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Verfahren zur Regelung der bei Linsenrasterfilmen auf die einzelnen
Filterfarben entfallenden Lichtanteile Objektive für die Aufnahme oder Wiedergabe
von Bildern auf Linsenrasterfilmen besitzen im allgemeinen außer dem Farbfilter
noch eine die filmseitige Pupille bildende Objektivblende. Diese Blende.kann von
der Linsenfassung oder einer besonders angebrachten Blende gebildet sein. Für die
Lage von Farbfilter und Blende gibt es eine Reihe von Bedingungen, die zu erfüllen
sind, wenn eine gute Farbwiedergabe erreicht werden soll.
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Eine dieser Bedingungen, und zwar die wichtigste, fordert, daß von
allen Punkten des Bildfensters aus das Farbfilter ganz gesehen werden kann. Diese
Forderung kann jedoch auch dahin abgeändert werden, daß dafür zu sorgen ist, daß
von allen Punkten des Bildfensters aus gleich große Flächen einer jeden Filterfarbe
sichtbar sind. Beispielsweise sollen also die von der Mitte und vom Rande des Bildfensters
aus rot erscheinenden Flächen des Filters gleich groß sein. Die Größe dieser Fläche
kann jedoch dabei verschieden sein von dem Flächeninhalt der Filterabschnitte, die
man blau bzw. grün sieht.
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Es bereitet keine besonderen Schwierigkeiten, diese Bedingung an solchen
Objektiven zu erfüllen, bei denen das vom Film her gesehene Filterbild mit der dem
Film zugekehr-. ten' Pupille des Objektivs in einer Ebene liegt. Hierzu gehören
also solche Objektive, bei denen die die Pupille liefernde Blende und das Farbfilter
an der gleichen Stelle liegen. Wesentliche andere Verhältnisse liegen vor, wenn
man das Farbfilter so anordnet, daß sein von der Filmseite aus gesehenes Bild getrennt
von der Pupille liegt. In diesem Fall muß man bekanntlich durch Wiederholung derjenigen
Farben, die von .der Mitte des Filmbildes aus durch die Blende hindurch gesehen
werden, in der gleichen Reihenfolge dafür sorgen, daß auch von den Randteilen des
Bildfensters aus die in den einzelnen Farben gesehenen Gesamtflächen ebenso groß
sind wie für die Mitte des Bildfensters. Man kann also beispielsweise in das Objektiv
eine rechteckförmige oder quadratische Blende stellen und in der vorderen Brennebene
des Objektivs oder auch an anderer Stelle ein Farbfilter anbringen, das aus den
fünf Zonen Grün, Blau, Rot, Grün, Blau besteht. Von der Mitte des Bildfensters aus
sieht man dann die drei mittleren Zonen durch die Blende hindurch, so daß also Rot
in der Mitte liegt. Von einem näher dem Rande zu gelegenen Punkt sieht man z. B.
die ganze rote und grüne Zone, die man auch von der Mitte aus sehen kann, und von
den beiden blauen Zonen des Filters so- viel, daß ihre Gesamtfläche ebenso groß
ist wie die Fläche einer einzelnen, von der Mitte aus gesehenen blauen Zone.
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Bei Farbfilmobjektiven, bei denen das Filterbild getrennt von der
Pupille liegt, tritt nun die Schwierigkeit auf, daß bei der Scharfeinstellung des
Objektivs auf verschiedene Entfernungen ohne weitere Vorkehrungen
-nicht
mehr ihrem Inhalt nach gleiche Filterabschnittflächen von allen Punkten des Filmbildfeldes
gesehen werden. Erfindungsgemäß soll dem dadurch abgeholfen werden, daß beim Verändern
des Abstandes des Objektivs vom Bildfenster auch die die filmseitige Pupille liefernde
Blende oder das Farbfilter oder beide entsprechend verstellt werden, so daß also
die von jedem Punkt des Bildfensters aus durch die Pupille sichtbaren Filterausschnitte
für jede Filterfarbe ihrem Flächeninhalt nach gleichbleiben. Nur auf diese Weise
ist es möglich zu erreichen, daß aus der Verstellung des Objektivs sich keine Fehler
in der Farbwiedergabe.ergeben.
