DE485093C

DE485093C - Photographic lens for color photographic recording, reproduction and projection purposes

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Publication number: DE485093C
Application number: DES72838D
Authority: DE
Original assignee: MONDIALE DU FILM EN COULEURS K
Current assignee: MONDIALE DU FILM EN COULEURS K
Priority date: 1925-02-07
Filing date: 1926-01-06
Publication date: 1929-11-04

Description

Photographisches Objektiv für farbenphotographische Aufnahme-, Reproduktions- und Projektionszwecke Bei der Benutzung von auf der lichtunempfindlichen. Seite mit mikroskopisch kleinen Elementarlinsen versehenen Filmbändern zu farbenphotographischen Zwecken stößt man auf Schwierigkeiten., die davon herrühren, daß die einzelnen Elementarlinsen der lichtunempfindlichen Filmseite unter verschiedenen optischen Bedingungen arbeiten, je nachdem sie im Bereich der Hauptachse des Objektivs oder am Rand des Feldes liegen.Photographic lens for color photographic recording, reproduction and projection purposes When using on the light-insensitive. page with microscopic elementary lenses provided with film strips to color photographic For purposes, one encounters difficulties, which result from the fact that the individual elementary lenses the light-insensitive film side work under different optical conditions, depending on whether they are in the area of the main axis of the lens or at the edge of the field.

Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten zu überwinden, indem man bei der Aufnahme dicht vor dem zu belichtenden Film eine die Rolle einer Kollimatorlinse spielende Sammellinse so anordnet, daß der eine ihrer Brennpunkte von dem des Objektivs nicht weit abliegt. Ein solches System genügt aber nicht, um die obenerwähnten Nachteile zu beheben. Zu einer verläßlicheri, für die Bedürfnisse der Praxis ausreichenden Korrektion muß die Sammellinse mit dem Objektiv zu einem vollkommen bestimmten optischen System zusammengesetzt sein.Attempts have already been made to overcome these difficulties by the role of a collimator lens is used when shooting close to the film to be exposed playing converging lens is arranged so that one of its focal points is different from that of the lens not far away. However, such a system is not sufficient to address the disadvantages mentioned above to fix. To a more reliable one, sufficient for the needs of the practice Correction must the converging lens with the objective to a perfectly definite optical Be composed of a system.

Die Erfindung hat zum Gegenstande eine optische Einrichtung für die farbenphotographische Aufnahme und für den Bildwurf von Reliefrasterfilmen, bei deren Benutzung die vorerwähnten Nachteile fortfallen. Im wesentlichen besteht diese optische Einrichtung darin, daß für Aufnahmezwecke zwischen dem letzten Gliede des dem Objekt zugekehrten Bildwurfsystems und dem Träger der lichtempfindlichen Schicht eine Sammellinse angeordnet ist, durch welche die Blende und das in, deren Nähe befindliche Farbfilter im Unendlichen abgebildet und die Neigung der Abbildungsstrahlen so geregelt wird, daß die von den Linsenelementen ;dies Films erzeugten Bilder des Filters symmetrisch zu deren optischen Achsen liegen, wogegen für den Bildwurf von Reliefrasterfilmen auf beiden Seiten der Blende und des Farbfilters des Bildwurfsystems je eine in der eben angegebenen Weise sich verhaltende Sammellinse angeordnet ist.The subject of the invention is an optical device for the color photographic recording and for the throwing of relief raster films, at whose use eliminates the aforementioned disadvantages. Essentially, this is the case optical device in that for recording purposes between the last link of the the image projection system facing the object and the support of the light-sensitive layer a converging lens is arranged through which the diaphragm and the in, their vicinity Color filters located at infinity and the inclination of the imaging rays is controlled so that the images of the Filters lie symmetrically to their optical axes, whereas for the image cast by Relief raster films on both sides of the aperture and the color filter of the image throwing system a converging lens that behaves in the manner just specified is arranged.

Die Zeichnung veranschaulicht die bisher Gebräuchliche Anordnung sowie einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.The drawing illustrates the previously common arrangement as well some embodiments of the subject invention.

