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Entfernungsmesser für photographische Zwecke Neuerdings benutzt man
beim Photographieren vielfach Entfernungsmesser, um vom Aufnahmestandort aus ohne
weiteres zu ermitteln, welche Einstellung man dem Aufnahmeobjektiv gegenüber der
lichtempfindlichen Schicht zu geben hat, um ein scharfes Bild eines Objektes zu
erhalten. Bekanntlich können nur solche Objekte, die in einer zur Objektwachse senkrechten
Ebene, der Einstellebene, liegen, abgesehen von den von Eigenschaften des Objektivs
abhängigen Bildfehlern, auf einer ebenen, zur Objektivachse senkrechten Schicht
gleichzeitig scharf abgebildet werden, während alle vor oder hinter der Einstellebene
gelegenen Punkte mehr oder weniger unscharf, d. h. als größere oder kleinere Zerstreuungskreise
wiedergegeben werden. Bleibt der Durchmesser der Zerstreuungskreise unterhalb einer
bestimmten, als zulässig bezeichneten Grenze, z. B. derjenigen, die durch die Sehschärfe
des menschlichen Auges bei der Betrachtung des Bildes bestimmt ist, dann gelten
auch die Bilder solcher außerhalb der Einstellebene gelegenen Punkte praktisch noch
als scharf. Die Punkte in dem Objektraum, die dem größten Zerstreuungskreis, der
noch als scharfe Abbildung eines Punktes gilt, entsprechen, sind nun dadurch festgelegt,
daß ihnen die Differenz der beiden Winkel im Entfernungsmesser zugeordnet ist, unter
welchen die Basis des Entfernungsmessers von einem als größter Zerstreuungskreis
abgebildeten Punkte und einem Punkte der Einstellebene aus erscheint, die als parallaktische
Winkeldifferenz bezeichnet und bei unveränderter Brennweite und Blendenöffnung des
Objektives unabhängig von der Einstellentfernung ist. Ein außerhalb der Einstellebene
gelegener Objektpunkt wird stets dann als größter zulässiger Zerstreuungskreis wiedergegeben,
wenn seine parallaktische Winkeldifferenz gegenüber dementsprechenden Punkte der
Einstellebene der größten zulässigen parallaktischen Winkeldifferenz gleich ist,
unabhängig von der Entfernung, in welcher sich die Einstellebene befindet. Die Entfernungsdifferenz
der beiden genannten Objektpunkte, oder, mit anderen Worten, die Tiefe des Objektraumes,
dessen Punkte noch scharf wiedergegeben werden, ist um so größer, je größer die
Entfernung der Einstellebene vom Objektiv ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit dem Entfernungsmesser
nicht nur die Entfernung der Einstellebene vom Aufnahmestandort aus, sondern gleichzeitig
auch die Grenzen des Entfernungsbereichs im Objektraum zu bestimmen, innerhalb dessen
alle Objektpunkte mit dem auf die Einstellebene eingestellten Objektiv noch scharf
auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden. Auf Grund der eingangs angestellten
Überlegung kann man sich dabei die Unabhängigkeit der parallaktischen Winkeldifferenz
von der Entfernung zunutze
machen, indem man nach der Erfindung
im Entfernungsmesser wenigstens eine Marke vorsieht, welche im Bildfelde sichtbar
ist und der parallaktischen Winkeldifferenz zwischen einem Objektpunkte der Einstellebene
eines photographischen Objektivs bei einer bestimmten Öffnung und einem Objektpunkte
außerhalb derselben entspricht, dessen Abbildung in der Bildebene des Objektivs
gleich dem größten, als scharfe Abbildung noch zulässigen Zerstreuungskreis ist.
