DE69322933T2

DE69322933T2 - Automatische Optimierung von photographischen Belichtungsparametern in Apparaten mit automatischer Fokussierung zur Erzeugung von Bildern aussergewöhnlicher Grössen und/oder zum Photographieren mit Betriebsarten bei verschiedenen Brennweiten

Info

Publication number: DE69322933T2
Application number: DE69322933T
Authority: DE
Inventors: Richard Bruce Eastman Kodak Co. Rochester New York 14650-2201 Wheeler
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1992-11-03
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2013-10-21
Also published as: JPH06202188A; US5311240A; DE69322933D1; EP0596327A1; EP0596327B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Verwendung in einer fotografischen Kamera zwecks Verbesserung der Gesamtqualität der fotografierten Bilder, d. h. der Erhöhung der Anzahl akzeptabler und höherwertiger Bilder, die mit der Kamera für nicht standardmäßige Bildgrößen und/oder Aufnahmen mit unterschiedlichen Brennweiten angefertigt werden. Die qualitative Verbesserung wird durch Auswahl einer gewünschten Bildgröße und/oder Aufnahmeart erzielt, der ein Optimieren verschiedener fotografischer Belichtungsparameter (Belichtungseinstellungen und, soweit zutreffend, Blitzlichtparameter) für diese Bildgröße und/oder Aufnahmeart folgt, und zwar je nach Szenenbedingungen und Filmqualitätskennwerten und, soweit zutreffend, ein Abweichen von den entsprechenden Belichtungswerten, die ansonsten durch Bindung an die ISO/ANSI-Belichtungsnormen vorgegeben werden würden.
Fotografische Kameras sind seit längerer Zeit weit verbreitet. Im wesentlichen arbeiten diese Kameras derart, daß sie einen Teil eines lichtempfindlichen Mediums, d. h. ein Bildfeld auf einem Film, für eine vorbestimmte Zeitdauer mit dem Szenenlicht belichten. Das Licht wird auf dem Bildfeld durch eine Linse fokussiert, die eine Blende mit einer, oft variablen, vorgegebenen Öffnung besitzt. Ein hinter der Linse und vor dem Film angeordneter Verschluß öffnet sich für eine ausgewählte Zeitdauer, so daß Licht durchtritt und den Film belichtet. Als Ergebnis der einwandfreien Belichtung und nachfolgenden Entwicklung wird der Film einem fotochemischen Prozeß unterzogen und zwar über das gesamte Bildfeld hinweg auf zweidimensionaler Basis, wobei die optische Durchlässigkeit jedes Bildfeldabschnitts im Verhältnis zu der Lichtmenge variiert wird, die diesen Abschnitt des Bildfeldes aus einem entsprechenden Teil der Szene erreicht, wodurch, je nachdem, ob ein Umkehrfilm oder ein Negativfilm verwendet wird, entweder ein zweidimensionales positives oder negatives optisches Bild der Szene entsteht. Auf diese Art werden Tonwertabwandlungen, die in der Szene auftreten, im Bildfeld auf dem Film erfaßt. Fotografische Prints werden oft aus Negativfilmen hergestellt, während Durchlichtbilder (häufig als "Dias" bezeichnet) aus Positivfilmen hergestellt werden.
Obwohl dieser gesamte Prozeß, der auf der Verwendung von Silberhalogeniden als lichtempfindliches Reagenz im Film basiert, seit vielen Jahren im wesentlichen unverändert geblieben ist, ist der Prozeß in hohem Maße nicht linear und unterliegt einer Vielzahl von Variablen, die den Einsatz dieses Prozesses sehr kompliziert machen. Die Beleuchtungsstärke (E) ist nach einer Standarddefinition als Produkt der Lichtstärke (I), multipliziert mit der Zeit (t), definiert, während der der Film dieser Lichtstärke ausgesetzt ist. Hierzu siehe ANSI (American National Standards Institute) Norm PH 3.49-1971 "American National Standard for General Purpose Photographic Exposure Meters" (in ihrer Gesamtheit ohne Änderung 1987 neu bestätigt als ANSI-Norm PH 3.49-1987) [nachfolgend als ANSI-Norm 3.49-1987 bezeichnet], und ebenfalls die ANSI-Norm PH 2.7-1986 "American National Standard for Photography - Photographic Exposure Guide", und insbesondere Seite 13 dieser Norm. In einer Kamera bestimmt vorwiegend die Kombination von zwei Einstellungen, nämlich der Blende (Größe der Linsenöffnung) und der Verschlußzeit (Zeit, während der der Verschluß geöffnet ist), die jeweilige Belichtung. Leider bestimmen Blende und Verschlußzeit nicht nur die Belichtung, sondern diese Einstellungen betreffen auch ganz wesentlich die eigentliche Bildqualität (worunter nachfolgend sowohl Prints als auch Dias zu verstehen sind) und müssen daher in jeder fotografischen Situation sehr sorgfältig gewählt werden. Andernfalls entsteht ein Bild von minderer Qualität.
Geschulte Fotografen haben oft Schwierigkeiten, unter bestimmten Lichtbedingungen die richtigen fotografischen Einstellungen zu wählen, also Blende und Verschlußzeit, Brennweite sowie Einsatz und Intensität des Blitzlichtes. Zu diesen Situationen zählt beispielsweise das Fotografieren eines relativ dicken Motivs (wofür eine Blendeneinstellung erforderlich ist, die eine ausreichende Tiefenschärfe erlaubt) bei relativ wenig Licht und insbesondere ohne Zuhilfenahme eines Blitzlichtes oder eines Stativs (oder ähnlicher Vorrichtungen, mit der die Kamera während der Belichtung ruhig gehalten werden kann). Während bestimmte Lichtbedingungen derart extrem sind, daß sie sogar einen Berufsfoto grafen überfordern - beispielsweise die zuvor genannten Bedingungen in Verbindung mit dem Einsatz eines Teleobjektivs mit relativ langer Brennweite - fällt die große Mehrzahl von Motivbelichtungszuständen glücklicherweise nicht in diese Kategorie. Dennoch kann es von Zeit zu Zeit vorkommen, daß die tatsächlichen fotografischen Bedingungen derartige Schwierigkeiten aufwerfen, daß ein Amateurfotograf nicht in der Lage ist, ein Bild in annehmbarer Qualität aufzunehmen. Viele unerfahrene AmateurFotografen wählen die Blende und die Verschlußzeit eher zufällig, was mit hoher Wahrscheinlichkeit dazu führt, daß ein Amateurfotograf die falschen Einstellungen wählt und schnell enttäuscht wird. Tritt diese Enttäuschung häufig genug auf, führt dies zur Unzufriedenheit, was im Zusammenhang mit AmateurFotografen oft bedeutet, daß diese keine weiteren Bilder mehr aufnehmen und sich anderen Freizeitaktivitäten zuwenden, von denen sie glauben, daß diese einfacher und befriedigender sind als das Fotografieren. Da AmateurFotografen einen Großteil des Fotomarktes ausmachen, sowohl was die Ausrüstung als auch was die Filme betrifft, ist eine fortlaufende Unzufriedenheit dieser Benutzergruppe für die fotografische Industrie ein ernstzunehmender Faktor.
Angesichts dieser Tatsache versucht man seit Jahren, eine Kamera zu entwickeln, die über die gesamte Produktlebenszeit gesehen mehr Bilder erzeugt, die zumindest ein annehmbares und vorzugsweise eine höheres Qualitätsniveau aufweisen als diejenigen Bilder, die aus den bislang verwendeten Kameras stammen. Gleichzeitig sollen die Fotografen von den Problemen und Schwierigkeiten entbunden werden, die mit der Wahl der für gegebene Lichtverhältnisse richtigen fotografischen Einstellungen verbunden werden.
Über die Jahre gesehen, wurden viele technische Anstrengungen unternommen, um Kameras bereitzustellen, die die richtige Blende und/oder die Verschlußzeit für ein zu fotografierendes Motiv automatisch wählen. Viele dieser automatischen Kameras richten ihre Belichtungseinstellungen jedoch streng nach den ISO/ANSI- Belichtungsnormen. Dadurch sehen diese Kameras ein Qualitätsniveau vor, das für eine Reihe von fotografischen Bedingungen einfach nicht annehmbar ist. Im weiteren Verlauf werden diese automatischen Kameras als "ISO/ANSI"-basierende automatische Kameras bezeichnet.
Mit derartigen ISO/ANSI-basierenden, automatischen Kameras wird, sobald der Wert eines Belichtungsparameters gewählt wird (z. B. Verschlußzeit), ein Wert des anderen Parameters vorgegeben (z. B. Blende), derart, daß eine sogenannte ISO- "Normalbelichtung" des zu fotografierenden Motivs erzeugt wird. In vielen preisgünstigen Einmoden- und kostspieligen Mehrmoden-Automatikkameras nach 150/ANSI, die dem bisherigen Stand der Technik entsprechen (wobei die letzteren auch die Kameras umfassen, die mit Zeitvorwahl arbeiten (wobei der Fotograf die Verschlußzeit manuell vorwählt, und die Kamera die Blende entsprechend einstellt), die mit Blendenvorwahl arbeiten (wobei der Fotograf die Blende manuell vorwählt, und die Kamera die Verschlußzeit entsprechend einstellt und/oder die mit Programmbetrieb arbeiten (wobei die Kamera sowohl die Verschlußzeit als auch die Blende automatisch einstellt)), wird, sobald der eine Belichtungsparameter festgelegt ist, die Einstellung des anderen Parameters (beispielsweise der Blende bzw. der Verschlußzeit) gewählt, indem die vorherige Parametereinstellung zusammen mit der ISO (ASA)-Filmempfindlichkeit in eine standardmäßige ISO-Meßgleichung eingesetzt wird, und nach einem Wert für den letztgenannten Parameter aufgelöst wird. Die Kamera stellt dann einfach die Verschlußzeit und die Blende auf die entsprechenden Parameterwerte ein und löst dann den Verschluß zur Erfassung eines Bildes der Szene aus.
In dieser Hinsicht definieren 150/ANSI-Normen eine "Normalbelichtung" als den niedrigsten logarithmischen Belichtungswert, d. h. einen einzelnen Punkt - den sogenannten "Normalbelichtungspunkt" - auf der Kurve der Belichtungs- und Dichtekennwerte für jede Schicht eines Films, der in bezug auf eine getreue Tonreproduktion eine "hervorragende" Bildqualität auf dieser Schicht erzeugt. Dagegen ist die ISO (ASA)-Filmempfindlichkeit nach der Belichtung definiert, die erforderlich ist, um einen bestimmten Wert einer Bilddichte auf jeder Schicht des Films zu erzeugen. Anhand des Wertes dieses "Normal"-Belichtungspunktes für jede derartige Schicht und der zugehörigen Standardbelichtungsdefinitionen für den Film als ganzes, können Wertepaare aus Blende und Verschlußzeit, die jeweils eine ISO-"Normalbelichtung" erzeugen, leicht ermittelt werden, indem man die Werte für die ISO (ASA)-Filmempfindlichkeit und die Motivhelligkeit in die ISO- Standardmeßgleichung einsetzt und die Ergebnisse berechnet. Siehe ANSI-Norm PH 2.27-1988 "American National Standard for Determination of ISO (ASA) Speed of Color Negative Films for Still Photography" und ISO-Norm 588-1979, wobei die erstgenannte ANSI-Norm die letztgenannte zum Bestimmen der Filmempfindlichkeit übernimmt; und ANSI-Norm 3.49-1987, insbesondere Seite 21 hinsichtlich der ISO-Standardmeßgleichung, sowie D.M. Zwick, "The Technical Basis of Photographic Speed Determination or What is a Normal Exposure", SMPTE Journal, Band 88, Nr. 8, August 1979, Seiten 533-537 (nachfolgend als die Zwick-Publikation bezeichnet). Zur Vereinfachung werden die geltenden Normen hier als die "ISO/ANSI-Belichtungsnormen" bezeichnet, wobei eine nach diesen Normen definierte Belichtung hier entweder als ISO-Standard- oder Normalbelichtung bezeichnet wird, und der Normalbelichtungspunkt als ISO- Normalbelichtungspunkt. Nach diesen Definitionen und nach Verwendung der Standardmeßgleichung liegt der ISO-Normalbelichtungspunkt bei höheren Dichte- und Belichtungswerten auf der Kurve aus logarithmischen Belichtungs- und Dichtekenndaten, als bei denen, die dem ISO (ASA)-Empfindlichkeitspunkt zugeordnet sind.
Da sich die ISO/ANSI-Normen nicht nach dem tatsächlichen Szeneninhalt richten, sondern nach beispielsweise der Szenenhelligkeit, stimmen die resultierenden Belichtungseinstellungen in bestimmten Fällen nicht mit den tatsächlichen Anforderungen der Szene überein, wodurch sie in diesen Fällen eine eher schlechte Bildqualität erzeugen. Wenn ein Fotograf beispielsweise eine Verschlußzeit wählt (beispielsweise bei einer ISO/ANSI-basierenden Automatikkamera mit Verschlußzeitenvorwahl), um eine Szene mit einem relativ dicken Motiv zu fotografieren, dann würde die Kamera durch Verwendung einer ISO/ANSI-Standardmeßgleichung und der Filmempfindlichkeit eine Blende wählen, die eine ISO-Normalbelichtung erzeugt. Da diese Blendenwahl ohne Berücksichtigung des eigentlichen Szeneninhalts erfolgt, kann die resultierende Blendenöffnung keine ausreichende Tiefenschärfe vorsehen, um die gesamte Dicke des Motivs abzudecken. In dem resultierenden fotografierten Bild können die Umfangsabschnitte des Motivs daher unscharf sein. Wenn der Fotograf eine Blende manuell vorwählen würde (wie beispielsweise bei dem Betrieb der Kamera mit Blendenvorwahl), dann könnte die resultierende Verschlußzeit für eine ISO- Normalbelichtung ungeeignet sein, um die tatsächliche oder zu erwartende Verwacklung der Kamera auszugleichen, und zwar je nach der verwendeten Objektivbrennweite und der ruhigen (oder unruhigen) Hand des Fotografen, wodurch ein vollständig unscharfes und damit wertloses Bild entstünde. Aufgrund mangelnder Erfahrung könnte zudem ein Amateurfotograf, wenn er die Kamera entweder mit Blendenvorwahl oder mit Verschlußvorwahl betreibt, entweder eine Blende wählen, die für eine gegebene Motivdicke zuwenig Tiefenschärfe bietet, oder eine Verschlußzeit, die zu groß ist, um die tatsächliche oder zu erwartende Kameraverwackelung auszugleichen. In beiden Fällen würde eine derartige fehlerhafte Einstellung eine schlechte Bildqualität erzeugen.
Angesichts der schlechten Bildqualität, die häufig aus der strengen Befolgung der 150/ANSI-Normen unter bestimmten fotografischen Bedingungen resultiert, haben die Arbeiten der Abtretungsempfängerin dieser Anmeldung zu der Erkenntnis geführt, daß im Unterschied zu der althergebrachten und weitverbreiteten herkömmlichen Ansicht diese Normen nicht sakrosankt sind und dann absichtlich verletzt werden sollten, wenn je nach tatsächlichen Szenenanforderungen und Filmqualitätseigenschaften eine bessere Bildqualität zu erwarten ist. In dieser Hinsicht beschreibt das US-Patent 5,049,916 (am 17. September 1991 an W.R. O'Such et al. erteilt und nachfolgend als das O'Such-Patent '916 bezeichnet und an die Abtretungsempfängerin dieser Anmeldung abgetreten) ein automatisches Belichtungssteuerungssystem, das, wo erforderlich, die ISO/ANSI-Belichtungsnormen absichtlich verletzt, um eine Einstellung der Belichtungsparameter vorzusehen (und, soweit geeignet, der Blitzeinstellung), die unter Berücksichtigung der den tatsächlichen Szenenanforderungen und Filmqualitätseigenschaften sehr akzeptable Bilder unter einer Vielzahl von fotografischen Bedingungen erzeugen. Die resultierende, von diesem System erzeugte Bildqualität ist durchgängig viel höher als die, die durch strenge Einhaltung der ISO/ANSI- Belichtungsnormen erzielbar ist.
Für eine zu fotografierende Szene sieht das im O'Such '916-Patent beschriebene Belichtungssteuerungssystem folgendes vor: (a) Bestimmen einer ersten Belichtungseinstellung (z. B. Verschlußzeit und Blende und, soweit zutreffend, Blitzparameter), die erforderlich sind, um eine Grundbelichtung, typischerweise eine ISO-Normalbelichtung, der Szene zu erhalten; (b) Ermitteln entsprechender Belichtungseinstellungen (und erneut, soweit zutreffend, Blitzparameter), die den Szenenanforderungen tatsächlich entsprechen, also beispielsweise die Bildunschärfe durch tatsächliche oder zu erwartende Kameraverwackelung und die durch die tatsächliche Motivdicke in der Szene erforderliche Tiefenschärfe; (c) Bewerten in Ansprechen auf Unterschiede zwischen den ersten und entsprechenden Belichtungseinstellungen, ob eine zusätzliche Systemempfindlichkeit besteht und, falls ja, das Maß der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, die beim Fotografieren dieser Szene verwendbar ist; und (d) soweit möglich, einwandfreies Verwenden dieser zusätzlichen Systemempfindlichkeit in vorbestimmter, prioritisierter und schrittweiser Form, um die Grundbelichtungseinstellungen (und soweit zutreffend, Blitzparameter) abzuwandeln, um eine Belichtung der Szene zu erzielen, die ein gewünschtes Qualitätsniveau erzeugt - beispielsweise eine höhere Qualität als aus der strengen Einhaltung der ISO/ANSI-Normen möglich wäre.
Durch Verwendung der ISO/ANSI-Belichtungseinstellungen als Ausgangspunkt (anstatt als endgültige Einstellung in herkömmlichen "ISO/ANSI"-basierenden Automatikkameras) und Abweichen von diesen Einstellungen, soweit erforderlich, um die tatsächlichen Szenenanforderungen zu erfüllen, erzeugt das im O'Such '916-Patent beschriebene System vorteilhafterweise eine größere Anzahl von Bildern mit einem annehmbaren und im allgemeinen höheren Qualitätsniveau als bei Einhaltung der 150/ANSI-Normen.
Wir haben jedoch festgestellt, daß das im O'Such '916-Patent beschriebene System eine implizit zugrundeliegende Annahme enthält, die, falls sie vernachlässigt wird, die durch Verwendung dieses Systems erzielbare Qualitätsverbesserung künstlich einschränkt.
Wie bei den meisten Abbildungssystemen geht das im O'Such '916-Patent beschriebene System davon aus, daß ein Ausgabebild in einer einzigen Standardbildgröße, z. B. einem fotografischen Print von 9 · 13 cm (ca. 3,5" · 5") und einem Standardbetrachtungsabstand dazu betrachtet wird. Die Belichtungseinstellungen werden dann anhand von Parameterwerten optimiert, die auf dieser Annahme beruhen. In der Praxis werden fotografische Bilder jedoch nicht notwendigerweise nur auf eine Standardbildgröße vergrößert.
Bilder auf fotografischen Negativen werden häufig über eine Vielzahl unterschiedlicher Bildgrößen vergrößert. Oft kann es sein, daß jemand noch vor der Laborentwicklung ein Bild auf einem bestimmten Negativ von einer Standard größe, z. B. 9 · 13 cm (ca. 3,5" · 5") auf eine andere Standardgröße von beispielsweise 20,3 cm mal 25,4 cm (8 · 10") vergrößern lassen möchte, oder sogar auf eine nicht standardisierte Größe. Angesichts des Aufkommens von Aufnahmearten mit nicht standardisierten (pseudo) Brennweiten, z. B. Pseudo- Panoramaaufnahmen und Pseudo-Teleaufnahmen, sehen wir in naher Zukunft einen zunehmenden Bedarf nach nicht standardisierten Printgrößen voraus. Durch verschiedene Informationsaustauschprozesse, die jüngst in dem Bereich des Austauschens von durch die Kamera aufgezeichneten Daten mit den nachgeordneten Laborgeräten entwickelt wurden, sollte ein Fotografin der Lage sein, Daten auf dem Film zu speichern, die zum Zeitpunkt der Bilderfassung den gewünschten Bildtyp und/oder die Aufnahmeart eines resultierenden Prints angeben. Diese Daten werden auf dem Film aller Wahrscheinlichkeit nach in der Nähe jedes Bildfeldes gespeichert und geben die gewünschte Bildgröße und/oder die zum Vergrößern des Bildes zu verwendende Aufnahmeart an, d. h. als Normalprint oder als Pseudo-Panoramabild oder Pseudo-Telebild. Sobald der Film entwickelt ist und dann geprintet werden kann, werden die Daten während der Vergrößerung von einem Foto-Printer gelesen und steuern dessen Betrieb entsprechend (z. B. Einstellung eines geeigneten Vergrößerungsmaßstabs), um die gewünschte Bildgröße und die gewünschte Aufnahmeart zu erhalten. In bezug auf die Aufnahmeart könnte das Bild auf dem Negativ für ein Pseudo-Panoramabild vergrößert werden (mit oder ohne vertikales Abschneiden), und zwar unter Verwendung eines bestimmten Seitenverhältnisses, das die Bildung einer horizontalen Richtung begünstigt, beispielsweise ein Print der Größe 9 cm mal 25,4 cm (3,5" · 10"). Für ein Pseudo-Telebild könnte das Bild auf dem Negativ horizontal und vertikal abgeschnitten werden, um einen mittleren Abschnitt des Bildes zu erhalten, der wiederum auf eine bestimmte Größe vergrößert werden kann. Das Abschneiden könnte auch durch das Objektiv zum Zeitpunkt der Bildaufnahme erfolgen.
Zum Zwecke der Erörterung sind hier Bezugnahmen auf Aufnahmearten, die von einer normalen Aufnahmeart abweichen, als Pseudo-Aufnahmearten zu verstehen, so wie zuvor beschrieben wurde.
In bezug auf weitere Einzelheiten von Kameras, die die Möglichkeit bieten, Pseudo-Panoramabilder oder Pseudo-Telebilder aufzunehmen, siehe US-Patente 5,025,275 (erteilt an N. Taniguchi et al. am 18. Juni 1991 und nachfolgend als das Taniguchi '275 Patent bezeichnet); 5,003,340 (erteilt an D.M. Harvey am 26. März 1991) und ebenfalls an die Abtretungsempfängerin dieser Anmeldung abgetreten); 4,860,039 (erteilt an Y. Hata et al. am 22. August 1989); 4,583,831 (erteilt am 22. April 1996); und Re. 32,797 (erteilt am 6. Dezember 1988, wobei die letztgenannten beiden Patente an D.M. Harvey erteilt und an die Abtretungsempfängerin dieser Anmeldung abgetreten wurden).
In dem Taniguchi '275 Patent ist eine Kamera in der Lage, eine Vergrößerung anzugeben, die einem Pseudo-Brennweitenbereich des zu printenden Negativbildfeldes entspricht. Eine Vorrichtung ist einsetzbar, um die Vergrößerung unter einen vorbestimmten Wert in Abhängigkeit von einem Signal aus der Kamera zu begrenzen, das die Empfindlichkeit des Films in der Kamera anzeigt. Obwohl sowohl die Pseudo-Panorama- als auch die Pseudo-Telebilder nur eine beispielhafte Situation darstellen, die nicht standardisierte Bildgrößen erzeugen kann, erwarten wir, daß die zunehmende Mühelosigkeit, mit der Vergrößerungsvorrichtungen in der Lage sein werden, eine breite Vielzahl unterschiedlicher Printgrößen zu erzeugen (standardisierter und nicht standardisierter) nur den Bedarf nach der Anfertigung von Bildern über einen breiten Bereich von Bildgrößen fördern werden.
Während die Verwendung nicht standardisierter Bildgrößen leider die wahrgenommene Bildqualität beeinträchtigt, wird dieser Faktor durch den im O'Such '916- Patent beschriebenen Optimierungsprozeß nicht berücksichtigt. Daher haben wir festgestellt, daß, während die durch diesen Optimierungsprozeß resultierende Bildqualität für nicht standardisierte Bildgrößen und Betrachtungsabstände noch recht annehmbar ist, d. h. mindestens gleich und normalerweise höher als die Bildqualität nach ISO/ANSI-Normen, weitere Verbesserungen der Bildqualität durchaus möglich wären, wenn dieser Optimierungsprozeß derart modifizierbar wäre, daß er diesen Faktor angemessen berücksichtigt.
Um eine Öffnungsblende zu ermitteln, die die Szenenanforderungen erfüllt, muß diese Blende mindestens eine Tiefenschärfe bieten, die das Motiv in seiner gesamten Dicke scharf erfaßt. Wie in dem O'Such '916-Patent beschrieben, werden Messungen des nahen und fernen Motivabstands (oder statt dessen statistische Annahmen) verwendet, um die Tiefenschärfe zu ermitteln, die erforderlich ist, um ein Bild einer Szene getreu aufzunehmen. Anschließend wird eine entsprechende maximale Blendenöffnung ermittelt, die eine bekannte Funktion nicht nur der gemessenen nahen und fernen Motivabstände und der Brennweite des verwendeten Objektivs ist, sondern auch sogenannter "Unschärfekreiskriterien" (auch gemeinhin als "zulässiger Zerstreuungskreisdurchmesser" bezeichnet). Bekanntermaßen gibt es für jedes Objektiv mit einer gegebenen Brennweite und einer zugehörigen Blendenöffnung nur einen Objektivabstand, bei dem das Objektiv das von einem Punkt im Objektfeld austretende Licht perfekt auf eine resultierende Brennebene fokussiert. Unter dieser Voraussetzung definieren die Unschärfekreiskriterien (wenn durch einen entsprechenden Vergrößerungsmaßstab multipliziert) einen Kreisdurchmesser auf einem Print, der bei einem gegebenen, beispielsweise standardisierten, Betrachtungsabstand im allgemeinen dem menschlichen Betrachter als ein einzelner Punkt erscheint. Jede Unschärfe, die diesen Bereich des Prints überschreitet, der gleich oder kleiner als der ist, der von diesem Kreis umfaßt wird, ist für ein bloßes Auge im Standardbetrachtungsabstand nicht sichtbar. Durch Verwendung der Unschärfekreiskriterien und der gemessenen nahen und fernen Motivabstände, ist ein Blendenöffnungswert definierbar, bei dem ein Bild mit einer tolerierbaren Unschärfe über den vollen Bereich der erforderlichen Tiefenschärfe erfaßt wird. Die resultierenden Teile des Bildes, die innerhalb der erforderlichen Tiefenschärfe liegen, erscheinen im Standardbetrachtungsabstand klar und scharf.
In der Kamerakonstruktion und in dem in dem O'Such '916-Patent beschriebenen Belichtungssteuerungssystem werden die Unschärfekreiskriterien, z. B. für Amateurfotokameras, auf einem Negativ für einen Kleinbildfilm als Festwert betrachtet, beispielsweise von ca. 0,005 cm (ca. 0,002"). Für Bilder mit höherer Schärfe, also für die mit professionellen Kameras aufgenommenen Bilder, können diese Kriterien auf 0,0025 cm (ca. 0,001") festgelegt werden. In jedem Fall wird für ein mit einer Amateurkamera aufgenommenes Standardprint von 9 cm mal 13 cm (ca. 3,5" · 5") ein Negativ typischerweise mit einem Vergrößerungsfaktor (hier auch als "Vergrößerungsmaßstab" bezeichnet) von 3,9-4 vergrößert, woraus ein Unschärfekreis von 0,020 cm (ca. 0,008") auf dem Print resultiert. Für einen Unschärfekreis von 0,0025 cm (ca. 0,001") auf dem Negativ betrüge der resultierende Unschärfekreis auf diesem Standardprint 0,010 cm (ca. 0,004"). Eine Bildunschärfe dieser Größenordnung ist normalerweise für das menschliche Auge nicht sichtbar, wenn dieses Print in einem Standardbetrachtungsabstand gehalten wird, beispielsweise von 25 cm (ca. 10"). Siehe hierzu auch Seiten 160- 161 von L. Stroebel et al., Photographic Materials and Processes (c)1986: Focal Press, Boston). Bei zunehmenden Vergrößerungsverhältnissen (beispielsweise durch Verwendung relativ kleiner Negative, beispielsweise des Filmtyps 110, der ein Vergrößerungsverhältnis von ca. 7,2 für ein Standardprint von 9 cm mal 13 cm (ca. 3,5" · 5") benötigt, im Unterschied zu dem Vergrößerungsverhältnis von 3,9-4 für einen Kleinbildfilm des Typs 135, oder durch Erzeugen zunehmend großer Prints von üblichen Negativgrößen, wie z. B. von Kleinbildfilmen des Typs 135), müssen die Unschärfekreiskriterien für das Negativ entsprechend reduziert werden, um den gleichen Unschärfekreis und damit die gleiche Bildschärfe auf dem Print beizubehalten.
Leider wird in dem O'Such '916-Patent ungeachtet der tatsächlichen Bildgröße ein fester Wert für die Unschärfekreiskriterien verwendet. Daher liefert das in diesem Patent beschriebene Belichtungssteuerungssystem möglicherweise nicht immer die optimale Belichtungseinstellung (und, soweit zutreffend, die richtige Blitzeinstellung) für Prints, die keine standardisierte Bildgröße aufweisen, was wiederum die mit diesem System erzielbare Qualitätsverbesserung einschränkt.
Obwohl man im Zuge der technischen Entwicklung versucht hat, wie das Taniguchi '275 Patent zeigt, die Bildverschlechterung zu begrenzen (durch ein völlig anderes Belichtungssteuerungssystem als das im O'Such '916-Patent beschriebene), die auf ein erhöhtes Bildrauschen (Körnigkeit) bei relativ hohen Vergrößerungsmaßstäben zurückzuführen ist, scheint dieser Versuch die nachteiligen Auswirkungen auf die Veränderung der Bildqualität nicht völlig auszugleichen, die aus Veränderungen der Bildgröße resultieren. Insbesondere das Taniguchi '275-Patent sieht eine Begrenzung des Vergrößerungsmaßstabs vor, sobald ein Fotograf, der einen Film mit relativ hoher Empfindlichkeit verwendet (beispielsweise über ISO (ASA) 400), und der daher eine relativ grobe Körnung aufweist, eine relativ große "Pseudobrennweite" wählt.
Demnach besteht weiterhin der Bedarf nach einem automatischen Belichtungssystem zur Verwendung in einer Kamera, die nicht nur die Schwierigkeiten und Unsicherheiten verringert, die mit dem Einsatz der derzeit verfügbaren Automatikkameras zusammenhängen, derart, daß Bilder unter einer Vielzahl unterschiedlicher Beleuchtungsbedingungen aufgenommen werden können, sondern daß auch Bilder erzeugbar sind, die eine weitere Steigerung des Qualitätsniveaus im Vergleich zu dem Niveau aufweisen, das mit den nach dem Stand der Technik bekannten Belichtungssteuerungssystemen erzielbar ist. In dieser Hinsicht besteht jetzt insbesondere ein Bedarf nach einem Belichtungssteuerungssystem, das nicht nur die Belichtungseinstellungen nach Szenenanforderungen und Filmqualität automatisch für ein zu erfassendes Bild wählt, wie es das in dem O'Such '916-Patent beschriebene System vorsieht, sondern das diese Einstellungen auch anhand der resultierenden Bildgröße dieses Bildes und/oder der für dieses Bild gewählten Aufnahmeart ausgleicht.
Diese und andere Nachteile in Kameras, die dem Stand der Technik entsprechende automatische Belichtungssysteme verwenden, werden nach den Ausführungen der vorliegenden Erfindung im wesentlichen überwunden.
Umfang und Geltungsbereich der Erfindung sind in den anhängenden Ansprüchen dargelegt. (Es sei darauf hingewiesen, daß die Beschreibung weitere Aspekte und Ausführungsbeispiele umfaßt, die nicht von der vorliegenden Erfindung abgedeckt sind, siehe hierzu EP-A-0596347 und EP-A-596416.)
Wir konnten feststellen, daß Änderungen der Bildunschärfe nicht allein auf Änderungen des Vergrößerungsmaßstabs zurückzuführen sind, wie dies nach dem Stand der Technik bislang angenommen wurde, sondern auch auf Änderungen des Abstands (d. h. des "Betrachtungsabstands"), durch den ein resultierendes Bild betrachtet wird. Wir konnten feststellen, daß sowohl der Vergrößerungsmaßstab als auch der Betrachtungsabstand die wahrgenommene Bildunschärfe unabhängig voneinander beeinträchtigen und somit beide zu berücksichtigen sind, um die resultierende Unschärfe vollständig und genau zu kennzeichnen, die aus jeglicher Änderung der Bildgröße resultiert.
Wir konnten eine wahrnehmbare Beziehung zwischen dem Betrachtungsabstand und der Bildgröße feststellen, die es uns erlaubt, die Auswirkung auf die Bildunschärfe auf einem angezeigten Bild genau zu quantifizieren und somit auch auf die Unschärfekreiskriterien für ein entsprechendes Negativ, die aus einer Änderung der Bildgröße dieses Bildes resultieren. Im Unterschied zu der bisherigen Ansicht einschlägiger Fachleute sind Änderungen im Betrachtungsabstand nicht einfach eine lineare Funktion von Änderungen der Bildgröße.
Angesichts dieses Sachverhalts haben wir einen sogenannten "Bildgrößenfaktor" (DSF/Display Size Factor) entwickelt, der Änderungen der Unschärfekreiskriterien und des sogenannten Brenntweitenfaktors kennzeichnet, und zwar in Abhängigkeit von unabhängigen Änderungen des Vergrößerungsmaßstabs und des wahrnehmbaren Betrachtungsabstands für eine gewünschte Änderung der zum Zeitpunkt der Bilderfassung angegebenen Bildgröße, um die Parametereinstellungen für den im O'Such '916-Patent beschriebenen Optimierungsprozeß zu verändern, um einwandfreie Belichtungsparametereinstellungen für eine gewünschte Bildgröße zu erzielen. Insofern, als daß der Bildgrößenfaktor sich unabhängig mit Änderung des Vergrößerungsmaßstabs ändert, kann dieser Faktor auch benutzt werden, um Änderungen in der Aufnahmeart für eine konstante Bildgröße zu kennzeichnen.
Erfindungsgemäß wird ein Filmcodierer mit der Kamera benutzt, um Daten aufzuzeichnen, die die vom Fotografen zum Zeitpunkt der Bilderfassung gewählte, gewünschte Bildgröße und/oder den gewünschten Vergrößerungsmaßstab angeben (allgemein einer Aufnahmeart zugeordnet). Die gewählte Größe und Aufnahmeart werden vom Fotografen durch eine entsprechende Einstellung eines oder mehrerer, am Kameragehäuse angeordneter, zugeordneter Schalter gewählt. Die resultierenden Daten werden auf dem Film aufgezeichnet und sind allgemein in Nähe des Bildfeldes angeordnet, auf dem sich das momentan erfaßte Bild befinden wird. Die Bildgröße und die Aufnahmeart werden in dem von der Kamera durchgeführten Belichtungsprozeß ebenfalls verwendet, und zwar in Verbindung mit szenengestützten Messungen und gespeicherten Daten zur Filmqualität, um optimale Belichtungsparameter zu wählen (und soweit zutreffend, Blitzparameter), die eine Änderung der Bildgröße, abweichend von einer Standardgröße, auf eine gewünschte Größe vollständig berücksichtigen, sowie eine Änderung der effektiven Brennweite, die der Bildgröße zugeordnet ist. Sobald diese Parametereinstellungen ermittelt und die Verschlußzeit und der Blendenwert automatisch darauf eingestellt worden sind (und soweit zutreffend, die Blitzparameter), wird der Verschluß (und der Blitz) ausgelöst, und das Bild wird fotografisch aufgezeichnet. Während der Laborverarbeitung liest ein Fotoprinter die dem Bildfeld zugeordneten Daten ein und stellt den Vergrößerungsmaßstab zur Vergrößerung des fotografierten Bildes derart ein, daß ein Print in der gewünschten Bildgröße erzeugt wird, das die gewünschte Aufnahmeart aufweist. Da die Belichtungsparameter (und die Blitzparameter) für diese bestimmte Aufnahmeart und Bildgröße - statt für eine normale Aufnahmeart und eine angenommene Standardbildgröße - gewählt wurden, weist das resultierende Bild als Print, d. h. in der tatsächlichen Darstellung, ein höheres wahrnehmbares Qualitätsniveau auf, als bisher erreichbar war. Erfindungsgemäß hergestellte Bilder besitzen daher durchgehend ein höheres Qualitätsniveau über einen weiten Bereich von Bildgrößen, insbesondere bei nicht standardisierten Bildgrößen, und Aufnahmearten, als dies bislang nach dem Stand der Technik erzielbar war.
Innerhalb der eigentlichen Kamera werden die gewählte Bildgröße und Aufnahmeart benutzt, um - typischerweise anhand einer Transformationstabellenoperation - einen entsprechenden Wert des Bildgrößenfaktors zu ermitteln. Dieser Bildgrößenfaktor wird dann benutzt, um die Werte für Unschärfekreiskriterien und Brennweitenfaktor einwandfrei einzustellen. Die resultierenden eingestellten Werte werden dann anstelle der zuvor festgelegten Werte in einem Belichtungssteuerungsprozeß benutzt, um die optimalen Belichtungsparameter (und soweit zutreffend, die Blitzparameter) für die zu fotografierende Szene und - gleichermaßen wichtig - für die jeweilige Größe und effektive Brennweite des Bildes zu ermitteln, das schließlich daraus resultiert.
In bezug auf den eigentlichen Belichtungssteuerungsprozeß werden die Erstwerte für die verschiedenen Belichtungsparameter (einschließlich der Belichtungseinstellungen, wie Verschlußzeit und Blendenwert und, soweit zutreffend, der Blitzparameter) für jede fotografische Situation ermittelt, d. h. einschließlich einer zu fotografierenden Szene, des verwendeten Films und der Kamera (einschließlich eines Objektivs und, soweit verwendet, einer Aufhellbeleuchtung, wie diese durch eine Blitzeinrichtung vorgesehen wird), die eine Belichtung der Szene entsprechend der Meßbasis erzeugt. Diese Belichtung entsprechend der Meßbasis ist typischerweise eine ISO-Normalbelichtung.
Sobald die Erstwerte für diese Parameter ermittelt worden sind, werden korrespondierende Wert dieser Parameter ermittelt, die - im wesentlichen unabhängig von den ISO/ANSI-Belichtungsnormen - die tatsächlichen Anforderungen der Szene erfüllen und auf die ausgewählte Bildgröße und verwendete Aufnahmeart abgestimmt sind. Beispielsweise würden die Szenenanforderungen unter Umgebungslicht eine Verschlußzeit erfordern, die ausreichend kurz ist, um die verwacklungsbedingte Bildunschärfe wirksam zu reduzieren (auf die gewählte Bildgröße abgeglichen), und einen Blendenwert, der eine ausreichende Tiefenschärfe ermöglicht, um bei ausreichender Schärfe sowohl das primäre Motiv als auch den Hintergrundbereich der Szene zu erfassen. Je nach den Unterschieden, die zwischen den ersten und den korrespondierenden Werten dieser Parameter bestehen, beispielsweise dem Blendenwert und der Verschlußzeit, wird der Erstwert eines oder mehrerer dieser Parameter auf einen neuen Wert eingestellt, soweit diese Vorgehensweise ein Bild erzeugt, das ein Qualitätsniveau aufweist, welches mindestens gleich und vorzugsweise höher als das eines Bildes der gleichen Szene ist, das mit der Basisbelichtung erzeugt würde. Die neuen Werte dieser Parameter werden dann zusammen mit jeglichen unveränderten Werten dieser Parameter, soweit zutreffend, an die Objektiv- und Verschlußmechanismen der Kamera übergeben, um nachfolgend den Film zu belichten und ein Bild der Szene zu erfassen. Eine "zusätzliche Systemempfindlichkeit" wird als kumulatives Maß der Änderung verwendet, die in der resultierenden Belichtung zwischen den Erst- und den korrespondierenden Werten der Belichtungsparameter verfügbar ist. Die zusätzliche Systemempfindlichkeit wird, soweit diese auftritt, nach Priorität und schrittweise genutzt, um verschiedene Belichtungsparameter zu ändern (einschließlich der Belichtungseinstellungen und, soweit zutreffend, der Blitzparameter), um weitere Verbesserungen in der Bildqualität vorzusehen.
Jede fotografische Situation wird separat beurteilt, um zu ermitteln, ob eine "zusätzliche Systemempfindlichkeit" für diese Situation besteht und, falls dies so ist, wie diese "zusätzliche Systemempfindlichkeit" am besten benutzt werden kann, um die resultierende Qualität eines fotografierten Bildes dieser Szene wirksam zu verbessern.
Die "zusätzliche Systemempfindlichkeit" ist einfach als die Empfindlichkeit (als Maß der logarithmischen Belichtung) definiert, die in dem fotografischen System über die "Systemempfindlichkeit" hinaus zur Verfügung steht (einschließlich der Kamera, des Objektivs, des Films und, soweit benutzt, einer Blitzeinrichtung). Die "Systemempfindlichkeit" ist die Filmempfindlichkeit, die erforderlich ist, um die Anforderungen der derzeit zu fotografierenden Szene (die "Szenenstandardanforderungen") zu erfüllen. Insbesondere ist die Systemempfindlichkeit das Maß der Belichtung, als Maß der logarithmischen Belichtung, das typischerweise bei Verwendung der ISO/ANSI-Belichtungsnormen erforderlich ist, um eine ISO-Normalbelichtung der aktuellen Szene vorzusehen. Dort, wo die verfügbare Empfindlichkeit des fotografischen Systems lediglich die von der Szene erforderliche Empfindlichkeit erfüllt, werden entsprechende erste Belichtungsparameter ("Grundparameter"), also die Belichtungseinstellungen einschließlich von z. B. des Blendenwerts und der Verschlußzeit und, soweit zutreffend, der Blitzparameter, derart zum Fotografieren der Szene gewählt, daß die Verschlußzeit wahrscheinlich ausreichend kurz wäre, um im wesentlichen alle nachteiligen Auswirkungen durch Verwackeln der Kamera auf das resultierende, fotografierte Bild zu vermeiden, während der Blendenwert wahrscheinlich eine ausreichende Tiefenschärfe in dem fotografierten Bild vorsehen würde, um die Dicke des Motivs in der Szene vollständig abzudecken. Die Belichtungseinstellungen würden ein Bild erzeugen, das ein Belichtungs- und Qualitätsniveau aufweist, das mindestens gleich dem im ISO-Normalbelichtungspunkt ist.
Wenn in einer fotografischen Situation "zusätzliche Systemempfindlichkeit" vorhanden ist, d. h. es ist Systemempfindlichkeit vorhanden, die über die für die Szene erforderliche Empfindlichkeit hinausgeht, nutzt der erfindungsgemäße Prozeß diese zusätzliche Systemempfindlichkeit, um die ersten Belichtungsparameter derart zu verändern, daß die Bildqualität über diejenige hinaus verbessert wird, die durch Einhalten der ISO/ANSI-Belichtungsnormen erzielbar ist.
Angesichts dieser Tatsache beruht der erfindungsgemäße Prozeß durch Verwenden der abgestimmten Unschärfekreiskriterien und des abgestimmten Brennweitenfaktors auf:
(a) Bestimmen des ersten Wertes der Belichtungsparameter, die erforderlich sind, um eine Grundbelichtung einer zu fotografierenden Szene zu ermöglichen, und zwar unter Berücksichtigung der gewählten Bildgröße und der Aufnahmeart;
(b) Ermitteln korrespondierender Belichtungsparameter, die - für die gewählte Bildgröße und die verwendete Aufnahmeart - tatsächlich den Szenenanforderungen entsprechen, etwa unter Berücksichtigung der Kameraverwackelung und der erforderlichen Tiefenschärfe;
(c) In Ansprechen auf Unterschiede zwischen den ersten und den korrspondierenden Belichtungsparametern ermitteln, ob eine zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, und falls ja, das Maß der zusätzlichen Systemempfindlichkeit ermitteln, das zum Fotografieren der Szene zur Verfügung steht;
(d) Nutzen, soweit möglich, der zusätzlichen Systemempfindlichkeit in einer vorbestimmten, priorisierten und schrittweisen Form, um die Grundbelichtungsparameter derart abzuwandeln, daß eine Belichtung der Szene vorgesehen wird, die für die ausgewählte Bildgröße und Aufnahmeart ein Qualitätsniveau aufweist, das mindestens gleich, und in vielen Fällen deutlich besser ist als das Qualitätsniveau, das unter Verwendung der ersten, d. h. ISO-Normalbelichtungseinstellungen, erzielbar wäre.
Vorteilhafterweise wird der erfindungsgemäße Prozeß mit Umgebungslichtzuständen, Aufhellblitzzuständen und Vollblitzzuständen fertig. Im deutlichen Unterschied dazu, was in den Automatikkameras nach dem bekannten Stand der Technik abläuft, verletzt unser erfindungsgemäßes System - soweit erforderlich - vorteilhaftermreise die ISO/ANSI-Belichtungsnormen, um - soweit erforderlich - die Belichtungsparameter (einschließlich, ohne darauf begrenzt zu sein, des Blendenwerts und der Verschlußzeit) auf Werte einzustellen, die die Bildqualität tatsächlich über das Qualitätsniveau hinaus verbessern, das sich aus der Verwendung der ISO/ANSI-Belichtungsnormen ergibt, d. h. aus der Verwendung einer ISO-Normalbelichtung (d. h. Intensität multipliziert: mit der Belichtungszeit) und der resultierenden ISO-Normalbelichtungseinstellungen.
Abgesehen von dem Gesamtkonzept, bei dem ermittelt wird, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer bestehenden fotografischen Situation vorhanden ist, und unter Nutzung dieser zusätzlichen Systemempfindlichkeit durch beispielsweise ein vorbestimmtes Prioriätsschema derart, daß die Qualität des schließlich angezeigten Bildes verbessert wird, insbesondere angesichts der benutzerseitigen Wahl der Bildgröße und/oder der Aufnahmeart zum Zeitpunkt der Bilderfassung, umfaßt unsere Erfindung mehrere bevorzugte Merkmale, die unabhängig davon verwendbar sind.
Zunächst umfaßt ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, das ohne Schwierigkeiten in derzeit verfügbaren und insbesondere in preisgünstigen Kameras verwendbar ist, das Auswählen einer geeigneten Verschlußzeit, abhängig vom Kehrwert der Brennweite, multipliziert mit dem sogenannten ABGEGLICHENEN_BRENNWEITENFAKTOR (geeignet für eine benutzerseitig angegebene Bildgröße), um die Kameraverwackelung zu minimieren.
Das derartige Auswählen einer Verschlußzeit wäre insbesondere in Kameras mit einem Zoomobjektiv sinnvoll, bei denen sich die Brennweite und damit die kleinste Verschlußzeit mit der veränderten Zoomeinstellung des Objektivs ändert. In diesem Fall könnten Messungen der tatsächlichen Echtzeitverwacklungsdaten aus dem erfindungsgemäßen Prozeß entfallen und durch geeignete, vorbestimmte Konstanten ersetzt werden, die während der Fertigung eingestellt werden, um einen erwarteten Wert der benutzerseitig eingeführten Kameraverwackelung näherungsweise zu bestimmen, dem die Kamera ausgesetzt wird. Die Kamera würde eine oder mehrere derartige Konstanten speichern. Wenn mehrere Konstanten gespeichert werden, könnte der Benutzer jede gewünschte Konstante wählen, indem er einen an der Kamera angeordneten Schalter entsprechend einstellt.
Des weiteren können Kameras beliebiger Komplexität durch Verwenden des BILDGRÖSSENFAKTORS mühelos hervorragende Bilder liefern, die für nicht standardisierte Bildgrößen mit Sicherheit ein Qualitätsniveau aufweisen, das größer als das derzeit erzielte ist. Insofern, als daß der Bildgrößenfaktor sowohl von dem Vergrößerungsmaßstab als auch von dem Betrachtungsabstand abhängt, kann praktisch jede Bildgröße, ob abgeschnitten oder vollformatig, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren abgedeckt werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung, das verwendbar ist, um die Bildqualität in preisgünstigen Kameras zu erhöhen, insbesondere in derartigen Kameras, die mit einem Fixfokus-Objektiv ausgestattet sind, dem Fotografen jedoch die Möglichkeit eröffnen, während der Bilderfassung eine nicht standardisierte Bildgröße und/oder eine nicht standardisierte (d. h. andere) Aufnahmeart zu wählen (z. B. Pseudo- Teleaufnahme oder Pseudo-Panoramaufnahme), umfaßt das Einstellen des Blendenwerts derart, daß die erforderliche Tiefenschärfe für die gewählte Bildgröße und Aufnahmeart vorgesehen wird, und das Erhöhen des Verschlußzeitenwerts, d. h. Verkürzen der Zeit, während der der Verschluß geöffnet ist, um eine zunehmende Bildunschärfe auszugleichen, die ansonsten aus der Wahl einer derartigen, nicht standardisierten Bildgröße und Aufnahmeart resultieren würde. Für eine standardisierte Bildgröße und eine standardisierte Aufnahmeart (d. h. keine Pseudo-Teleaufnahme oder keine Pseudo-Panoramaufnahme) würde zunächst eine erste Blendenwerteinstellung bestimmt, die den Szenenanforderungen insofern entspricht, als daß eine ausreichende Tiefenschärfe vorgesehen wird, um den gesamten Bereich der Betrachtungsabstände abzudecken (z. B. von 1,2 m (ca. 4 Fuß) bis unendlich), ohne das Kameraobjektiv neu zu fokussieren. Anschließend würde ein erster Verschlußzeitenwert bestimmt, etwa wie durch Verwenden eines sogenannten BRENNWEITENFAKTORS dargestellt, um eine Verschlußzeit abhängig von der längsten Zeit zu bestimmen, während der die Kamera ruhig gehalten werden kann. Wenn der Fotograf eine nicht standardisierte Bildgröße und/oder eine andere Aufnahmeart wählte, würde die Blendenwerteinstellung auf eine neue Einstellung eingestellt, die aufgrund der Bildunschärfe, die ansonsten entstünde, die gleiche Tiefenschärfe und den gleichen Unschärfenkreis auf dem Print zwischen der standardisierten und der gewählten, nicht standardisierten Bildgröße sowie zwischen der standardisierten und der gewählten, nicht standardisierten Aufnahmeart beibehält. Die für die standardisierte Bildgröße geeignete maximale Blendenwerteinstellung würde vor Erfassen des Bildes mit dem Kehrwert des Bildgrößenfaktors multipliziert, um den maximalen Blendenwert zu erhalten, der für die nicht standardisierte Bildgröße und für die nicht standardisierte Aufnahmeart geeignet ist. Unter Berücksichtigung dieser neuen Blendeneinstellung würde die Verschlußzeit dann mehrfach um den Wert des BILDGRÖSSENFAKTORS erhöht, um die zunehmende Unschärfe auszugleichen, die andernfalls in dem Bild der nicht standardisierten Größe und/oder in der nicht standardisierten Aufnahmeart auftreten würde. Auf diese Weise würde die erste Verschlußzeit im wesentlichen entsprechende niedrigere Grenzen (d. h. eine kleinste nutzbare Verschlußzeit für das aktuelle zu erfassende Bild und eine größte Blendenöffnung) für das momentan erfaßte Bild definieren. Durch Verwenden dieser einfachen Technik würde eine preisgünstige Kamera, die nicht die Funktionen besitzt, um das Vorhandensein einer zusätzlichen Systemempfindlichkeit zu erkennen und diese zu nutzen, dennoch implizit die Systemempfindlichkeit benutzen, und zwar durch eingeschränktere Einstellungen für Blendenwert und Verschlußzeit, derart, daß eine erhöhte Bildunschärfe ausgeglichen wird, die ansonsten auf dem Print aufträte, würde man ein Bild auf einem üblichen Negativ von einer standardisierten auf eine nicht standardisierte Bildgröße und/oder Aufnahmeart vergrößern.
Ein anderer wesentlicher Teil des erfindungsgemäßen Prozesses umfaßt das Verwenden des BILDGRÖSSENFAKTORS in Kameras, die Autofokuszonen benutzen, um diesen Kameras zu ermöglichen, bei der nachfolgenden Vergrößerung Bilder in nicht standardisierten Größen und/oder Aufnahmearten zu liefern, die in einer Anzahl von Fällen eine deutlich höhere Qualität gegenüber den bisherigen aufweisen. Insofern, als daß die Tiefenschärfe eine Funktion des Unschärfenkreises und des Blendenwertes ist, ergibt der Kehrwert des Bildgrößenfaktors bei Multiplikation mit dem Blendenwert des benutzten Objektivs eine abgestimmte Blendenwerteinstellung, die den Unschärfenkreis und die Tiefenschärfe auf einem Print zwischen nicht standardisierten und standardisierten Bildgrößen und/oder dazwischen beibehält, z. B. einer Pseudo-Teleaufnahme oder einer Pseudo-Panoramaaufnahme und einer standardisierten Aufnahmeart. Demnach wird in Kameras nach dem Stand der Technik, die ein gewisses Maß an Belichtungssteuerung und verschiedene Autofokuszonen umfassen, jedoch eindeutig keine Motivdickenmessung, der maximale Blendenwert, der für die angegebene Anzahl von Autofokuszonen geeignet ist, häufig während der Konstruktion und Herstellung der Kamera derart bestimmt, daß dies der Wert ist, der eine gewünschte Tiefenschärfe beeinträchtigt, um ein Überlagern der Autofokuszonen zu ermöglichen, so daß es möglich ist, Bilder von Motiven in nahezu jedem Abstand zu erfassen, während ein gegebener, vorbestimmter Unschärfenkreis erhalten bleibt. Durch Einbeziehen und Verwenden des Bildgrößenfaktors können diese Kameras bei benutzerseitiger Wahl einer nicht standardisierten Bildgröße oder Aufnahmeart in erheblichem Maße eine höhere Bildqualität liefern. Insbesondere der maximale Blendenwert für jede Autofokuszone würde ein während der Konstruktion der Kamera bestimmter erster Wert sein, der dann vor dem Erfassen der Bilder mit dem Kehrwert des Bildgrößenfaktors multipliziert wird. Die resultierende Verschlußzeit würde ebenfalls ein mit dem Bildgrößenfaktor multiplizierter Erstwert sein. Durch derartiges Einstellen des Blendenwertes und der Verschlußzeit für jede dieser Zonen würde der Unschärfenkreis auf dem Print für nicht standardisierte Bildgrößen und/oder für nicht standardisierte Aufnahmearten beibehalten werden. Wenn die maximale Blendenwerteinstellung auf diese Weise nicht geändert würde, könnte das Bild aus einer resultierenden, nicht standardisierten Bildgröße oder einer nicht standardisierten Aufnahmeart, insbesondere bei relativ dicken Motiven oder Motiven, die nahe dem Schnittpunkt benachbarter Autofokuszonen angeordnet sind, wegen der höheren Bildunschärfe bei der nicht standardisierten Bildgröße oder der nicht standardisierten Aufnahmeart, die sich aus dem größeren Vergrößerungsmaßstab ergibt, unscharf erscheinen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine grafische Darstellung verschiedener Kennwerte, und zwar Dichte abgetragen gegen log. Belichtung, Körnigkeit gegen log. Belichtung, relative Sättigung gegen log. Belichtung und Modulationsübertragung bei 15 Zyklen/mm gegen log. Belichtung für eine einzelne Schicht eines typischen fotografischen Farbnegativfilms, der mit dem erfindungsgemäßen Prozeß verwendbar ist;
Fig. 2 ein Hardware-Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Schaltung auf übergeordneter Ebene, die den erfindungsgemäßen Belichtungssteuerungsprozeß in einer fotografischen Kamera implementiert;
Fig. 3 die Kategorien von Eingabe- und Ausgabeparametern, die dem erfindungsgemäßen Prozeß 300 zur Optimierung der automatischen Belichtung zugeordnet sind;
Fig. 3A ein Ablaufdiagramm auf übergeordneter Ebene des in Fig. 3 gezeigten erfindungsgemäßen Prozesses 300 zur Optimierung der automatischen Belichtung;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm auf übergeordneter Ebene des in Fig. 3A gezeigten Belichtungsbestimmungsprozesses 350;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm auf übergeordneter Ebene des in Fig. 4 gezeigten Bestimmungsprozesses 420 zur Verwendung einer Aufhellblitzbelichtung;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm des in Fig. 5 gezeigten Bestimmungsschrittes 520 für die Verbesserung der Aufhellblitzbelichtung;
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm auf übergeordneter Ebene des ebenfalls in Fig. 4 gezeigten Prozeß 430 zur Berechnung einer Aufhellbitzbelichtung;
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm auf übergeordneter Ebene des in Fig. 4 gezeigten Bestimmungsprozesses 450 zur Verwendung einer Vollblitzbelichtung;
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm des in Fig. 8 gezeigten Bestimmungsprozesses 820 zur Verwendung einer Standardblitzbelichtung;
Fig. 10 ein Ablaufdiagramm des ebenfalls in Fig. 8 gezeigten Korrekturschrittes 830 für eine Hintergrundmotiv-Blitzbelichtung;
Fig. 11 ein Ablaufdiagramm auf übergeordneter Ebene des ebenfalls in Fig. 4 gezeigten Prozesses 460 zur Berechnung und Nutzung zusätzlicher Systemempfindlichkeit;
Fig. 12 ein Ablaufdiagramm des in Fig. 11 gezeigten Schrittes 1110 zur Bestimmung und Nutzung der zusätzlichen Empfindlichkeit durch Umgebungslicht;
Fig. 13 ein Ablaufdiagramm des ebenfalls in Fig. 11 gezeigten Schrittes 1120 zur Bestimmung und Nutzung der zusätzlichen Aufhellblitzempfindlichkeit;
Fig. 14 ein Ablaufdiagramm des ebenfalls in Fig. 11 gezeigten Schrittes 1130 zur Bestimmung und Nutzung der zusätzlichen Empfindlichkeit bei Vollblitz;
Zum besseren Verständnis wurden, soweit möglich und sinnvoll, gleiche Bezugsziffern zur Bezeichnung der in allen Figuren gleichen Elemente verwendet.
Nach Lesen der nachfolgenden Beschreibung werden einschlägige Fachleute ohne Schwierigkeiten beurteilen können, daß der hier beschriebene erfindungsgemäße Prozeß in einer beliebigen Bilderfassungsvorrichtung verwendbar ist und insbesondere in einer beliebigen fotografischen Kamera aus einer großen Palette von Kameras, die sehr unterschiedliche Filmformate verwenden, sowie in Verbindung mit Fotolaboreinrichtungen, die verschiedene Bildgrößen herstellen können, derart, daß eine automatische Belichtungssteuerung und eine insgesamt verbesserte Bildqualität vorgesehen wird. Des weiteren sind erhebliche Teile des erfindungsgemäßen Prozesses, wie nachfolgend beschrieben, in einer Kamera verwendbar, und zwar unabhängig von dem verbleibenden Rest dieses Prozesses, um entsprechende schrittweise Verbesserungen der gesamten Bildqualität vorzusehen. Um die nachfolgende Erörterung zu vereinfachen, wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Verwendung einer Kleinbild-Fotokamera beschrieben.
Im Verlauf der gesamten Erörterung wird wiederholt von "Vergrößern" (oder "Verkleinern") der Verschlußzeit und von "Vergrößern" (oder "Verkleinern") des Blendenwerts die Rede sein. Zur Erklärung sei darauf hingewiesen, daß unter Vergrößern (Verkleinern) einer Verschlußzeit zu verstehen ist, daß man die Geschwindigkeit des Verschlusses derart verändert, daß sich die Zeit, während der der Verschluß geöffnet ist, verkleinert (vergrößert). In dieser Hinsicht vergrößern sich die Verschlußzeiten, wenn der numerische Wert des Nenners eines Bruchwertes der Verschlußzeit größer wird, d. h. beispielsweise von 1/125 auf 1/250 Sekunden. Unter Vergrößern (Verkleinern) eines Blendenwertes ist zu verstehen, daß sich der Blendenwert derart verändert, daß sich die tatsächliche Größe der Blendenöffnung verkleinert (vergrößert). In dieser Hinsicht vergrößert sich der Blendenwert immer dann, wenn der numerische Wert der Blendenöffnung, gemessen in f-Blendenzahlen, größer wird, d. h. beispielsweise von f/11 auf f/22, und die zugehörige physische Größe (der Öffnungsdurchmesser) der Blende kleiner wird.