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Es ist bereits bekanntgeworden, eine derartige zwangsläufige Kupplung
zwischen dem zur Entfernungseinstellung verstellbaren Objektiv und dem ebenfalls
verstellbaren Filter vorzusehen, daß das Filterbild bei allen Objektivstellungen
stets den gleichen Abstand vom Film hat. Das hier zugrunde ' liegende Problem ist
also ein anderes.
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Die Erfindung sei an Hand der Figuren näher erläutert. In der Fig.
i ist der Strahlengang für ein Farbfilmobjektiv, bei dem Filter und Blende getrennt
liegen, schematisch dargestellt. Die Fig.,-> bis 7 zeigen im Schnitt .oder in der
Ansicht besoizdere Ausführungsfermen von .Objektiven, die zur Durchführung des Verfahrens
gemäß der -Erfindung dienen.
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In Fig. i- ist i der Linsenrasterfilm, von dem die in der. optischen
Achse eines Objektivs liegende Rasterlinse :2 und die am Rande liegenden Rasterlinsen
3 und q. besonders gezeichnet sind. Bei Scharfeinstellung auf einen im Unendlichen
befindlichen Gegenstand sei das vom Film aus gesehene. Filterbild bei ia, und die
von der Blende gebildete filmseitige Pupille des Objektivs befinde sich bei
13 und habe rechteckförmige Gestalt, wobei zwei der Rechteckseiten parallel
zu der Richtung der-das Farbfilter bildenden Streifen verlaufen müssen. Das Filter
besteht aus fünf Zonen, die mit B', G, R, B und G' bezeichnet sind. Von der
Rasterlinse 2 aus sieht man-durch die Pupille hindurch die drei Zonen G, R und B.
Die Schenkel des Winkels; unter dem -man diese Zonen sieht, sind die Strahlen i¢
und 15. Von der Rasterlinse 3 aus sieht man durch die Pupille hindurch die
Zonen R, B und G' des Filters. Von dazwischengelegenen Rasterlinsen aus sieht man
die ZonenR und B und die Zonen G und G' teilweise. Die Zahl der Zonen, aus denen
das Filter besteht, richtet sich danach, wie groß das Verhältnis des Abstandes -zwischen
den Ebenen 12 und 13 zum Abstand der Ebene i2 von der Ebene des Films ist.
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Entfernt man nun -zwecks Scharfeinstel-Jung auf einen im Endlichen
befindlichen Gegenstand das Objektiv zusammen mit dem darin befindlichen Farbfilter
und der Blende vom Film, so kommen das Filterbild und die Pupille in die Lagen 12'
bzw. i3'. Von der Rasterlinse :2 aus sieht man jetzt den Teil des Farbfilters, der
durch die Strahlen i4.' und 15' begrenzt wird. Man erkennt, daß noch die in der
Mitte liegende Zone R1 ganz gesehen wird, daß jedoch durch die Pupille von den beiden
seitlichen Zonen G1 und Bi kleine Teile abgeschnitten werden. Dies bewirkt bereits
eine geringe Farbänderung in der Mitte des Bildes. Diese Farbänderung bestehti darin,
daß Grün und Blau geschwächt, Rot also vorherrschend wird.
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Betrachtet man nun aber den Teil des Farbfilters, der beispielsweise
von Jer Rasterlinse q. aus gesehen wird, so ist dieser von den Strahlen i6',
17' begrenzt. Man sieht, daß von dieser-Rasterlinse aus- die Zonen G" und
R1 noch ganz gestehen' werden und daß die Verminderung des Winkels, unter dem -
das Farbfilter vom Film-' aus gesehen wird, sich nicht. wie bei der Rasterlinse
2 auf zwei. Zonen verteilt, sondern ganz zu Lasten der blauen Zone geht. Während
man also in der Mitte des Bildes ein Vorherrschen der röten Farbe hatte; wird am
Rande des Bildes Blau stark benachteiligt sein. Besonders bei kurz brennweitigen
Objektiven kann es sich ereignen, daß infolgedessen die verschiedenen vorwiegenden
Farben über die Bildbreite hin mehrmals wechseln, so daß man farbige Streifen parallel
zur Richtung der Rasterlinsen bei der Wiedergabe beobachtet. Dieser Fehler ist durchaus
nicht unbefrächtlich und vernachlässigbar, was sich daraus ergibt, daß man beispielsweise
den Abstand vom Film zum Objektiv bei Scharfeinstellung auf nahe Gegenstände etwa
um io °1o größer als die Brennweite zu -wählen hat. Diese io °/o machen sich ungefähr
als eine im gleichen Verhältnis erfolgende Verkleinerung des vom Film her gesehenen
Filterausschnittes -bemerkbar. In den Fällen; wo die ganze Verkleinerung nun zu
Lasten einer einzigen Farbe geht, wird diese Farbe also um 30 °/fl geschwächt.