Da die Größe der Zerstreuungskreise und damit die parallaktische Winkeldifferenz
von der Größe der Blendenöffnung des Objektivs abhängig ist, kann man den Entfernungsmesser
auch so einrichten, daß für eine Reihe von verschiedenen Blendenöffnungen je eine
Marke sichtbar ist. Ebenso kann man wegen der Abhängigkeit der parallaktischen Winkeldifferenz
von der Brennweite des Objektivs auch je eine Marke für die verschiedenen Brennweiten
vorsehen. Selbstverständlich kann an Stelle einer Marke auch ein Markensystem irgendwelcher
geeigneten Art Verwendung finden. Zweckmäßig ist es, wenigstens je eine Marke für
die beiderseits der Einstellebene gelegenen Objekträume vorzusehen, um über die
Tiefe sowohl des vor als auch des hinter der Einstellebene gelegenen, scharf abgebildeten
Objektraumes unterrichtet zu werden. Der Entfernungsmesser ist dabei in der Regel
mit einer weiteren Marke zur Messung der Entfernung der Einstellebene selbst ausgestattet.
Bei Anwesenheit zweier den Schärfentiefenbereich bestimmenden Marken kann jedoch
auf die zur Einstellebene gehörende Marke auch verzichtet werden. Umgekehrt kann
man auf die den Schärfentiefenbereich bestimmenden Marken verzichten, wenn man die
zur Einstellebene gehörende Marke mit einer Entfernungsteilung verbindet, deren
Einteilung so getroffen ist, daß jeweils die beiden benachbarten Teilstriche eines
der Einstellebene zugeordneten Teilstriches zu den Grenzen des .einer bestimmten
Blendenöffnung zugehörigen Schärfentiefenbereichs für die eingestellte Entfernung
gehören, die zweitbenachbarten zu denen eines einer anderen Blendenöffnung zugehörigen
Schärfentiefenbereichs usf.
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Stellt man einen monokularen Standwinkelentfernungsmesser auf einen
Punkt des Objektraumes ein, dann werden von allen Punkten, die vor oder hinter der
Ebene des eingestellten Punktes liegen, zwei Bilder im Bildfelde des Entfernungsmessers
erzeugt, die in Richtung der Basis des Entfernungsmessers um eine bestimmte Strecke,
die Parallaxe, gegeneinander verschoben erscheinen. Alle Punkte, deren Bilder die
gleiche Parallaxe zeigen, haben die gleiche parallaktische Winkeldifferenz gegenüber
dem eingestellten Objektpunkte. Man wird deshalb zweckmäßig für photographische
Zwecke bestimmte _ monokulare Entfernungsmesser so ausbilden, daß die Marke in dem
Bildfeld des Entfernungsmessers eine zu dessen Basis parallele Strecke angibt, die
der größten Parallaxe entspricht, welche die beiden Entfernungsmesserbilder eines
vom Objektive noch scharf wiedergegebenen Objektpunktes im Bildfelde des auf die
Einstellebene des Objektives eingestellten Entfernungsmesser aufweisen können. Die
Marke kann also beispielsweise als eine in ihrer Länge deutlich begrenzte Linienmarke
oder auch lediglich durch zwei durch kleine Striche oder Kreise bezeichnete Punktmarken
verkörpert werden.
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Die Bilder des Objektraumes bei stereoskopischen Entfernungsmessern
setzen sich aus räumlichen Bildern der einzelnen Objektpunkte zusammen, die jeweils
durch stereoskopische Vereinigung der beiden im Bildfelde der Okulare sichtbaren
Bilder der Objektpunkte entstehen. Um mit einem solchen Entfernungsmesser einen
Objektpunkt zwecks Bestimmung seiner Entfernung vom Standorte des Beobachters aus
einsteilen zu können, sind in der Regel in den beiden Okularbildfeldern Markenhalbbilder
angebracht, durch deren stereoskopische Vereinigung eine Marke mit bestimmter scheinbarer
Entfernung entsteht. Liegt ein Objektpunkt in derselben scheinbaren Entferung, dänn
ist damit seine wirkliche Entfernung bekannt. Um eine bestimmte parallaktische Winkeldifferenz
gegenüber diesem Objektpunkte festzulegen, wird man einen stereoskopischen Entfernungsmesser
mit einer diese Winkeldifferenz verkörpernden stereoskopischen Marke versehen, welche
aus je einem im Bildfelde der beiden Okulare sichtbaren Halbbilde besteht und die
in dem Bildfeld des auf die Einstellebene des Objektivs eingestellten Entfernungsmessers
in der scheinbaren Entfernung eines Objektpunktes liegt, der als größter zulässiger
Zerstreuungskreis vom Objektive -wiedergegeben wird. Auch bei dieser Art Entfernungsmesser
kann man wiederum wenigstens je eine Marke für die beiderseits der Einstellebene
gelegenen Ob-
jekträume vorsehen.