A. Definition und Qualitätseinschränkungen einer ISO-Normalbelichtung

Um die Grundprinzipien des erfindungsgemäßen Prozesses vollständig zu verstehen, bezieht sich die Erörterung zunächst darauf, wie ein ISO-Normalbelichtungspunkt für den Film allgemein ermittelt wird, um dann über zahlreiche Beispiele den Begriff der "zusätzlichen Systemempfindlichkeit" vorzustellen. Anschließend wird erörtert, wie "zusätzliche Systemempfindlichkeit" in einer fotografischen Situation auftreten kann und am besten nutzbar ist, um die Bildqualität zu verbessern. Danach wird die verwendete Hardware zur Implementierung des erfindungsgemäßen Prozesses beschrieben, gefolgt von einer detaillierten Erörterung des gesamten erfindungsgemäßen Prozesses selbst.
Fig. 1 zeigt verschiedene Kennwerte, und zwar Dichte, abgetragen gegen log. Belichtung, Körnigkeit gegen log. Belichtung, relative Sättigung gegen log. Belichtung und Modulationsübertragung bei 15 Zyklen/mm gegen die log. Belichtungskurven 10, 20, 30 bzw. 40, und zwar für eine einzelne Schicht eines typischen fotografischen Farbnegativfilms, der mit dem erfindungsgemäßen Prozeß verwendbar ist. Wie anhand von Kurve 10 gezeigt, bleibt die Dichte bei einem Mindestwert Dmin relativ konstant, bis die Schicht mit einer Mindestbelichtung Ea belichtet wird. Die Belichtung (E) ist nach der Standarddefinition ein Produkt der Beleuchtungsstärke (I), multipliziert mit der Zeit (t), während der der Film dieser Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist. Bis zum Erreichen der Mindestbelichtung Ea kann die Filmschicht keine Motivdetails oder Tonwertunterschiede aufzeichnen. Bei diesen niedrigen Belichtungspegeln kann daher kein Latentbild erzeugt werden. Bei zunehmenden log. Belichtungspegeln steigt die Dichte im wesentlichen linear. Der Linearbereich ist durch die Belichtungswerte Ea und Eb gebunden. Diese Kurve vorausgesetzt, definiert ein Normalbelichtungspunkt die Empfindlichkeit der Filmschicht, gemessen in Belichtungswerten, bei der typischerweise eine vollständige, repräsentative Szene, und zwar bezogen auf den Tonwertumfang, in diesen linearen Teil der Kurve hineinpaßt, und wobei dieser Punkt typischerweise der kleinste Belichtungswert ist, der, bestimmt durch Sensitometrieanalyse der entwickelten Prints, ein Qualitätsprint in sogenannter "Erstqualität" erzeugt. Wie gezeigt ist dieser Punkt durch den Belichtungswert En definiert, der auf dem linearen Bereich der gegen Dichte und Belichtung abgetragenen Kurve 10 liegt. Mit einem derartigen Belichtungspunkt würden die mittleren Grautöne in einer Szene eine Belichtung erzeugen, die dem ISO- Normalbelichtungspunkt zugeordnet ist, während hellere und dunklere Tonbereiche der Szene im Vergleich zu den mittleren Tonbereichen Belichtungen erzeugen würden, die jeweils oberhalb bzw. unterhalb der Dichte lägen, die bei diesem Punkt auf der Kurve erzeugt würden. Der lineare Bereich kann sich beispielsweise über zwei volle Werte unter den ISO-Normalbelichtungspunkt und bis zu acht Werte über den ISO-Normalbelichtungspunkt erstrecken. Der ISO- Normalbelichtungspunkt für diesen Film als Ganzes ist als Funktion der Werte der ISO-Normalbelichtungspunkte für alle einzelnen lichtempfindlichen Schichten des Films ableitbar. Die ISO (ASA)-Filmempfindlichkeit wird von der Belichtung Es definiert, die erforderlich ist, um einen bestimmten Bilddichtewert auf jeder Filmschicht zu erzeugen. Der Blendenwert und die Verschlußzeiteinstellungen, die eine Belichtung am Normalbelichtungspunkt für eine Filmschicht erzeugen werden, lassen sich leicht bestimmen, indem man die Werte für die ISO (ASA)- Filmempfindlichkeit und die Beleuchtungsstärke in eine ISO-Standardmeßgleichung einsetzt (Gleichung (1) in der nachfolgenden Besprechung) und ein Ergebnis berechnet. Siehe ANSI-Norm (American National Standards Institute) "American National Standard for Colour Negative Films for Still Photography - Determination of ISO Speed ANSI PH 2.27-1987" und ISO-Norm 588-1979, wobei die erstgenannte ANSI-Norm die letztgenannte ISO-Norm zum Bestimmen der Filmempfindlichkeit übernimmt; und ANSI-Norm (American National Standards Institute) PH 3.49-1971 "American National Standard for General Purpose Photographic Exposure Meters" (in ihrer Gesamtheit ohne Änderung 1987 neu bestätigt als ANSI-Norm PH 3.49-1987) [nachfolgend als ANSI-Norm 3.49-1987 bezeichnet], und insbesondere Seite 21 daraus, hinsichtlich der ISO-Standardmeßgleichung. Für eine detaillierte Beschreibung der Dichte- gegenüber der Belichtungskennwerte und Filmempfindlichkeit sei der Leser auf L. Stroebel et al., Photographic Materials and Processes ((c)1986: Focal Press, Boston) und insbesondere auf die Seiten 42-56 daraus hingewiesen, sowie auf "The Technical Basis of Photographic Speed Determination or What is a Normal Exposure", SMPTE Journal, Band 88, Nr. 8, August 1979, Seiten 533-537. Zur Vereinfachung werden die geltenden Normen hier als die "ISO/ANSI-Belichtungsnormen" bezeichnet, wobei eine nach diesen Normen definierte Belichtung hier entweder als ISO-Standard- oder Normalbelichtung bezeichnet wird, und der Normalbelichtungspunkt als ISO-Normalbelichtungspunkt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegt der ISO-Normalbelichtungspunkt bei höheren Dichte- und Belichtungswerten auf der gegen Belichtung und Dichte abgetragenen Kurve als denen für den ISO (ASA) Empfindlichkeitspunkt.
Wenn ein Negativfilm mit zunehmend großen Belichtungswerten beaufschlagt wird, weist ein entsprechend von diesem Film angefertigtes Print, wie anhand der Kurve 20 gezeigt, eine abfallende Körnigkeit gegenüber der auf, die bei niedrigeren Belichtungswerten auftritt. Wie anhand der Kurven 30 und 40 gezeigt, können die Farbwiedergabe und Modulationsübertragung mit zunehmender Belichtung steigen.