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Den genannten Fehler kann man dadurch beseitigen, daß man den Abstand
der Pupille vom Filterbild bei der Verstellung des Objektivs ändert. Man kann also
beispielsweise die Blende so verstellen, daß die Pupille, die zu -der Filterlage
i2' gehört, sich bei 13" befindet. Diese Stellung erhält man, indem man die Rasterlinse
2 mit den beiden Randpunkten des Farbfilterbildes -verbindet, die noch in der Stellung
i2 von der Mitte gerade gesehen werden können. Es sind dies im vorliegenden Falle
die Punkte i$ und i-9. Man verschiebt
dann die Pupille so, daß
sie gerade ein Büschel begrenzt, dessen Randstrahlen mit diesen nach den Punkten
18 und i9 gehenden Strahlen übereinstimmen. Dabei ist noch zu beachten, daß sich
unter Umständen auch durch die Verstellung der Blende gegenüber dem Objektiv etwas
die Größe der Pupille ändern kann.
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Da es jedoch im allgemeinen bei Objektiven aus Platzmangel nur schwer
möglich ist, die Blende parallel zur optischen Achse zu verschieben, ist es vorteilhafter,
nicht den Abstand der Blende vom Farbfilter zu ändern, sondern-die Größe der Blendenöffnung
in der Richturig senkrecht zur Richtung der Filterzonen zu vergrößern oder zu verkleinern.
Man wird also die Pupille bei 13' lassen und die Blende um so viel öffnen, daß sie
gerade die nach ,den Punkten 18 und r9 von der Linse 2 ausgehenden Strahlen hindurchtreten
läßt. » Die Pupille begrenzt dann auch die von den Randteilen des Bildfensters ausgehenden
Strahlenbündel so, daß von allen Rasterlinsen die gleichen Flächenteile einer jeden
Farbe gesehen werden. , Bei dem in der Fig. i dargestellten Beispiel, bei dem sich
die Pupille zwischen dem Filterbild und dem Film befindet, ist bei Entfernung des
Objektivs vom Bildfenster entweder die Pupille zu vergrößern oder näher an den Film
zu rücken. Befindet sich die Pupille dagegen jenseits des Filterbildes, so ist bei
der gleichen Verschiebung des Objektivs entweder die Pupille vom Film zu entfernen
oder ihre öffnung zu verkleinern. Besondere Bedeutung besitzt der Fall, in dem das
vom Film her gesehene Filterbild im Unendlichen liegt, indem man das Filter in der
vorderen Brennebene des ganzen Objektivs oder seines zwischen dem Film und dem Bildfenster
gelegenen Teiles anordnet. In diesem Falle ändert sich der Winkel, unter dem man
vom Film aus die verschiedenen Zonen des Filters sieht, bei Verstellung des Objektivs
nicht, wohl aber der Winkel, unter dem man die Pupille sieht. Die Bedingungen, die
bei Verstellung der Pupille innegehalten werden müssen, bleiben die gleichen wie
bei endlicher Lage des Filterbildes. Sie ändern sich auch nicht, wenn man das Farbfilter
noch vor der vorderen Brennebene anbringt, so daß das vom Film her gesehene Filterbild
hinter dem Film liegt. - Sinngemäß ist in diesem Fälle die Pupille als zwischen
dem Film und dem Filterbild gelegen zu betrachten. Es ist leicht zu sehen, wie sich
die überlegurigen abändern, wenn beispielsweise nicht das Filterbild, sondern die
Pupille iiri- Unendlichen liegt.