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Bekanntlich sind die Objektive von Aufnahmekammern in der Regel mit
einer Blende ausgestattet, welche das Offnungsverhältnis" der Objektive zu verkleinern
gestattet. Läßt man stets die gleiche Größe für den Durchmesser des größten zulässigen
Zerstreuungskreises zu, dann ist mit veränderlichem Öffnungsverhältnis auch die
Größe der zugehörigen
parallaktischen Winkeldifferenz v eränderlich.
Es ist deshalb angebracht, sowohl bei monokularen als auch bei stereoskopischen
Entfernungsmessern die Marke so einzurichten, daß ein Teil derselben im Bildfelde
so verschieblich ist, daß-die Marke auf parallaktische Winkel verschiedener Größe
einstellbar ist, wenn man es nicht vorzieht, für jede Größe der Blendenöffnung eine
besondere Marke vorzusehen. Schließlich kann man eine mit einem solchen Entfernungsmesser
ausgestattete photographische Kammer, deren Objektiv eine verstellbare Blende hat,
in der Weise vervollkommnen, daß man den verschieblichen Markenteil derart mit der
Blende kuppelt, daß die Marke jeweils den der eingestellten Größe der Blendenöffnung
entsprechenden Schärfentiefenbereich für das Objektiv angibt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. i zeigt das erste -Ausführungsbeispiel, einen stereoskopischen
Entfernungsmesser, in schematischer Darstellung in einem Mittelschnitt im Grundriß.
In Abb. 2 und 3 sind die Bilder wiedergegeben, die sich dein Benutzer des Gerätes
beim Einblick in das linke und das rechte Okular des Entfernungsmessers darbieten.
Abb. q. und 5 zeigen entsprechende Bilder für eine andere Ausführungsform des Ausführungsbeispiels.
Die Abb. 6 und Abb. 7 zeigen Grundrisse des zweiten Ausführungsbeispiels, eines
monolularen Mischbildentfernungsmessers, und zwar Abb. 6 in der Draufsicht und Abb.
7 im Mittelschnitt. In Abb. 8 ist in kleinerem Maßstabe das Objektivbrett einer
mit dem zweiten Ausführungsbeispiele ausgerüsteten photagraphischen Kammer im Seitenriß
angegeben. Im gleichen Maßstabe stellt Abb. 9 einen Aufriß der Abb. 8 dar. Abb.
io zeigt das Bild, welches sich dem Benutzer des Gerätes beim Einblick in das Okular
des Ausführungsbeispiels darbietet.
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Der stereoskopische Entfernungsmesser (Abb. i) besteht aus zwei Fernrohren,
deren jedes mit einem Objektiv i und einem Okular 2 ausgestattet ist. Vor jedes
Objektiv i ist ein Prisma 3 mit fünfeckigem Querschnitt geschaltet, welches die
eintretenden Abbildungsstrahlen mittels einer zweimaligen Spiegelung um einen rechten
Winkel ablenkt. In den Objektivbildebenen sind Blenden .I angebracht, die die Bildfelder
kreisförmig begrenzen. Zur nochmaligen Ablenkung der Abbildungsstrahlen um einen
rechten Winkel in die Richtungen der Okularachsen dienen Dreiecksprismen 5, deren
spiegelnde Flächen als Dachflächen ausgebildet sind, so daß außer einer Seitenvertauschung
des abbildenden Strahlenbündels auch eine Höhenvertauschung bei der Ablenkung stattfindet
und die von den Objektiven i erzeugten und mit den als Lupen wirkenden Okularen
:2 betrachteten Bilder vollständig umgekehrt sind. Dicht neben der Blende 4. des
linken Fernrohrs ist eine planparallele Glasplatte 6 in waagerechter Richtung verschieblich
angebracht. Die der Blendenebene zugekehrte Oberfläche dieser Glasplatte 6 trägt
drei in einer waagerechten Linie angeordnete Punktmarkenhalbbilder 7', 8', 9' (Abb.