Fig. i zeigt den Gang der Lichtstrahlen bei dem bisherigen Aufnahmesystem und läßt den Unterschied des Strahlenverlaufs in den Elementarlinsen des Achsen- und denen des Randbereichs .erkennen.Fig. I shows the path of the light rays in the previous recording system and lets the difference in the course of the rays in the elementary lenses of the axis and those of the edge area.

Fig. z zeigt den bei der Herstellung von Diapositiven entstehenden Übelstand.Fig. Z shows the resulting in the production of transparencies Evil.

Fig.3, q. und 5 zeigen, optische Systeme, die gemäß der Erfindung zusammengesetzt sind. Zunächst sollen die den bisher gebräu:--hlichen Objektivsystemen: anhaftenden übelstände an Hand der Fig. i dargelegt werden.Fig. 3, q. and Fig. 5 show optical systems made in accordance with the invention are composed. First of all, the ones that have been used up to now should: Lens systems: adherent evils are set out on the basis of FIG.

In dieser Figur ist D die Obj ektivblende mit dem an gleicher Stelle angeordnetem D reifarbenfilter.In this figure, D is the lens stop with the one in the same place arranged three-color filter.

P' ist das Bild, das das hinter der Blende befindliche, optische System von der Blende entwirft. Mit .anderen Worten: P' ist die sogenannte Austrittspupille.P 'is the image that the optical system located behind the diaphragm from the bezel designs. In other words: P 'is the so-called exit pupil.

L ist die Seite der Elementarlinsien des in starker Vergrößerung dargestellten Filmbandes, S dessen lichtempfindliche Schicht.L is the side of the elementary lines of the magnified Film tape, S its photosensitive layer.

Unter guten Aufnahmebedingungen entwirft jede Linse .auf der SeiteS ein stark verkleinertes Bild des am Bleüdenort D angeordneten Dreifarbenfilters.In good shooting conditions, each lens designs on the page S. a greatly reduced image of the three-color filter arranged at Bleüdenort D.

Zur Wahrung der Farbenreinheit ist es von größter Wichtigkeit, daß diese Bilder sehr scharf ausfallen.To maintain color purity, it is of the utmost importance that these images turn out to be very sharp.

Nun erkennt man aber beim Betrachten der Fig. i, daß, wenn diese Bedingung für die im Bereich der Hauptachse, z. B. bei L, befindlichen Linsenelemente ausreichend erfüllt ist, dieses für die Linsenelemnente Ll, L-, des Strahlenbündelrandes nicht mehr zutrifft, daß diese vielmehr vom Dreifarbenfilter stark exzentrische Bilder entwerfen.However, when looking at FIG. I, one recognizes that if this condition for those in the area of the main axis, e.g. B. at L, located lens elements sufficient is fulfilled, this is not the case for the lens elements Ll, L-, of the beam edge it is more true that these images are rather eccentric from the three-color filter design.

Die aus dieser exzentrischen. Lage sich ergebende Unschärfe der an den Randpartien gelegenen Sekundärfilter zeigt sich auch in den durch Kopieren hergestellten. Positivbildern sowie auch bei der Projektion. Bei jeder weiteren optischen Wiedergabe der Bilder verschlimmert sich sogar diese Unschärfe, se daß sie schließlich bei der Projektion vervierfacht .in Erscheinung tritt. Dadurch erklärt sich zum Teil der Mangel an Reinheit der Randfarben, der sich bei der Projektion von nach diesem Verfahren herbestellten Bildern zeigt.The out of this eccentric. The resulting blurring of the Secondary filters located at the edge areas are also shown in those produced by copying. Positive images as well as during projection. With every further optical reproduction In fact, this blurring of the images worsens, so that they finally end up with the projection quadrupled. This explains in part the lack of purity of the edge colors, which is evident when projecting upon this Process shows produced images.

