils
5 Skalenteile zu liegen kommen.
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Wie bei den früheren Ausführungsformen des Belichtungsmessers wird
die Skala u durch die Skala v auf die logarithmische Re chenanordnung übertragen.
Da jedoch bei dieser neuen AusführungEform die Skala u nach logarithmisch gleichwertigen
Skalenteilen fortschreitet, wird die Teilung v jetzt äquidistant. Der Rechenanordnung
liegt, wie man z. B. an der Skala des Ringes w erkennt, bei der die Zahlen beim
Fortschreiten um 2 Skalenteile jeweils im Verhältnis 2 zu i ansteigen, unter üblichen
Ab-
rundungen der Zwischenstufen, ebenfalls das Rechenelement log. 1/-9- zugrunde,
Zur Bestimmung der Belichtungszeit hat man I. die AbglEich-Ling zwischen Bild und
Vergleichsskala vorzunehmen, wodurch sich eine bestimmte Einstellzahl auf der Skala
u ergibt, II. mit Hilfe des im hinteren Teil des Instruments eingebauten Anlaufphotometers
das bei der Messung I auf den Kopf des Photometers, d. h. die ringförmig
mattierte Scheibe k, aufgetroffene Licht aktinisch zu messen, III. die Rechenanordnung
in folgender Weise zu bedienen: Man stellt den Ring w so, daß die nach II gemessene
Anlaufzeit auf die auf Skala v abzulesende
Einstellzahl, die man
bei Messung I auf Skala u erhalten hatte, zu stehen kommt und liest auf dem Ring
zv die Belichtungszeit an der Stelle ab, die der auf der rückwärtigen Seite von
x verzeichneten relativen Öffnung des Kameraobjektivs gegenübersteht, wobei der
Ring x so einzustellen ist, daß der auf ihm eingravierte Pfeil auf die umgekehrt
mit dem Logarithmus der Plattenempfindlichkeit gehende spezifische logarithmische
Belichtungszahl der zu verwendenden Plattensorte auf der festen Skala
y einzustellen ist.
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Betrachtet man die Belichtungszeit lediglich in Abhängigkeit von der
Einstellzahl, denkt man sich also alle anderen Faktoren konstant, so erkennt man,
daß -ich zu einer um eins größeren Einstellzahl der Skala u auch eine um einen Skalenteil
des Ringes w, also ebenfalls im Verhältnis größere Belichtungszeit ergibt.
Bildet man also eine Reihe von Einstellungen derart, daß man einen Bildteil zunächst
auf das dunkelste Feld einstellt und von dieser Einstellzahl jeweils um einen Skalenteil
auf u weiter öffnet, so erhält man beim Fortschreiten bis zum hellsten Vergleichsfeld
io Belichtungsstufen, die sich im Diagramm der Abb. i in Form einer äquidistanten
Punktreihe darstellen, durch die der Bereich A-C in io logarithmisch gleiche Teile
geteilt wird.
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Es ist also möglich, einen Bildteil nicht nur auf eines der drei Vergleichsfelder
und damit auf einen der Punkte A, B, C des Diagramms
einzustellen, sondern man kann die Einstellung auch auf jeden beliebigen Teilpunkt
des Bereiches A-C bewirken, z. B. auf den 8. Teilpunkt, indem man z. B. auf
das mittlere Vergleichsfeld einstellt und von dieser Einstellung auf der Skala u
um drei Skalenteile höher geht usw.
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Man kann auch den Kontrastbereich des Bildes an sich messen,
d. h. die Anzahl der von ihm umfaßten Skalenteile angeben. Hierzu hat man
die beiden Grenzeinstellungen: dunkelster Bildteil = dunkelstem Feld
(= A) bzw. hellster Bildteil = hellstem Vergleichsfeld (=
C)
vorzunehmen und die sich hierbei ergebende Einstelldifferenz in Skalenteilen
von io zu subtrahieren bzw. zu io zu addieren.
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Nimmt man anderseits aus den beiden Grenzeinstellungen das arithmetrische
Mittel, so ergibt sich diejenige Einstellung, durch die der Mittelpunkt der Helligkeitsskala
des Bildes mit dem mittleren Vergleichsfeld, also mit dem Punkt B (Abb. i), zusammenfällt,
wodurch in jedem Fall, also unabhängig vom Kontrastbereich des Bildes
' die gleichmäßigste Verteilung der Bildskala auf den linearen Aufnahmebereich
vollzogen wird. Dieses Einstellverfahren ist deshalb für den praktischen Wert des
Photometers von besonderer Wichtigkeit, weil es.,ich ohne jede besonderenVorkenntnisse
oderUrteile, also auch durch den Laien, allgemeingültig handhaben läßt und sozusagen
rein mechanisch zu einer Belichtungszeit führt, die von der Art des Bildes unabhängig
ist und deshalb als »richtige Belichtungszeit« schlechtweg angesprochen werden darf.
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Für den Fachmann besteht anderseits die Möglichkeit, die Bildskala
in jede beliebige Lage zur Vergleichsskala zu bringen und diese Lage nach irgendwelchen
Gesichtspunkten festzusetzen, die einem individuellen Aufnahmezweck bzw. der Eigenart
des zu verwendenden Negativmaterials in besonderer Weise Rechnung tragen.
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Der einheitliche Aufbau des Photometers auf Grund eines gemeinsamen
Skalenelements gestattet des weiteren eine für Innenaufnahmen wertvolle Ergänzung.