B. Das Vorhandensein einer zusätzlichen Systemempfindlichkeit und dessen Nutzung zur Verbesserung der Bildqualität über die ISO-Normalbelichtung hinaus

Sobald der ISO-Normalbelichtungspunkt für einen gegebenen Film aus der Sensitometrieanalyse bestimmt ist, wird die Leistung dieses Films durch eine einzelne Zahl gekennzeichnet. Obwohl der Wert des ISO-Normalbelichtungspunktes einen gewissen Belichtungsspielraum aufweist, beziehen sich die dem Stand der Technik entsprechenden Automatikkameras lediglich auf den Einzelwert nach ISO-Normalbelichtungspunkt, um die Leistung eines Films vollständig zu kennzeichnen und den entsprechenden Blendenwert sowie die Verschlußzeiten zu bestimmen. Wie anhand von Fig. 1 deutlich wird, führen diese Kennwerte zu Nachteilen bei der Tonwertwiedergabe, der Schärfe, der Körnigkeit und der Farbwiedergabe, wodurch nicht immer ein Print in optimaler Bildqualität erzeugt wird. Das von einem Film herstellbare bestmögliche Print wird nicht notwendigerweise dadurch angefertigt, daß man ihn gemäß den 180/ANSI- Belichtungsnormen belichtet. Wie in Fig. 1 gezeigt, können eine verbesserte Bildschärfe und Farbwiedergabe sowie eine geringere Körnigkeit bei exzellenten Qualitätswerten erzielt werden, indem man diesen Film absichtlich in bezug zum ISO-Normalbelichtungspunkt überbelichtet.
Nachdem die Nachteile deutlich gemacht wurden, die es mit sich bringen, wenn man die Einstellungen des Blendenwerts und der Verschlußzeit nur nach dem ISO-Normalbelichtungspunkt richtet, wie dies nach dem Stand der Technik häufig der Fall ist, wird jetzt der Begriff der "zusätzlichen Systemempfindlichkeit" benutzt (der nachfolgend einfach synonym mit "zusätzliche Empfindlichkeit" benutzt wird), um die fotografischen Situationen zu definieren, in denen die Bildqualität über die hinaus verbessert werden kann, die durch die ISO (ASA)-Empfindlichkeit definiert ist. Erfindungsgemäß wird jede fotografische Situation, d. h. unter Einbeziehung der zu fotografierenden Szene, der gewünschten Bildgröße, des verwendeten Films und der Kamera (einschließlich eines Objektivs, und soweit verwendet, einer Szenenhilfsbeleuchtung, wie z. B. durch eine Blitzeinrichtung erzeugt) bewertet, um zu ermitteln, ob für diese Situation eine "zusätzliche Systemempfindlichkeit" vorliegt, und, falls dies so ist, zu ermitteln, wie sich diese "zusätzliche Systemempfindlichkeit" am besten nutzen läßt, um die resultierende Bildqualität wirksam zu verbessern.
"Zusätzliche Systemempfindlichkeit" ist einfach als die Empfindlichkeit definiert (nach log. Belichtung gemessen), die in dem fotografischen System über die "Systemempfindlichkeit" hinaus zur Verfügung steht (einschließlich der Kamera, des Objektivs, des Films und, soweit verwendet, einer Hilfsbeleuchtung, wie z. B. durch eine Blitzeinrichtung erzeugt). Die "Systemempfindlichkeit" ist der Wert der Filmempfindlichkeit, der notwendig ist, um die Anforderungen der momentan zu fotografierenden Szene ("Standardszenenanforderungen") zu erfüllen. Insbesondere ist die Systemempfindlichkeit der Belichtungswert, gemessen als log. Belichtung, der typischerweise durch Verwendung der sogenannten ISO/ANSI- Belichtungsnormen erforderlich wäre, um eine ISO-Normalbelichtung von der aktuellen Szene zu erhalten.
Wenn die im fotografischen System verfügbare Geschwindigkeit genau der für die Szene erforderlichen entspricht (incl. der gewünschten Bildgröße), würden entsprechende erste Belichtungseinstellungen ("Grundeinstellungen") (z. B. Blendenwert und Verschlußzeit) und, soweit zutreffend, Blitzparameter, durch Verwendung des erfindungsgemäßen Prozesses zum Fotografieren der Szene gewählt (und Vergrößern des daraus resultierenden Bildes auf die gewünschte Bildgröße), so daß die Verschlußzeit wahrscheinlich ausreichend kurz wäre, um im wesentlichen alle nachteiligen Auswirkungen der Kameraverwackelung auf das resultierende Bild zu vermeiden, während der Blendenwert ausreichend groß wäre, um in diesem Bild eine ausreichende Tiefenschärfe vorzusehen, die die gesamte Dicke des Motivs in der Szene erfaßt. Diese Belichtungseinstellungen würden zu einem Bild führen, das ein Belichtungs- und Qualitätsniveau aufweist, das mindestens gleich dem bei ISO-Normalbelichtungspunkt ist. Wo "zusätzliche Systemempfindlichkeit" vorhanden ist, d. h. eine zusätzliche Systemempfindlichkeit über die hinaus, die von der Szene gefordert wird, kann diese zusätzliche Systemempfindlichkeit benutzt werden, um die Belichtungeinstellungen derart zu verändern, daß die Bildqualität weiter verbessert wird, beispielsweise, wie nachfolgend detailliert erläutert, durch beabsichtigtes Überbelichten des Films - soweit geeignet - und Wählen einer kürzeren Verschlußzeit oder einer kleineren Blendenöffnung als nach den ISO/ANSI-Belichtungsnormen erforderlich wäre, oder, bei Blitzlichteinsatz, Drosseln der Blitzausgangsleistung und/oder Überfüllen.
Der Begriff der zusätzlichen Systemempfindlichkeit läßt sich deutlich verstehen, indem man drei verschiedene, einfache Beispiele für fotografische Situationen heranzieht, wo zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist und ein weiteres Beispiel, wo dies nicht der Fall ist. Zur Vereinfachung sei angenommen, daß ein Fotograf eine einheitliche Bildgröße für jedes dieser Beispiele gewählt hat. Nachdem dem Leser der Begriff der zusätzlichen Systemempfindlichkeit erläutert worden ist, sollen die Abwandlungen angesprochen werden, die durch Änderungen der gewählten Bildgröße und der Auswirkung auf die Belichtungseinstellungen erforderlich werden.
Zunächst sei ein Fall betrachtet, in dem ein Film mit einer ISO (ASA)-Empfindlichkeit von 100 benutzt werden soll, um eine Szene mit einem Lichtpegel oder einer Beleuchtungsstärke von ca. 72,75 Candela/m² (250 Fuß-Lambert) aufzunehmen. Diese Beleuchtungsstärke entspricht der, die typischerweise an einem bewölkten Tag zu erwarten ist. Diese Beleuchtungsstärke vorausgesetzt und unter Verwendung einer bekannten "Belichtungsfaustregel" (durch Gleichung (1) abgedeckt und nachfolgend erläutert), lassen sich die Belichtungseinstellungen für die ISO-Normalbelichtung leicht berechnen. Die Belichtung, die der Szenenbeleuchtungsstärke an einem typisch sonnigen Tag zugeordnet ist, also 291 Candela/m² (1000 Fuß-Lambert), würde eine Einstellung einer Blende von f/16 und einer Verschlußzeit gleich dem Kehrwert der ISO (ASA)-Empfindlichkeit verlangen, d. h. 1/100 Sekunde. Die Beleuchtungsstärke beträgt aber nicht also 291 Candela/m² (1000 Fuß-Lambert), sondern 72,75 Candela/m² (250 Fuß- Lambert). Das heißt, daß die Szenenbeleuchtungsstärke ein Viertel der eines sonnigen Tages entspricht, auf der die genannte Belichtungsfaustregel beruht. Insofern, als daß ein Belichtungswert, der eine Verdoppelung oder Halbierung der Lichtstärke darstellt, eine Änderung von 0,3 gemessen in log&sub1;&sub0; Belichtung entspricht, entspricht ein Viertel der Lichtstärke einem Abfall von 0,6 in der log&sub1;&sub0; Belichtung oder zwei Blendenwerten weniger. Dies bedingt, daß die Belichtungszeit entweder vervierfacht oder die Belichtungsintensität vervierfacht werden muß. Da sich die Belichtungsintensität proportional zu der Fläche der Objektivöffnung verhält, die wiederum eine Quadratfunktion des Öffnungsradius ist, macht ein Unterschied von einem einzigen Blendenwert die Verdoppelung oder die Halbierung der Beleuchtungsintensität aus. Um eine Szene an einem bewölkten Tag mit 72,75 Candela/m² (250 Fuß-Lambert) mit einer Verschlußzeit von 1/100 aufnehmen zu können, benötigt man einen Blendenwert von f/8. Es soll angenommen werden, daß das zu fotografierende Motiv aus zwei Personen besteht, von denen die erste ca. 1,8 m zum Kameraobjektiv entfernt steht und die zweite ca. 3,7 m. Unter Verwendung des Blendenwertes und der Brennweite des Objektivs läßt sich jetzt die Tiefenschärfe ermitteln. Es sei beispielsweise angenommen, daß für das verwendete Objektiv bei einem Blendenwert von f/8 eine Tiefenschärfe von 1,5 bis 4,5 m Aufnahmeabstand zur Kamera abgedeckt wird. Da die Tiefenschärfe sich von einer Entfernung aus erstreckt, die etwas vor der ersten Person liegt, bis zu einer Entfernung, die hinter der zweiten Person liegt, befindet sich das gesamte Motiv innerhalb des Tiefenschärfebereichs des Objektivs, und das fotografierte Bild beider Personen wird daher scharf sein. Zudem sei angenommen, daß die Motivbewegung oder die Kameraverwackelung bei dieser Verschlußzeit keine wahrnehmbare Unschärfe erzeugen. Die Belichtungseinstellungen mit einer Verschlußzeit von 1/100 Sekunde und einem Blendenwert von f/8 würden daher ausreichen, um die Szenenanforderungen zu erfüllen, und sie würden somit eine ausreichende Systemempfindlichkeit zum Fotografieren des Motivs an einem bewölkten Tag vorsehen. An diesem Punkt sei angenommen, daß statt des Films mit einer Empfindlichkeit von 100 ISO (ASA) ein Film mit einer Empfindlichkeit von 400 ISO (ASA) verwendet wird. Dieser Film erfordert nur 1/4 des verfügbaren Lichtes, das für den Film mit einer Empfindlichkeit von 100 ISO (ASA) erforderlich ist, um die gleiche Belichtungsdichte auf einem Negativ zu erzeugen. Das ermöglicht die Verwendung kürzerer Verschlußzeiten oder kleinerer Blendenwerte. Wenn die von den 130/ANSI-Normen definierten Belichtungseinstellungen streng verwendet würden, wie dies bei den nach dem Stand der Technik entsprechenden Automatikkameras der Fall ist, dann würde bei einer gleichbleibenden Verschlußzeit von 1/100 Sekunden durch die vierfache Empfindlichkeit des Films ein Abblenden um zwei Blendenwerte erforderlich sein, d. h. von f/8 auf f/16. Bei einem Blendenwert von f/16 würde die resultierende Tiefenschärfe von 1,5 bis 4,5 m auf 0,9 bis 9 m anwachsen. Obwohl die Tiefenschärfe deutlich über den Bereich hinaus angewachsen ist, der von der Szene benötigt wird, um eine ISO-Standardbelichtung zu erzielen, ist diese zusätzliche Tiefenschärfe für diese Szene einfach nicht erforderlich. Insofern, als daß die Szenenanforderungen bereits alle bei einer Verschlußzeit von 1/100 Sekunde und einem Blendenwert von f/8 erfüllt würden, hätte das Abblenden um zwei Werte auf f/16 zur Erhöhung der Tiefenschärfe in dieser fotografischen Situation keine wahrnehmbaren Auswirkungen auf die Bildqualität. Die zusätzliche Systemempfindlichkeit, die die Differenz der log. Belichtung zwischen dem ist, was derzeit verfügbar ist, und dem, was die Szene tatsächlich erfordert, und zwar durch eine typische 180/ANSI-Belichtung vorgegeben, beträgt in dieser Situation zwei Blendenwerte. Da die Bildqualität durch eine Vielzahl von Parametern bestimmt wird, also nicht nur durch die Tiefenschärfe, können die beiden Blenden an zusätzlicher Systemempfindlichkeit auf andere Weise genutzt werden, um die Bildqualität stärker zu verbessern, als dies hier der Fall sein würde. Wenn beispielsweise der Film mit einer Empfindlichkeit von ISO (ASA) 400 eine wahrnehmbare Qualitätsverbesserung durch Überbelichten aufweist, d. h. geringere Körnigkeit bei höherer Schärfe und besserer Farbwiedergabe, dann könnte die Verschlußzeit von 1/100 Sekunde und der Blendenwert von f/8 benutzt werden, um die erforderliche Tiefenschärfe zu erhalten, wobei der Film jedoch absichtlich um zwei Blenden überbelichtet würde, um die Bildqualität gegenüber der aus der ISO-Normalbelichtung resultierenden zu verbessern. Wenn der Film andererseits keine Qualitätsverbesserung durch Überbelichten aufweist, dann können die beiden Blenden an zusätzlicher Systemempfindlichkeit derart zur Verbesserung der Bildqualität genutzt werden, daß eine kürzere Verschlußzeit verwendet wird, um die verwackelungsbedingte Bildunschärfe weiter zu verringern.
Anstatt lediglich die Einstellungen vorzusehen, wie dies nach dem Stand der Technik der Fall ist, die eine ISO-Normalbelichtung ergeben (d. h. Beleuchtungsstärke (I), multipliziert mit der Zeit (t)), beruht der erfindungsgemäße Prozeß darauf, daß (a) die ersten Belichtungsparameter bestimmt werden (incl. Belichtungseinstellungen und, soweit zutreffend, Blitzparameter, deren Gesamtheit nachfolgend einfach als "Belichtungsparameter" bezeichnet werden), die für eine Grundbelichtung erforderlich sind, bei der es sich typischerweise um eine ISO-Normalbelichtung einer zu fotografierenden Szene handelt; (b) Ermitteln entsprechender Belichtungseinstellungen, die den Szenenanforderungen tatsächlich entsprechen, also beispielsweise die Kameraverwackelung und die erforderliche Tiefenschärfe für die gewählte Bildgröße und, wie nachfolgend detailliert beschrieben, eine derzeit verwendete Aufnahmeart; (c) Bewerten in Ansprechen auf Unterschiede zwischen den ersten und entsprechenden Belichtungseinstellungen, ob eine zusätzliche Systemempfindlichkeit besteht und, falls ja, das Maß der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, die beim Fotografieren dieser Szene verwendbar ist; und (d) soweit möglich, einwandfreies Verwenden dieser zusätzlichen Systemempfindlichkeit in vorbestimmter, insbesondere in prioritisierter und schrittweiser Form, um die Grundbelichtungseinstellungen abzuwandeln, um eine Belichtung der Szene je nach gewählter Bildgröße und Aufnahmeart zu erzielen, die ein gewünschtes Qualitätsniveau erzeugt, das mindestens gleich und in vielen Fällen deutlich besser ist als das, das unter Verwendung der ersten Einstellungen, d. h. der ISO-Normalbelichungseinstellungen, erzielbar wäre. Der erfindungsgemäße Prozeß wird mit Umgebungslichtzuständen, Aufhellblitzzuständen und Vollblitzzuständen fertig. Die Art und Weise, wie die zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Verbesserung der Bildqualität genutzt wird, wird nachfolgend in Verbindung mit den in Fig. 3-14 gezeigten Betriebsdiagrammen detailliert beschrieben. In deutlichem Unterschied zu dem, was in Automatikkameras nach dem Stand der Technik stattfindet, verletzt das erfindungsgemäße System die ISO/ANSI-Belichtungsnormen, soweit erforderlich, um Belichtungsparameter auf Werte einzustellen (einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, des Blendenwertes und der Verschlußzeit und, soweit zutreffend, der Blitzparameter), die für die gewählte Bildgröße und die Aufnahmeart tatsächlich die Bildqualität gegenüber der verbessern, die aus der Verwendung der ISO/ANSI-Belichtungsnormen und den resultierenden ISO-Normalbelichtungswerten entstünde.
Nachfolgend sollen zwei weitere Beispiele betrachtet werden, die Situationen darstellen, in denen eine zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist. Für beide Beispiele sei angenommen, daß ein Farbnegativfilm im Kleinbildformat (135) mit einer Empfindlichkeit von ISO (ASA) 100 zur Anfertigung von Negativen belichtet wird. Zudem sei angenommen, daß von diesen Negativen Prints in Normalgröße (9 cm · 13 cm) mit einem Unschärfekreiskriterium auf dem Negativ von 0,0051 cm erzeugt werden.
Für das erste der beiden Beispiele sei angenommen, daß ein Objektiv mit 50 mm Brennweite benutzt wird, um ein Bild einer hell beleuchteten Szene aufzunehmen, welche eine schmale Tiefenschärfe aufweist. Das erste Motiv befindet sich zum Objektiv 2,4 m entfernt, und ein Hintergrundmotiv befindet sich zum Objektiv 4 m entfernt. Die Beleuchtungsstärke für das erste Motiv und für den Hintergrund beträgt 291 cd/m² (1000 Fuß-Lambert). Hier entsteht eine zusätzliche Systemempfindlichkeit durch die schmale erforderliche Tiefenschärfe der Szene gegenüber der Tiefenschärfe, die bei der ISO-Blendenwerteinstellung nach der üblichen Belichtungsfaustregel entstünde. Die größte Verschlußzeit, die für ein gegebenes Objektiv ohne Verwackelungsgefahr verwendbar ist, wird nach dem Stand der Technik häufig nach einer Faustregel bestimmt derart, daß dies der Kehrwert der Brennweite des Objektivs ist. Ein Objektiv mit einer Brennweite von 100 mm würde danach eine Verschlußzeit von mindestens 1/100 Sekunde erfordern, ein Objektiv mit 200 mm Brennweite eine Verschlußzeit von mindestens 1/200 Sekunde usw. Demnach betrüge die mit einem Objektiv mit 50 mm Brennweite verwendbare längste Verschlußzeit 1/50 s. Da ein Fotograf möglicherweise kaum in der Lage ist, eine Kompaktkamera für 1/50 Sekunde ruhig zu halten, wird diese Verschlußzeit häufig mit einem Sicherheitsfaktor multipliziert, d. h. einem Kameraverwackelungsfaktor, um die Verschlußzeit sicher auf einen Wert zu erhöhen, bei dem sich eine spürbare Kameraverwackelung nicht wahrnehmbar auswirkt. Unter Verwendung eines exemplarischen Kameraverwackelungsfaktors von 0,83 kann die Verschlußzeit als 0,83 mal dem Kehrwert der Brennweite des Objektivs berechnet werden, oder 0,83 · (1150) = 1/60 Sekunde. Unter Berücksichtigung der gewünschten Szenentiefe und der bekannten Tiefenschärfenberechnungen ergibt ein Blendenwert von f/8 eine ausreichende Tiefenschärfe, um das erste Motiv und das Hintergrundmotiv in der Szene abzudecken. Die "Belichtungsfaustregel" würde die Verwendung des Blendenwerts f/16 erforderlich machen, was wiederum für diese Szene eine unnötig große Tiefenschärfe erzeugte. Diese zusätzliche Tiefenschärfe wäre nicht notwendig und würde wahrscheinlich im Vergleich mit einem Blendenwert von f/8 nicht zu einer besseren Bildqualität beitragen. Nach den ISO/ANSI-Belichtungsnormen und insbesondere nach der nachfolgend beschriebenen Gleichung (1) würde eine Verschlußzeit von 1/60 Sekunde und ein Blendenwert f/8 zu einer ISO-Normalbelichtung für eine Szene mit einer Beleuchtungsstärke von 43,65 cd/m² (150 Fuß- Lambert) führen. Die betreffende Szene weist aber tatsächlich eine Beleuchtungsstärke von 291 cd/m² (1000 Fuß-Lambert) auf. Dementsprechend läßt sich die zusätzliche Systemempfindlichkeit als der logarithmische Wert des Verhältnisses der vorhandenen und zum Erzeugen einer ISO-Normalbelichtung erforderlichen Szenebeleuchtungsstärke berechnen, d. h. log(1000/150 = 0,82/0,3 = 2 3/4 Blendenwerte an zusätzlicher Systemempfindlichkeit. Diese zusätzliche Systemempfindlichkeit ist auf mehrere Weisen nutzbar, wie nachfolgend detailliert erläutert, um die Bildqualität zu verbessern, beispielsweise, um die Verschlußzeit weiter zu verkürzen, damit das Risiko einer verwackelungsbedingten Bildunschärfe beim Aufnehmen der aktuellen Szene weiter reduziert wird.
Für das zweite dieser beiden Beispiele sei angenommen, daß ein Objektiv mit einer Brennweite von 35 mm mit einem Schlitzverschluß und einem ISO (ASA) 400er Film benutzt wird, um ein Bild mit einer Vollblitzbelichtung aufzunehmen. Hier ist das Motiv 1,2 m zum Kameraobjektiv entfernt angeordnet. Die Beleuchtungsstärke der Szenenumgebung beträgt typischerweise 0,291 cd/m² (1 Fuß- Lambert). Es wird eine Blitzeinrichtung mit einer Leitzahl von 64 verwendet. Das verwendete Objektiv hat eine Tiefenzahl von 32 (siehe nachfolgende Definition).
In diesem Beispiel begründet sich eine zusätzliche Systemempfindlichkeit aus zusätzlicher Blitzleistung, d. h. durch eine stärkeren Beleuchtungstiefe als für die Tiefenschärfenanforderungen der Szene erforderlich ist. Insbesondere bei Vollblitzfotografie, wie nachfolgend detailliert erläutert, sollte eine Blendeneinstellung gewählt werden, die eine der Beleuchtungstiefe der Blitzeinrichtung entsprechende Tiefenschärfe vorsieht. In dieser Hinsicht kann bei Wahl eines Blendenwertes mit einer zu kleinen Tiefenschärfe die gesamte Motivdicke nicht mit gleichbleibender Schärfe über das gesamte Motiv erfaßt werden. Andererseits kann durch Wahl eines Blendenwertes, der eine Tiefenschärfe vorsieht, die größer als die Beleuchtungstiefe des Blitzgerätes ist, Systemempfindlichkeit verschwendet werden. In diesem Fall wären Teile des Bereichs aufgrund der durch das Objektiv vorgesehenen Tiefenschärfe scharf; aufgrund der unzureichenden Blitzbeleuchtung wären diese Bereiche allerdings einfach schwarz. Die überschüssige Tiefenschärfe des Objektivs würde also verschwendet. Bei einer Tiefenzahl von 32 ergibt sich ein Blendenwert, der eine Tiefenschärfe vorsieht, die gleich der Beleuchtungstiefe für ein Motiv in 1,2 m Entfernung ist, wie nachfolgend erläutert, aus dem Wert der Tiefenzahl geteilt durch den Motivabstand, also 32/4 = f/8. Die Leitzahl beträgt jedoch 64, wodurch sich eine Blendenwerteinstellung nach ISO-Normalbelichtung ergeben würde, indem man den Wert der Leitzahl durch den Motivabstand teilt, d. h. 64/4 = f/16. Der Betrag der hier zusätzlich vorhandenen Systemempfindlichkeit ist der log. Wert eines Verhältnisses der Belichtungen, der dem log. Wert des Verhältnisses des Quadrats der Blendenwerteinstellungen entspricht, d. h. log(16/8)² = 2 zusätzliche Blenden an Systemempfindlichkeit. Unter Berücksichtigung dieser Leitzahl würden Automatikkameras nach dem Stand der Technik unnötigerweise die Blendenwerteinstellungen auf f/16 erhöhen, was allgemein, wenn überhaupt, zu geringen Verbesserungen der Bildqualität für die mit Vollblitzlicht zu fotografierende aktuelle Szene ergeben würde. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch die Bildqualität deutlich verbessern, indem die zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer oder in mehreren Weisen genutzt wird, anstatt lediglich eine zusätzliche Tiefenschärfe vorzusehen, wie nachfolgend beschrieben wird, beispielsweise durch Streuung der Blitzbeleuchtung derart, daß eine gleichmäßigere Szenenbeleuchtung entsteht und der bekannte "Rote-Augen-Effekt" reduziert wird, oder durch absichtliches Überbelichten des Films, oder auch durch Drosseln der Blitzleistung.
Nachdem drei typische fotografische Situationen besprochen worden sind, in denen zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, und die gemeinsam den Großteil der Bedingungen ausmachen, unter denen Bilder normalerweise aufgenommen werden, soll jetzt eine beispielhafte Situation angesprochen werden, bei der keine zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist. Angenommen, es wird ein ISO (ASA) 25er Film (beispielsweise der von Eastman Kodak Company hergestellte EKTAR 25, der auch unter dem Warenzeichen "EKTAR" vermarktet wird) benutzt, um eine Szene bei 72,75 cd/m² (250 Fuß- Lambert) mit einem 100er Objektiv zu fotografieren. Unter Verwendung einer ANSI-Belichtungsnorm, die beispielsweise durch die "Belichtungsfaustregel" vorgegeben und in der ANSI-Norm PH 2.7-1986 "American National Standard for Photography - Photographic Exposure Guide", beschrieben ist, müßten als Belichtungseinstellungen für diesen Film und für diese Beleuchtungsstärke eine Verschlußzeit von 1/25 Sekunde und ein Blendenwert von f/8 gewählt werden. Leider wären diese Einstellungen vollkommen untauglich, da das resultierende Bild aufgrund der Kameraverwackelung höchstwahrscheinlich völlig unscharf würde. Ein Berufsfotograf, geschweige denn ein Amateurfotograf, wäre nicht in der Lage, eine Kompaktkamera mit einem 100 mm-Objektiv für die Dauer von 1/15 Sekunde ruhig zu halten. Während die Blende geöffnet ist, würde der Fotograf zu einem gewissen Zeitpunkt die Kamera höchstwahrscheinlich bewegen und in der gesamten Fotografie eine wahrnehmbare und störende Bildunschärfe verursachen. Daher würde wahrscheinlich eine Verschlußzeit von mindestens 1/100 Sekunden gewählt. Wie zuvor erwähnt, ergibt sich die längstmögliche Verschlußzeit, bei der keine verwackelungsbedingte Bildunschärfe auftritt, für ein bestimmtes Objektiv häufig durch eine Faustregel als der Kehrwert der Brennweite des Objektivs. Die Wahl einer Verschlußzeit von 1/100 Sekunde, wobei 1/25 ausreichend wäre, um eine einwandfreie Belichtung zu erzeugen, würde es erforderlich machen, den Blendenwert um zwei Blenden von f/8 auf f/4 zu erhöhen, damit eine gleichbleibend große Lichtmenge auf den Film fällt. Mit diesen Einstellungen, also 1/100 Sekunde Verschlußzeit und f/4 Blendenwert, werden die Belichtungsanforderungen der Szene erfüllt. Hinsichtlich der Tiefenschärfe sei angenommen, daß ein Hintergrundbereich der Szene, z. B. die Niagarafälle, in einem sehr großen Abstand zur Kamera angeordnet ist, d. h. im sogenannten Unendlichkeitsbereich, und daß ein Vordergrund, z. B. eine bestimmte Person, nur 1,8 m zur Kamera entfernt angeordnet ist. Ein Blendenwert von f/4 ergibt nicht die ausreichende Tiefenschärfe, um die gesamte Szene abzudecken. Die geeignete Tiefenschärfe läßt sich nur durch Einsatz eines kleineren Blendenwertes von f/22 erreichen, was wiederum eine längere Verschlußzeit bedingen würde. Dies bedeutet, daß fünf oder mehr Blendenwerte (von f/4 auf f/22) erforderlich sind, um in dieser Situation die Szenenanforderungen zu erfüllen. Demnach würde eine unzureichende Systememfindlichkeit vorliegen. In diesem Fall würde die zusätzliche Systemempfindlichkeit also minus fünf Blendenwerte betragen. Leider besteht bei Verwendung eines ISO (ASA) 25er Films und einer großen Blendenöffnung in Verbindung mit einem Objektiv mit relativ langer Brennweite die Gefahr, daß eine verwackelungsbedingte Bildunschärfe auftritt, die wiederum das gesamte Bild zunichte machen würde. So gesehen muß die Verschlußzeit bei 1/100 Sekunde bleiben, was wiederum die Blendenwerte auf einen Bereich begrenzt, der nur relativ schmale Tiefenschärfen vorsieht. Angesichts der in dieser Situation vorhandenen negativen zusätzlichen Systemempfindlichkeit und des Unvermögens, alle Attribute des Bildes zu verbessern, optimiert der erfindungsgemäße Prozeß das wichtigste Einzelattribut des Bildes, nämlich die Schärfe des Vordergrundmotivs. Dies wird durch Wahl einer Verschlußzeit erreicht, die Bildunschärfe verhindert. Der erfindungsgemäße Prozeß stellt auf diese Weise sicher, daß der Vordergrund der Szene fokussiert ist, obwohl der Hintergrund nicht fokussiert und daher unscharf ist. Wenn jedoch der verwendete Film auch bei Unterbelichtung ein Bild von annehmbarer Qualität erzeugt, könnte der erfindungsgemäße Prozeß, je nach den tatsächlichen Belichtungseigenschaften des Films, etwas zu Ungunsten der Belichtung entscheiden, indem er einen etwas kleineren Blendenwert wählt, etwa eine halbe Blende, um eine etwas bessere Tiefenschärfe zu erhalten, wodurch die gesamte Bildqualität schrittweise verbessert wird. Obwohl hier die Szenenanforderungen die Möglichkeiten des fotografischen Systems übersteigen (hier beispielsweise der Film, das Objektiv, die Brennweite, die Blende und die Verschlußzeit), wählt der erfindungsgemäße Prozeß dennoch die fotografischen Parameter, die gewährleisten, daß die wichtigeren Bildattribute, beispielsweise die Schärfe des Vordergrundmotivs, erfüllt werden, und zwar sogar dann, wenn die Qualität der sekundären Bildattribute sich verschlechtert, derart, daß immer noch ein ansprechenderes Bild erzeugt wird, als das aus den ISO-Normalbelichtungswerten resultierende. Dieses Beispiel ist glücklicherweise eine Extremsituation, wobei die überwiegende Mehrzahl der Bilder unter günstigeren Situationen aufgenom men wird, beispielsweise unter einer der drei zuvor besprochenen typischen Situationen.
Der erfindungsgemäße Prozeß ist ideal (wenn auch nicht ausschließlich) zur Verwendung mit einem Film geeignet, der einen relativ breiten Belichtungsspielraum besitzt, und insbesondere mit einem Film, der betont belichtungsabhängige Qualitätseigenschaften aufweist und bei Überbelichtung eine höhere Qualität zeigt. Durch die Synergie, die zwischen dem erfindungsgemäßen Prozeß und dem Ansprechverhalten des Films auftritt, wählt der erfindungsgemäße Prozeß entsprechende Belichtungseinstellungen (und, soweit notwendig, Blitzparameter), und zwar unabhängig von den ISO/ANSI-Belichtungsnormen, die im möglichen Umfang die Szenenanforderungen erfüllen und im wesentlichen das beste Bild liefern, das mit dem Film erzielbar ist, wodurch sich aufgrund der inhärenten Einschränkungen dieser Normen eine wahrnehmbare Verbesserung der Qualität gegenüber der ergibt, die aus Verwendung der ISO-Normalbelichtungswerte resultiert. Wie in Fig. 3-14 gezeigt und nachfolgend detailliert erläutert, beruht der erfindungsgemäße Prozeß auf der Abwandlung von Daten, die dem fotografischen System mit Blick auf den Film, die aktuelle Szene, die gewählte Bildgröße und die Kamera, das Objektiv und das Blitzgerät durch ein Netz "wissensbasierender" Regeln problemlos zur Verfügung stehen, die in relativ einfachen, in Beziehung zueinander stehenden und vorbestimmten Betriebsbedingungen mit einem Mikrocomputersystem vorbestimmt werden derart, daß die richtigen Belichtungseinstellungen und, soweit erforderlich, die Blitzparameter automatisch gewählt werden. Angesichts des relativ geringen Aufwands und der relativ geringen Kosten, mit denen diese Operationen für eine Echtzeitoperation in einer Kamera implementierbar sind, ist die Verwendung dieser Operationen gegenüber einer zeitaufwendigen, mehrdimensionalen Optimierung relativ komplexer Gleichungen vorzuziehen, die unter anderem Sättigung, Modulationsübertragung, Körnigkeit und Dichteeigenschaften voraussagen, die in einem fotografierten Bild auftreten werden.