Dem Unterschied in. dem optischen Verhalten der Elementarlinsen der Rand- und der Mittelpartien entspringen noch folgende Nachteile: Mit V (grün) sei die mittlere Zone des bei D angeordneten Filters und mit R (rot) die benachbarte bezeichnet. Beide Zonenwerden 'hinter der mittleren Elementarlinse L in V' und R', hinter der Randlinse L1 dagegen in V'i und R'1 abgebildet. Damit die Wiedergabe der Farben ric'hti@g erfolge, müssen umgekehrt sämtliche Zonen V', V'1... einerseits und R', R', ... anderseits bei der j Projektion wiederum Bilder ergeben, die sich in den Punkten V und R genau überdecken. Dazu ist es nötig, daß die Eintrittspupille des Projektionsobjektivs vom Film gleichen Abstand habe wie die Austrittspupille des Aufnahmeobjektivs. Praktisch gesagt, muß man Projektionsobjektive verwenden, die ungefähr gleiche Brennweite wie die Aufnahmeobjektive besitzen. Im allgemeinen läßt sich aber diese Bedingung mit dem Abstand der Projektionsschirme von den Projektionsapparaten und mit den Abmessungen dieser Schirme nicht vereinbaren.The following disadvantages arise from the difference in the optical behavior of the elementary lenses in the edge and central areas: V (green) denotes the center zone of the filter located at D and R (red) denotes the adjacent one. Both zones are imaged 'behind the central elementary lens L in V' and R ', behind the edge lens L1, however, in V'i and R'1. Conversely, so that the reproduction of the colors takes place correctly, all zones V ', V'1 ... on the one hand and R', R ', ... on the other hand, in the case of the j projection, must again result in images which are in the points Cover V and R exactly. For this it is necessary that the entrance pupil of the projection lens has the same distance from the film as the exit pupil of the recording lens. In practical terms, one must use projection lenses that have approximately the same focal length as the taking lenses. In general, however, this condition cannot be reconciled with the distance between the projection screens and the projection apparatus and with the dimensions of these screens.

Eine andere, von derselben Ursache; herrührende Schwierigkeit ist die Noitwendigkei.t vollkommener Zentrierung des Bildbandes auf der Hauptachse des Projektionsobjektivs. Eine Verschiebung des Bildbandes: senkrecht zur optischen Achse bewirkt eine entsprechende Verschiebung der farbenerzeugenden Bilder gegenüber dem Dreifarben$lter und somit eine Zerstreuung der Farben.Another, of the same cause; originating difficulty is the need for perfect centering of the illustrated book on the main axis of the Projection lens. A shift in the illustrated book: perpendicular to the optical Axis causes a corresponding shift of the color-generating images in relation to each other the three-color older and thus a dispersion of the colors.

Wenn man nun nach dem Kontaktverfzhren Diapositive herstellt, so werden, wie Fig. ä erkennen läßt, die mittleren Filterbilder V', R' des Originalfilms richtig, die der Randpartien aber mit den Fehlern des Originals kopiert.If one now produces slides according to the contact process, then As shown in Fig. ä, the middle filter images V ', R' of the original film are correct, but those of the edge parts are copied with the errors of the original.

Wird die Reproduktion in der Dunkelkammer mit einheitlicher Vergrößerung vorgenommen, so muß die Blende gegenüber den beiden Filmbändern denselben Abstand und denselben Winkelumfang wie bei der Aufnahme haben, was zur Verwendung von Objektiven führt, die bei gleichem Feld mit beträchtlichen öffnungsverhältnissen arbeiten, welche doppelt so groß sind wie diejenigen der Aufnahmeobjektive, wodurch mangelhafte Reproduktionen erhalten werden.Will reproduce in the darkroom with uniform magnification made, the aperture must be the same distance from the two film strips and have the same angular range as when the picture was taken, which makes the use of lenses who work with considerable opening conditions in the same field, which are twice as large as those of the taking lenses, making inadequate Reproductions are obtained.

Vorliegende Erfindung hat nun zum Gegenstande ein neues O:bjektivsystem für farbenphotographische Aufnahmen, Reproduktionen und Projektionen, ,bei dessen Verwendung die vorerwähnten übelstände wegfallen.The subject of the present invention is a new lens system for color photographic recordings, reproductions and projections, where Use the aforementioned evils.