Bei solchen Aufnahmen liegen die Verhältnisse meist so, daß man von den Fenstern
her nach dem Innern photographiert, so daß auch die photometrische Abgleichung zwischen
Bild und Vergleichsfeldern nach dieser Richtung hin vorzunehmen ist. Das Vergleichslicht
L, das hierbei auf den Photometerkopf auftrifft, stammt also aus dem Innern des
Raumes und ist meist so schwach, daß sich eine sehr lange Anlaufzeit A ergeben
würde, die man meist nicht abwarten kann. Die Ergänzungseinrichtung ermöglicht in
solchen Fällen statt dieses schwachen, aus dem Innern des Raumes stammenden Lichtes
das sehr viel hellere, das etwa an einem Fenster aus irgendeiner Richtung her von
draußen auftrifft, zum Anlaufenlassen des Papiers zu verwenden. Es sei dieses L'
und die unter seiner Wirkung sich ergebende kürzere Anlaufzeit A 1.
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Würde man das Bild (in Richtung nach dem Rauminnern gewendet) einstellen
und zu der sich hierbei ergebenden Einstellzahl statt der zugehörigen langen Anlaufzeit
A die viel kürzere Anlaufzeit A' verwenden, so würde sich hieraus
offenbar eine im Verhältnis AIIA = LII-1 zu kurze Belichtungszeit
ergeben. Die Anwendung der Ergänzungseinrichtung besteht deshalb darin, das Verhältnis
LILI- durch eine Sonderniessung zu bestimmen und den bei Einsetzen von
A' statt A sich ergebenden Fehler durch nachträgliche Korrektion der
Belichtungszeit im Verhältnis L'II- wieder gutzumachen.
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Die Ergänzungseinrichtung besteht aus einem auf den Photometerko aufsetzbaren
Milchglas Pf in Verbindung mit einer im Bildfeld angebrachten dunkleren Abdeckung,
die, wie Abb. 8 zeigt, ;,. B. die Form einer in das Bildfeld hereinragenden
schwarzen Zacke z haben kann. Die Milchglas#cheibe ist, wie Abb. 6 erkennen
läßt, in einem zylindrischen Ring gefaßt, der, innen mit Pläsch ausgeschlagen, sich
wie ein Objekt'vdeckel auf das Photometer vorn aufsetzen h#ßt. Die Milchglasscheibe
ist auf der den Vergleichsfeldern vorgelagerten ringförmigen Zone zwischen der punktierten
Kreislinie und dem
Rand der Fassung (Abb. 7) abgedeckt. Setzt
man daher diese Milchglaskappe auf den Photometerkopf auf, so stellt sich innerhalb
der Echtlos bleibenden Vergleichsfelder das zentrale Bildfeld als gleichmäßig helle
Fläche dar, aus der sich lediglich die Zacke z dunkel heraushebt.
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Schließt man nun von größter öffnung ausgehend die Photometerblende,
so gibt es eine Einstellung, bei der die Zacke z in dem sich verdunkelnden Gesichtsfeld
venchwindet. Man findet hierfür um so kleinere EinstellzahIcn, auf der Skala u,
d. h. man muß die Photometerblende um so mehr schließen, je heller
das Licht ist, das auf die Milchglasseheibe auftrifft. Man wird also beispielsweise,
wcnn man die Beobachtung nach dem Zimmerinnern gerichtet macht, also für die Helligkeit
L, die Zacke bei einer Einstellzahl 9 verschwinden sehen, am Fenster dagegen
unter der Wirkung des helleren Lichtes L' erst bei der Einstellzahl 3. Man
mußte dann also im zweiten Fall um sechs Skalenteile, d. h. im Verhältnis
stärker abdunkeln als im ersten, um dieselbe Dunkelheit des Bildfeldes zu erreichen.
Daraus folgt für dieses Beispiel: LIIL = d. h. man hat in diesem Fall
die sich bei Benutzung von A'
erhaltene Belichtungszeit in diesem Verhältnis
größer zu wählen. Der Korrektionsfaktor braucht jedoch nicht wirklich ausgerechnet
zu werden. Es zeigt sich vielmehr auch hier der Vorteil der neuen Ausführung.,form
des Photometers, denn man hat wegen des übereinstimmenden Aufbaues der Skalen it
und w von der auf w mit A' erhaltenen Belichtungszeit lediglich um die Skalendifferenz
der be-.*den »Zackenmessungen« auf der Skala w im Sinne höherer' Belichtungszeit
fortzuschreiten, um von der erst erhaltenen Belichtungszeit zur korrigierten zu
gelangen. Man hat also im vorliegenden Beispiel um 6 Skalenteile auf w weiterzuzählen.
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In dieser Weise kann man immer verfahren, wenn das eigentlich zu verwendende
Vergleichslicht zu schwach ist, um das Papier in absehbarer Zeit zum Anlaufen zu
bringen, wo aber nahebei eine hellere Beleuchtung zur VerfÜgung steht. Der Gebrauch
der Ergänzungseinrichtung besitzt -vor einer rein optischen Schwellen-,vertsmethode,
die mit dieser Einrichtung ebenfalls durchführbar wäre, den großen Vorzug, daß die
Augenempfindlichkeit, sofern nur die beiden Beobachtungen des Verschwindens der
Zacke bald nacheinander und in der elben Weise vorgenommen werden, bei be:den Messungen
dieselbe ist und daher aus dem Resultat herausfällt. Die Gesamtmessung führt daher
nach wie vor auf die Lichtempfindlichkeit des Normalpapiers zurück. Die Zuverlässigkeit
der Messung ist demgemäß kaum geringer als bei unmittelbar bestimmter Anlaufzeit,
und der Anwendungsbereich des Photometers wird damit auf Beleuchtungsverhältnisse
erweitert, bei denen die Bestimmung der Belichtungszeit besonders schwierig und
unsicher ist.