2). Neben der Blende 4 des rechten. Fernrohrs ist eine Schlittenführung io angebracht,
auf welcher ein Schlitten i i in lotrechter Richtung v erschieblich ist. Der Schlitten
i i ist selbst wieder als Schlittenführung ausgebildet und trägt einen zweiten,
in lotrechter Richtung verschieblichen Schlitten 12. Im Schlitten 12 ist eine planparallele
Glasplatte 13 gefaßt, deren dicht neben der Blendenebene befindliche Oberfläche
drei Reihen von Punktmarkenhalbbile dern (Abb. 3) trägt. Drei Halbbilder 7", 8"
und 9" dieser Reihen liegen jeweils auf einer Waagerechten. Sämtliche Halbbilder
8" der mittleren Halbbilderreihe liegen auf einer Lotrechten.
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Beim Gebrauch des Entfernungsmessers dienen die mittleren Markenhalbbilder
8' und 8" zur Messung der Entfernung zwischen dem Standorte des Beobachters und
dem Gegenstande, welcher photographiert werden soll, indem durch stereoskopische
Vereinigung der Halbbilder 8' und 8" eine räumliche Marke 8 erzeugt- wird, deren
scheinbare Entfernung durch Verschieben der Glasplatte 6 geändert und der Entfernung
des zu photographierenden Gegenstandes angepaßt wird, wobei in bekannter Weise mit
Hilfe einer (nicht dargestellten) Ablesevorrichtung die eingestellte Entfernung
ermittelt werden kann. Die Halbbilder jeder Reihe auf der Glasplatte 13 sind zweckmäßig
gleich weit voneinander entfernt. Die äußeren Halbbilderpaare 7', 7" und 9', 9",
die auf einer Waagerechten liegen, ergeben durch stereoskopische Vereinigung wiederum
zwei räumliche Marken (7) und (9), deren linke (7) bei der gezeichneten Anordnung
näher und deren rechte (9) ' ferner als die aus dem Halbbilderpaar 8', 8" entstehende
Marke (8) am Standorte zu liegen scheint. Die Lage der Halbbilderpaare 7', 7" und
9', 9" auf den Glasplatten 6 und 13 ist so gewählt, daß bei eingestelltem Entfernungsmesser
die scheinbaren Entfernungen der Marken (7) und (9) der Entfernung von Objektpunkten
entsprechen, die von einem bestimmten, auf die scheinbare Entfernung der Marke (8)
eingestellten photographischem Objektive mit bestimmter Blendenöffnung in der Bildebene
als größte zulässige Z2rstreuungskreise
abgebildet werden. Durch
Verschieben des Schlittens 12 mit der Glasplatte 13 auf dem Schlitten ii kann der
parallaktische Winkel der durch die scheinbaren Entfernungsunterschiede zwischen
den äußeren Marken (7) und (9) und der Marke (8) bestimmten Schärfentiefe geändert
werden. Die Verschiebungen haben stets so zu erfolgen, daß jeweils drei Halbbilder
7", 8" und g" mit den Halbbildern T, 8' und 9' in einer Waagerechten liegen. Je
eine solche aus drei Halbbildern 7", 8" und 9" bestehende waagerechte Reihe kann
einer bestimmten zugelassenen Tiefenunschärfe zugeordnet sein, die zweckmäßig in
Tausendsteln der Brennweite des zu benutzenden Objektivs anzugeben ist. Ist die
Tiefenunschärfe mit Rücksicht auf die Art des zu photographierenden Gegenstandes
festgelegt, dann kann man durch Verschieben der Glasplatte 13 mit Hilfe des Schlittens
i i auf der Schlittenführung io Veränderungen der Blendenöffnung des Objektivs,
die zu der Aufnahme gerade benutzt werden soll, Rechnung tragen.