Im wesentlichen läuft die Erfindung darauf hinaus, das optische System derart zu berechnen, daß die Aus@triftspupille der Kombination, mit der das Bild des Dreifarbenfilters zusammenfällt, unendlich oder sehr weit ab vom Film verschoben ward, damit alle mit dem Abstand des Filters zusammenhängenden Schwieägkeiten verschwinden und man nur noch die Winkelfragen zu beachten, hat, i deren Lösung in Hinsicht.auf die geometrische Optik alsdann sehr leicht wird.In essence, the invention boils down to the optical system to be calculated in such a way that the exit pupil of the combination with which the image of the three-color filter coincides, infinitely or shifted very far from the film was, so that all difficulties related to the distance of the filter disappear and one only has to pay attention to the angle questions, i their solution with regard to the geometric optics then become very light.

Dieser Bedmgung entsprechende Objekte lassen sich schon erhalten, wenn man, von den bisherigen Formen ausgehend, ül. der Nähe ihrer Brennpunktebene eine als Kolli,-mabor wirk-ende Linse C anbringt, deren Brennweite so bemessen ist, daß die Austrittspupille des ursprünglichen Objektivs sich in der vorderen Brenüpunktebene der Linse C befindet. Die Form dieser Linse wird durch die Bedingung bestimmt, daß die durch dieselbe in dem Bild hervorgerufene Verzerrung auf -ein Mindestmaß beschränkt wird.Objects corresponding to these conditions can already be preserved, if, starting from the previous forms, ul. near their focal plane attaches a lens C acting as a colli, laboratory, the focal length of which is dimensioned in such a way that that the exit pupil of the original objective is in the front focal plane lens C is located. The shape of this lens is determined by the condition that the distortion caused by the same in the image is kept to a minimum will.

Die anderen durch dieselbe hervorgerufenen Fehler, wie sphärische Aberration, Koma, Astigmatismus und Fieldkrümmung, werden durch Einführung restlicher umgekehrter Aberrationen in das ursprüngliche Objektiv ausgeglichen.The other defects caused by the same, like spherical ones Aberration, coma, astigmatism and field curvature by Introduction of residual reverse aberrations in the original lens compensated.

Die Kollimatorlinse ruft z. B. eine Krümmung des Bildes nach vorn hervor, und- diese Krümmung ist ungefähr gleich q)/n, wobei q) deren Stärke und n der Brechungsindex des Materials ist, woraus dieselbe besteht.The collimator lens calls z. B. a curvature of the image forward and- this curvature is approximately equal to q) / n, where q) is its strength and n is the index of refraction of the material of which it is made.

Das Objektiv wird demnach derart berechnet, daß es eine nach hinten gerichtete Bildkrümmung von cp/n hervorruft. Außerdem soll dasselbe eine leichte Überkorrektion der sphärischen Aberration und der chromatischen Aberration aufweisen.The objective is calculated in such a way that there is one to the rear causes directed image curvature of cp / n. In addition, the same should be an easy one Have over-correction of spherical aberration and chromatic aberration.