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Zur Verstellung der Blende kann ein Ring benutzt werden, der einen
Schrägschlitz besitzt, in dem ein an der Blende befestigter Zapfen gleitet. Man
kann auch unter Umständen sowohl für die Blende als auch für das Farbfilter einen
Zapfen mit dazugehörigem Schrägschlitz in dem Ring vorsehen und bei Verstellung
des Objektivs beide verstellen.
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Um die Blendenöffnung beim Verstellen des Objektivs anzupassen, kann
man Teile der Blende sQ ausbilden, daß sie federnd nach außen gedrückt werden und
dort auf einer Kulisse gleiten, so daß sich beim Verstellen des Objektivs die Blendenöffnung
ändert.
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In Fig. 2 ist mit 2o der Objektivtubus Bezeichnet, in dem sich die
Linsen, die Blende 32 und weiter vorn das Farbfilter 33 befinden. Der, " Ob jektivträger,
z. B. das Kameragehäuse z2, besitzt zwei Längsschlitze 23 und 23', in denen das
Objektiv mit den Zapfen 24 und 24' unverdrehbar gleiten kann. Zum Verstellen des
Objektivs ist der Ring 25 vorgesehen, der durch eine INTut 26 so mit dem Objektivträger
verbunden ist, daß er gedreht werden kann, ohne sich in Richtung der optischen Achse
zu verschieben. Der Ring besitzt außerdem zwei Schrägschlitze 27 und 28, die in
der Fig. 3 in Aufsicht dargestellt sind. In diesen Schlitzen gleiten- die Zapfen
29, z9' und 30, 3o', die am Blendenschalter bzw. an dem Objektivtubus angebracht
sind. Beim Drehen des Ringes 25 wird das Ob-
jektiv mit dem Farbfilter 33
in Richtung der optischen Achse verschoben, ohne daß .eine Drehung erfolgt, und
gleichzeitig ändert die Blende 32 ihre Lage gegenüber den Linsen des Objektivs.
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Die Blende 32 kann entweder rechteckförmig ausgebildet sein oder eine
andere geeignete Form besitzen. Die rechteckförmige Blendenöffnung ist in Fig.4
dargestellt. In dem oberen Teil dieser Figur sieht man den Teil des Farbfilters,
der aus den Zonen 34, 35 und 36 gebildet wird und von einer in der Mitte des Bildfensters
gelegenen Rasterlinse zu sehen ist. In der unteren Hälfte der Figur ist der Teil
des Filters gezeichnet, den man von einer am Rande liegenden Rasterlinse sehen kann.
Die Zonen 34 und 35 -werden ganz gesehen, während von der Zone 36 nur ein Teil zu
sehen ist. Zum Ausgleich dafür sieht man von der gleichfarbigen Zone 36' einen entsprechenden
Teil.
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Man kann zur besseren Ausnutzung des Objektivs auch die Blende sechseckförmig
ausbilden und ihr die in Fig. 5 dargestellte Gestalt geben. Man kann leicht die
Zonenbreite derart bestimmen, daß von einer in der Mitte des Bildfensters gelegenen
Rasterlinse aus - dieser Fall ist wieder in der oberen Hälfte gezeichnet - die mittlere
Zone 35 ganz gesehen werden kann, während von
den seitlichen Zonen
34 und 36 bereits kleine Ecken abgeschnitten sind. Diese Ecken werden aber dadurch
ergänzt; däß man durch die Sechseckblende hindurch Zipfel der Zonen 36' und 34'
sieht, die die gleiche Farbe wie die Zonen 36 bzw. 34 besitzen und so. groß sind,
daß die Zone 34 mit der Zone 34' ebenso wie 36 mit 36' zusammen die Größe der Zone
35 besitzt. Besonders vorteilhaft ist diese Ausbildung der Blende, wenn man die
Zonen 34, 35 und 36 so breit wählt, daß sie vom Film her unter einem Winkel gesehen
werden, der übereinstimmt mit der relativen Öffnung der Rasterlinsen des Films,
so daß also das durch eine Rasterlinse von diesen drei Zonen entworfene Bild die
gleiche Breite hat wie die Rasterlinse selbst. Dann werden die seitlichen Zipfel
durch eine jede Rasterlinse unter die. danebenliegende Linse an die richtige Stelle
photographiert. In der unteren Hälfte der Fig. 5 ist dargestellt, wie sich das Bild
ändert, wenn man von einer am Rande des Bildfensters liegenden Rasterlinse durch
die Sechseckblende hindurch das Farbfilter betrachtet.