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Bei einer zweiten Ausführungsform (Abb.4 und 5) des Entfernungsmessers
bestehen die auf der Glasplatte 6 angebrachten Halbbilder aus kurzen Strichen 7°,
8° und 9°, die in verschiedenen Höhen liegen. Auf der Glasplatte 13 sind drei Striche
aufgetragen, und die Blende 4 bedeckt das ganze Gesichtsfeld mit Ausnahme eines
der Anordnung und Größe der Halbbilder 7°, 8°, 9° entsprechenden Streifens 4', so
daß von den Strichen lediglich Stücke 7"', 8"' und 9"' sichtbar sind, welche die
anderen Halbbilder der stereoskopischen Marken (7), (8) und (9) bilden. Die Anordnung
der Striche mit den Halbbildern 7"', 8"', 9"' entspricht der Anordnung der Halbbilderreihen
7", 8" und 9" bei der ersten Ausführungsform des Gerätes. Der Höhenunterschied der
Halbbilder bezweckt, daß beim Gebrauch des Gerätes nicht etwa nicht zusammengehörige
Halbbilder zu einer stereoskopischen Marke vereinigt werden können. Der Gebrauch
dieser Ausführungsform des Gerätes ist im übrigen dem der ersten Ausführungsform
vollkommen gleich. Durch Verschieben der Glasplatte 13 in lotrechter Richtung ändert
sich der Abstand der Halbbilder 7"', 8"' und 9"' kontinuierlich, während die erste
Ausführungsform nur eine sprungweise Änderung der Abstände der Halbbilder 7", 8"
und 9" gestattete.
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Die lotrechten Verschiebungen der Glasplatte 13 könnten außer zur
Anpassung an die Blendenöffnung des Objektivs auch zur Anpassung der Tiefenmessung
an den Augenabstand des Benutzers dienen und könnten schließlich auch bei weiter
abgeänderten Ausführungsformen des Beispiels durch Konvergenzänderungen der beiden
äußeren Striche mit den Halbbildern 7"' und 9"' bzw. der beiden äußeren Halbbilderreihen
7" und 9" ersetzt sein.
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Der Mischbildentfernungsmesser des zweiten Ausführungsbeispiels hat
ein Gehäuse 14 (Abb.6 und 7), welches im mittleren Teil als Prismengehäuse 15 ausgebildet
ist, während an den beiden äußeren Enden je ein Objektiv 16 gefaßt ist. Vor dem
linken Objektiv 16 ist in einem Prismengehäuse 17 ein Fünfeckprisma 18 fest gelagert,
während vor dem rechten Objektiv 16 in einem Prismengehäuse i9 ein Prismenstuhl
2o um eine lotrechte Achse 21 drehbar ist, der ein Fünfeckprisma 22 enthält. Das
Prismengehäuse 15 enthält ein Strahlenvereinigungsprisma, dessen beide Teile 23
und 24 miteinander verkittet sind, wobei die Kittfläche 25- halbdurchlässig verspiegelt
ist. An das Prisma a4 schließt sich ein Dreiecksprisma 26 zur Ablenkung der Abbildungsstrahlen
um einen rechten Winkel nach oben in ein dem Prisinengehäuse 15 aufgesetztes Okular
27. Dicht neben -16 liegen der die Brennebene Oberflächen des 28 linken und 29 Objektivs
zweier planparallelen Glasplatten 30 und 31, von denen die erstgenannte fest
im Gehäuse 14 gefaßt ist, während die zweite von einem Schieber 32 getragen wird,
der in einem kastenartigen Ausbau 33 des Gehäuses 14 parallel zur Brennebene des
linken Objektivs 16 verschieblich ist. Jede der benachbarten Oberflächen 28 und
29 trägt eine Strichmarke (Abb. io), von denen demnach die eine, die mit 34 bezeichnet
ist, fest und die andere, mit 35 bezeichnete, in waagerechter Richtung verschieblich
ist. An der Achse 21 ist ein mit einem Knopf 36 versehener Zeiger 37 befestigt,
zu dem eine Entfernungsteilung 38 auf dem Gehäuse 14 gehört.