C. Auswirkung nicht standardisierter Bildgrößen auf die Bildqualität

Angesichts der vorausgehenden Beschreibung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit soll nachfolgend die Auswirkung nicht standardisierter Bildgrößen auf die Bildqualität besprochen werden.
Um einen Blendenwert zu bestimmen, der den Szenenanforderungen gerecht wird, muß dieser Blendenwert zumindest, und wie nachfolgend besprochen, eine ausreichende Tiefenschärfe vorsehen, damit die gesamte Dicke eines Motivs für eine resultierende Aufnahme scharf erfaßt wird. Die Bestimmung eines geeigneten Blendenwerts ergibt sich nicht nur aus dem Ermitteln der nahen und fernen Motivabstände (beispielsweise gestützt auf die tatsächlichen Motivabstandsmessungen, wie dies in dem automatischen Belichtungssteuerungssystem der Fall ist, das in dem nachfolgend als O'Such '916-Patent bezeichneten Patent US- 5,049,916 beschrieben wird, am 17. September 1991 an W.R. O'Such erteilt und abgetreten an die Abtretungsempfängerin dieser Anmeldung und durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet), sondern auch aus dem Bestimmen einer Funktion der sogenannten Unschärfekreiskriterien. Wie bekannt ist, definieren die Unschärfekreiskriterien einen Bereich von einem nahen bis zu einem fernen · Motivabstand, d. h. eine zulässige Motivdicke und die Lage des Motivs zum Objektiv, bei der ein fotografiertes Bild des Motivs dem menschlichen Betrachter bei Standardbetrachtungsabstand scharf erscheint. Bei einem bekannten Wert der Unschärfekreiskriterien und Messung des tatsächlichen Motivabstands läßt sich eine Blendenwerteinstellung ermitteln, die ein Bild der Szene mit tolerierbarer Unschärfe über das gesamte Motiv erfaßt, und damit ein Bild erzeugt, das dem Betrachter bei einem Standardbetrachtungsabstand klar und scharf erscheint.
Bei der Konstruktion von Kameras werden die Unschärfekreiskriterien in bezug auf ein fotografisches Negativ normalerweise als Festwert betrachtet, der typischerweise auf dem Negativ von Amateurfotokameras einen Wert von 0,005 cm und auf dem Negativ von professionellen Kameras einen Wert von 0,0025 cm annimmt. Insofern, als daß der Unschärfekreis relativ zu einem Negativ bemessen wird, steigt für einen gegebenen Wert des Unschärfekreises auf dem Negativ der zugehörige Bildunschärfekreis auf dem Print mit zunehmender Größe des Bildes an. Für Standardprints von 9 mal 13 cm (3,5 · 5"), die auf einem Kleinbildfilm mit einer Amateurkamera aufgenommen werden, wird das Bild auf dem Negativ typischerweise mit einem Vergrößerungsmaßstab von 3,9-4 vergrößert. Dies ergibt einen Unschärfekreis von 0,020 cm auf dem Print. Für einen Unschärfekreis von 0,0025 cm auf dem Negativ betrüge der resultierende Unschärfekreis auf diesem Standardprint 0,010 cm. Eine Bildunschärfe dieser Größenordnung, sei es 0,020 cm oder weniger, ist normalerweise für das menschliche Auge nicht sichtbar, wenn dieses Print in einem Standardbetrachtungsabstand gehalten wird, beispielsweise von 25 cm.
Fotografische Prints, die durch Verwendung größerer Vergrößerungsmaßstäbe erzeugt werden, enthalten mehr Unschärfe. Diese Prints können durch beliebige verschiedene fotografische Betriebsarten erzeugt werden, beispielsweise indem sich ein Benutzer nach Erfassen des Bildes, jedoch vor der Laborverarbeitung entscheidet, ein auf einem Negativ erfaßtes Bild auf verschiedenste Bildgrößen vergrößern zu lassen, oder durch das mögliche Aufkommen von Aufnahmearten mit nicht standardisierten Brennweiten, d. h. Pseudo-Panoramaaufnahmen und/oder Pseudo-Teleaufnahmen, wodurch ein Fotograf zum Zeitpunkt der Aufnahme entscheiden kann, eine nachfolgende Laborverarbeitung anzuweisen, einen bestimmten Bereich eines auf einem Negativ erfaßten Bildes selektiv während des Vergrößerungsprozesses zu vergrößern, um einen Panorama- oder Teleeffekt zu erzielen.
Wenn bei einem gemeinsamen Betrachtungsabstand das Vergrößerungsverhältnis steigt, müssen die Unschärfekreiskriterien für das Negativ mit jeder Steigerung des Vergrößerungsmaßstabs kleiner werden, um auf dem Print den gleichen Unschärfekreis und damit die gleiche Bildschärfe beizubehalten. In der Praxis ist dies jedoch nicht der Fall, weil der Unschärfekreis auf dem Negativ als feststehender Wert während der Kamerakonstruktion festgelegt worden ist. Daher weisen Prints, die bei gleichem Betrachtungsabstand durch Verwendung zunehmend größerer Vergrößerungsmaßstäbe erzeugt werden, entsprechend mehr Unschärfe auf.
Die Bildunschärfe ist zudem nicht nur eine Funktion des Vergrößerungsmaßstabs, sondern auch eine Funktion der wahrgenommenen Schärfe des Bildes auf dem Print, wobei letztere durch den Abstand bestimmt wird, durch den ein Print betrachtet wird (d. h. den "Betrachtungsabstand"). Wenn eine Einzelperson Prints desselben Bildes in verschiedener Größe in Betrachtungsabständen betrachtet, die sich in der gleichen Weise linear ändern wie die Diagonale dieser Prints, dann würde aufgrund des Raumfrequenzverhaltens und der Integration des menschlichen Auges eine Steigerung der in einem großen Print inhärenten Unschärfe vollständig durch eine identische Steigerung des Betrachtungsabstandes kompensiert werden, in dem das Print gehalten würde, so daß diese Unschärfe nicht mehr sichtbar wäre. Das Verdoppeln der Printgröße (z. B. von 9 · 13 cm auf 18 · 24 cm) erfordert, daß ein menschlicher Betrachter das größere Print in einem doppelt so großen Abstand hält, um die gleiche wahrnehmbare Unschärfe auf beiden Bildern zu erzeugen. Es wurde jedoch festgestellt, daß für ein gegebenes Bild menschliche Betrachter derartige Prints nicht in diesen Abständen festhalten, so daß diese verschiedene Unschärfen bei verschieden großen Prints desselben Bildes wahrnehmen.
Wie bei den meisten Abbildungssystemen setzt das im O'Such '916-Patent beschriebene System voraus, daß ein ausgegebenes Bild in einer einzigen Standardbildgröße betrachtet wird, z. B. einem Print von 9 · 12 cm, und bei einem Standardbetrachtungsabstand. Die Belichtungseinstellungen werden dann anhand von Parameterwerten optimiert, die auf dieser Annahme beruhen. In der Praxis werden fotografische Bilder jedoch weder auf nur eine Standardbildgröße vergrößert, noch werden alle Prints mit gleichem Abstand betrachtet.
Unter Berücksichtigung dieser Tatsache beeinträchtigen Änderungen des Vergrößerungsmaßstabs oder des Betrachtungsabstands bei einem konstanten Blendenwert die wahrgenommene Bildunschärfe auf dem Print. Wenn der Blendenwert nicht verändert wird, d. h. auf eine entsprechend kleinere Öffnung, um eine wahrnehmbare Steigerung der Bildunschärfe zu beseitigen, die ansonsten aus der Erhöhung des Vergrößerungsmaßstabs oder der Veränderung des Betrachtungsabstands resultieren würde, dann könnte das im O'Such '916- Patent beschriebene System suboptimale Belichtungseinstellungen erzeugen, die künstlich die Qualitätsverbesserungen begrenzen könnten, die von diesem System erzielbar sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde zunächst eine wahrnehmbare Beziehung zwischen dem Betrachtungsabstand und der Bildgröße festgestellt, die es ermöglicht, die Auswirkung auf die Bildunschärfe auf einem angezeigten Bild genau zu quantifizieren (z. B. auf einem Print) und somit auch auf die Unschärfekreiskriterien für ein entsprechendes Negativ, die aus einer Änderung der Bildgröße dieses Bildes resultiert. Im Unterschied zu der bisherigen Ansicht einschlägiger Fachleute sind Änderungen im Betrachtungsabstand nicht einfach eine lineare Funktion von Änderungen der Bildgröße. Gemäß der Erfindung wurde zudem ein sogenannter "Bildgrößenfaktor" (DSF / Display Size Factor) entwickelt, der nachfolgend detailliert erläutert wird, und der Änderungen der Unschärfekreiskriterien und der Brennweite kennzeichnet, und zwar in Abhängigkeit von unabhängigen Änderungen des Vergrößerungsmaßstabs und des wahrnehmbaren Betrachtungsabstands für eine gewünschte Änderung der zum Zeitpunkt der Bilderfassung angegebenen Bildgröße. Zudem wurde dieser Faktor in das im O'Such '916-Patent beschriebene System integriert, um Belichtungsparametereinstellungen (und, soweit zutreffend, Blitzparametereinstellungen) zu erzeugen, die nicht nur auf die Szenenanforderungen und die Filmqualitätseigenschalten optimiert sind, sondern auch auf die jeweilige Bildgröße und/oder die Aufnahmeart, die ein Fotograf zum Zeitpunkt der Bilderfassung wählt. Erfindungsgemäß werden die Daten über Bildgröße und/oder Aufnahmeart für jedes erfaßte Bild zum Zeitpunkt der Aufnahme direkt auf dem Film gespeichert und nachfolgend mit einem Fotoprinter ausgetauscht, um den Vergrößerungsmaßstab für jedes derartige Bildfeld während der Vergrößerung richtig auf das Verhältnis einzustellen, für das die Belichtungsparameter optimiert wurden. Erfindungsgemäß läßt sich eine weitere Verbesserung der Qualität des resultierenden Bildes gegenüber dem im O'Such '916-Patent beschriebenen Optimierungssystem erzielen und eine deutliche Verbesserung gegenüber der Bildqualität, die durch striktes Festhalten an den ISO/ANSI-Belichtungsnormen resultierte.

D. Hardwarebeschreibung

Unter Berücksichtigung der vorausgehenden Erörterung zeigt Fig. 2 ein Hardware-Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Schaltung, die den erfindungsgemäßen Belichtungssteuerungsprozeß in einer fotografischen Kamera implementiert. Jedes Filmformat und nahezu, wenn nicht alle, Kameras, die mit einem Fixfokusobjektiv, einem Zoomobjektiv und/oder einem beliebigen Wechselobjektiv, und einem eingebauten oder externen, abnehmbaren Blitzgerät ausgestattet sind (oder auch ohne Blitzgerät, für den Einsatz unter Umgebungslicht), ist bzw. sind mit dem erfindungsgemäßen Prozeß verwendbar. Zum Zwecke der Darstellung, und um die folgende Beschreibung zu vereinfachen, wird der Prozeß und die den Prozeß implementierende Hardware im Zusammenhang mit der Verwendung einer Kleinbildkamera mit auswechselbaren Objektiven und einem externen, abnehmbaren Blitzgerät beschrieben. Die erforderliche Funktionalität der Kamera, der Objektive und der Blitzeinrichtung werden ebenfalls erörtert. Jeder wesentliche Teil des Prozesses und die dadurch in einer geeigneten Kamera erzielbaren Vorteile werden ebenfalls erläutert.
Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht die Schaltung 200 aus einem Mikrocomputersystem (nachfolgend auch als "Kamera-Mikrocomputersystem" bezeichnet), das im wesentlichen den Mikroprozessor 235, den Multiplexer 240, die ROM-Bausteine 255 und 260 (Read Only Memory/Lesespeicher), die RAM-Bausteine 265 (Random Access Memory/Schreib-/Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff), den Kommunikationsanschluß 270 und die Ausgabespeicher und -puffer 285 umfaßt. Sämtliche Komponenten sind über die Adress- und Datenbusse 250 miteinander verbunden. Dieses System umfaßt zudem eine Unterbrechungsschaltung 290 sowie eine Zeitsteuerungs-, Steuer- und Leistungsschaltung 295. Darüber hinaus ist eine spezielle Eingangsschaltung mit dem Mikrocomputersystem verbunden, die aus den Eingangspuffern und -speichern 205 und 210, dem Lichtmeßsystem 215, dem horizontalen Entfernungsmeßsystem 220, dem Verwackelungssensor 225 und dem vertikalen Entfernungsmeßsystem 230 gebildet wird. Die Ausgabespeicher und -puffer 285 stellen über die Treiber 287 (die aus einzelnen Ausgabetreibern 287a, ..., 287o gebildet sind) verschiedene digitale Steuersignale zur Steuerung verschiedener Ausgabestellglieder und Benutzeranzeigen bereit (die hier nicht explizit gezeigt werden, aber allgemein bekannt sind), sowie den Filmcodierer 288, wobei sich sämtliche Bauteile innerhalb der Kamera befinden. In Übereinstimmung mit den bekannten Konstruktionsüberlegungen kann die jeweilige Implementierung der Schaltung 200 von der in Fig. 2 gezeigten deutlich abweichen, ohne daß sich dies auf die Leistung des erfindungsgemäßen Prozesses auswirkt.
Der ROM-Speicher 255 speichert eine Anzahl vorbestimmter Tabellen, die Parameter über Filmqualität und Belichtung für unterschiedliche Filme verschiedener Empfindlichkeit und Bauart zur Verwendung in der Kamera bereitstellen. Während der Prozeß von dem Mikrocomputersystem ausgeführt wird, erfolgt die Wahl und der Zugriff auf eine dieser Tabellen, wobei die vorhandene zusätzliche Systemempfindlichkeit (entweder positiv oder negativ) wie nachfolgend beschrieben dazu benutzt wird, in einer aktuellen fotografischen Situation zu ermitteln, ob die resultierende Bildqualität durch absichtliches Unter- oder Überbelichten und das Abändern der dafür erforderlichen Belichtung verbesserbar ist.
Der ROM-Speicher 260 speichert ein Computerprogramm, welches den Betrieb des gesamten Kamera-Mikrocomputersystems steuert und den erfindungsgemäßen Prozeß implementiert, welcher in Fig. 3-14 dargestellt und nachfolgend detailliert erläutert wird. Darüber hinaus kann das Programm zudem geeignete Routinen enthalten, die den Betrieb der verschiedenen automatisierten Kamerafunktionen neben der automatischen Belichtungssteuerung steuern, beispielsweise das automatische Laden und Rückspulen des Films, die für die Erfindung nicht relevant sind und daher hier nicht erläutert werden. Der ROM-Speicher 260 speichert zudem verschiedene Transformationstabellen, die von dem erfindungsgemäßen Optimierungsprozeß verwendet werden, unter anderem eine Tabelle, die eine Anzahl vorbestimmter Werte für den Bildgrößenfaktor enthält, wie nachfolgend detailliert erläutert wird. Der RAM-Speicher 265 übernimmt die vorübergehende Speicherung der Daten, die während der Ausführung des im ROM-Speicher 260 befindlichen Programms erzeugt werden.
Der Kommunikationsanschluß 270 ermöglicht es dem Kamera-Mikrocomputersystem, und insbesondere dem darin enthaltenen Mikroprozessor 235, über die Kommunikationsverbindung 272 mit den angeschlossenen Mikrocomputersystemen 277 und 282 zu kommunizieren, die sich in dem Blitzgerät 275 bzw. in dem Objektiv 280 befinden. Wie zuvor erläutert, sind Objektiv und Blitzgerät von der Kamera abnehmbar. Ein Fotograf kann ein beliebiges kompatibles Objektiv aus einer Vielzahl kompatibler Objektive mit verschiedenen Brennweiten, und zwar entweder Festbrennweitenobjektive oder Zoom-Objektive, an der Kamera befestigen. Ebenso kann ein beliebiges kompatibles Blitzgerät aus einer Vielzahl kompatibler Blitzgeräte mit unterschiedlichen Leitzahlen an der Kamera befestigt werden. Da sich die fotografischen Eigenschaften von Objektiv zu Objektiv und von Blitzgerät zu Blitzgerät voneinander unterscheiden, speichert das in jedem Objektiv oder Blitzgerät angeordnete Mikrocomputersystem vorbestimmte Konstanten, die die fotografischen Eigenschaften des Objektivs oder der Blitzeinrichtung angeben. Dies betrifft beispielsweise für jedes Objektiv die Brennweite sowie die größte und kleinste Blende und für jedes Blitzgerät die Leitzahl, die Blitzverschlußzeit und die kleinste Blitzsynchronzeit. Die Verbindung 272 kann entweder eine bit-serielle oder vorzugsweise eine parallele Verbindung sein, die nach dem Stand der Technik bekannt ist, und die typischerweise aus einer Verkabelung besteht, die in das Kameragehäuse integriert ist und an entsprechenden Kontakten oder bekannten Anschlüssen endet, die in passende Kontakte oder Anschlüsse am jeweiligen Objektiv oder Blitzgerät eingreifen, das am Kameragehäuse befestigt wird. Während der Ausführung des erfindungsgemäßen Prozesses fragt das Kamera-Mikrocomputersystem die zugehörigen Mikrocomputersysteme über die Verbindung 272 ab, um die Werte der einzelnen, nachfolgend definierten Parameter zu erhalten, die gemeinsam die Spezifikationen für Objektiv und Blitz bilden. Darüber hinaus stellt der Kommunikationsanschluß 270 dem Mikrocomputersystem in dem Blitzgerät 275 verschiedene Steuersignale zur Verfügung, um den Blitzwinkel und die Dauer des Blitzes einzustellen und um den Blitz auszulösen. Das Blitzgerät umfaßt entsprechende (nach dem Stand der Technik bekannte) Stellglieder und zugehörige Schaltungen, um diese Operationen durchzuführen. Das Blitzgerät kann zudem das vertikale Entfernungsmeßsystem 230 umfassen, das nachfolgend detailliert besprochen wird, und das bei direkten und indirekten Blitzbelichtungen eingesetzt wird, um das Vorhandensein einer reflektierenden Oberfläche zu erkennen und die Lichtausgabe des Blitzgerätes zur Abwandlung der Belichtung abzuändern. Ein derartiges Blitzgerät wird in der US-Parallelanmeldung mit dem Titel "Flash Systems Incorporating Indirect Reflecting Surface Detector" beschrieben, eingereicht am 26. Dezember 1989 und unter der laufenden Nummer 07/457/081 der vorliegenden Abtretungsempfängerin erteilt und durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet.
Die Ausgabespeicher und -puffer 285 werden von dem Mikroprozessor 235 derart eingestellt, daß entsprechende digitale Ausgabesignale über die Ausgabetreiber 287a ... 287n an die verschiedenen Stellglieder (beispielsweise an die Magnet spulen, Linearmotoren und/oder Schrittmotoren) oder Anzeigen angelegt werden, um eine gewünschte fotografische Operation aufzurufen, beispielsweise das Einstellen der Verschlußzeit, das Einstellen des Blendenwertes und/oder das Auslösen des Verschlusses, und dem Fotografen geeignete Status- und Belichtungsinformationen mittels eines (bekannten und nicht gezeigten) Displays anzuzeigen, das durch den Sucher sichtbar ist und/oder außen an dem Kameragehäuse angeordnet ist. Zudem fegen die Ausgabespeicher und -puffer 285 entsprechende Ausgabesignale über den Ausgabetreiber 287o an den Filmcodierer 288 an. Bei Ansteuerung durch den Mikroprozessor 235 druckt dieser Codierer Daten auf den Film in Nähe des Bildfeldes auf. Bei diesen Daten kann es sich um einen vordefinierten Code handeln, der die gewünschte Größe angibt, auf welche ein Bild dieses Bildfeldes während der nachfolgenden Laborverarbeitung vergrößert werden soll, oder es kann sich lediglich um die Angabe einer gewünschten Bildgröße und des gewünschten Vergrößerungsmaßstabs handeln. Diese Daten werden anschließend von einem Fotoprinter eingelesen, der dann den Vergrößerungsmaßstab und die zugehörigen Belichtungsparameter (soweit erforderlich) während des Vergrößerungsvorgangs ändert, um ein fotografisches Print in der gewünschten Aufnahmeart und in einer Größe zu erzeugen, die zuvor von dem Fotografen mit Hilfe der (nachfolgend detailliert erläuterten) Schalter 206 gewählt wurde. Für den Filmcodierer 288 ist jede nach dem Stand der Technik bekannte Filmrecorder-Bauart verwendbar. Beispielsweise ist ein mit Leuchtdioden (LEDs) ausgestatteter Filmrecorder verwendbar, etwa der in US-5,003,329 beschriebene (am 26. März 1991 an T. Itabashi erteilt), obwohl die von diesem optischen Codierer erzeugten, resultierenden Blidgrößendaten nicht in dem Bildfeld, sondern in Nähe und außerhalb des Bildfeldes geschrieben werden müßten, in dem das erfaßte Bild gespeichert wird.
Die Unterbrechungsschaltung 290 wird in Verbindung mit einem bekannten Positionssensor benutzt, um die aktuelle Stellung der Objektivblende zu ermitteln. Dieser (nicht gezeigte) Sensor erzeugt jeweils einen Impuls, wenn ein Blendenring am Objektiv um einen schrittweisen Betrag zur Veränderung der Blendengröße gedreht wird, beispielsweise um eine halbe Blende. Ähnliche Impulse werden über einen (ebenfalls nicht gezeigten) Positionssensor gemeldet, während die optischen Elemente in dem Objektiv axial zur Fokussierung verschoben werden.
Jeder derartige Impuls wird über separate Leitungen innerhalb der Leitungen 291 zur Unterbrechungsschaltung 290 geführt, die wiederum über die Leitungen 292 einen geeigneten Unterbrechungsimpuls an den Mikroprozessor 235 anlegt. Diese Sensoren können entweder in dem Objektiv angeordnet sein, wobei die Impulse über damit verbundene elektrische Verbindungen weitergeleitet werden, oder innerhalb des Kameragehäuses, wobei die Impulse über geeignete mechanische Verbindungen zwischen dem Objektiv und den Sensoren weitergegeben werden. In Ansprechen auf jeden Unterbrechungsimpuls setzt der Mikroprozessor 235 vorübergehend die normale Programmverarbeitung aus und führt eine entsprechende Unterbrechungs-Dienstroutine derart aus, daß ein aktueller Zählstand der entsprechenden Positionsimpulse aktualisiert wird, um die aktuellen Blenden- und Fokussiereinstellungen für dieses Objektiv zu ermitteln. Weil die Sensoren, deren Betrieb und deren mechanischer Aufbau nach dem Stand der Technik bekannt sind, werden diese hier nicht weiter erläutert. Andere (nicht explizit gezeigte) Eingangsimpulse, beispielsweise die mit dem Auftreten bekannter, dem Kamerabetrieb zugeordneter vorbestimmter Fehler- und/oder Grenzbedingungen, können ebenfalls über die Unterbrechungsschaltung 290 angelegt werden, um bei dem Mikroprozessor entsprechende Unterbrechungen zu veranlassen und geeignete Reaktionen auszulösen.
Die Zeitsteuerungs-, Steuer- und Leistungsschaltung 295 erzeugt entsprechende Takt- und Steuersignale sowie Spannungspegel, die sie über die Leitungen 297 weiterleitet, und welche erforderlich sind, um den Betrieb des Kamera-Mikrocomputersystems sowie die zugehörigen Schaltungen zu steuern und zu speisen. Der Strom wird der Zeitsteuerungs-, Steuer- und Leistungsschaltung 295 über die Batterie 299 zugeführt.
Die nachfolgenden Ausführungen zu Fig. 2 beziehen sich auf die verschiedenen Szenen- und Filmsensoren sowie auf die Benutzerschalter, die gemeinsam Eingabewerte für das Kamera-Mikrocomputersystem zur Verwendung durch den erfindungsgemäßen Prozeß bereitstellen. Diese Sensoren sind nach dem Stand der Technik bekannt und auf verschiedene Weise implementierbar. Die jeweilige Implementierung jedes dieser Sensoren ist nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Um die nachfolgende Erörterung zu vereinfachen, wird jeder dieser Sensoren vorwiegend aus Sicht der Hauptfunktionsattribute besprochen.
Die Kontakte 203, die mit den Eingangspuffern und -speichern 205 über die Leitungen 207 verbunden sind, liegen bündig an festgelegten Metallmustern an, die den bekannten "DX"-Code bilden, der an der Außenseite einer in die Kamera eingelegten Filmpatrone angeordnet ist, und lesen den dem in der Patrone enthaltenen Film zugewiesenen "DX"-Code ein. Dieser Code wird zunächst in den Eingangspuffern und -speichern 205 gespeichert und dann über die zugehörigen Leitungen an einen Eingang des Multiplexers 240 zur weiteren Verwendung durch den Mikroprozessor 235 angelegt. Der "DX"-Code bezeichnet die ISO (ASA)- Filmgeschwindigkeit und den Filmtyp (z. B. Umkehr- oder Negativfilm). Die Widerstände 209 dienen zum Hochsetzen der Spannung auf hohe Logikwerte für offene Schaltkontakte.
Die Eingangspuffer und -speicher 210 speichern den aktuellen Zustand der verschiedenen Benutzerschalter, beispielsweise die Knopfeinstellungen und die in der Kamera eingebauten Schalter, etwa die Begrenzungsschalter und einen Stativdetektor, und geben diese Zustandsinformationen über entsprechende Leitungen an den Eingang eines Multiplexers 240 zur Verwendung durch den Mikroprozessor 235 weiter. Der Eingangsschalter 206, der im Beispiel als binärcodierter Multipositionsschalter dargestellt ist, ist über die Leitungen 211 und die Widerstände 208 zum Hochsetzen der Spannung mit den Eingangspuffern und -speichern 210 verbunden. Vor Erfassen eines Bildes stellt ein Fotograf den jeweiligen Schalter auf die gewünschte Bildgröße ein, mit der dieses Bild später während der Laborverarbeitung vergrößert werden soll (z. B. 9 · 13 und 20 · 33 cm) oder auf eine beliebige andere vorbestimmte Printgröße. Ein separater, zusätzlicher Schalter, der im wesentlichen mit dem Schalter 206 identisch ist (und zur Vereinfachung der Zeichnung nicht abgebildet ist), kann ebenfalls in die Schaltung 200 einbezogen und mit den Eingangspuffern und -speichern 205 in gleicher Weise wie der Schalter 206 verbunden werden. Dieser zusätzliche Schalter (für die "Aufnahmeart") ist durch den Fotografen verwendbar, um die Aufnahmeart der Kamera für das jeweils zu erfassende Bild auf eine der vorbestimmten Arten einzustellen. Diese Aufnahmearten könnten beispielsweise zur Verwendung mit einem Normalobjektiv von. 50 mm Brennweite folgendes umfassen: Standardbrennweite, Pseudo-Teleaufnahme (mit einer effektiven Telebrennweite von z. B. 110 mm) oder Pseudo-Panoramaaufnahme (mit einer effektiven Brennweite von z. B. 35 mm). Wie nachfolgend beschrieben, wird die Einstellung des Schalters 206 (sowie die des Schalters für die "Aufnahmeart") über die Puffer 210 von dem Mikroprozessor 235 eingelesen und benutzt, um einen bestimmten Wert des BILDGRÖSSENFAKTORS aus einer entsprechenden Transformationstabelle einzulesen, die im ROM 260 abgelegt ist. Dieser Wert wird dann in dem erfindungsgemäßen Prozeß, wie nachfolgend detailliert beschrieben, benutzt, um die entsprechenden Parameter für die Belichtungswerte zu bestimmen (und, soweit erforderlich, für die Blitzbelichtungswerte) derart, daß ein Bild mit optimaler Qualität für die jeweilige Bildgröße und Aufnahmeart erfaßt wird, in der das Bild schließlich gezeigt wird. Weiterhin werden diese Einstellungen von dem Mikroprozessor an den Filmcodierer 288 weitergegeben, der wiederum diese Einstellungen in Nähe des Bildfeldes, in dem sich das erfaßte Bild befindet, auf den Film aufdruckt.
Das Lichtmeßsystem 215, das die mit der Schnittstellen- und Verarbeitungsschaltung 218 verbundene lichtempfindliche Anordnung 216 umfaßt, stellt die die Beleuchtungsstärke des Vordergrund- und Hintergrundbereichs einer aktuellen Szene sowie die mittlere Szenenbeleuchtung darstellenden digitalen Daten zur Verfügung, die entweder durch einen separaten Sucher oder durch das Objektiv betrachtbar sind. Die Anordnung 216 ist typischerweise ein pixelbasierender Matrixsensor, etwa ein CCD-Sensor (charge coupled device/ladungsgekoppelter Baustein). Die Schaltung 218 verarbeitet die Werte der Beleuchtungsstärke aus vorbestimmten Pixelbereichen in der Szene, um die Helligkeit eines Vordergrundabschnitts der Szene zu ermitteln und den "Vordergrundlichtpegel" zu erhalten, und der übrigen Bereiche der Szene, die dem Hintergrund zugeordnet sind, um den "Hintergrundlichtpegel" zu erhalten. Die Schaltung 218 legt dann die resultierenden Werte über entsprechende Leitungen an den Eingang des Multiplexers 240 an. Die Vordergrund- und Hintergrundbereiche der Szene sind die gleichen wie die, die durch das horizontale Entfernungsmeßsystem 220 ermittelt wurden. Die Schaltung 218 mittelt die Beleuchtungsstärke für eine vorbestimmte Anzahl von in der Anordnung verteilten Pixeln, um einen Wert für den mittleren Szenenlichtpegel zu erhalten.
Das Entfernungsmeßsystem 220, das beispielsweise auf der Verwendung eines bekannten TTL-Phasendetektorsystems (Through The Lens/Messung durch das Objektiv) beruhen kann, ermittelt den Abstand zwischen Motiv und Kamera oder den Aufnahmeabstand für verschiedene Bereiche der Szene und legt diese Abstände darstellende digitale Daten über entsprechende Leitungen an den Eingang des Multiplexers 240 an. Der Vordergrund ist ein Bereich der Szene, in der der gemessene Aufnahmeabstand am kleinsten ist, während die übrigen Bereiche der Szene als Hintergrund interpretiert werden.
Der Verwackelungssensor 225 stellt digitale Daten bereit, die das Maß der auftretenden, spontanen Kameraverwackelung darstellen. Der Sensor wird aus einem Beschleunigungsmesser 226 gebildet, der mit der Schnittstellen- und Aufbereitungsschaltung 228 verbunden ist. Die Schnittstellen- und Aufbereitungsschaltung 228 übernimmt bekannte Puffer-, Filter- und Skalierfunktionen. Die Ausgabe des Verwackelungssensors 225 wird in Form von Kameraverwackelungsinformationen über entsprechende Leitungen an einen Eingang des Multiplexers 240 zur weiteren Verarbeitung durch den Mikroprozessor 235 angelegt. Andere geeignete Sensoren, etwa ein CCD-basierender Bildsensor, der Bewegung in einer Szene erkennen kann, sowie dessen zugehörige Schaltung, könnten die lichtempfindliche Anordnung 216 und die Schnittstellen- und Verarbeitungsschaltung 218 ohne weiteres ersetzen. Der erfindungsgemäße Prozeß berücksichtigt zudem, ob eine Fläche (eine "Reflexionsfläche") vorhanden ist, von der Blitzlicht zurückgeworfen werden kann. Wenn die Kamera horizontal oder waagerecht gehalten wird, ist dies normalerweise eine Decke. Wenn die Kamera vertikal oder hochkant gehalten wird, ist dies normalerweise eine Wand. Die Schaltung 200 enthält daher ein vertikales Entfernungsmeßsystem 230, bei dem es sich beispielsweise um ein bekanntes Infrarotdreieck-Autofokussystem handeln kann, das einen entsprechenden Signalpegel (Deckenerkennungssignal) vorsieht, der das Vorhandensein einer entsprechenden Reflexionsfläche anzeigt. Der Entfernungsmesser ist derart in der Kamera angeordnet, daß dessen Meßwandler einen oder mehrere Strahlen von der Oberseite der Kamera nach oben richtet. Je nach Kosten und Kamerakonzeption könnte das vertikale Entfernungsmeßsystem entweder Binärinformationen (JA NEIN) liefern, d. h. darüber, ob eine Reflexionsfläche vorhanden ist oder nicht, oder es könnte die tatsächliche Entfernung von der Oberseite der Blitzeinrichtung zur Reflexionsfläche gemessen werden. Derartige Entfernungsinformationen sind für eine äußerst genaue Belichtungsbestimmung nutzbar.
Der unter Steuerung des Mikroprozessors 235 und dem im ROM 260 gespeicherten Steuerprogramm arbeitende Multiplexer 240 wählt digitale Daten aus den von den Schaltungen 205, 210, 215, 220, 225 oder 230 erzeugten Daten aus und leitet diese Daten an die Busse 250 zur weiteren Verarbeitung durch den Mikroprozessor weiter.

E. Prozeßbeschreibung

Nachdem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der zur Implementierung des erfindungsgemäßen Prozesses verwendeten Schaltung beschrieben worden ist, wird nachfolgend der Prozeß selbst beschrieben, wie in Fig. 3-14 dargestellt. Wie zuvor erwähnt, beruht der erfindungsgemäße Prozeß auf Wissensregeln, die aus statistischen Erfahrungsdaten abgeleitet wurden, die aus der historischen Analyse einer wesentlichen Anzahl von unter wechselnden Bedingungen aufgenommenen Fotografien stammen. Hinsichtlich der Eingabeparameter, Funktionen und Ausgabeparameter sind diese Regeln in dem erfindungsgemäßen Prozeß in Einzelprozesse und Schritte eingebettet, um Einzelaspekte des gesamten Belichtungssteuerungsprozesses quantifizieren und bearbeiten zu können. Diese Prozesse und Schritte stehen wiederum mit dem erfindungsgemäßen Prozeß derart in Verbindung, daß ein einheitlicher, im wesentlichen allumfassender, wissensbasierender und automatischer Belichtungssteuerungsprozeß gebildet wird, der, soweit möglich, die Leistung eines versierten Fotografen in Situationen repliziert, in denen Bilder verbesserter Qualität gegenüber denen erzielbar sind, die durch Verwendung der ISO-Normalbelichtungseinstellungen entstünden.
Die Weise, in der der erfindungsgemäße Prozeß softwaremäßig zur Ausführung in dem Kamera-Mikroprozessorsystem implementiert ist, unterliegt der Entscheidung der jeweiligen Fachleute unter Berücksichtigung der Kosten-/Nutzen- Verhältnisse, etwa der Prozessorkosten und der Funktionsvielfalt, die die Automatikkamera auszeichnen. Da der erfindungsgemäße Prozeß durch eine Vielzahl von Softwarekonstruktionen implementierbar ist und alle derartigen Konstruktionen und zugehörigen Programmcodes einem einschlägigen Fachmann anhand der in Fig. 3-14 dargestellten Informationen problemlos verständlich sind, wird der erfindungsgemäße Prozeß in diese Figuren sowie in der zugehörigen Beschreibung auf relativ übergeordneter Ebene dargestellt und erläutert.
Um das Verständnis zu erleichtern, wird der erfindungsgemäße Prozeß in den Fig. 3-14 in einer Reihe übergeordneter Betriebsdiagramme dargestellt, die eine Top- Down-Sicht des Prozesses geben, ausgehend von den allgemeinen Prozessen hin zu einzelnen Schritten, die diesen Prozeß bilden. Jeder Prozeß oder Schritt, wie durch einen, eine knappe Beschreibung des Prozesses oder Schrittes enthaltenden Kreis dargestellt, entnimmt Daten aus einer bestimmten Kategorie der eingegebenen fotografischen Parameter, wobei der Name der jeweiligen Kategorie in einem Kästchen umrahmt dargestellt wird. Jede derartige Kategorie enthält einen oder mehrere einzelne Parameter. Wenn eine Kategorie, die mehr als einen Parameter enthält, einem Prozeß oder Schritt zugeordnet ist, wird der jeweilige einzelne Parameter in dieser Kategorie und der, der durch diesen Schritt angewandt oder erzeugt wird, ebenfalls gezeigt. Es werden zwei Klassen von Parametern benutzt: sogenannte Grundwerte, bei denen es sich um grundlegende Datenwerte handelt, die (sowohl in den Zeichnungen als auch in der Erörterung) durch Großbuchstaben gekennzeichnet sind, und sogenannte "Nicht-Grundwerte", die (ebenfalls in den Zeichnungen und in der Erörterung) durch Kleinbuchstaben gekennzeichnet sind, wobei jede Klasse jeweils aus einer Gruppe von Grundwerten gebildet wird. Jeder mit einem "fettgedruckten" Kreis dargestellte Prozeß ist selbst insofern ein Grundschritt, als daß kein Bezug auf Betriebsdiagramme auf untergeordneter Ebene erforderlich ist, um den Betrieb des jeweiligen Prozesses vollständig verstehen zu können.
Unter Berücksichtigung der genannten Sachverhalte zeigt Fig. 3 ein übergeordnetes Betriebsdiagramm der Eingabe- und Ausgabeparameter, die dem erfindungsgemäßen Prozeß 300 zur Optimierung der automatischen Belichtung zugeordnet sind. Wie durch die Linien 302, 304, 306, 308, 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322 und 324 gezeigt, wird der Prozeß mit folgenden Kategorien von Eingabeparametern beaufschlagt: UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, Kameradaten, Filmqualität zu Belichtung, Motivaufnahmeabstand, FILMEMPFINDLICHKEIT, Verwackelungsinformationen, Objektivdaten, Motivlichtpegel, Blitzdaten, BLITZFOLGEMODUS, BRENNWEITENFAKTOR und BILDGRÖSSENFAKTOR. Unter Verwendung dieser Eingaben erzeugt der Prozeß 300, wie durch die Linien 352, 354, 356 und 358 dargestellt, vier Kategorien von Ausgabeparametern, nämlich: Belichtungseinstellungen, LEISTUNGSZUSTAND, Blitzzustand und Reflexionszustand.
Jede dieser Kategorien wird nachfolgend definiert, wobei jede dieser Kategorien zur leichteren Bezugnahme numeriert wird.