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In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel dafür dargestellt, daß die Blendenöffnüngg
beim Verstellen des Objektivs geändert wird. Der Objektivtubus 2o enthält vor dem
Objektiv das Farbfilter 33 und im Innern die Blende, von der die .verstellbaren
Backen 37 und 37' besonders gezeichnet sind. Am Tubus ist eine Zahnstange 38 befestigt,
in die die Zähne des Rädchens 39 eingreifen. Dieses Rädchen befindet sich auf einer
Achse, die drehbar gegenüber der Objektivhalterung 22 gelagert ist. Zum Drehen des
Rädchens ist die Trommel 4o vorgesehen. Die seitlichen beweglichen Teile der Blende,
die Backen 37 und 37', sind an Stiften 44 41' befestigt, die im Objektivtubus längs
ihrer Achse verschoben werden können. Die Federn 42 und 42' drücken die Bolzen nach
außen gegen die Bahnen 43 .und 43' der Kulissen, durch die die Blendenöffnung bestimmt
wird. Um das Objektiv gegen Verdrehung zu sichern, können Längsnuten 23 und 23'
mit den dazugehörigen, am Objektivtubus befestigten Stiften 24 und 24' vorgesehen
sein. Beim Drehen der Trommel 40 verschiebt sich das Objektiv 'samt der Blende längs
der optischen Achse, und gleichzeitig ändert sich - die Blendenöffnung entsprechend
der Steigung der Bahnen 43 und 43'.
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In dem in der Fig.6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Führungen
43, 43' geradlinig ausgebildet: Es kann auch von Vorteil sein, für diese Führungen
nicht gerade, sondern gekrümmte Linien zu wählen, da ja nicht die Blendenöffnung
selbst, sondern ihr durch Teile des Objektivs gesehenes Bild maßgebend ist. Die
Form der Krümmung, die den Führungen dann zu geben ist, erhellt in einfachster Weise
aus der bekannten Linsenformel. In ähnlicher Weise können auch die Schlitze 27 und
28 des in der Fig. 2 dargestellten Ringes 25 nicht nur verschiedene * Neigung gegeneinander
besitzen, sondern auch gekrümmt sein. Es kann unter Umständen auch von Vorteil sein,
nicht die Blende, sondern das Farbfilter zu verschieben; .
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auch können beide beweglich angeordnet sein.
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Soll eine Blendenverstellung ähnlich der in Fig. 6. dargestellten
mit einer Blende durchgeführt werden, .die einen rechteckigen Ausschnitt besitzt,
wie etwa in Fig. 4 dargestellt, so hat man die Blende etwa in der Weise auszubilden,
wie es in Fig. 7 in der Aufsicht gezeigt ist. Die kreisförmige Objektivöffnung ist
oben und unten durch die festrn, aus undurchsichtigem Material bestehenden Segmente
43 und 43' abgedeckt. An den Seiten befinden sich die in horizontaler Richtung beweglichen
Backen 37 und 37', an denen sich die Stifte 41 bzw. 41' befinden.
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Eine Abänderung ergibt sich, wenn eine sechseckige Blendenöffnüng
gemäß Fig. 5 durch seitliche Veränderung der Größe des Blendenausschnittes den wechselnden
Abständen des Objektivs vom Bildfenster angepaßt werden soll. Dieser Fall ist in
Fig.8 ebenfalls in Aufsicht dargestellt. Auch - hier wird die Ob-jektivöffnung oben
und unten durch die undurchlässigen Segmente 43 und 43' abgedeckt, und die seitlichen
Backen 371 und 37i unterscheiden sich von den Backen 37 und 37' lediglich dadurch,
daß ihre Begrenzungskanten nicht durch je eine gerade senkrecht verlaufende Linie,
sondern durch einen geknickten Linienzug gebildet werden, 'so daß die ganze Blendenöffnung
sechseckförmige Gestalt erhält. Bei -Benutzung einer sechseckigen Blende kann beim
Verstellen des Objektivs eine geringe Abschattung der Blendenecken eintreten; die
jedoch vernachlässigbar ist. An Stelle der sechseckigen können auch andere eine
gleiche Wirkung liefernde Blendenöffnungen treten.