Als Beispiel für die Ausführung der vorliegenden Erfindung seien: folgende Objektivformen angegeben: Für Aufnahmen Anastigmate --(Fig. 3), bestehend aus drei dünnen einzelstehenden Systemen und- einer in: der Nähe der Brennpunktebene angeordneten. Kollimatorlinse. Bekanntlich ist bei Anastigmatobjektiven die Krümmung der Bildfläche gleich der Petzvalschen Summe P: und bei der Berechnung dieser Objektive läßt man P, um die Schärfe der Randbilder zu ,erhöhen, einen negativen, der Ausdehnung des darzustellenden Feldes angemessenen Wert; bei der Berechnung eines solchen mit einer zur Korrektur der Pupillenlage dienen,-den Kollimatorlinse zu versehenden Objek- tivs wird man demnach den P zugeteilten Restwert um die Größe - erhöhen müssen. Für Reproduktionszwecke: a) symmetrische Objektive (Fig.4), deren Hälften je aus zwei getrennten optischen Systeanen O und C bzw. O' und C gebildet werden, wobei die Systeme O und O' .als :eigentliche Objektive, die Systeme C und C als Kollimatorlinsen für die bei D in der Mitte zwischen den Systemen O und O' angebrachte Blende wirken; b) unsymmetrische Objektive, durch welche es möglich ist, bei der Reproduktion einen ohne Kollimatorlinse belichteten Filmin@einen kollimatierten zu verwandeln. Solche Objektive kommen zustande, wenn man (Fig. 5) ein gewöhnliches Aufnahmeobjektiv O (dasselbe, das zur Aufnahme gedient hat) mit der hinteren Hälfte O', C des vorbeschriebenten Reproduktionsobjektivs derart vereinigt, daß die Blende D dieses zweiten Teiles mit der Eintrittspupille des zur Aufnahme benutzten Objektivs zusammenfällt: Man kann auch den erstrebten Zweck dadurch erreichen, daß man die Kollimatorlinsen bedeutend weiter.vor die Brennpunktebene rückt. Dieselben können alsdann in vorteilhafter Weise zur Konvergenz des Systems beitragen. Dieses ist bei sehr offenen Systemen, wie denjenigen, die für die Reproduktion der Filmbänder in der Dunkelkammer nötig sind, besonders zweckmäßig. In diesem Falle läßt sich die Kollimatorlinse C zusammen mit dem Objektiv O (Fig. 4 und 5) als ein einziges Spezialobjektiv ansehen, dessen Fokusebenen einerseits durch den Film, anderseits von der Blende eingenommen werden.As an example for the implementation of the present invention: The following lens shapes are given: For recordings Anastigmate - (Fig. 3), consisting of three thin individual systems and one arranged in: the vicinity of the focal plane. Collimator lens. As is well known, the curvature of the image surface in anastigmatic lenses is equal to Petzval's sum P: and when calculating these objectives, in order to increase the sharpness of the edge images, P is allowed to be a negative value appropriate to the extent of the field to be displayed; when calculating such an objective with an objective to be provided to the collimator lens for correcting the pupil position, the residual value allocated to P will accordingly be increased by the amount - need to increase. For reproduction purposes: a) symmetrical lenses (Fig. 4), the halves of which are each formed from two separate optical systems O and C or O 'and C , where the systems O and O'. As: actual lenses, the systems C and C act as collimator lenses for the diaphragm attached at D in the middle between the systems O and O '; b) Asymmetrical lenses which make it possible to transform a film that has been exposed without a collimator lens into a collimated one during reproduction. Such lenses come about when one (Fig. 5) an ordinary recording lens O (the same one that was used for recording) with the rear half O ', C of the above-described reproduction lens combined in such a way that the diaphragm D of this second part with the entrance pupil of the The objective used for recording collapses: The intended purpose can also be achieved by moving the collimator lenses significantly further in front of the focal plane. These can then advantageously contribute to the convergence of the system. This is particularly useful in very open systems, such as those needed to reproduce the tapes in the darkroom. In this case, the collimator lens C can be viewed together with the objective O (FIGS. 4 and 5) as a single special objective whose focal planes are occupied on the one hand by the film and on the other hand by the diaphragm.

Claims

PATE = NT \ `SPRÜCHR: i. Optical means for color photo: graphical Low - relief grid films, characterized in that between the last member of the DEM Obwalden ject facing symmetrical or unsymmetrical Bildwurf system and the carrier of the photosensitive layer, a converging lens is arranged, through which the diaphragm and in dereni Proximity b: efi.n, dliche color filters imaged at infinity and the inclination of the imaging rays is regulated so that the images of the filter generated by the lens elements of the film are symmetrical to their optical axes. a. Optical device for the projection of relief raster films, characterized in that on both sides: the diaphragm and the color filter of the projection system a converging lens is arranged in the manner specified in claim i.