EINGABEKATEGORIEN

1. UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN

Die UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, auch bekannt als "zulässiger Zerstreuungskreisdurchmesser", sind als Durchmesser des auf einem Negativ befindlichen zulässigen Zerstreuungskreises definiert, und zwar gemessen in um. Wenn der Durchmesser des Unschärfekreises ausreichend klein ist, etwa 50 um, ist die resultierende Bildunschärfe innerhalb dieses Kreises für den Betrachter in einem nicht übermäßig vergrößerten Print (typischerweise 4fach) nicht wahrnehmbar, das von diesem Negativ erzeugt wird. Für Amateurkameras kann dieser Parameter eine Standardgröße sein, normalerweise 0,05 mm, während in Profikameras mit höheren Anforderungen an die Bildschärfe statt dessen ein Nennunschärfekreis von 0,025 mm verwendbar ist. Der Standardwert der UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN wird dann durch Verwendung des BILDGRÖSSENFAKTORS eingestellt (der, wie nachfolgend detailliert erläutert wird, die Auswirkungen unabhängiger Änderungen des Vergrößerungsmaßstabs und des Betrachtungsabstands umfaßt), um eine wahrgenommene Bildunschärfe wiederzugeben, die einer benutzerseitig gewählten Bildgröße inhärent ist. Der resultierende eingestellte Wert (d. h. die EINGESTELLTEN_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN) werden dann anstelle des Standardwertes während des gesamten verbleibenden Optimierungsprozesses benutzt. Bei einer größeren Bildgröße reduziert diese Einstellung den eingestellten Wert des Unschärfekreises und verlängert die Verschlußzeit und erhöht den Blendenwert derart, daß eine erhöhte Bildunschärfe kompensiert und im wesentlichen verhindert wird, die ansonsten in einem fotografierten Print dieser Größe auftreten würde. Für eine kleinere Bildgröße würden entgegengesetzte Abweichungen des eingestellten Wertes des Unschärfekreises sowie der Einstellungen für Verschlußzeit und Blende gelten.

2. Kameradaten

Die Kameradaten umfassen folgende Parameter: K_FAKTOR, Verschlußart und Kameragrenzbedingungen, die folgendermaßen definiert sind.

a. K_FAKTOR

Der K_FAKTOR ist eine bekannte empirische Konstante, die in der 150/ANSI- Berechnung Verwendung findet. Der Wert dieser Konstanten wird durch folgende ISO-Normmeßgleichung ermittelt, wie in der zuvor genannten ANSI-Norm 3.49- 1987 spezifiziert:
wobei:
K = K_FAKTOR;
L = Szenenbeleuchtungsstärke, gemessen in Candela/m² (Fuß- Lambert);
S = ISO (ASA)-Filmempfindlichkeit des derzeit verwendeten Films;
T = Zeit, während dessen der Verschluß geöffnet ist; und
A = Blendenwert, gemessen in f-Zahlen.
Um diese Gleichung mit der "Belichtungsfaustregel" in Übereinstimmung zu bringen, wird für K_FAKTOR ein Wert von ca. 3,91 angenommen. Der Wert von K_FAKTOR läßt sich nach Bedarf ändern, um die Lichtstärke des Objektivs, den Linseneffekt (Lichtfleck) sowie andere kameraspezifische Lichtverluste zu berücksichtigen.

b. Verschlußart

Die Verschlußart bezeichnet die Tatsache, ob der in der Kamera verwendete Verschluß PROGRAMMIERBAR oder KONVENTIONELL ist. Ein programmierbarer Verschluß ist ein Verschluß, bei dem die Zeiten zum Öffnen und Schließen des Verschlusses sowie die Zeit, während der der Verschluß geöffnet ist, und die Größe der Verschlußöffnung unabhängig voneinander veränderbar sind, und zwar entweder elektronisch oder mechanisch. Ein ausgefeilt programmierter Verschluß ist daher während einer einzigen Belichtung nacheinander auf jede beliebige und unabhängig variierbare Aperturgröße einstellbar. Ein einfacher programmierter Verschluß, etwa ein langsam öffnender Verschluß, ist ebenfalls verwendbar. Für einen langsamen Verschluß sind unterschiedliche Öffnungen für die Blitz- und Umgebungsbereiche einer einzigen Belichtung erzielbar, indem man ein Blitzauslösesignal so lange verzögert, bis ein bestimmter Verschlußöffnungsdurchmesser erreicht ist, der eine Blitzlichtapertur vorsieht, wobei sich der Verschluß weiter öffnet, bis eine gewünschte Umgebungslichtapertur erreicht ist. Bei einem herkömmlichen Verschluß kann die Zeit, während der der Verschluß geöffnet bleibt, variabel sein, jedoch ist nur eine Aperturgröße während einer einzigen Belichtung verfügbar.
Obwohl es in dem auf den nachfolgenden Betriebsdiagrammen des erfindungsgemäßen Prozesses nicht ausdrücklich gezeigt wird, kann die Verschlußart auch die jeweilige Konfiguration des Verschlusses bezeichnen, der momentan verwendbar ist, d. h. ob der Verschluß ein Schlitzverschluß oder ein Lamellenverschluß ist, oder ob in der Kamera sowohl ein Schlitzverschluß als auch ein Lamellenverschluß für eine gemeinsame Belichtung zur Verfügung stehen. Ein kleines Maß an Belichtungssteuerung, insbesondere in Blitzsituationen, das über das hinausgeht, das durch den erfindungsgemäßen Prozeß in den Betriebsdiagrammen gezeigt wird, ist erzielbar, indem man die entsprechenden Schritte des Prozesses derart abwandelt, daß die Einschränkungen hinsichtlich der Verschlußsynchronisationszeiten und der unterschiedlichen Belichtungsauswirkungen der vorhandenen Verschlußkonfigurationen berücksichtigt werden.

c. Kameragrenzwerte

Die Kameragrenzwerte umfassen die Grenzwerte für die Verschlußzeiten, die für den in der Kamera eingebauten Verschluß als MAXIMALE_VERSCHLUSSZEIT (d. h. die längste mögliche Verschlußzeit) und die MINIMALE_VERSCHLUSSZEIT (d. h. die kürzeste mögliche Verschlußzeit) definiert sind.

3. Filmqualität zu Belichtung

Diese Kategorie enthält einen Satz empirisch definierter Tabellen von Belichtungskenndaten für die verschiedenen, in der Kamera verwendbaren Filmtypen; für jeden verschiedenen Filmtyp gibt es eine Tabelle. Diese Tabellen werden in dem in Fig. 2 gezeigten ROM 255 gespeichert. Jede Tabelle stellt ein Profil bereit, und zwar in bezug auf Blendenwerte zusätzlicher Systemempfindlichkeit, das: (a) den Betrag an zusätzlich verfügbarer Systemempfindlichkeit beschreibt (als Eingabewert auf diese Tabelle angewandt), der verwendet werden muß, um die Belichtung des Films in bezug zur ISO-Normaleinstellung derart zu verändern, daß eine Verbesserung der Bildqualität erzielt wird, und (b) einen Ausgabewert der zusätzlichen Systemempfindlichkeit vorsieht, der durch andere Techniken weiterhin nutzbar ist, wie nachfolgend beschrieben, um die Bildqualität über das Überbelichten hinaus weiter zu verbessern. In den Situationen, in denen der an die Tabelle angelegte Eingabewert für diese zusätzliche Systemempfindlichkeit ein negativer Wert ist, und der Film bei absichtlicher Unterbelichtung ein Bild in annehmbarer Qualität erzeugt, ist die von der Tabelle ausgegebene zusätzliche Systemempfindlichkeit typischerweise weniger negativ als der eingegebene Wert, wodurch die Verwendung anderer Techniken zur Verbesserung der Bildqualität ermöglicht wird, etwa die Verwendung eines größeren Blendenwertes, um durch eine erweiterte Tiefenschärfe eine zusätzliche Motivdicke zu erfassen. Tabelle 1 zeigt eine derartige Beispieltabelle:

Tabelle 1

Beispielwerte für Filmqualität zu Belichtung

Eingabewert für zusätzliche Systemempfindlichkeit Ausgabewert für zusätzliche Systemempfindlichkeit

-4 -3,5
-2 -1,5
-0,5 0
0,5 0
1,0 0
2,0 0
3,0 1,0
Der numerische Unterschied zwischen Eingabe- und zugehörigem Ausgabewert für jeden Eintrag in der Tabelle gibt den Wert an zusätzlicher Systemempfindlichkeit an, der durch beabsichtigtes Ändern der Filmbelichtung, also Unter- oder Überbelichtung, zum ISO-Normalwert nutzbar ist. Da ein Umkehrfilm einen relativ kleinen Belichtungsspielraum hat, resultiert aus nahezu jeder Abweichung von der ISO-Normalbelichtung für diesen Film eine schlechtere Bildqualität. Ein absichtliches Über- oder Unterbelichten würde daher bei dieser Art Film nicht in Frage kommen. Die Tabelle zur Gegenüberstellung von Filmqualität und Belichtung würde für den Umkehrfilm im allgemeinen keine Unterschiede zwischen den Eingabe- und Ausgabewerten für die zusätzliche Systemempfindlichkeit aufweisen. Eine zusätzliche Systemempfindlichkeit würde daher auf andere Weise genutzt werden als durch absichtliches Über- oder Unterbelichten des Films zwecks Verbesserung der resultierenden Bildqualität.

4. Motivaufnahmeabstand

Diese in Fig. 3 dargestellte Kategorie besteht aus zwei Parametern, nämlich PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND und HINTERGRUNDMOTIV_AUFNAHMEABSTAND; diese geben die Abstände zwischen Kamera und Vordergrund bzw. zwischen Kamera und Hintergrund des zu fotografierenden Bildes an. Diese Abstände werden, wie nachfolgend erläutert, von dem in Fig. 2 dargestellten horizontalen Entfernungsmeßsystem 220 ermittelt.

5. FILMEMPFINDLICHKEIT

Diese in Fig. 3 dargestellte Kategorie besteht nur aus einem Parameter, nämlich der 150/ANSI-Empfindlichkeit des derzeit verwendeten Films. Der Wert dieses Parameters wird, wie zuvor beschrieben, aus den "DX"-Kontakten ausgelesen, die sich an der Außenseite der Filmpatrone befinden.

6. Verwackelungsinformationen

Diese Kategorie enthält zwei Parameter, die sich auf die Bildunschärfe beziehen, nämlich den STANDARD_VERWACKELUNGSANTEIL und die UNSCHÄRFE_DURCH_VERWACKELUNG.

a. STANDARD_VERWACKELUNGSANTEIL

Der STANDARD_VERWACKELUNGSANTEIL ist als der zulässige Bruchteil der EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN definiert, der aus der Kameraverwackelung resultieren kann. Der Wert dieses Parameters variiert im allgemeinen zwischen den einzelnen Kameratypen und Kamerabaugrößen und wird werksseitig je nach der Kameraverwackelung festgelegt, die durch typische Kamerabenutzer zu erwarten ist. Eine sehr leichte Kamera, beispielsweise eine Einwegkamera, die gegenüber Kameraverwackelung sehr empfindlich ist, würde einen relativ kleinen Wert für den STANDARD_VERWACKELUNGSANTEIL erfordern. Eine relativ große und schwere Kamera, beispielsweise eine professionelle Kleinbildkamera, wäre gegenüber Kameraverwackelung wesentlich unempfindlicher und würde daher einen deutlich größeren Wert für den STANDARD_VERWACKELUNGSANTEIL benötigen. Der Wert dieses Parameters könnte von dem Fotografen über ein Potentiometer oder ein anderes benutzerseitig zugängliches Bedienelement einstellbar sein. Auf diese Weise wäre der Parameter auf die Fähigkeit des jeweiligen Benutzers einstellbar, die Kamera ruhig zu halten.

b. UNSCHÄRFE_DURCH_VERWACKELUNG

Die UNSCHÄRFE_DURCH_VERWACKELUNG ist der gemessene Betrag der Kameraverwackelung, der tatsächlich während einer Belichtung auftritt. Wie zuvor erläutert, wird diese Verwackelung durch den in Fig. 2 gezeigten Verwackelungssensor 225 gemessen und an das Kamera-Mikrocomputersystem gemeldet.
Zur Senkung der Implementierungskosten könnte bei dem erfindungsgemäßen Prozeß auf den Verwackelungssensor 225 und die Verarbeitung aller Verwackelungsinformationen oder eines Teils davon (z. B. Echtzeitmessungen der UNSCHÄRFE_DURCH_VERWACKELUNG und die damit zusammenhängende Verarbeitung) verzichtet werden, wobei man eine geringere Bildqualitätsverbesserung durch den verbleibenden Teil des Prozesses in Kauf nehmen würde.

7. Objektivdaten

Die in Fig. 3 genannten Objektivdaten, die von dem in Fig. 2 dargestellten und innerhalb des an die Kamera angeschlossenen Objektivs angeordneten Mikrocomputersystem 282 an das Kamera-Mikrocomputersystem angelegt werden, umfassen folgende Parameter: Blendengrenzwerte und BRENNWEITE, die wiederum nachfolgend definiert werden.

a. Blendengrenzwerte

Die Blendengrenzwerte umfassen die Grenzwerte der Objektivblende, die für das an die Kamera angeschlossene Objektiv als MINIMALE_BLENDE und als MAXIMALE_BLENDE definiert sind und der kleinsten Blendenöffnung (der größten Blendenzahl, d. h. dem Parameterwert MAXIMALE_F_ZAHL) bzw. der größten Blendenöffnung (der kleinsten Blendenzahl, d. h. dem Parameterwert MINIMALE_F_ZAHL entsprechen, die dieses Objektiv zu bieten hat.

b. BRENNWEITE

Die BRENNWEITE ist lediglich der in Millimeter ausgedrückte numerische Wert der Brennwerte dieses Objektivs. Wenn es sich bei dem Objektiv um ein Zoomobjektiv handelt, dann ist dieser Wert die Brennweite, auf die das Objektiv momentan eingestellt ist.

8. Motivlichtpegel

Diese Kategorie besteht aus zwei Parametern, nämlich dem PRIMÄRMOTIV_LICHTPEGEL und dem HINTERGRUND_LICHTPEGEL, die von dem in Fig. 2 gezeigten und zuvor besprochenen Lichtmeßsystem 215 gemessen werden und die die Helligkeitsstärke der Vordergrund- und Hintergrundbereiche der Szene bezeichnen, die derzeit fotografiert wird.

9. Blitzdaten

Die in Fig. 3 gezeigten Blitzdaten umfassen folgende, nachfolgend definierte Parameter: UMGEBUNGS_AUFHELLBLENDE, BLITZVERSCHLUSSZEIT, BLITZABFALLGRENZE, AUSLÖSEPUNKT, KLEINSTE_BLITZSYNCHRONZEIT, AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR, Energiesparblitz, Reflexionsinformationen, Tiefenschärfedaten und LEITZAHL.

a. UMGEBUNGS_AUFHELLBLENDE

Der Wert dieses Parameters, der ein Grenzpunkt ist, definiert die maximale Größe der Objektivblende, die zum Aufhellen der Umgebungsbeleuchtung verwendbar ist, d. h. die Objektivblendengröße, die zur Verfügung steht, um den Pegel des Hintergrundlichtes aufzubauen, während der Verschluß geöffnet ist, nachdem ein Vollblitz ausgelöst wurde. Dieser Wert ist nicht notwendigerweise die Objektivblendengröße, die notwendig ist, um das Umgebungslicht bei einem Vollblitz einzubringen, sondern die maximale Objektivblendengröße, die derzeit zur Verwendung mit einem Vollblitz zur Verfügung steht. In bestimmten fotografischen Situationen, etwa bei Mondlicht oder bei sehr geringem Umgebungslicht, kann das Umgebungslicht derart gering sein, daß die UMGEBUNGS_AUFHELLBLENDE einfach nicht ausreicht, abgesehen von einer sehr langen Belichtungszeit, um das Umgebungslicht vollständig und einwandfrei einzubeziehen.

b. BLITZVERSCHLUSSZEIT

Der Wert des Parameters BLITZVERSCHLUSSZEIT ist eine Standardverschlußzeit, die dann gewählt wird, wenn eine aktuelle Szene mit Blitzbelichtung aufgenommen wird.

c. BLITZABFALLGRENZE

Der Parameter BLITZABFALLGRENZE bezeichnet einen Bereich von Abständen zur Kamera, bei der die Blitzbelichtung Details aus dem Bild beseitigt. Wenn das Motiv zu nah an der Kamera angeordnet ist, überstrahlt die Blitzbelichtung das Motiv und belichtet den Film über, wobei jegliche Schärfe des Motivs aus dem Bild entfernt wird. Wenn das Motiv jedoch zu weit von der Kamera entfernt angeordnet ist, dann ist die Intensität des Blitzes, der im umgekehrten Quadrat zur Entfernung des Motivs abfällt, einfach nicht ausreichend, um das Motiv zu beleuchten und es vom Hintergrund abzuheben. Auf diese Entfernung geht das Motiv im Hintergrund auf, und Bilddetails gehen verloren. Insofern, als daß die Blitzbelichtung Gegenstände nicht einwandfrei belichten kann, die sich außerhalb des Bereichs an Motiv-zu-Kamera-Abständen befinden, die durch die BLITZABFALLGRENZE angegeben werden, sieht der numerische Bereich dieses Parameters eine Grenze hinsichtlich der Tiefenschärfe vor, die in der Blitzfotografie erforderlich ist, und die die Tiefenschärfe mit der Beleuchtungstiefe korreliert.

d. AUSLÖSEPUNKT

Der Wert des Parameters AUSLÖSEPUNKT ist eine Konstante, die die maximale, gesamte Szenenbefeuchtung bezeichnet, an der eine Vollblitzbelichtung erfolgt. Die gesamte Szenenbeleuchtung, die im allgemeinen ein auf die gesamte Szene bezogener Mittelwert ist, kann aus dem in Fig. 2 gezeigten Lichtmeßsystem 215 oder von einem separaten, in die Kamera eingebauten Lichtsensor ermittelt werden.

e. KLEINSTE_BLITZSYNCHRONZEIT

Der Wert der KLEINSTEN_BLITZSYNCHRONZEIT ist eine von der Kamerakonstruktion vorgegebene Konstante, die die kürzeste Verschlußzeit angibt, bei der eine Blitzeinrichtung mit dem Verschluß synchronisierbar ist.

f. AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR

Der Wert des Parameters AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR ist eine empirische Konstante, die eine Grenze hinsichtlich des Aufhellblitzes bezeichnet, der in einer fotografischen Situation benutzt wird. Die Aufhellblitzbeleuchtung ist darauf ausgelegt, die Beleuchtung in Szenen mit hohen Lichtkontrasten auszugleichen, etwa bei der Tageslichtfotografie, wenn sich das primäre Motiv in einem Schatten befindet. Wenn eine zu große Aufhellblitzbeleuchtung auf das primäre Motiv projiziert würde, dann würde die Szenenbeleuchtung umkippen, wodurch das primäre Motiv hell und der Hintergrund in der Szene wegen des Blitzabfalls übermäßig dunkel würden, so daß eine zu geringe Hintergrundszenenbeleuchtung entstünde.

g. Energiesparblitz

Diese Kategorie bezeichnet lediglich einen Parameter, der angibt, ob das Blitzgerät in der Lage ist, seine Blitzlampe mit einem Teil der Gesamtenergie auszulösen, die in einem Speicherkondensator innerhalb des Gerätes speicherbar ist.

h. Reflexionsinformationen

Diese Kategorie sieht Parameter vor, die sich auf die Fähigkeit und Verwendung von Reflexions- und Streublitzbelichtung beziehen und folgende Parameterkategorien sowie Einzelparameter enthält: Deckenausgang, REFLEXIONSABFALL und Streutabelle. Ähnlich der Verwendung des in Fig. 2 gezeigten Verwackelungssensors 225 könnte das vertikale Entfernungsmeßsystem 230 zusammen mit der gesamten Verarbeitung der Reflexionsinformationen, wie nachfolgend beschrieben, aus dem erfindungsgemäßen Prozeß entfallen, wobei man eine geringere Bildqualitätsverbesserung durch den verbleibenden Teil des Prozesses in Kauf nehmen würde. Der Teil des erfindungsgemäßen Prozesses, wie nachfolgend beschrieben, der die Reflexionsinformationen benutzt, könnte jedoch auch von dem übrigen Prozeß herausgelöst werden, und in die Kameras derart integriert werden, daß Reflexionsinformationen automatisch benutzt werden, wo dies, je nach Szenenkenndaten, zur Verbesserung der Bildqualität führt.

1. Deckenausgang

Die Kategorie enthält lediglich einen Parameter, der digital (JA NEIN) angibt, ob eine Fläche vorhanden ist, an der das Blitzlicht reflektiert wird. Wie zuvor erläutert, erkennt das in Fig. 2 gezeigte vertikale Entfernungsmeßsystem 230 das Vorhandensein einer Fläche und meldet dies an das Kamera-Mikrocomputersystem. Wenn keine entsprechende Fläche vorhanden ist, oder wenn die Blitzleistung nicht ausreicht, um eine wirksame Reflexion zu erzeugen, dann sollte die Blitzleistung und die zusätzliche Systemempfindlichkeit nicht zur Reflexionsbelichtung verwendet werden; andernfalls würde einfach Blitzleistung verschwendet, ohne daß dies wirksame Verbesserungen auf die Bildqualität hätte. Die zusätzliche Systemempfindlichkeit und Blitzleistung sollte statt dessen zur Verbesserung der Bildqualität anders eingesetzt werden, etwa durch einen Direktblitz mit Streubelichtung.

2. REFLEXIONSABFALL

Dieser Parameterwert ist ein numerischer Grenzpunkt, der den Mindestbetrag an zusätzlicher Systemempfindlichkeit (normalerweise 0,9) in log E angibt, der bei Nutzung des Reflexionslichts erforderlich ist. Wenn eine zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer fotografischen Situation vorhanden ist, jedoch nicht für die Nutzung des Reflexionslichts ausreicht, dann wird die Reflexion nicht genutzt, weil diese nicht zur Qualitätsverbesserung des fotografierten Bildes beitragen würde.

3. Streutabelle

Dies ist eine Tabelle von Werten, die die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit in Beziehung zu dem Parameter STREUWINKEL setzt, also den Winkel, über den die Blitzbelichtung in der gesamten Szene gestreut werden kann, den Betrag der direkten Blitzbelichtung in Form zusätzlicher Systemempfindlichkeit (STREUGRÖSSE), die zur Streubelichtung verwendbar ist, und die zusätzliche Systemempfindlichkeit, die verfügbar ist (z. B. absichtliche Überbelichtung), nachdem die Steublitzbelichtung aufgerufen wurde.
Eine gestreute Direktblitzbelichtung wird dann benutzt, wenn keine Decke vorhanden ist, oder wenn der Wert des Parameters BLITZABFALLGRENZE nicht von der verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit erreicht wird, aber wo genügend zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, um ein Streuen der Direktblitzbelichtung über die gesamte Szene zu ermöglichen. Durch Verwendung der Streublitzbelichtung in dieser Situation kann ein zufriedenstellendes Bild erzeugt werden, das eine höhere Gesamtqualität aufweist, als wenn überhaupt keine Streublitzbelichtung verwendet würde.

i. Tiefenzahlangaben

Diese Kategorie besteht aus zwei Parametern: TIEFENZAHL und TIEFENZAHL_BRENNWEITE.
Der Teil des erfindungsgemäßen Prozesses, der, wie nachfolgend beschrieben, Tiefenzahlinformationen verarbeitet, könnte von dem verbleibenden Teil des Prozesses getrennt und dann in Kameras zur automatischen Verbesserung der Bildqualität integriert werden. In dieser Hinsicht würde die Verwendung dieses Teils des Prozesses, wie nachfolgend detailliert erläutert, den Blendenwert in der Blitzfotografie auf einen Wert setzen, der für einen gegebenen Aufnahmeabstand eine Tiefenschärfe ergibt, die der verfügbaren Blitzbeleuchtungstiefe entspricht. In dem Ausmaß, in dem zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, nachdem ein Blendenwert gewählt worden ist, könnte diese zusätzliche Systemempfindlichkeit beispielsweise benutzt werden, um die Blitzbelichtung zu reflektieren oder zu streuen, anstatt eine nicht gestreute, direkte Blitzbelichtung zu verwenden, wodurch die gesamte Szene gleichmäßiger ausgeleuchtet würde, und wodurch die Bildqualität gegenüber der verbessert würde, die durch Verwendung von ISO-Normalbelichtungseinstellungen erreichbar ist. Hier würde in erster Linie nicht abgeblendet, weil dies nur unnötigerweise die Tiefenschärfe vergrößerte.

1. TIEFENZAHL

Dieser Parameter ermöglicht die Verwendung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der Blitzfotografie.
Wenn der Wert des Parameters TIEFENZAHL für das derzeit verwendete Objektiv dem Wert der LEITZAHL der derzeit verwendeten Blitzeinrichtung entspricht, dann entspricht der Wert des Parameters TIEFENZAHL dem Produkt des Blendenwerts, gemessen in Blenden (f-Zahl), und dem Primärmotiv- Aufnahmeabstand, gemessen von dem an der Kamera befestigten Blitzgerät, bei dem die von dem Objektiv erzeugte Tiefenschärfe der Beleuchtungstiefe des Blitzgerätes entspricht. Für einen gegebenen Wert der TIEFENZAHL lassen sich mehrere Paare entsprechender Werte für die Objektivblendeneinstellungen und Motivaufnahmeabstände ermitteln, an denen die Tiefenschärfe der Beleuchtungstiefe entspricht. Wie nachfolgend gezeigt, wird der Wert des Parameters TIEFENZAHL basierend auf den Erfordernissen der Tiefenschärfe und der Beleuchtungstiefe berechnet, jedoch nicht anhand der Filmempfindlichkeit. Da die TIEFENZAHL nur von den optischen Eigenschaften abhängt, ist die gleiche TIEFENZAHL auch für jede Filmempfindlichkeit verwendbar, solange das gleiche Objektiv benutzt wird. Wenn eine Blitzeinrichtung mit einer LEITZAHL, die gleich dem Wert der TIEFENZAHL ist, verwendet wird, dann ist in einem fotografischen System mit fortlaufender Autofokussierung und fortlaufender Blendensteuerung (fortlaufend anstelle von quantifizierter Veränderung der Blendenwerte) eine ISO- Normalbelichtung über den gesamten Blitzbereich erzielbar. Andererseits ist zusätzliche Systemempfindlichkeit wahrscheinlich in den Situationen vorhanden, in denen die LEITZAHL die TIEFENZAHL übersteigt, und sie kann daher verwendet werden, um die Bildqualität über das Maß hinaus zu verbessern, das durch Verwendung der ISO/ANSI-Belichtungsnormen erzielbar ist.
Die effizienteste Verwendung der Systemempfindlichkeit erfolgt jedoch dann, wenn die Tiefenschärfe der Beleuchtungstiefe entspricht. Wenn die Motivdicke über die von dem Blitzgerät bereitgestellte Beleuchtungstiefe hinausgeht, dann wird der Bereich des Motivs, der sich außerhalb der fernen Grenze der Beleuchtungstiefe befindet, unzureichend beleuchtet und braucht daher in dem fotografierten Bild nicht fokussiert zu sein. Diese Einschränkung der Beleuchtungstiefe reduziert wiederum die von dem Objektiv verlangte Tiefenschärfe. In den Situationen, in denen die Tiefenschärfe kleiner als die Beleuchtungstiefe ist, stellt das Objektiv eine zu geringe Tiefenschärfe bereit, um die gesamte Motivdicke zu erfassen, die von dem Blitzgerät einwandfrei ausgeleuchtet werden könnte. Dieses Motiv wird daher nicht von Anfang bis Ende scharf aufgenommen.
Für Situationen, in denen die Werte der TIEFENZAHL und der LEITZAHL gleich sind, läßt sich die TIEFENZAHL folgendermaßen ableiten. Zunächst wird der Wert des Nahpunktabstands für einen gegebenen Blendenwert, d. h. der kleinste Abstand, an dem das Bild scharf erscheint, wenn ein Objektiv auf unendlich fokussiert ist, oder äquivalent hierzu der kleinste Abstand, in dem ein Objektiv fokussierbar ist und ein im Unendlichkeitsbereich angeordneter Gegenstand scharf erscheint, durch folgende, bekannte Gleichung (2) gegeben:
wobei:
H = Nahpunktabstand
F = Brennweite des verwendeten Objektivs
f = Blendenwert in f-Zahl, und
bc = Unschärfekreisdurchmesser auf dem Negativ
Unter Verwendung der Gleichung (2) lassen sich die nahen und fernen Tiefenschärfegrenzen anhand der bekannten Gleichungen (3) und (4) folgendermaßen berechnen:
wobei:
D&sbplus; = ferne Tiefenschärfengrenze
D&submin; = nahe Tiefenschärfengrenze, und
d = Abstand, auf den das Objektiv fokussiert ist.
Der Term (d-F) ist nur in den Situationen von Bedeutung, beispielsweise bei Nahaufnahmen, wo d < 10F ist.
Der Belichtungsabfall als Funktion des Abstands (d) zu einem Blitzgerät wird durch folgende bekannte Gleichung gegeben:
ΔE = log&sub1;&sub0;(d&sub2;/d&sub1;)² (5)
Diese Gleichung gibt an, daß, wenn sich das Verhältnis der Abstände von dem Blitzgerät zu einem Motiv verdoppelt (z. B. d&sub2; = 2,4 m) und d&sub1; = 1,22 m, die Belichtungsdifferenz 0,6 oder zwei Blendenwerte werden. Alle nachfolgenden Logarithmen (logs) beziehen sich übrigens zur Basis "10", es sei denn, es ist anders vermerkt. Anhand Gleichung (5) lassen sich der ferne und der nahe Beleuchtungstiefenfaktor, C&sbplus; und C&submin;&sub1; unter Verwendung der Gleichungen (6) und (7) wie folgt berechnen:
C&sbplus; = 10 (+ΔE) (6)
C = 10 (-ΔE) (7)
Anhand dieser Gleichungen ergeben sich die entsprechenden nahen und fernen Beleuchtungstiefengrenzen, DN und DF, nach Gleichung (8) und (9) wie folgt:
DN = (ds)(C&submin;) (8)
DF = (ds) (C&sbplus;) (9)
wobei:
ds = Abstand zwischen Motiv und Blitzgerät.
Für eine Abweichung a ± 1 Blenden in der Belichtung um ein Motiv, das 2,4 m zum Blitzgerät entfernt angeordnet ist, erstreckt sich die resultierende Belichtungstiefe von (8) (0,708) = 1,7 m auf (8) (1,41) = 3,4 m zum Gerät. Alle innerhalb dieses Bereichs angeordneten Gegenstände werden daher mit einer Beleuchtung beaufschlagt, die innerhalb von einem Blendenwert zu der des Motivs liegt.
Mit diesen Gleichungen läßt sich ein mathematischer Ausdruck von TIEFENZAHL ableiten, indem man entweder die nahe oder die ferne Tiefenschärfengrenze benutzt. Wenn die nahe oder ferne Tiefenschärfengrenze gewählt wird, dann wird der nahe oder ferne Beleuchtungstiefen-Belichtungsfaktor entsprechend gewählt. Da es wünschenswert ist, eine Tiefenschärfe zu benutzen, die den gesamten Bereich der Tiefenschärfe umfaßt, und da die durchgeführten Versuche gezeigt haben, daß der absolute Wert der an der fernen Tiefenschärfengrenze auftretenden Belichtung größer zu sein scheint, als der, der an der nahen Tiefenschärfengrenze auftritt, wird der Ausdruck für TIEFENZAHL jetzt anhand der Tiefenschärfengrenze abgeleitet, wie in Gleichung (3) angegeben. Gleichung (3) kann zunächst folgendermaßen auf Gleichung (10) vereinfacht werden, indem man annimmt, daß "Nahbilder" nicht aufgenommen werden:
Durch Multiplizieren des Zählers und Nenners dieses Bruchs mit (1/H)/(1/H) und anschließendem Subtrahieren von H ergibt sich der Ausdruck F²/f(f)(bc), gefolgt von dem Multiplizieren des resultierenden Buches mit 1/[(f)(bc)/(f)(bc)]:
Da (d) (f) der LEITZAHL entspricht (abgekürzt GN und nachfolgend näher erläutert), läßt sich Gleichung (11) folgendermaßen schreiben:
Da die ferne Beleuchtungstiefe (C&spplus;)(d) ist, kann man diesen Ausdruck einsetzen und die Tiefenschärfe gleich der Beleuchtungstiefe setzen, wie in Gleichung (13) gezeigt:
Durch einfache Bearbeitung der Gleichung (13) ergibt sich für LEITZAHL der Wert aus Gleichung (14):
Da der kleinste Wert von LEITZAHL dem Wert von TIEFENZAHL entsprechen sollte, um zu gewährleisten, daß die ferne Beleuchtungstiefengrenze der fernen Tiefenschärfengrenze entspricht, ergibt sich nach Teilen der Gleichung (14) durch 12 zwecks Umrechnung von Zoll in Fuß für TIEFENZAHL folgender Wert:
Beispielsweise für ein Objektiv mit einer Brennweite von 35 mm, einer fernen Belichtungstiefengrenze von 0,45 log E (= 1,68 für eine Blendendifferenz von ± 1,5) und einem Unschärfekreis auf dem Negativ von 0,0051 cm (ca. 0,002 Zoll) ergibt sich für den Parameter TIEFENZAHL nach Gleichung (15) der Wert "32". Für eine Kamera mit einem derartigen Objektiv und einem Blitzgerät mit einer LEITZAHL von "32" stimmen Tiefenschärfe und Beleuchtungstiefe überein, solange das Produkt des Wertes von F_ZAHL und dem Motivaufnahmeabstand gleich "32" ist. Der Wert von TIEFENZAHL braucht selbstverständlich nur für eine bestimmte Objektivbrennweite berechnet zu werden. Anschließend ist der Wert von TIEFENZAHL verwendbar, um die Blendenwerte je nach Motivaufnahmeabstand auszuwählen, die eine übereinstimmende Tiefenschärfe und Beleuchtungstiefe ergeben. Der Wert von TIEFENZAHL müßte neu berechnet werden, wenn die Beleuchtungstiefengrenze sich änderte, oder wenn ein anderer Unschärfekreis auf dem Negativ benutzt werden müßte. Wie durch Gleichung (16) angegeben, läßt sich der Wert der TIEFENZAHL leicht für Objektive mit unterschiedlichen Brennweiten, demselben Unschärfekreisdurchmesser und derselben Beleuchtungstiefengrenze folgendermaßen berechnen:
TIEFENZAHL&sub2; = TIEFENZAHL&sub1; · (F&sub2;)?/(F&sub1;) (16)
wobei:
TIEFENZAHL&sub1; = ein Wert für TIEFENZAHL für ein Objektiv mit einer Brennweite von F&sub1; ist, und
TIEFENZAHL&sub2; = ein Wert für TIEFENZAHL für ein Objektiv mit einer Brennweite von F&sub2; ist

2. TIEFENZAHL_BRENNWEITE

Dieser Wert des Parameters der TIEFENZAHL_BRENNWEITE ist die BRENNWEITE, bei der der aktuelle Wert von TIEFENZAHL ermittelt worden ist.

j. LEITZAHL

Dieser bekannte Parameter, wie durch die nachfolgende Gleichung (17) angegeben, ist das Produkt des Motivaufnahmeabstands (ds) und des Blendenwertes (BLITZT_F_ZAHL) für eine Vollblitzbelichtung, die für eine angegebene ISO (ASA)-Filmempfindlichkeit, etwa eine ISO (ASA)-Filmempfindlichkeit von 100, zu einer ISO-Normalbelichtung führt.
GN(ISO100) = ds · BLITZ_F_ZAHL (17)
Der Wert der LEITZAHL richtet sich für eine bestimmte Filmempfindlichkeit, etwa ISO (ASA) 100, nach dem Blitzgerät, je nach der von dem Blitzgerät erzeugten Lichtenergie, und stellt damit ein Maß der Ausgabeleistung des Blitzgerätes dar.
Die Werte von TIEFENZAHL oder LEITZAHL sind zur Auswahl eines Blendenwertes (BLITZ_F_ZAHL) nach einem gegebenen Abstand verwendbar. Im Unterschied zur TIEFENZAHL, die zur Auswahl einer Blendenwerteinstellung je nach optischen Eigenschaften verwendet wird, d. h. Belichtungsgrenzen, Objektivbrennweite und Unschärfekreisdurchmesser, wird die LEITZAHL benutzt, um diese Einstellung je nach Ausgabeleistung des Blitzgerätes zu wählen. In Blitzsituationen, in denen der Wert von LEITZAHL für ein bestimmtes Blitzgerät die TIEFENZAHL für das derzeit verwendete Objektiv überschreitet, steht höchstwahrscheinlich zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Verfügung, wie zuvor beschrieben.