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Der Entfernungsmesser ist in der in den Abb. 8 und 9 dargestellten
Lage auf dem Objektivbrett 3 j einer photographischen Kammer befestigt zu denken,
deren Objektiv 4.o mit einer mittels eines Rändelrings 41 verstellbaren Blende ausgestattet
ist. Die Fassung 42 des Objektivs 40 trägt in bekannter Weise einen Zeiger 43, während
der Rändelring 41 mit der dazugehörigen Teilung 44 der Blendenöffnungen versehen
ist. Der Schieber 32 ist mit einem gabelförmigen Ende 45 versehen. Hier greift .der
eine Arm eines Hebels 46 an, der auf dem Objektivbrett 39 in einem Lager 47 drehbar
ist und dessen anderer Arm einen Knopf 48 trägt, der mit Hilfe einer am Objektivbrett
39 befestigten Feder 49 gegen die rückwärtige Fläche des Rändelrings 41 gepreßt
wird, auf der eine Führungsleiste 5o angebracht ist.
Die Wirkungsweise
von Entfernungsmessern der beschriebenen Bauart ist bekannt. Die von den Objektiven
16 entworfenen Bilder werden durch die halbdurchlässig verspiegelte Kittfläche 25
im Okular 27 übereinanderliegend sichtbar, wobei die Bilder verschieden weit entfernter
Punkte des Objektraumes eine verschieden große Parallaxe aufweisen. Für einen bestimmten
Punkt, dessen Entfernung ermittelt werden soll, kann diese Parallaxe durch Drehen
des Zeigers 37 am Knopfe 36 zum Verschwinden gebracht werden. Decken sich die beiden
Bilder des Punktes im Gesichtsfelde des Okulars 27, dann zeigt der Zeiger 37 auf
der Teilung 38 die Entfernung des Punktes vom Standorte an. Der Abstand der beiden
Marken 34 und 35 voneinander entspricht einer bestimmten Parallaxe, also einem bestimmten
parallaktischen Winkel. Dieser Wert ist in Abhängigkeit von der Blendenöffnung des
Objektivs .4o veränderlich, weil beim Verändern der Größe der Blendenöffnung durch
Drehen des Rändelrings 41 der Hebel 46 mit dem Knopfe 48 unter dem Druck der Feder
.y.9 der veränderten Höhe der Führungsleiste 5o entsprechend eingestellt wird, wodurch
sich der Schieber 32 mit der Glasplatte 31 und demgemäß auch die Strichmarke 34
unverändert ihre Lage beibehält. Der kleinste Abstand der beiden Strichmarken 34
und 35 ist so zu wählen, daß er bei vollständig geöffneter Blende die Parallaxe
der Bilder eines Objektpunktes angibt, der bei scharfer Abbildung des im Entfernungsmesser
eingestellten Objektpunktes durch das Objektiv .4o von diesem Objektiv als größter
zulässiger Zerstreuungskreis abgebildet wird. Die Form der Führungsleiste 5o und
das Übersetzungsverhältnis des Hebels 46 sind so zu wählen, daß beim Verkleinern
der Blendenöffnung der Abstand der Strichmarken 34 und 35 auf diejenige Parallaxe
vergrößert wird, welche Punkten des Objektraumes zukommt, die nunmehr als größte
zulässige Zerstreuungskreise vom Objektiv 4o abgebildet werden. Hat man also mit
dem Entfernungsmesser die Entfernung des zu photographierenden Objektes bestimmt,
dann stellt man das Objektivbrett 39 der Kammer auf diese Entfernung ein und wählt
die für die Aufriahme zu benutzende Blendenöffnung. Durch Einstellen der Blende
mit dein Rändelring 41 wird gleichzeitig die für die Aufnahme in Betracht kommende
Schärfentiefe eingestellt. Sie kann nunmehr so ermittelt werden, daß man im Objektraum
je einen vor und hinter dem zu photographierenden Ob-
jekt gelegenen Punkt
aufsucht, dessen beide Bilder mit je einer der beiden Strichmarken 3.i und 35 gleichzeitig
zur Deckung gebracht werden können. Die Entfernungsdifferenz dieser beiden so ermittelten
Objektpunkte umfaßt denjenigen Teil des Objektraumes, innerhalb dessen alle Punkte
vom Objektiv 40 noch scharf abgebildet werden. Demgemäß kann man auch umgekehrt
so vorgehen, daß zu einem abzubildenden Objekt mit bestimmter Tiefenausdehnung mit
Hilfe der Strichmarken 34 und 35 die Blendenöffnung für das photographische Objektiv
4o bestimmt wird.