10. BLITZFOLGEMODUS

Diese in Fig. 3 gezeigte Kategorie enthält einen Parameter, der einen von zwei digitalen Werten (NORMALS CHNELL) annimmt, und zwar je nachdem, wie schnell die derzeit verwendete Blitzeinrichtung in der Lage ist, sich für die nächste Belichtung aufzuladen. Der Wert dieses Parameters läßt sich entweder durch einen auf der Kamera angeordneten, benuterzseitig einstelbaren Schalter setzen, oder vorzugsweise durch eine Konstante, die von dem Mikrocomputersystem in der Blitzeinrichtung bereitgestellt wird.

11. BRENNWEITENFAKTOR

Diese Kategorie enthält einen Parameter k, der bei Multiplikation mit dem Kehrwert von BRENNWEITE, wie nachfolgend durch Gleichung (18) angegeben, die längste Verschlußzeit vorgibt, die für ein gegebenes Objektiv verwendbar ist, um jegliche wahrnehmbaren Effekte der Kameraverwackelung auf ein resultierendes Bild zu beseitigen.
LANGSAMSTE VERSCHLUSSZEIT = k/BRENNWEITE (18)
Der Wert des Parameters k ist zunächst eine Konstante, die während der Kamerakonstruktion mit einem Wert < 1,0 empirisch bestimmt wird, doch nachfolgend durch Verwendung des BILDGRÖSSENFAKTORS angepaßt wird (normalerweise für zunehmende Bildgrößen nach unten), um die Effekte unterschiedlicher optischer Bildungschärfepegel zu berücksichtigen, die ansonsten bei entsprechend unterschiedlichen Vergrößerungsverhältnissen auftreten würden. Dies stellt die Verschlußzeit wiederum für zunehmende Bildgrößen auf zunehmend kürzere (numerisch kleinere) Zeiten ein.
Der Vergrößerungsmaßstab legt diesbezüglich das Maß fest, in dem der gewünschte Informationsinhalt und die zugehörige Bildunschärfe auf einem Print in gleicher Weise vergrößert werden. Wie nachfolgend besprochen muß der Parameter k daher, ebenso wie die UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, durch Multiplikation mit dem BILDGRÖSSENFAKTOR skaliert werden derart, daß ähnliche Werte für die optische Unschärfe von Systemen anfallen, die ähnlich große Prints aus unterschiedlichen Standard-Vergrößerungsmaßstäben erzeugen.

12. BILDGRÖSSENFAKTOR

Diese Kategorie enthält einen Parameter und insbesondere einen Multiplikationsfaktor, der sowohl die Standardwerte der UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN als auch des BRENNWEITENFAKTORS für ein erwartetes Maß an wahrgenommener Bildunschärfe ändert, das im allgemeinen einer gewählten Bildgröße zugeordnet wird. Da sich der Vergrößerungsmaßstab und die Bildgröße unabhängig voneinander verändern können, durch Verwendung von Pseudo-Panoramaaufnahmen oder von Pseudo-Teleaufnahmen (nicht standardisierte Aufnahmearten), die den Vergrößerungsmaßstab wahlweise verändern, jedoch nicht die Bildgröße und den wahrgenommenen Unschärfekreis auf dem Print beeinträchtigen, weist der Wert des BRENNWEITENFAKTORS eine unabhängige Abweichung auf, die sich entweder in dem Vergrößerungsmaßstab oder in dem Betrachtungsabstand manifestiert, wobei der letztere eine empirische Funktion der Bildgröße ist.
Im Unterschied zu der bisher üblichen Auffassung wurde festgestellt, daß menschliche Betrachter Prints nicht in Abständen betrachten, die in einem linearen Verhältnis zur Bildgröße stehen. Durch empirische Messungen des Auge- Bild-Abstands wurde festgestellt, daß sich der mittlere Betrachtungsabstand für kleinformatige Prints verschiedener Größe durch Gleichung (19) folgendermaßen kennzeichnen läßt:
Vd = 3,64 + 11,34[log&sub1;&sub0;(D)] (19)
wobei:
Vd = Betrachtungsabstand (Auge-Bild, in Zoll), und
D = Diagonale des Prints (Bildes) in Zoll
Nach Gleichung (19) ist der Betrachtungsabstand im Mittel eine logarithmische Funktion der Bildgröße (D). Für ein nicht standardisiertes Print der Größe 10,2 cm · 13 cm (4 · 5") und ein Standard-Print der Größe 20,3 · 25,4 cm (8 · 10") beträgt die Diagonale 16,3 cm [(4² + 5²)1/2 = 6,4"] bzw. 32,5 cm [(8² + 10²)1/2 = 12,8"]. Wenn man diese Diagonalwerte in Gleichung (19) einsetzt, ergeben sich entsprechende Betrachtungsabstände von 32,5 cm (12,8") bzw. 41,2 cm (16,2"). Obwohl sich in diesem Beispiel die Bildgröße verdoppelt hat, vergrößerte sich der Betrachtungsabstand lediglich um ca. 21%, ein Maß, das zu klein ist, um die Auswirkung einer Verdoppelung des Vergrößerungsmaßstabs vollständig auszugleichen. Wie zuvor erwähnt, müßte der Betrachtungsabstand ebenfalls verdoppelt werden, um die durch die Verdoppelung des Vergrößerungsmaßstabs bedingte höhere Unschärfe vollständig auszugleichen.
Neben der Notwendigkeit, die Auswirkung des Betrachtungsabstands auf den wahrnehmbaren Unschärfekreis auszugleichen, müssen unabhängig davon auch Auswirkungen durch Änderung des Vergrößerungsmaßstabs berücksichtigt werden. Hierzu sei ein Beispiel eines fotografischen Systems betrachtet, mit dem ein Print der Größe 10,2 cm · 13 cm (4 · 5") von einem Original-Bildfeld oder von einer Pseudo-Aufnahmeart (d. h. Pseudo-Teleaufnahme) herstellbar ist, bei dem ein Bereich, der kleiner als das normale Bildfeld ist, vergrößert und auf fotografischem Papier gedruckt wird. Die Betrachtungsabstände beider resultierender Prints sind gleich, da die physischen Abmessungen der Prints gleich sind. Bei der Pseudo-Teleaufnahme wird jedoch ein Vergrößerungsmaßstab verwendet, der größer als derjenige ist, der für das Print der Größe 10,2 cm · 13 cm (4 · 5") erforderlich ist. Die wahrnehmbare Bildunschärfe wird daher im Verhältnis zum Maß der Pseudo-Televergrößerung verstärkt. Wenn ein Standard-Vergrößerungsmaßstab von 4,0 für ein Print der Größe 10,2 cm · 13 cm (4 · 5") von einem Standard-Bildfeld und ein nicht standardisierter Vergrößerungsmaßstab von 8,0 erforderlich ist, um mit der Pseudo-Teleaufnahme ein Print der Größe 10,2 cm · 13 cm (4 · 5") zu erzeugen, dann weist ein durch die Pseudo-Aufnahmeart erzeugtes Print doppelt so viel optische Bildunschärfe auf als ein Bild, das im Standard-Vergrößerungsmaßstab vergrößert wurde.
Der BILDGRÖSSENFAKTOR (DSF) sei durch Gleichung (20) wie folgt definiert:
BlLDGRÖSSENFAKTOR = [[MS/MN][VDN/VDS]]x (20)
wobei:
MS = Standard-Vergrößerungsmaßstab
MN = Nicht Standard-Vergrößerungsmaßstab
VDS = Betrachtungsabstand für Standard-Bildgröße, und
VDN = Betrachtungsabstand für nicht Standard-Bildgröße
X = 1,0, basierend auf der geometrischen Optik und ein kleinerer Wert in den Fällen, d. h. bei extrem großen Bildgrößen, bei denen die in Optiken inhärenten, bekannten Näherungen mehr länger gültig sind.
Indem der BILDGRÖSSENFAKTOR auf diese Art definiert wird, kann dieser Parameter quantitativ die unabhängige Auswahl einer beliebigen Bildgröße und jedes Vergrößerungsmaßstabs beinhalten.
Als Beispiel wird der BILDGRÖSSENFAKTOR für ein Print der Größe 20,3 · 25,4 cm (8 · 10") berechnet, das von einem Vollbildfeld auf einem Kleinbildfilm angefertigt wird, indem zunächst die Vergrößerungsmaßstäbe ermittelt werden. Für ein Standard-Print der Größe 9 cm mal 13 cm (ca. 3,5" · 5") beträgt der Vergrößerungsmaßstab (Ms) 3,9, während ein Print der Größe 20,3 · 25,4 cm (8 · 10") einen Vergrößerungsmaßstab von 8, 9 benötigt. Nach Verwendung der zuvor genannten Gleichung (19) betragen die Betrachtungsabstände für diese Prints (3,64 + 11,34 [log(6,1)]) = 12,5" (ca. 31,8 cm) und (3,64 + 11,34 [log(12,8)] = 16,2" (ca. 41,2 cm). Indem diese Werte in die Gleichung (20) eingesetzt werden, ergibt sich ein BILDGRÖSSENFAKTOR von [3,9/8,9][16,2/12,5] = 0,57.
Ein bestimmter Wert des BILDGRÖSSENFAKTORS wird zunächst für jede Kombination aus Vergrößerungsmaßstab und Bildgröße ermittelt und innerhalb der BILDGRÖSSENFAKTOR-Tabelle im ROM 260 gespeichert (siehe Fig. 2). Anschließend liest der Mikroprozessor 235 vor Erfassen des Bildes die Einstellung des Bildgrößenschalters 206 sowie des Schalters für die Aufnahmeart aus (wenn die Kamera mit einem derartigen Schalter ausgestattet ist), und zwar wie von dem Fotografen eingestellt, legt diese Werte an die Adresse dieser Tabelle an und führt dann eine Nachschlageoperation durch. Der resultierende Wert des BILDGRÖSSENFAKTORS, der für die benutzerseitig gewählte Bildgröße und die Aufnahmeart gilt und von dieser Tabelle erzeugt wird, wird dann im gesamten erfindungsgemäßen Optimierungsprozeß verwendet, wie in Fig. 3A-14 gezeigt und nachfolgend detailliert beschrieben, um die Standardwerte der UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN und des BILDGRÖSSENFAKTORS einwandfrei einzustellen und somit die zusätzliche Systemempfindlichkeit möglichst effizient für die Ermittlung der richtigen Belichtungsparameter (und soweit zutreffend, der Blitzparameter) für das jeweilige erfaßte Bild zu nutzen, und zwar unter Berücksichtigung der jeweiligen Bildgröße und der Aufnahmeart, mit der das Bild schließlich angezeigt wird.

AUSGABEKATEGORIEN

13. Belichtungseinstellungen

Diese Kategorie umfaßt folgende Parameter: VERSCHLUSSZEIT, F_ZAHL und BLITZ_F_ZAHL. Diese Parameter sind erforderlich, um die Kamera derart anzusteuern, daß eine einwandfreie Belichtung der aktuellen Szene erzeugt wird.
Der Wert des Parameters VERSCHLUSSZEIT bezeichnet die in Sekunden angegebene Zeit, die der Verschluß für die aktuelle Belichtung benötigt.

b. F_ZAHL

Der Wert des Parameters F_ZAHL bezeichnet die Größe der Blendenöffnung in Blendenwerten oder Blenden, die für eine aktuelle Belichtung bei Umgebungslicht erforderlich ist.

c. BLITZ_F_ZAHL

Der Wert des Parameters BLITZ_F_ZAHL bezeichnet die Größe der Blendenöffnung in Blendenwerten oder Blenden, die für eine aktuelle Belichtung bei Blitzbeleuchtung erforderlich ist.

14. LEISTUNGSZUSTAND

Diese Kategorie umfaßt einen numerischen Parameter, der den Betrag der Blitzausgangsleistung angibt, die erzeugt werden muß, wenn das Blitzgerät auslöst. Wenn ein Energiespar-Blitzgerät vorhanden ist und eine gegebene Szene lediglich eine Hälfte der gesamten, durch das Blitzgerät verfügbaren Beleuchtung benötigt, dann würde der Wert des Parameters LEISTUNGSZUSTAND 0,5 betragen. Der Wert dieses Parameters würde von dem Kamera- Mikrocomputersystem vor Auslösen des Blitzgerätes übermittelt. In einem relativ einfachen Blitzgerät würde dieser Parameter angeben, wann eine auf dem Blitzgerät befindliche "Bereitschaftslampe" meldet, daß das Blitzgerät erneut ausgelöst werden kann, wobei vorübergehend jedes weitere Aufladen des Ladekondensators gelöscht wird.

15. Blitzzustand

Diese Kategorie enthält einen digitalen Parameter, der lediglich angibt (JA/NEIN), ob zum Fotografieren einer aktuellen Szene Blitzbeleuchtung zu verwenden ist. Das Blitzgerät ist jederzeit verwendbar, seine Verwendung richtet sich jedoch nach der Notwendigkeit einer zusätzlichen Beleuchtung, wie durch den erfindungsgemäßen Prozeß 300 ermittelt.

16. Streureflexionszustand

Diese Kategorie umfaßt drei Parameter: STREUGRÖSSE, STREUWINKEL und REFLEXIONSGRÖSSE. Diese Parameter bezeichnen die Weise, in der Blitzbeleuchtung zu verwenden ist.

a. STREUGRÖSSE

Wie zuvor erwähnt, bezeichnet der Parameter STREUGRÖSSE die zusätzliche Systemempfindlichkeit, die für eine Streublitzbelichtung zum Fotografieren einer aktuellen Szene nutzbar ist.

b. STREUWINKEL

Wie zuvor erwähnt, bezeichnet der Parameter STREUWINKEL den Winkel, über den eine direkte Vollblitzbelichtung für die aufzunehmende aktuelle Szene gestreut werden muß.

C. REFLEXIONSGRÖSSE

Der Parameter REFLEXIONSGRÖSSE bezeichnet den Betrag der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, der für die Reflexionsblitzbelichtung zum Fotografieren einer aktuellen Szene nutzbar ist.
Der Wert der Parameter für die Kategorien LEISTUNGSZUSTAND und Streureflexionszustand bezeichnet die Konfiguration, mit der das Blitzgerät arbeiten muß.
Nachfolgend werden die Eingabeparameter, mit denen der erfindungsgemäße Prozeß beaufschlagt wird, sowie die von dem erfindungsgemäßen Prozeß erzeugten Ausgabeparameter beschrieben. Die Erörterung bezieht sich jetzt auf die Details des erfindungsgemäßen Prozesses, wie in Fig. 3A-14 gezeigt. Zusätzliche Parameter und Kategorieren werden nach Bedarf während der laufenden Erörterung definiert.
Fig. 3A zeigt ein Diagramm des in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Prozeß 300 zur Optimierung der automatischen Belichtung auf übergeordneter Ebene. Wie gezeigt, umfaßt der Prozeß den Grundprozeß 330, gefolgt von dem Belichtungsbestimmungsprozeß 350. Bei Eintritt in den Prozeß 300 wird zunächst der Prozeß 330 durchgeführt, um die Nennwerte der UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN und des BRENNWEITEN FAKTORS anhand des Bildgrößenfaktors, der dem zu erfassenden aktuellen Bild zugeordnet ist, zu bestimmen. Wie zuvor beschrieben liest das Kamera-Mikrocomputersystem die aktuelle Einstellung der Schalter für Bildgröße und Aufnahmeart und führt, je nach Einstellung, eine Nachschlagoperation in der im ROM 260 gespeicherten Bildgrößenfaktortabelle durch (siehe Fig. 2), um einen Wert dieses Faktors zu erzeugen, der für das zu erfassende aktuelle Bild und die Art und Weise, durch die dieses Bild angezeigt werden wird, angemessen ist. Der resultierende Bildgrößenfaktor wird, wie durch Linie 324 (in Fig. 3A) zusammen mit den Standardwerten der UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN und des BRENNWEITENFAKTORS, wie durch die Linie 302 bzw. 322 dargestellt, als Eingabewert an den Prozeß 330 angelegt. Dieser Prozeß wird aus folgenden Routinen gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt werden:
INPUT: BILDGRÖSSENFAKTOR
INPUT: UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN
INPUT: BRENNWEITENFAKTOR
OUTPUT: EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN
OUTPUT: EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR
EINGESTELLTE UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN =
(UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN)
(BILDGRÖSSENFAKTOR)
EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR =
(BRENNWEITENFAKTOR)
(BILDGRÖSSENFAKTOR)
Die resultierenden, eingestellten Werte werden dann in dem Belichtungsbestimmungsprozeß 350 als Eingaben benutzt, wie durch die Linien 332 und 334 dargestellt, der wiederum die optimalen Belichtungsparametereinstellungen (und, soweit zutreffend, die Blitzbelichtung) ermittelt.
Ein Diagramm des Belichtungsbestimmungsprozesses 350 auf übergeordneter Ebene wird in Fig. 4 gezeigt. Wie gezeigt, enthält dieser Prozeß sechs Basisprozesse 410, 420, 430, 440, 450 und 460, von denen zwei Prozesse, nämlich die durch dunkle Kreise gekennzeichneten Prozesse 410 und 440, Grundprozesse sind.
Um ein fotografiertes Bild zu erhalten, ermittelt der Belichtungsbestimmungsprozeß 350 zunächst anhand der Prozesse 410 und 420 die Art der Szenenbeleuchtung, d. h. Umgebungsbelichtung, Vollblitz oder Aufhellblitz, die zum Erfassen dieses Bildes zu verwenden ist. Anhand der gewählten Szenenbeleuchtung ermittelt der Prozeß 350 dann in den Prozessen 430, 440 oder 450, ob die Grundwerte (typischerweise die ISO-Normalbelichtungswerte) der Belichtungseinstellungen und der Blitzparameter für diese Beleuchtung geeignet sind. Diese Parameter umfassen sowohl die Belichtungseinstellungen und, soweit Blitzbelichtung zum Einsatz kommt, verschiedene Ausgabeblitzparameter, um die Blitzeinheit einwandfrei einzustellen und zu steuern. Sobald diese Parameter bestimmt worden sind, führt der Prozeß 460 folgende Schritte durch: (a) Bestimmen, und zwar teilweise je nach Szenenanforderungen, ob und wieviel zusätzliche Systemempfindlichkeit in der aktuellen fotografischen Situation vorhanden ist, (b) Angeben der Weise, in der die zusätzliche Systemempfindlichkeit am besten nutzbar ist, um die Qualität des resultierenden, fotografierten Bildes über das durch die Grundbelichtungseinstellungen erzielte hinaus zu verbessern, und (c) Abwandeln zuvor bestimmter Grundbelichtungseinstellungen und Ausgabe von Blitzparametern, die zu verwenden sind, um soviel zusätzliche Systemempfindlichkeit zu verwenden wie möglich, so daß die Qualität des zu fotografierenden Bildes über die mit den ISO-Normalbelichtungseinstellungen erzielbare hinaus verbessert wird.
Der Prozeß 410 benutzt die Motivlichtpegel und Blitzparameterdaten, wie anhand der Linien 316 und 218 dargestellt, um zu ermitteln, wann eine Vollblitzbelichtung erforderlich ist. Insbesondere vergleicht der Prozeß 410 die Beleuchtung des primären Motivs mit dem Wert des Parameters AUSLÖSEPUNKT. Wenn das primäre Motiv zu dunkel ist, d. h. wenn dessen Intensität unter dem Parameter AUSLÖSEPUNKT liegt, dann wird ein Vollblitz benutzt, andernfalls wird er nicht benutzt. Dieser Prozeß wird aus folgenden Routinen gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt werden:
INPUT: AUSLÖSEPUNKT
INPUT: Motivlichtpegel
OUTPUT: Vollblitzzustand
IF PRIMÄRMOTIV_LICHTPEGEL < AUSLÖSEPUNKT
THEN: Vollblitzzustand = JA
ELSE: Vollblitzzustand = Nein
ENDIF
Der Wert des Ausgabeparameters Vollblitzzustand gibt lediglich an, ob ein Vollblitz in der aktuellen Belichtung zu benutzen ist.
Falls kein Vollblitz benutzt werden soll (d. h. Vollblitzzustand = 'NEIN'), wie anhand der Linie 414 dargestellt, dann wird der Prozeß 420 durchgeführt, um zu ermitteln, ob statt dessen ein Aufhellblitz verwendet werden soll. Dieser im Detail nachfolgend in Verbindung mit Fig. 5 und 6 beschriebene Prozeß ermittelt, ob ein Aufhellblitz verwendet werden soll, stellt den Wert des Parameters Aufhellblitzzustand entweder auf 'JA' oder auf 'NEIN', je nachdem, ob ein Aufhellblitz verwendet werden soll oder nicht, und, falls ein Aufhellblitz verwendet werden soll, berechnet die Aufhellblitzparameter. Hierzu verarbeitet der Prozeß 420 die Motivlichtpegel, den Motivaufnahmeabstand, die FILMEMPFINDLICHKEIT, die Objektivdaten und den EINGESTELLTEN_BRENNWEITENFAKTOR, wie anhand der Linien 316, 308, 310, 314 und 334 zusammen mit den Blitzdaten und den Kameradaten durch die Linien 318 und 304 dargestellt. Von den Kameradaten benutzt der Prozeß 420 den Parameter AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR, den Parameter Energiesparblitz, den Parameter LEITZAHL und den Parameter KLEINSTE_BLITZSYNCHRONZEIT.
Obwohl nicht in Fig. 4 ausdrücklich angegeben, umfassen die Aufhellblitzparameter folgende Parameter: die AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE, die AUFHELLBLITZBLENDE und den BELEUCHTUNGS_VERHÄLTNISFAKTOR, welche nachfolgend definiert werden:

17. Aufhellblitzparameter

a. AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE

Der Wert des Parameters AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE ist der maximale Objektivblendenwert, der zur Verwendung mit Aufhellblitzfotografie zulässig ist, und zwar abhängig von der schnellstmöglichen Verschlußzeit, die derzeit in der Kamera benutzbar ist.

b. AUFHELLBLITZBLENDE

Der Wert des Parameters AUFHELLBLITZBLENDE ist der erste Wert des Blendenwerts, der erforderlich ist, um die aktuelle Szene mit Aufhellblitz zu erfassen.

c. BELEUCHTUNGS_VERHÄLTNISFAKTOR

Der Wert des Parameters BELEUCHTUNGS_VERHÄLTNISFAKTOR ist die Quadratwurzel des Verhältnisses von Hintergrund- zu Motivbeleuchtung in der aktuellen zu fotografierenden Szene.
Wenn mit Aufhellblitz gearbeitet wird, (d. h. Aufhellblitzzustand = 'JA', wie durch die Linien 422 dargestellt), dann werden die Werte der Aufhellblitzparameter, wie durch Linie 424 dargestellt, als Eingabewerte an den Prozeß 430 angelegt. Wie detailliert in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben, bestimmt dieser Prozeß die Grundwerte (Ausgangswerte) der Belichtungseinstellungen unter Verwendung der Kameradaten, der Blitzdaten, insbesondere Energiesparblitz und AUFHELLBLITZ KOMPENSATIONSFAKTOR, Objektivdaten, Motivlichtpegel und FILMEMPFINDLICHKEIT, wie anhand der Linien 304, 318, 314, 316 bzw. 310 dargestellt. Die resultierenden Aufhellblitzbelichtungseinstellungen werden zusammen mit dem LEISTUNGSZUSTAND und dem positiven ('JA') Aufhellblitzzustand, wie durch die Linien 434, 354 und 422 dargestellt, als Eingabe an den für die zusätzliche Systemempfindlichkeit zuständigen Prozeß 460 angelegt, um zu ermitteln, ob in der gegenwärtigen fotografischen Situation zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, und, wenn ja, wieviel dieser zusätzlichen Systemempfindlichkeit bestmöglich zur Verbesserung der resultierenden Bildqualität nutzbar ist.
Für den Fall, daß Umgebungslicht verwendet werden soll, wobei sowohl der Vollblitzzustand als auch der Aufhellblitzzustand beide auf 'NEIN' gesetzt sind, wird, wie durch die Linien 422, die vom Prozeß 420 abgehen, dargestellt, der Prozeß 440 ausgeführt, um die Grundwerte der Belichtungseinstellungen für Umgebungslicht zu ermitteln. Der Prozeß 440 ermittelt die Umgebungsbelichtungseinstellungen, d. h. F_ZAHL und VERSCHLUSSZEIT, anhand der FILMEMPFINDLICHKEIT, der Kameradaten - insbesondere des K_FAKTORS, der Motivlichtpegel, insbesondere des PRIMÄRMOTIV_LICHTPEGELS, der Objektivdaten, insbesondere der BRENNWEITE, und des EINGESTELLTEN_BRENNWEITENFAKTORS, wie durch die Linien 310, 304, 316, 314 und 334 dargestellt. Die kürzeste Verschlußzeit wird daher nach der Brennweite des Objektivs gewählt, wobei ein entsprechender Faktor zur Minimierung der Kameraverwackelung herangezogen wird. Anhand der gegebenen Verschlußzeit wird ein in F_ZAHL gemessener Blendenwert gewählt, um eine Grundbelichtung bereitzustellen. Dieser Prozeß wird aus folgender Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Motivlichtpegel
INPUT: Aufhellblitzzustand
INPUT: FILMEMPFINDLICHKEIT
INPUT: Kameradaten
INPUT: EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR
INPUT: Objektivdaten
OUTPUT: F_ZAHL
OUTPUT: VERSCHLUSSZEIT
IF Aufhellblitzzustand = NEIN
THEN: VERSCHLUSSZEIT =
EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR
(1/BRENNWEITE)
F_ZAHL = [(VERSCHLUSSZEIT FILMEMPFINDLICHKEIT
PRIMÄRMOTIV_LICHTPEGEL)/(K_FAKTOR)]&sup5;
ENDIF
Sobald diese Umgebungsbelichtungseinstellungen bestimmt sind, wird der Prozeß 460 unter Einsatz dieser Belichtungseinstellungen durchgeführt, d. h. F_ZAHL und VERSCHLUSSZEIT, wie durch die entsprechenden Linien 444 bzw. 448 dargestellt, um zu ermitteln, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit in der aktuellen fotografischen Situation vorhanden ist, und, falls dies so ist, wie diese zusätzliche Systemempfindlichkeit bestmöglich zur Verbesserung der resultierenden Bildqualität nutzbar ist.
Wenn ein Vollblitz benutzt wird (d. h. Vollblitzzustand = 'JA'), dann wird, wie durch Linie 412 dargestellt, der Prozeß 450 durchgeführt, um die Grundwerte der Belichtungseinstellungen für die Vollblitzbelichtung zu bestimmen. Der Prozeß 450, wie nachfolgend detailliert in Verbindung mit den Fig. 8-10 beschrieben, bestimmt die Vollblitzbelichtungseinstellungen, d. h. unter Verwendung der Kameradaten die BLITZ_F_ZAHL und die VERSCHLUSSZEIT, die Objektivdaten, die FILMEMPFINDLICHKEIT, den Motivlichtpegel, die EINGESTELLTEN_ UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, die Blitzdaten und den Motivaufnahmeabstand, wie durch die entsprechenden Linien 304, 314, 310, 316, 332, 318 bzw. 308 dargestellt. Die resultierende BLITZ_F_ZAHL und der positive Wert für Vollblitzzustand werden, wie durch die Linien 458 und 412 dargestellt, als Eingabe an den für die zusätzliche Systemempfindlichkeit zuständigen Prozeß 460 angelegt, um zu ermitteln, ob in der gegenwärtigen fotografischen Situation zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, und, wenn ja, wie diese zusätzliche Systemempfindlichkeit bestmöglich zur Verbesserung der resultierenden Bildqualität nutzbar ist. Die VERSCHLUSSZEIT der Kamera wird auf den von dem Prozeß 460 vorgegebenen Wert eingestellt.
Der in Verbindung mit Fig. 11-14 nachfolgend detailliert beschriebene Prozeß 460 bestimmt zuerst, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, und, falls dies so ist, wieviel zusätzliche Systemempfindlichkeit für die aktuelle fotografische Situation vorhanden ist. Der Prozeß nutzt folgende Parameter als Eingaben: Blitzdaten, insbesondere Streureflexionsdaten, LEITZAHL und Energiesparblitz, wie gemeinsam durch die Linien 318 dargestellt, Kameradaten, insbesondere Verschlußart und Verschlußzeitengrenzen, wie gemeinsam durch die Linien 304 dargestellt, Objektivdaten, insbesondere BRENNWEITE und Blendengrenzwerte, wie gemeinsam durch die Linien 314 dargestellt, BLITZFOLGEMODUS, Filmqualität gegenüber Belichtung, EINGESTELLTE_ UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, Verwackelungsinformationen, EINGESTELLTER_ BRENNWEITEN FAKTOR und Motivaufnahmeabstand, wie durch die entsprechenden Linien 320, 306, 332, 312, 334 bzw. 308 dargestellt. Wenn eine Vollblitzbelichtung angefertigt werden soll, benutzt der Prozeß 460 zudem die durch den Prozeß 450 bereitgestellten Parameter für BLITZ F_ZAHL und Vollblitzzustand, wie durch die Linien 458 und 412 dargestellt. Wenn Umgebungslicht benutzt werden soll, verwendet der Prozeß 460 die Grundwerte der durch den Prozeß 440 bereitgestellten Parameter F_ZAHL und VERSCHLUSSZEIT, wie durch die entsprechenden Linien 444 und 448 dargestellt. Falls eine Aufhellbelichtung benutzt werden soll, dann verwendet der Prozeß 460 auch die durch die Prozesse 420 und 430 bereitgestellten Parameter für Aufhellblitzzustand und Grundbelichtung, wie durch die entsprechenden Linien 422 und 434 dargestellt. Sobald der Prozeß 460 den Betrag der momentan vorhandenen zusätzlichen Systemempfindlichkeit ermittelt hat, verändert dieser Prozeß die Belichtungseinstellungen und die Blitzparameter in einer nachfolgend beschriebenen Weise derart, daß die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Verbesserung der Bildqualität genutzt wird, insbesondere mit Blick auf die jeweilige Bildgröße und die Aufnahmeart, die von dem Fotografen für das momentan erfaßte Bild gewählt wird. Der Prozeß 460 erzeugt daher entsprechende Werte für den Streureflexionszustand, den LEISTUNGSZUSTAND, den Blitzzustand und die Belichtungseinstellungsparameter, wie durch die Linien 358, 354, 356 und 352 dargestellt. Der Wert dieser Parameter wird dann benutzt, um die Kamera und das Blitzgerät entsprechend anzusteuern. Die speziell zur Ansteuerung der Blitzeinrichtung erforderlichen Parameter werden über die Verbindung 272, wie in Fig. 2 gezeigt, von dem Kamera-Mikrocomputersystem zu dem Blitz-Mikrocomputersystem 277 zur entsprechenden Steuerung der Blitzeinrichtung übertragen.
Fig. 5 zeigt ein Betriebsdiagramm des in Fig. 4 gezeigten Prozesses 420 zur Ermittlung der Aufhellblitznutzung. Wie zuvor beschrieben, bestimmt dieser Prozeß anhand der Szenen- und Systemparameter, ob zur Qualitätsverbesserung des aus der aktuellen Szene resultierenden Bildes Aufhellblitzbelichtung nutzbar ist. Wie gezeigt, setzt sich der Prozeß 420 aus drei Schritten zusammen, von denen zwei Grundschritte sind, nämlich Schritt 510 zum Bestimmen des Beleuchtungskontrasts, Schritt 520 zum Bestimmen des Aufhellblitz-Verbesserungszustands und Schritt 530 zum Bestimmen des Aufhellblitzzustands. Bei Eintritt in den Prozeß 420 wird der Beleuchtungskontrast über den Schritt 510 derart bestimmt, daß der Kontrast entweder hoch oder normal ist, und zwar basierend auf der Differenz zwischen dem PRIMÄRMOTIV_LICHTPEGEL und dem HINTERGRUND_LICHTPEGEL. Beide Pegel werden an den Schritt S10 angelegt, wie durch die Linien 316 dargestellt. Wenn die Differenz ausreichend groß ist, d. h. daß das primäre Motiv 0,3 log E heller als das Hintergrundmotiv ist, dann wird auf hohen Kontrast erkannt, andernfalls wird auf niedrigen Kontrast erkannt. Dieser Schritt wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Motivlichtpegel
OUTPUT: Beleuchtungskontrast
IF[(In(PRIMÄRMOTIV_LICHTPEGEL)-
In(HINTERGRUND LICHTPEGEL))/In(10)] < 0,3
THEN: Beleuchtungskontrast = HOCH
ELSE: Beleuchtungskontrast = NORMAL
ENDIF
Schritt 520 bestimmt, ob sich eine ausreichende Verbesserung der Bildqualität ergibt, wenn Aufhellblitz verwendet wird. Dieser Schritt, wie nachfolgend detailliert in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben, stützt sich bei der Bestimmung auf die folgenden Parameter, die zur Eingabe herangezogen werden: Motivlichtpegel, wie durch Linie 316 dargestellt, Blitzdaten, insbesondere AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR, Energiesparblitz, LEITZAHL und KLEINSTE_BLITZSYNCHRONZEIT, wie gemeinsam durch die Linien 318 dargestellt, Motivaufnahmeabstand, Objektivdaten, Kameradaten, EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR und FILMEMPFINDLICHKEIT, wie durch die Linien 308, 314, 304, 334 bzw. 310 dargestellt. Schritt S20 erzeugt zwei Parameterkategorien, nämlich Aufhellblitzparameter und Aufhellblitzverbesserungszustand, wie durch die Linien 424 bzw. 524 dargestellt. Wie zuvor erwähnt, umfaßt die Aufhellblitz-Parameterkategorie die Parameter AUFHELLBLITZ GRÖSSTE BLENDE, AUFHELLBLITZBLENDE und BELEUCHTUNGSVERHÄLTNISFAKTOR. Die Kategorie Aufhellblitzverbesserungszustand ist folgendermaßen definiert:

18. Aufhellblitzverbesserungszustand

Diese Kategorie enthält einen digitalen Parameter, der lediglich angibt (JA NEIN), ob ein Beleuchtungskontrastzuwachs durch Verwendung einer Aufhellblitzbelichtung wahrscheinlich ist.
Wenn durch eine Aufhellblitzbelichtung eine Verbesserung der Bildqualität erzielbar ist, und zwar insbesondere durch Verbesserung des Beleuchtungskontrasts, dann stellt der Schritt 530 den durch Linie 422 dargestellten Aufhellblitzzustand-Ausgabeparameter auf 'JA'. Dieser Schritt wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Beleuchtungskontrast
INPUT: Aufhellblitzverbesserungszustand
AUSGABE: Aufhellblitzzustand
IF (Beleuchtungskontrast = HOCH) und
(Aufhellblitzverbesserungszustand = JA)
THEN: Aufhellblitzzustand = JA
ELSE: Aufhellblitzzustand = NEIN
ENDIF
Fig. 6 zeigt ein Betriebsdiagramm des Schrittes 520 für den Aufhellblitzverbesserungszustand. Wie zuvor beschrieben, ermittelt dieser Schritt anhand der Szenen- und Systemparameter, ob eine ausreichende Verbesserung in der Bildqualität erzielbar ist, wenn mit Aufhellblitz gearbeitet wird. Der Schritt 520 setzt sich aus vier Grundschritten zusammen: Berechnung der Aufhellblitz-Blendengrenzen in Schritt 610, Berechnung der Aufhellblitzblende in Schritt 620, Berechnung des Umgebungslicht-Verhältnisfaktors in Schritt 630 und Berechnung des Aufhellblitzverbesserungszustands in Schritt 640. Bei Eintritt in Schritt 520 werden die Schritte 610 und 620 durchgeführt. Schritt 610 berechnet den größten und kleinsten szenenabhängigen Grenzwert für die Blendenöffnung, basierend auf den größten und kleinsten Verschlußzeiten, die mit Blitzbelichtung und den aktuellen Szenenparametern verwendbar sind. Wenn ein Blendenwert ermittelt wird, der die Grenzwerte überschreitet, ist die Kamera nicht in der Lage, eine bestimmte Verschlußzeit für den Blendengrenzwert zu wählen, bei dem der Hintergrund einwandfrei belichtet wird. Die resultierenden Blendenwerte werden mit den physischen Grenzwerten des momentan eingesetzten Objektivs verglichen und, falls nötig, durch den entsprechenden physischen Grenzwert abgeschnitten. Schritt 610 verwendet folgende Kategorien von Eingabeparametern: EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR, Motivlichtpegel, und hier insbesondere den Parameter HINTERGRUND_LICHTPEGEL, FILMEMPFINDLICHKEIT, Blitzdaten, und hier insbesondere den Parameter KLEINSTE_ BLITZSYNCHRONZEIT, wie durch die entsprechenden Linien 334, 316, 310 und 318 dargestellt, Kameradaten und hier insbesondere den Parameter K_FAKTOR und Verschlußzeitengrenzwerte, sowie die Objektivdaten, und hier insbesondere Blendengrenzwerte und BRENNWEITE, wie durch die Linien 304 bzw. 314 dargestellt. Die von Schritt 610 erzeugten Ausgabeparameter, wie durch die Linien 424 dargestellt, sind AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE und AUFHELLBLITZ_KLEINSTE_BLENDE. Der Schritt 610 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Motivlichtpegel
INPUT: FILMEMPFINDLICHKEIT
INPUT: Kameradaten
INPUT: Objektivdaten
INPUT: EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN
OUTPUT: AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE
OUTPUT: AUFHELLBLITZ_KLEINSTE_BLENDE
MAXIMALE_NUTZBARE_VERSCHLUSSZEIT =
(1/BRENNWEITE)
EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR
AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE =
(MAXIMALE_NUTZBARE_VERSCHLUSSZEIT ·
FILMEMPFINDLICHKEIT · HINTERGRUND_LICHTPEGEL/K_FAKTOR)
AUFHELLBLITZ_KLEINSTE_BLENDE =
(MINIMALE_BLITZSYNCHRONZEIT · FILMEMPFINDLICHKEIT ·
HINTERGRUND_LICHTPEGEL/K_FAKTOR)
IF MINIMALE_BLITZSYNCHRONZEIT > GRÖSSTE_BLENDE
THEN: AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE =
GRÖSSTE_BLENDE
ENDIF
IF AUFHELLBLITZ_KLEINSTE_BLENDE < KLEINSTE_BLENDE
THEN: AUFHELLBLITZ_KLEINSTE_BLENDE =
KLEINSTE_BLENDE
ENDIF
Schritt 620 berechnet bei seiner Ausführung die Blendeneinstellung für Aufhellblitz. Diese Blendeneinstellung wird als diejenige ermittelt, die erforderlich ist, um eine Grundbelichtung (ISO-Normalbelichtung) im Primärmotivabstand unter Blitzbedingungen durchzuführen. Dieser Schritt verwendet folgende Kategorien von Eingabeparametern: Kameradaten, und hier insbesondere die Verschlußzeitengrenzwerte, Motivaufnahmeabstand, und hier insbesondere den PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND, Blitzdaten, und hier insbesondere die LEITZAHL, sowie die Objektivdaten, und hier insbesondere die Blendengrenzwerte, wie durch die entsprechenden Linien 304, 308, 318 und 314 dargestellt. Wie durch die Linien 424 und 624 dargestellt, handelt es sich bei den im Schritt 620 erzeugten Ausgaben um AUFHELLBLITZBLENDE und Blendengrenzwertzustand, wobei der letztere wie folgt definiert ist:

19. Blendengrenzwertzustand

Diese Kategorie umfaßt einen digitalen Parameter, der lediglich angibt (JA NEIN), ob ein Blendengrenzwert durch den berechneten Wert für AUFHELLBLITZBLENDE überschritten worden ist.
Der Schritt 620 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Motivaufnahmeabstand
INPUT: Blitzdaten
INPUT: Kameradaten
INPUT: Objektivdaten
OUTPUT: AUFHELLBLITZBLENDE
OUTPUT: Blendengrenzwertzustand
Blendengrenzwertzustand = NEIN
AUFHELLBLITZBLENDE = LEITZAHL/
PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND
IF AUFHELLBLITZBLENDE > GRÖSSTE_BLENDE
THEN: Blendengrenzwertzustand = JA
ENDIF
IF AUFHELLBLITZBLENDE < KLEINSTE_BLENDE
THEN: Blendengrenzwertzustand = JA
ENDIF
Schritt 630 bestimmt einen Wert des Verhältnisses zwischen der Stärke des Lichtpegels des Primärmotivs und des Hintergrundmotivs, die benutzbar sind, um die Blendenwerteinstellungen abzuändern. Dieses Verhältnis gibt die Lichtdifferenz in der Szene und den Betrag der Belichtungsverbesserung in F-Blendenwerten an, die erzielbar ist. Aufhellblitzbelichtungen werden benutzt, wo der Szenenhintergrund (oder das entfernte Primärmotiv) heller als der Szenenvordergrund ist (oder in Nähe des Motivs). In diesen Situationen ist das Licht, das von dem Blitzgerät erzeugt wird und auf den Vordergrund fällt, deutlich stärker als das, das auf den Hintergrund fällt (als eine Funktion der Differenz zwischen dem Kehrwert der Quadratwerte der entsprechenden Motiv-Kameraabstände) und reduziert somit den Lichtkontrast in der Szene. Aufhellblitzbelichtung wird nicht benutzt, wenn das primäre Motiv heller als der Hintergrund ist. Andernfalls wird das primäre Motiv zu hell, und der Hintergrund wird zu dunkel. Der Schritt 630 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Motivlichtpegel
OUTPUT: LICHTVERHÄLTNISFAKTOR
LICHTVERHÄLTNISFAKTOR =
(HINTERGRUND_MOTIVLICHTPEGEL/PRIMÄRMOTIV_LICHTPEGEL)
Als nächstes bestimmt der Schritt 640 ob der berechnete Blendenwert für den Aufhellblitz eine Verbesserung des Lichtverhältnisses in dem zu fotografierenden Bild der aktuellen Szene erzeugt. Falls eine Verbesserung eintritt, dann wird ein Aufhellblitz verwendet. Falls keine derartige Verbesserung eintritt, dann wird bei der Belichtung der aktuellen Szene Umgebungslicht statt Aufhellblitz verwendet. Schritt 640 benutzt die folgenden Kategorien von Eingabeparametern: Kameradaten, und hier insbesondere den Parameter Verschlußzeit, AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE, AUFHELLBLITZ_KLEINSTE_BLENDE, Blendengrenzwertzustand, Aufhellblitzblende, BELEUCHTUNGS_ VERHÄLTNISFAKTOR und Blitzdaten, und hier insbesondere die Parameter Energiesparblitz und AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR, wie durch die Linien 304, 424, 624 und 318 dargestellt. Wie durch die Linie 524 dargestellt, ist der Parameter Aufhellblitzverbesserungszustand die von Schritt 640 erzeugte Ausgabe. Der Schritt 640 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE
INPUT: AUFHELLBLITZ_KLEINSTE_BLENDE
INPUT: AUFHELLBLITZBLENDE
INPUT: LICHTVERHÄLTNISFAKTOR
INPUT: Blitzdaten
INPUT: Kameradaten
INPUT: Blendengrenzwertbedingung
OUTPUT: Aufhellblitzverbesserungszustand
IF (AUFHELLBLITZBLENDE · LICHTVERHÄLTNISFAKTOR) >
AUFHELLBLITZ_KLEINSTE_BLENDE
THEN:
IF (AUFHELLBLITZBLENDE/
(LICHTVERHÄLTNISFAKTOR ·
AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR))
< AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE
THEN: Aufhellblitzverbesserungszustand = JA
ELSE: IF Energiesparblitz = JA
THEN:
Aufhellblitzverbesserungszustand = JA
ENDIF
ELSE: IF Verschlußart = PROGRAMMIERBAR
THEN:
Aufhellblitzverbesserungszustand = JA
ENDIF
ELSE: Aufhellblitzverbesserungszustand = NEIN
ENDIF
ELSE: Aufhellblitzverbesserungszustand = NEIN
ENDIF
IF (Blendengrenzwertzustand = JA) und (Energiesparblitz = NEIN)
THEN: Aufhellblitzverbesserungszustand = NEIN
ENDIF
Wie zuvor gezeigt, bestimmt Schritt 640 durch die erste IF-Prüfung, ob von dem Blitzgerät ausreichend Licht produziert wird, um den Lichtkontrast zu verringern und primäre Motive, die sich relativ weit von der Kamera entfernt befinden, richtig zu belichten. Wenn zuwenig Licht vorhanden ist, um den diesen Motiven zugeordneten Kontrast zu vermindern, wird die Verwendung eines Aufhellblitzes die Bildqualität nicht spürbar verbessern und sollte daher nicht benutzt werden. Der Parameter Aufhellblitzverbesserungszustand wird daher auf "NEIN" gesetzt. Wenn andererseits aufgrund der Lichtkontraste in der Szene eine Verschlußzeit zur Verwendung mit Aufhellblitz gewählt wurde, die kürzer als die schnellste Verschlußzeit ist, zu der der Verschluß mit dem Blitzgerät synchronisierbar ist, d. h. die Szene enthält übermäßigen Kontrast, der nicht spürbar durch Aufhellblitz verbessert werden kann, dann ist Aufhellblitz nicht verwendbar. Wenn der Kontrast der entfernten primären Motive spürbar reduzierbar ist, dann bestimmt Schritt 640 unter Verwendung der zweiten IF-Prüfung, ob die primären Motive, die relativ nah an der Kamera angeordnet sind, durch den Aufhellblitz mit einer übermäßigen Lichtmenge beaufschlagt werden, was praktisch den Lichtkontrast in der Aufnahme der Szene umkehren würde, d. h. diese nahen Motive würden hell und der Hintergrund dunkel werden und daher die Bildqualität nachteilig beeinträchtigen. Wenn das verfügbare Licht innerhalb eines Bereichs liegt, der eine spürbare Verbesserung der Bildqualität erbringt, dann wird der Parameter Aufhellblitzverbesserungszustand auf "JA" gesetzt, und Aufhellblitz wird verwendet. Mit zwei Ausnahmen wird andernfalls kein Aufhellblitz verwendet. Was die Ausnahmen betrifft, gilt, wenn übermäßig viel Licht vorhanden ist, dann ist der Aufhellblitz dennoch verwendbar, soweit ein Energiesparblitz vorhanden ist, und zwar indem die zum Auslösen der Blitzeinrichtung verwendete Energie gedrosselt wird, oder, soweit ein programmierbarer Verschluß vorhanden ist, indem für die Blitzbelichtung eine andere Verschlußöffnung verwendet wird als für Umgebungslicht. Sobald der Schritt 640 durchgeführt worden ist, ist bestimmt worden, daß kein Aufhellblitz verwendet wird. Wenn Aufhellblitz verwendet wird, dann müssen die Grundbelichtungseinstellungen für den Aufhellblitz berechnet werden.
Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm des Prozesses 430 zur Berechnung der Aufhellblitzbelichtung. Wie zuvor erläutert, bestimmt der Prozeß 430 die Grundwerte der Belichtungseinstellungen für das Fotografieren der aktuellen Szene mit Aufhellblitz. Wie gezeigt, umfaßt der Prozeß 430 drei Grundschritte, nämlich den Schritt 710 zum Reduzieren der Aufhellblitzleistung, den Schritt 720 zum Einstellen der Aufhellblitzblende und Schritt 730 zum Berechnen der Aufhellblitzverschlußzeit. Bei Eintritt in den Prozeß 430 wird zunächst Schritt 710 durchgeführt. Falls ein energiesparendes Blitzgerät verwendet wird, und der Szenenlichtkontrast derart ist, daß eine Aufhellblitzbelichtung bei maximaler Blitzleistung ein Aufhellblitzbild mit umgekehrtem Kontrast erzeugen könnte, bestimmt Schritt 710 die Verringerung der Blitzleistung, die benutzt werden sollte, um eine einwandfreie Aufhellblitzbelichtung anzufertigen, d. h. ein angenehm aufgehellt fotografiertes Bild. Dieser Schritt verwendet folgende Eingaben: Aufhellblitzzustand, Blitzdaten, und hier insbesondere die Parameter Energiesparblitz, AUFHELLBLITZ KOMPENSATIONSFAKTOR und Aufhellblitzparameter, wie durch die Linien 422, 318 bzw. 424 dargestellt, um nach Bedarf die Aufhellblitzparameter abzuwandeln (zu aktualisieren), und zwar je nach Betrag der zu verwendenden, reduzierten Blitzleistung. Die Werte für die aktualisierten Aufhellblitzparameter und den LEISTUNGSZUSTAND werden, wie durch die Linien 714 und 354 dargestellt, als Ausgabe des Schrittes 710 bereitgestellt. Der Schritt 710 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Blitzdaten
INPUT: AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR
INPUT: Aufhellblitzzustand
UPDATE: Aufhellblitzparameter
OUTPUT: LEISTUNGSZUSTAND
IF Aufhellblitzzustand = JA
THEN: IF (AUFHELLBLITZBLENDE/(LICHTVERHÄLTNISFAKTOR ·
AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR)) >
AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE BLENDE
THEN:
IF Energiesparblitz = JA
THEN:
LEISTUNGSZUSTAND =
(LICHTVERHÄLTNISFAKTOR ·
KOMPENSATIONSFAKTOR ·
AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE/
AUFHELLBLITZBLENDE)²
AUFHELLBLITZBLENDE =
AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE
ENDIF
ENDIF
ENDIF
Sobald die Aufhellblitzparameter durch Schritt 710 derart aktualisiert wurden, daß sie eine Reduzierung der Blitzleistung vorsehen, wird Schritt 720 durchgeführt. Dieser Schritt stellt unter Berücksichtigung der Reduzierung der Blitzleistung, die für eine Aufhellblitzbelichtung zu verwenden ist, oder unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit eines programmierbaren Verschlusses, den entsprechenden Blendenwert ein, und zwar durch die Blendengrenzwerte des verwendeten Objektivs begrenzt. Dieser Schritt verwendet folgende Eingaben: Aufhellblitzparameter, AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR, Kameradaten, und hier insbesondere die Verschlußart und den Aufhellblitzzustand, sowie die Objektiv daten und hier insbesondere die Blendengrenzwerte, wie durch die Linien 714, 318, 304, 422 und 314 dargestellt. Der Schritt 720 erzeugt als Ausgabe: die F_ZAHL der Blende, die für eine Grund-Aufhellbelichtung zu verwenden ist, und legt diesen Wert über die Leitung 724 an den Schritt 730 an, und über die Leitung 434 zur Berechnung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit und zur Verwendung des in Fig. 4 gezeigten Prozesses 460. Wenn ein programmierbarer Verschluß vorhanden ist, sind zwei verschiedene Objektivblenden verwendbar, eine für Blitz und eine andere für Umgebungslicht. Die zum Erfassen eines nahegelegenen primären Motivs zugeordneten F-Zahlen wären unterschiedlich. Wenn ein herkömmlicher Verschluß verwendet wird, oder wenn ein programmierbarer Verschluß eingesetzt wird, aber das primäre Motiv zu weit von der Kamera entfernt ist, dann würden diese beiden Blendeneinstellungen gleich sein. Der in Fig. 7 gezeigte Schritt 720 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Kameradaten
INPUT: Aufhellblitzparameter
INPUT: AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR
INPUT: Aufhellblitzzustand
INPUT: Objektivdaten
OUTPUT: F_ZAHL
OUTPUT: Belichtungseinstellungen
IF Verschlußart = PROGRAMMIERBAR
THEN: IF (AUFHELLBLITZBLENDE/(LICHTVERHÄLTNISFAKTOR
· AUFHELLBLITZ_KOMPENSATIONSFAKTOR))
> AUFHELLBLITZ GRÖSSTE BLENDE
THEN: F_ZAHL =
AUFHELLBLITZ_GRÖSSTE_BLENDE
BLITZ_F_ZAHL =
AUFHELLBLITZBLENDE
ELSE: F_ZAHL = AUFHELLBLITZBLENDE
BLITZ_F_ZAHL = AUFHELLBLITZBLENDE
ENDIF
ELSE: IF Verschlußart = KONVENTIONELL
THEN: F_ZAHL = AUFHELLBLITZBLENDE
BLITZ F_ZAHL = AUFHELLBLITZBLENDE
ENDIF
ENDIF
IF_F_ZAHL > GRÖSSTE_F_ZAHL
THEN: F_ZAHL = GRÖSSTE_F_ZAHL
ENDIF
IF F_ZAHL < KLEINSTE_F_ZAHL
THEN: F_ZAHL = KLEINSTE_F_ZAHL
ENDIF
IF BLITZ_F_ZAHL > GRÖSSTE_F_ZAHL
THEN: BLITZ_F_ZAHL > GRÖSSTE_F_ZAHL
ENDIF
IF BLITZ_F_ZAHL < KLEINSTE_F_ZAHL
THEN: BLITZ_F_ZAHL = KLEINSTE_F_ZAHL
ENDIF
Sobald der Blendenwert durch Schritt 720 entsprechend eingestellt worden ist, wird Schritt 730 durchgeführt, um die Verschlußzeit zu berechnen, die zur einwandfreien Belichtung des Hintergrunds in der aktuellen Szene erforderlich ist, wodurch die Grund-Aufhellblitzbelichtung erzeugt wird. Dieser Schritt benutzt folgende Eingaben: Kameradaten, und hier insbesondere K_FAKTOR, Motivlichtpegel, und hier insbesondere HINTERGRUND_LICHTPEGEL, FILMEMPFINDLICHKEIT, F_ZAHL und Aufhellblitzzustand, wie durch die Linien 304, 316, 310, 724 und 422 dargestellt. Die Ausgabe von Schritt 730, wie durch Linie 434 dargestellt, ist die letzte Belichtungseinstellung, die insbesondere den Wert für VERSCHLUSSZEIT umfaßt. Dieser Schritt wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Kameradaten
INPUT: Motivlichtpegel
INPUT: FILMEMPFINDLICHKEIT
INPUT: Aufhellblitzzustand
INPUT: F_ZAHL
OUTPUT: Belichtungseinstellungen
IF Aufhellblitzzustand = JA
THEN: VERSCHLUSSZEIT = (K_FAKTOR · F_ZAHL²)
/(HINTERGRUND_LICHTPEGEL · FILMEMPFINDLICHKEIT)
ENDIF
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm des in Fig. 4 gezeigten Prozesses 450 zur Bestimmung der Vollblitzbelichtung. Wie zuvor erläutert, bestimmt der Prozeß 450 die Grundwerte der Belichtungseinstellungen für Vollblitzbelichtung. Wie gezeigt, umfaßt der Prozeß 450 drei Schritte, von denen einer ein Grundschritt ist: Prozeß 810 zum Ändern der Tiefenzahl für die Brennweite, Schritt 820 zum Bestimmen der Standardblitzbelichtung und Schritt 830 zum Korrigieren der Blitzbelichtung für Hintergrundmotive. Bei Eintreten in den Prozeß 450 wird zunächst Schritt 810 durchgeführt. Dieser Schritt stellt lediglich die TIEFENZAHL für die aktuelle Brennweite des derzeit in Benutzung befindlichen Objektivs in bezug zu der Brennweite ein, mit der die TIEFENZAHL ursprünglich ermittelt worden ist. Demnach benutzt der Schritt 810 zwei Eingaben, nämlich die Blitzdaten, und hier insbesondere die Tiefenzahlangaben, sowie die Objektivdaten, und hier insbesondere die BRENNWEITE, wie durch die entsprechenden Linien 318 und 314 dargestellt. Die Ausgabe des Schritts 810 ist die EINGESTELLTE_TIEFENZAHL, wie durch Linie 814 dargestellt. Dieser Schritt wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Blendendaten
INPUT: Blitzdaten
OUTPUT: EINGESTELLTE_TIEFENZAHL
EINGESTELLTE_TIEFENZAHL = TIEFENZAHL ·
(BRENNWEITE/TIEFENZAHL_BRENNWEITE)²
Sobald der Wert von EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR durch Schritt 810 berechnet worden ist, wird Schritt 820 durchgeführt, um zunächst die Blendeneinstellungen für eine normale Grund-Vollblitzbelichtung zu ermitteln. Soweit möglich, sieht die Grund-Vollblitzbelichtung eine miteinander übereinstimmende Tiefenschärfe und Belichtungstiefe und zumindest eine ISO- Normalbelichtung vor. Schritt 820 erhöht zudem die Hintergrundbelichtung für die aktuell zu fotografierende Szene in dem realistisch möglichen Maße, indem die Blendeneinstellung verändert wird, und zwar auch dann, wenn der Hintergrund nicht in der Schärfenebene liegt. Das reduziert den Lichtkontrast in der Szene, was vorteilhafterweise verhindert, daß das nahe primäre Motiv in der Szene durch den Blitz "überstrahlt", d. h. überbelichtet wird, und sieht zudem eine erhöhte Belichtungstoleranz während des Druckens vor, was zu verringerten Druckfehlern führt. Wie durch die Linien 304, 814, 316, 412, 310, 308, 318 und 314 dargestellt, nutzt der Schritt 820 folgende Eingaben: Kameradaten, und hier insbesondere den K_FAKTOR und die Verschlußart, EINGESTELLTE_TIEFENZAHL, Motivlichtpegel, Vollblitzzustand, FILMEMPFINDLICHKEIT, Motivaufnahmeabstand, Blitzdaten, und hier insbesondere UMGEBUNGS_AUFHELLBLENDE, BLITZVERSCHLUSSZEIT und LEITZAHL, sowie Objektivdaten, und hier insbesondere die Blendengrenzwerte. Dieser Schritt erzeugt als Ausgabe die Werte von UMGEBUNGSBLENDE, BLITZ_F_ZAHL und Belichtungseinstellungen, und hier insbesondere F_ZAHL und VERSCHLUSSZEIT, wie durch die Linien 828, 824 und 352 dargestellt, und zwar mit dem nachfolgend definierten Parameter UMGEBUNGSBLENDE.

20. UMGEBUNGSBLENDE

Der Wert dieses Parameters gibt die Einstellung des Blendenwertes an, der benutzt wird, um für einen langsamen Verschluß eine Restlichtbelichtung vorzusehen.
Sobald Schritt 820 eine entsprechende Blendeneinstellung zur Erhöhung der Hintergrundbelichtung berechnet hat, wird Schritt 830 durchgeführt, um die Tiefenschärfeanforderungen für die Szene neu zu ermitteln und die Blendeneinstellung anhand dieser neuen Ermittlung, d. h. neuer Tiefenschärfeanforderungen, entsprechend zu verändern. Wenn in einer Blitzbelichtung die Hintergrundbeleuchtung ansteigt, wird der Hintergrund besser sichtbar und gewinnt daher für das Gesamtbild eine größere Bedeutung. Dies setzt notwendigerweise voraus, daß der Hintergrund in die Schärfeebene gebracht wird. Die Szenenanforderungen verlangen daher nach einer höheren Tiefenschärfe, um sicherzustellen, daß der Hintergrund in der Schärfeebene liegt. Wenn zunächst ein Blendenwert ausgewählt wurde, der eine stärkere Hintergrundbleuchtung vorsieht, ohne daß der Hintergrund scharf ist, dann muß nach den neuen Tiefenschärfeanforderungen die Blendenwerteinstellung auf einen realistisch möglichen, höheren Tiefenschärfewert geändert werden. Zur Durchführung dieser Operationen verwendet Schritt 830, wie durch die Linien 824, 828, 318, 308, 332, 310, 316 und 304 dargestellt, folgende Eingaben: BLITZ_F_ZAHL, UMGEBUNGSBLENDE, Blitzdaten - und hier insbesondere BLITZVERSCHLUSSZEIT, BLITZABFALLGRENZE und LEITZAHL- sowie Motivaufnahmeabstand, EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, FILMEMPFINDLICHKEIT, Motivlichtpegel, Objektivdaten - und hier insbesondere die Blendengrenzwerte und die BRENNWEITE- sowie die Kameradaten - und hier insbesondere den K_FAKTOR. Wie durch Linie 468 dargestellt, ist die BLITZ_F_ZAHL der von Schritt 830 erzeugte Parameter.
Fig. 9 zeigt ein Betriebsdiagramm des in Fig. 8 gezeigten Schrittes 820 zur Bestimmung der Standardblitzbelichtung. Wie zuvor erläutert, bestimmt dieser Schritt eine Blendenwerteinstellung, die für eine Grund-Vollblitzbelichtung erforderlich ist, und erhöht, soweit realistisch möglich, die Hintergrundbelichtung durch Verändern der Blendenwerteinstellung. Dieser Schritt wird durch zwei separate Grundschritte gebildet: Schritt 910 zum Bestimmen der Blende für die Normalbelichtung mit Vollblitz und Schritt 920 zum Einstellen der Restbelichtung für Vollblitz. Schritt 910 bestimmt den geeigneten Blendenwert für die Grundbelichtung mit Vollblitz. Wenn die Abgabeleistung der Blitzeinrichtung, d. h. des Wertes der LEITZAHL, größer ist als der, der von der Szene benötigt wird, d. h. wie durch den Wert von EINGESTELLTE_TIEFENZAHL angegeben, dann wird der Blendenwert (hier die BLITZ_F_ZAHL) durch diesen Schritt anhand des Wertes von EINGESTELLTE_TIEFENZAHL ermittelt, andernfalls wird die gesamte verfügbare Blitzleistung benutzt, und der Blendenwert wird auf den Wert der LEITZAHL bezogen. Der Blendenwert wird, soweit erforderlich, durch die Blendengrenzwerte abgeschnitten. Wie anhand der Linien 814, 314, 308, 318 und 412 dargestellt, benutzt Schritt 910 folgende Eingaben: EINGESTELLTE_TIEFENZAHL, Objektivdaten - und hier insbesondere die Blenden grenzwerte - Motivaufnahmeabstand, Blitzdaten - und hier insbesondere die LEITZAHL- sowie den Vollblitzzustand. Die von dem Schritt erzeugte Ausgabe ist die BLITZ_F_ZAHL, wie durch die Linien 824 und 914 dargestellt. Schritt 910 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: EINGESTELLTE_TIEFENZAHL
INPUT: Blitzdaten
INPUT: Motivaufnahmeabstand
INPUT: Objektivdaten
INPUT: Vollblitzzustand
OUTPUT: BLITZ_F_ZAHL
IF Vollblitzzustand = JA
THEN:
IF LEITZAHL > EINGESTELLTE_TIEFENZAHL
THEN:
BLITZ_F_ZAHL = EINGESTELLTE_TIEFENZAHL
/PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND
ELSE:
BLITZ_F_ZAHL = LEITZAHL
/PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND
EINDIF
IF BLITZ_F_ZAHL < GRÖSSTE_BLENDE
THEN: BLITZ_F_ZAHL = GRÖSSTE_BLENDE
ELSE: IF BLITZ_F_ZAHL> KLEINSTE__BLENDE
THEN: BLITZ_F_ZAHL =
KLEINSTE_BLENDE
ENDIF
ENDIF
EINDIF
Sobald die Grundblendenwerte (hier BLITZ_F_ZAHL) für eine Vollblitzbelichtung durch Schritt 910 bestimmt worden sind, wird Schritt 920 durchgeführt, um die Blendenwerte für die Hintergrundaufhellung entsprechend zu verändern. Wenn ein programmierbarer Verschluß vorhanden ist, wird ein anderer Blendenwert für die Umgebungsblende benutzt, um ein Aufhellen durch Umgebungslicht vorzusehen. Andernfalls ist die Umgebungsblende gleich der zur Verwendung mit Vollblitzbelichtung gewählten Blendenwerteinstellung. Wie durch die Linien 914, 316, 310, 304 und 318 dargestellt, benutzt Schritt 920 folgende Eingaben: BLITZ_F_ZAHL, Motivlichtpegel, FILMEMPFINDLICHKEIT, Kameradaten - und hier insbesondere K_FAKTOR und Verschlußart- sowie Blitzdaten - und hier insbesondere UMGEBUNGS_AUFHELLBLENDE und BLITZVERSCHLUSSZEIT. Als Ausgabe erzeugt Schritt 920, wie durch die Linien 828 und 352 dargestellt, folgendes: UMGEBUNGSBLENDE und Belichtungseinstellungen - und hier insbesondere F_ZAHL und VERSCHLUSSZEIT. Der Schritt 920 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Kameradaten
INPUT: Blitzdaten
INPUT: BLITZ_F_ZAHL
INPUT: FILMEMPFINDLICHKEIT
INPUT: Motivlichtpegel
OUTPUT: UMGEBUNGSBLENDE
OUTPUT: F_ZAHL
OUTPUT: VERSCHLUSSZEIT
IF Verschlußart = PROGRAMMIERBAR
THEN:
VERSCHLUSSZEIT = BLITZVERSCHLUSSZEIT
UMGEBUNGSBLENDE = ((BLITZVERSCHLUSSZEIT ·
FILMEMPFINDLICHKEIT · HINTERGRUND_LICHTPEGEL)
/K_FAKTOR)
IF UMGEBUNGSBLENDE < UMGEBUNGS_AUFHELLBLENDE
THEN: UMGEBUNGSBLENDE =
UMGEBUNGS_AUFHELLBLENDE
ENDIF
F_ZAHL = UMGEBUNGS_AUFHELLBLENDE
ELSE:
VERSCHLUSSZEIT = BLITZVERSCHLUSSZEIT
UMGEBUNGSBLENDE = BLITZ_F_ZAHL
F_ZAHL = BLITZ_F_ZAHL
ENDIF
Fig. 10 zeigt ein Betriebsdiagramm des Schrittes 830 zur Korrektur der Hintergrundmotiv-Blitzbelichtung. Wie zuvor erläutert, wird dieser Schritt in Vollblitzbelichtungen benutzt, nachdem die Grundblendeneinstellung derart geändert wurde, daß eine Hintergrundaufhellung vorgesehen wird, um die Tiefenschärfeanforderungen der Szene neu zu ermitteln und die Blendenwerte entsprechend einzustellen, derart, daß die erforderliche Tiefenschärfe erreicht wird. Dieser Schritt, wie in Fig. 10 gezeigt, wird aus drei Grundschritten gebildet: dem Schritt 1010 zum Berechnen der log E Differenzen zwischen den primären und den Hintergrundmotiven, Schritt 1020 zum Bestimmen der Tiefenschärfe für den Blitz und Schritt 1030 zum Einstellen der Blitzbelichtung.
Schritt 1010 berechnet die in log E angegebene Differenz zwischen der Belichtung für das primäre Motiv und für den Hintergrund der Szene, so wie sich diese Differenz aus der Blitzbelichtung und der Umgebungslicht-Aufhellung ergeben würde. Hierzu bestimmt der Schritt 1010 zunächst den Wert des Parameters BLITZ_LOG_E_DIFFERENZ, der als log E Belichtungsdifferenz zwischen dem primären Motiv und dem Hintergrund definiert ist, und sich allein auf die Blitzabfallgrenze bezieht. Als nächstes wird der Parameter UMGEBUNGS_LOG_E_DIFFERENZ bestimmt. Der Parameter UMGEBUNGS_- LOG_E_DIFFERENZ ist definiert als die Differenz der Lichtpegel zwischen dem primären Motiv und dem Hintergrund, die sich auf die Umgebungslichtaufhellung bezieht. Anschließend wird eine Blendenwerteinstellung in bezug auf die F-Zahl, d. h. die NORMAL_BELICHTUNGS_F_ZAHL, für einen Umgebungsaufhellblitz bestimmt, um eine Grundeinstellung für die Belichtung ohne Blitz zu erhalten (typischerweise eine ISO-Belichtung). Anhand dieser Blendenwerteinstellung und der Einstellung der UMGEBUNGSBLENDE wird der Wert des Parameters UMGEBUNGS_AUFHELL_LOG_E_DIFFERENZ bestimmt. Anhand dieser Belichtungsdifferenzen bestimmt Schritt 1010 dann die gesamten Lichtdifferenzen zwischen den primären und den Hintergrundmotiven. Wie durch die Linien 310, 318, 304, 316, 308, 824 und 828 dargestellt, sind die Eingaben für Schritt 1010: FILMEMPFINDLICHKEIT, Blitzdaten - und hier insbesondere BLITZ- VERSCHLUSSZEIT - Kameradaten, K_FAKTOR, Motivlichtpegel, Motivaufnahmeabstand, BLITZ_F_ZAHL und UMGEBUNGSBLENDE. Der von Schritt 1010 erzeugte Ausgabeparameter ist, wie durch Linie 1014 dargestellt, die GESAMT_LOG_E_DIFFERENZ, die nachfolgend definiert wird. 21. GESAMT_LOG_E_DIFFERENZ
Der Wert dieses Parameters ist die gesamte Lichtdifferenz zwischen dem primären Motiv und dem Hintergrund, und zwar gemessen in log E.
Der Schritt 1010 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Motivlichtpegel
INPUT: Motivaufnahmeabstand
INPUT: BLITZ_F_ZAHL
INPUT: UMGEBUNGSBLENDE
INPUT: Blitzdaten
INPUT: FILMEMPFINDLICHKEIT
INPUT: Kameradaten
OUTPUT: GESAMT_LOG_E_DIFFERENZ
BLITZ_LOG_E_DIFFERENZ =
log[(PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND
/HINTERGRUNDMOTIV_AUFNAHMEABSTAND)²]
UMGEBUNGS_LOG_E_DIFFERENZ =
log(HINTERGRUND_MOTIVLICHTPEGEL
/PRIMÄRMOTIV_LICHTPEGEL)
NORMAL_BELICHTUNGS)_F_ZAHL = ((BLITZVERSCHLUSSZEIT ·
FILMEMPFINDLICHKEIT · PRIMÄRLICHTPEGEL)/
(K_FAKTOR))
UMGEBUNGS_AUFHELL_LOG_E_DIFFERENZ =
log[(NORMAL_BELICHTUNGS_F_ZAHL/
UMGEBUNGSBLENDE)²]
GESAMT_LOG_E_DIFFERENZ =
UMGEBUNGS_LOG_E_DIFFERENZ +
log(EXP(BLITZ LOG E DIFFERENZ) +
EXP(UMGEBUNGS_LOG_E_DIFFERENZ)).
Schritt 1020 berechnet die Tiefenschärfe, die in Vollblitzsituationen zur Erfüllung der Szenenanforderungen erforderlich ist, wenn der Hintergrund aufgehellt werden muß. Wie anhand der Linien 332, 314 und 308 gezeigt, verwendet dieser Schritt folgende Eingaben: EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, Blendendaten - und hier insbesondere die BRENNWEITE- sowie Motivaufnahmeabstand. Wie durch Linie 1024 dargestellt, sieht Schritt 1020 die Ausgabe des Parameters TIEFENSCHÄRFE BLENDE vor, der folgendermaßen definiert ist.

22. TIEFENSCHÄRFE BLENDE

Der Wert dieses Parameters ist die Blendeneinstellung, die erforderlich ist, um die Anforderungen der Szene an die Tiefenschärfe zu erfüllen.
Schritt 1020 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Motivaufnahmeabstand
INPUT: Objektivdaten
INPUT: EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN
OUTPUT: TIEFENSCHÄRFE_BLENDE
TIEFENSCHÄRFE_BLENDE =
[HINTERGRUNDMOTIV_AUFNAHMEABSTAND · BRENNWEITE² -
PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND · BRENNWEITE²]
/[EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN · 25,4
· PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND ·
HINTERGRUNDMOTIV_AUFNAHMEABSTAND · 304,8]
Unter Berücksichtigung der von Schritt 1020 für die aktuelle Szene berechneten Tiefenschärfe und der resultierenden Differenz zwischen der Belichtung des primären Motivs und des Hintergrunds, wie durch Schritt 1010 berechnet, wird dann Schritt 1030 durchgeführt, um den Blendenwert zur Verwendung mit dem Vollblitz derart einzustellen, daß die Tiefenschärfeanforderungen erfüllt werden. Wenn der Hintergrund einen Belichtungspegel aufweist, der größer als die Blitzabfallgrenze ist, wird die Tiefenschärfe bis zu den Grenzen der verfügbaren Abgabeleistung der Blitzeinrichtung vergrößert, um die Szenenanforderungen zu erfüllen. Schritt 1030 bestimmt zuerst, ob der Hintergrund unter Berücksichtigung der Blitzabfallgrenze wesentlich dunkler als das primäre Motiv sein wird. Falls dies der Fall ist, wird der berechnete Blendenwert nicht gegenüber dem in Schritt 1010 für die Vollblitzbelichtung bestimmten vorherigen Wert geändert. Wenn aber die Belichtungsdifferenz kleiner als die Blitzabfallgrenze ist, dann wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob eine ausreichende Blitzleistung vorhanden ist, um die Tiefenschärfeanforderungen der Szene zu erfüllen. Wenn eine ausreichende Blitzleistung verfügbar ist, dann wird der Blitzblendenwert (d. h. die für die Blitzbelichtung verwendete Blendenwerteinstellung) auf einen Wert geändert, der die Tiefenschärfeanforderungen der Szene erfüllt. Wenn keine ausreichende Blitzleistung vorhanden ist, dann wird der Blendenwert derart berechnet, daß er alle verfügbare Blitzleistung nutzt, auch wenn die resultierende Vergrößerung der Tiefenschärfe, die durch den berechneten Blendenwert bereitgestellt wird, die Szenenanforderungen nicht voll erfüllt. Anschließend wird der resultierende Blendenwert in bezug auf die physischen größten und kleinsten Grenzwert der Blende geprüft, wobei der berechnete Blendenwert auf einen entsprechenden Grenzwert eingestellt wird, falls dies erforderlich ist. Wie anhand der Linien 318, 1014, 1024, 308 und 314 dargestellt, benutzt Schritt 1030 folgende Eingabewerte: Blitzdaten - und hier insbesondere BLITZABFALLGRENZE und LEITZAHL- GESAMT_LOG_E_DIFFERENZ, TIEFENSCHÄRFE_BLENDE, Motivaufnahmeabstand und Objektivdaten - und hier insbesondere die Blendengrenzwerte. Die Ausgabe von Schritt 1030 ist der neueste Wert von BLITZ_F_ZAHL, wie durch Linie 468 dargestellt. Schritt 1030 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: GESAMT_LOG_E_DIFFERENZ
INPUT: Blitzdaten
INPUT: LEITZAHL
INPUT: TIEFENSCHÄRFE_BLENDE
INPUT: Motivaufnahmeabstand
INPUT: Objektivdaten
OUTPUT: BLITZ_F_ZAHL
IF GESAMT_-LOG_E_DIFFERENZ < - BLITZABFALLGRENZE
THEN: BLITZ_F_ZAHL = BLITZ_F_ZAHL
ELSE:
IF (TIEFENSCHÄRFE_-BLENDE ·
PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND) < LEITZAHL
THEN: BLITZ_F_ZAHL =
TIEFENSCHÄRFE_BLENDE
ENDIF
ELSE: BLITZ_F_ZAHL = LEITZAHL
/PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND
ENDIF
IF BLITZ_F_ZAHL < KLEINSTE_F_ZAHL
THEN: BLITZ_F_ZAHL = KLEINSTE_F_ZAHL
ELSE:
IF BLITZ_F_ZAHL > GRÖSSTE_F_ZAHL
THEN: BLITZ_F_ZAHL = GRÖSSTE_F_ZAHL
ENDIF
ENDIF
An diesem Punkt des in Fig. 4 gezeigten Prozesses 350 zur Belichtungsbestimmung sind Prozeß 410 und entweder Prozeß 450 oder Prozeß 420 sowie entweder Prozeß 430 oder Prozeß 440 vollständig ausgeführt worden. Die entsprechende Beleuchtung ist gewählt worden, d. h. Umgebungslicht, Aufhellblitz- oder Vollblitzlicht, und die entsprechenden Grundbelichtungs- und Blitzparameter wurden für die aktuelle Szene bestimmt. Soweit Vollblitzbelichtung verwendet wird, umfassen, wie zuvor beschrieben, die Grundbelichtungseinstellungen ggf. Änderungen zu den ISO-Standardbelichtungswerten, um die Tiefenschärfenanforderungen der Szene zu erfüllen. Auf der Grundlage dieser Grundbelichtungswerte wird jetzt Prozeß 460 ausgeführt. Wie zuvor erwähnt, führt dieser Prozeß folgendes durch: (a) Bestimmen, und zwar teilweise anhand der Szenenanforderungen und der gewählten Bildgröße und Aufnahmeart, ob und wieviel zusätzliche Systemempfindlichkeit in der aktuellen fotografischen Situation vorhanden ist, (b) Angeben einer prioritisierten und schrittweisen Form, durch die die zusätzliche Systemempfindlichkeit bestmöglich zur Verbesserung der Qualität des resultierenden fotografierten Bildes nutzbar ist, um eine Qualität zu erzielen, die über die durch die Grundbelichtungseinstellungen erzielbare hinausgeht, und (c) Ändern der zuvor bestimmten Grundbelichtungseinstellungen und der auf diese Weise ausgegebenen Blitzparameter, um soviel zusätzliche Systemempfindlichkeit wie möglich zur Verbesserung der Qualität des fotografierten Bildes zu nutzen, insbesondere für die gewählte Bildgröße und die Aufnahmeart, und zwar über die mit den ISO-Normalbelichtungseinstellungen erzielbare Qualität hinausgehend.
Fig. 11 zeigt ein übergeordnetes Betriebsdiagramm des Prozesses 460 zur Berechnung zusätzlicher Systemempfindlichkeit. Wie gezeigt, wird dieser Prozeß aus drei übergeordneten Schritten gebildet, von denen, je nach gewählter Szenenbelichtung, nur einer in jeder gegebenen fotografischen Situation durchgeführt wird. Prozeß 460 umfaßt diesbezüglich den Schritt 1110 für zusätzliche Systemempfindlichkeit durch Umgebungslicht, der bei Wahl von Umgebungslicht durchgeführt wird, Schritt 1120 für zusätzliche Systemempfindlichkeit durch Aufhellblitz, der bei Wahl von Aufhellblitzlicht durchgeführt wird, und Schritt 1130 für zusätzliche Systemempfindlichkeit durch Vollblitz, der bei Wahl von Vollblitzlicht durchgeführt wird. Obwohl die an diese Schritte übergebenen Eingabewerte je nach Schritt unterschiedlich sind, erzeugt jeder der Schritte aktuelle Ausgabewerte für die entsprechenden Belichtungseinstellungen, und zwar für VERSCHLUSSZEIT und/oder F_ZAHL und, soweit zutreffend, BLITZ_F_ZAHL.
Schritt 1110 für zusätzliche Systemempfindlichkeit durch Umgebungslicht nutzt, wie durch die Linien 312, 306, 308, 412, 434, 422, 334, 332, 314 und 304 dargestellt, folgende Eingaben: Verwackelungsinformationen, Filmempfindlichkeit zu Belichtung, Motivaufnahmeabstand, Vollblitzzustand, Belichtungseinstellungen - und hier insbesondere F_ZAHL und VERSCHLUSSZEIT - Aufhellblitzzustand, EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR, EINGESTELLTE_ UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, Objektivdaten - und hier insbesondere BRENNWEITE und Blendengrenzwerte- sowie Kameradaten - und hier insbesondere die Verschlußzeitengrenzwerte. Wie nachfolgend in Verbindung mit Fig. 12 detailliert erläutert, setzt dieser Schritt den Blitzzustand, wie durch Linie 356 dargestellt, auf den Wert "NEIN", und bestimmt, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Umgebungslichtsituation vorhanden ist, und verändert die Belichtungseinstellungen entsprechend, wie durch Linie 352 dargestellt, und insbesondere (obwohl nicht gezeigt) die Werte VERSCHLUSSZEIT und F_ZAHL, um soviel zusätzliche Systemempfindlichkeit wie möglich zur Verbesserung der Qualität des resultierenden Bildes zu nutzen.
Schritt 1120 für zusätzliche Systemempfindlichkeit durch Aufhellblitz nutzt, wie durch die Linien 304, 334, 422, 314, 434 und 306 dargestellt, folgende Eingaben: Kameradaten - und hier insbesondere die Verschlußzeitengrenzwerte - EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR, Aufhellblitzzustand, Objektivdaten - und hier insbesondere BRENNWEITE - Belichtungseinstellungen und Filmqualität zu Belichtung. Wie nachfolgend detailliert in Verbindung mit Fig. 13 dargestellt, setzt dieser Schritt den Blitzzustand, wie durch Linie 356 dargestellt, auf "JA", ermittelt, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Aufhellblitzlichtsituation vorhanden ist, und verändert die Belichtungseinstellungen entsprechend, wie durch Linie 352 dargestellt, und insbesondere (obwohl nicht gezeigt) den Wert VERSCHLUSSZEIT, um soviel zusätzliche Systemempfindlichkeit wie möglich zur Verbesserung der Qualität des resultierenden Bildes zu nutzen.
Schritt 1130 für zusätzliche Systemempfindlichkeit durch Vollblitz nutzt, wie durch die Linien 308, 412, 318, 458, 304, 320, 306 und 314 dargestellt, folgende Eingaben: Vollblitzzustand, Blitzdaten - und hier insbesondere Energiesparblitz und Streureflexionsdaten, BLITZ_F_ZAHL, Kameradaten - und hier insbesondere die Verschlußart, BLITZFOLGEMODUS, Filmqualität zu Belichtung und Objektivdaten - und hier insbesondere Blendengrenzwerte. Wie nachfolgend detailliert in Verbindung mit Fig. 12 dargestellt, setzt dieser Schritt den Blitzzu stand, wie durch Linie 356 dargestellt, auf "JA", ermittelt, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Vollblitzlichtsituation vorhanden ist, und verändert die Belichtungseinstellungen entsprechend, wie durch Linie 352 dargestellt, und insbesondere den Wert BLITZ_F_ZAHL und F_ZAHL, sowie die Blitzparameter, wie durch die Linien 354 und 358 dargestellt - und hier insbesondere LEISTUNGSZUSTAND und Streureflexionszustand, um soviel zusätzliche Systemempfindlichkeit wie möglich zur Verbesserung der Qualität des resultierenden Bildes zu nutzen. Wenn noch zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, wird diese dann genutzt, nachdem diejenige berücksichtigt worden ist, die implizit durch beabsichtigtes Überbelichten des Films verbraucht wurde, indem der Blendenwert (hier BLITZ_F_ZAHL) verkleinert wurde, um dem resultierenden Bild zusätzliche Tiefenschärfe zu verleihen.
Ein Betriebsdiagramm des Schrittes zur Bestimmung und Nutzung zusätzlicher Systemempfindlichkeit wird in Fig. 2 gezeigt. Dieser Schritt besteht aus sieben Grundschritten, von denen alle durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Umgebungslichtsituation vorhanden ist, und wie diese zusätzliche Systemempfindlichkeit in dem verfügbaren Maße am besten zur Veränderung der Belichtungseinstellungen und Verbesserung der Bildqualität nutzbar ist. Diese sieben Schritte umfassen: Schritt 1210 zur Bestimmung, ob maximale Tiefenschärfe benutzt werden sollte, Schritt 1220 zur Berechnung einer neuen f-Zahl für das Umgebungslicht, Schritt 1240 zur Bestimmung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit unter Umgebungslicht, Schritt 1250 zur Kompensation von Verwackelungsdaten, Schritt 1260 zur Nutzung zusätzlicher Systemempfindlichkeit für die Filmbelichtung sowie Schritt 1270 zur Veränderung der Verschlußzeit und f-Zahl unter Umgebungslicht.
Bei Eintritt in Schritt 1110 wird zunächst Schritt 1210 durchgeführt. Dieser Schritt bestimmt, ob das Hintergrundmotiv in einer sogenannten "unendlichen" Entfernung zur Kamera angeordnet ist, und setzt, falls dies so ist, um die größtmögliche Tiefenschärfe vorzusehen, den Wert der Blende auf den, der zuvor als Grundbelichtung ermittelt wurde. Andernfalls erkennt dieser Schritt, daß eine zusätzliche Systemempfindlichkeit insofern vorhanden ist, als daß ein größerer Blendenwert, der weniger Tiefenschärfe vorsieht als der Grundblendenwert, statt dessen benutzt werden könnte. Bislang wurde für Umgebungslicht durch den Prozeß 440 ein Grundblendenwert derart gewählt (siehe Fig. 4, wie zuvor detailliert erläutert), daß dies die längste Verschlußzeit ist, die die Kameraverwackelung reduziert. Anhand dieser Verschlußzeit wurde ein Grundblendenwert derart gewählt, und zwar ebenfalls durch den Prozeß 440, daß dieser eine Grundbelichtung (z. B. ISO-Normalbelichtung) vorsieht. Die Grundblendenwerteinstellung wurde ohne Berücksichtigung der tatsächlichen Tiefenschärfeanforderungen der aktuellen Szene gewählt. Wenn die Szene ein relativ dickes Motiv enthält, bei dem ein Teil in sogenannter "unendlicher" Entfernung liegt, dann ist eine große Tiefenschärfe erforderlich, um das gesamte Motiv vollständig zu erfassen. In diesem Fall wird der Wert für die Blende einfach durch Schritt 1210, wie in Fig. 12 gezeigt, auf den Grundwert gesetzt, insofern, als dieser Wert, der der kleinste Blendenwert ist, mit dem eine Grundbelichtung der aktuellen Szene erzielbar ist, die größte verfügbare Tiefenschärfe für das in dieser Szene zu fotografierende Bild vorsieht. In diesem Fall ist keine zusätzliche Systemempfindlichkeit verfügbar. Wenn das Motiv dünn ist, d. h. wenn es dichter zur Kamera entfernt ist als "unendlich", dann ist eine große Tiefenschärfe möglicherweise nicht erforderlich. Daher wäre ein weniger Tiefenschärfe vorsehender Blendenwert, der größer als Grundblendenwert ist, statt dessen verwendbar. In dieser Situation kann daher zusätzliche Systemempfindlichkeit verfügbar sein und, falls sie vorhanden ist, könnte sie auf andere Weise genutzt werden, um die Bildqualität zu verbessern, als lediglich dadurch, daß der Blendenwert auf den Grundwert gestellt wird, was nur übermäßige und für die aktuelle Szene unnötige Tiefenschärfe vorsehen würde. Insofern wäre ein Zustand mit zusätzlicher Systemempfindlichkeit vorhanden. Falls entweder ein Aufhellblitz oder ein Vollblitz anstelle des Umgebungslichts verwendet werden soll, dann endet die Ausführung des Schrittes 1210 nach der ersten IF-Anweisung, ohne beispielsweise den Blendenwert auf den Grundwert gesetzt zu haben, der eine maximale Tiefenschärfe vorsieht. Schritt 1210 nutzt, wie durch die Linien 434, 308, 422 und 412 dargestellt, folgende Eingaben: Belichtungsdaten - und hier insbesondere VERSCHLUSSZEIT und F_ZAHL, Motivaufnahmeabstand, Aufhellblitzzustand und Vollblitzzustand. Wie durch die Linien 352, 356 und 121 dargestellt, aktualisiert Schritt 1210 die neuesten Wert und stellt diese für die Belichtungseinstellungen als Ausgabeparameter zusammen mit dem Blitzzustand und dem Zustand_zusätzlicher_Empfindlichkeit bereit. Diese letztgenannte Kategorie wird nachfolgend definiert:
23. Zustand_zusätzlicher_Empfindlichkeit
Diese Kategorie enthält einen digitalen Parameter, der lediglich angibt (JA NEIN), ob zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist oder nicht.
Schritt 1210 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Motivaufnahmeabstand
INPUT: Aufhellblitzzustand
INPUT: Vollblitzzustand
INPUT: Belichtungsdaten
UPDATE: Belichtungsdaten
UPDATE: Blitzzustand
OUTPUT: Zustand_zusätzlicher_Empfindlichkeit
IF (Aufhellblitzzustand = NEIN) AND
(Vollblitzzustand = NEIN)
THEN: Blitzzustand = NEIN
IF HINTERGRUNDMOTIV_AUFNAHMEABSTAND = unendlich
THEN: VERSCHLUSSZEIT = VERSCHLUSSZEIT
F_ZAHL = F_ZAHL
Zustand_zusätzlicher_Empfindlichkeit = NEIN
ELSE: Zustand_zusätzlicher_Empfindlichkeit = JA
ENDIF
ENDIF
Wenn ein Zustand für zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, dann wird, wie durch Linie 1214 dargestellt, Schritt 1220 ausgeführt. Dieser Schritt berechnet einen Blendenwert, der die tatsächliche, nicht für unendliche Entfernung ausgelegte Tiefenschärfe erfüllt, die erforderlich ist, um sowohl das primäre Motiv als auch das Hintergrundmotiv in der aktuellen Szene zu erfassen und damit die Szenenanforderungen zu erfüllen. Wie durch die Linien 1214, 314, 332 und 308 dargestellt, nutzt Schritt 1220 folgende Eingaben: Zustand_zusätzlicher_Empfindlichkeit, Objektivdaten - und hier insbesondere BRENNWEITE, EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN und Motivaufnahmeabstand. Wie durch die Linien 1224 dargestellt, erzeugt Schritt 1220 einen neuen Wert, nämlich NEUE_F_ZAHL, für die Blendenwerteinstellung, die die erforderliche Tiefenschärfe in der Szene erfüllt. Dieser Schritt wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Zustand_zusätzlicher_Empfindlichkeit
INPUT: EINGESTELLTE_-UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN
INPUT: Motivaufnahmeabstand
INPUT: Objektivdaten
OUTPUT: NEUE_F_ZAHL
IF Zustand_zusätzlicher_Empfindlichkeit = JA
THEN:
NEUE_F_ZAHL =
[HINTERGRUNDMOTIV_AUFNAHMEABSTAND · BRENNWEITE²
- PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND · BRENNWEITE²]
/[EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN · 25,4
· PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND
· HINTERGRUNDMOTIV_AUFNAHMEABSTAND · 304,8]
ENDIF
Sobald die neue Blendenwerteinstellung bestimmt ist, wird Schritt 1230 ausgeführt, um die neue Blendenwerteinstellung gegen die physischen Grenzwerte der Blende zu überprüfen und, falls erforderlich, den neuen Blendenwert auf einen entsprechenden Grenzwert abzuschneiden. Wie durch die Linien 1224 und 314 dargestellt, nutzt Schritt 1230 lediglich folgende Eingaben: die NEUE_F_ZAHL und die Objektivdaten - und hier insbesondere die Blendengrenzwerte. Eine aktualisierte NEUE_F_ZAHL wird von diesem Schritt als ein Ausgabewert bereitgestellt, wie durch die Linie 1234 dargestellt. Schritt 1230 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Objektivdaten
UPDATE: NEUE_F_ZAHL
IF NEUE_F_ZAHL < KLEINSTE_F_ZAHL
THEN: NEUE_F_ZAHL = KLEINSTE_F_ZAHL
ELSE: IF NEUE_F_ZAHL > GRÖSSTE_F_ZAHL
THEN: NEUE_F_ZAHL = GRÖSSTE_F_ZAHL
ENDIF
ENDIF
Als nächstes wird Schritt 1240 ausgeführt, um das Maß an zusätzlicher Systemempfindlichkeit zu bestimmen, das in der aktuellen Umgebungslichtsituation vorhanden ist. Die zusätzliche Systemempfindlichkeit wird in numerischer logarithmischer Belichtung gemessen, und zwar als Verhältnis zwischen dem Grundblendenwert zum neuen Blendenwert, d. h. NEUE_F_ZAHL, welche die Anforderung der Szene an die Tiefenschärfe erfüllt. Wenn zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, dann wird die Blende auf den Wert von NEUE_F_ZAHL gestellt, welche eine Tiefenschärfe vorsieht, die die Szenenanforderungen erfüllt. Dies erlaubt wiederum, die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit in anderer Weise zu nutzen, als nur durch Bereitstellen unnötiger zusätzlicher Tiefenschärfe über das in der Szene notwendige Maß hinaus. Die zusätzliche Tiefenschärfe verbessert die Bildqualität nicht spürbar. Der Betrag der zusätzlichen Systemempfindlichkeit wird in logarithmischen Termen aus der Empfindlichkeitsdifferenz zwischen dem Wert NEUE_F_ZAHL und dem Grundwert für F_ZAHL berechnet. Wie durch die Linien 1234 und 434 dargestellt, nutzt der Schritt 1240 lediglich die folgenden Eingaben: NEUE_F_ZAHL und F_ZAHL. Wie durch die Linie 1244 dargestellt, sieht Schritt 1240 den Betrag an zusätzlicher Systemempfindlichkeit, nämlich ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT, als Ausgabewert vor. Schritt 1240 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: NEUE_F_ZAHL
INPUT: F_ZAHL
OUTPUT: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT = 2 · LOG(F_ZAHL/NEUE_F_ZAHL)
IF ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT > 0
THEN: F_ZAHL = NEUE_F_ZAHL
ENDIF:
Sobald der Betrag der zunächst verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit durch Schritt 1240 bereitgestellt worden ist, wird Schritt 1250 ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine kürzere Verschlußzeit, als der entsprechende Grundwert vorsieht, wählbar ist, um eine höhere Kompensation der Kameraverwackelung zu erzielen und damit die Bildqualität zu verbessern. Die höhere Kompensation gegen Kameraverwackelung ist die erste und, wie zu sehen ist, die wichtigste Maßnahme, durch die zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Umgebungslichtsituation nutzbar ist. Die derartige Nutzung der gesamten oder zumindest eines Teils der verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit hat höhere Priorität als die Nutzung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit zur Verkleinerung des Blendenwertes und der damit einhergehenden höheren Tiefenschärfe. Obwohl, wie vorher beschrieben, zuvor ein Grundblendenwert derart gewählt wurde, daß die Kameraverwackelung reduziert wird, basiert diese Verschlußzeit doch nur auf einer empirischen Regel, die durch einen Fotografen verletzt werden kann, der eine besonders unruhige Hand hat. Wenn die Kameraverwackelung so groß ist, daß sie auf einem fotografierten Bild wahrnehmbar ist, wird das gesamte Bild unbrauchbar.
Das Maß, um das die Verschlußzeit erhöht wird, um eine zusätzliche Verwackelungskompensation zu erreichen, wird durch das Maß an zusätzlicher Systemempfindlichkeit sowie durch die tatsächlich gemessenen Verwackelungsinformationen bestimmt. Eine neue Verschlußzeit, d. h. BENÖTIGTE_VERSCHLUSSZEIT, die ausreicht, um die tatsächlich auftretende Kameraverwackelung zu kompensieren, wird anhand des Verhältnisses des zulässigen Anteils der der Kamerverwackelung zugewiesenen EINGESTELLTEN_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN, d. h. dem STANDARD_VERWACKELUNGSANTEIL, und der tatsächlich gemessenen Echtzeit-Kameraverwackelung bestimmt, also der UNSCHÄRFE_- DURCH_VERWACKELUNG. Die resultierenden Grundwerte und neuen Werte für die Verschlußzeit werden miteinander verglichen. Wenn die neue Verschlußzeit kürzer als der Grundwert ist, dann wird die Verschlußzeit auf den neuen Wert eingestellt. Die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit wird dann entsprechend um den Anteil an zusätzlicher Systemempfindlichkeit reduziert, der erforderlich ist, um eine kürzere Verschlußzeit zu nutzen. Wenn jedoch der Anteil der resultierenden zusätzlichen Systemempfindlichkeit negativ ist, dann wurde mehr zusätzliche Systemempfindlichkeit benutzt, als zur Verfügung stand. Die neue Verschlußzeit wird daher auf den Betrag gesetzt, bei dem sich die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit auf null reduziert. Wenn jedoch die Grundverschlußzeit kürzer als die neue Verschlußzeit ist, so wie das der Fall wäre, wenn die Kamera auf einem Stativ montiert wäre, so daß im wesentlichen keine Kameraverwackelung meßbar wäre, dann behält die Verschlußzeit ihren Grundwert bei, und der Anteil an zusätzlicher Systemempfindlichkeit wird nicht reduziert. Die resultierende Verschlußzeit wird dann mit einem physischen Grenzwert verglichen, nämlich der MINIMALEN_VERSCHLUSSZEIT, um die kürzeste nutzbare Verschlußzeit zu ermitteln, und ggf. auf diesen Grenzwert abgeschnitten, wobei die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit mit diesem Grenzwert neu berechnet wird. Abhängig von dem ersten Betrag an zusätzlicher Systemempfindlichkeit und dem durch Verändern der tatsächlichen Verschlußzeit verbrauchten Betrag kann, wie nachfolgend beschrieben, ein positiver Anteil an zusätzlicher Systemempfindlichkeit für die weitere Nutzung zum Fotografieren der aktuellen Szene verbleiben. Schritt 1250 nutzt, wie durch die Linien 304, 1244, 334, 312, 314, 332 und 434 dargestellt, folgende Eingaben: Kameradaten - und hier insbesondere Verschlußzeitengrenzwerte, ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT, EINGESTELLTER_ BRENNWEITENFAKTOR, Verwackelungsdaten, Objektivdaten - und hier insbesondere BRENNWEITE, EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN und Belichtungseinstellungen - und hier insbesondere VERSCHLUSSZEIT. Schritt 1250 erzeugt, wie durch die Linien 1254 und 1258 dargestellt, aktualisierte Werte von VERSCHLUSSZEIT und ZUSÄTZLICHER_VERSCHLUSSZEIT. Schritt 1250 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Verwackelungsdaten
INPUT: EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR
INPUT: Objektivdaten
INPUT: EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN
INPUT: Kameradaten
UPDATE: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
UPDATE: VERSCHLUSSZEIT
TEIL_VERWACKELUNGS_UNSCHÄRFE =
UNSCHÄRFE_DURCH_VERWACKELUNG/
EINGESTELLTE_UNSCHÄRFEKREISKRITERIEN
BENÖTIGTE VERSCHLUSSZEIT =
(STANDARD_VERWACKELUNGSANTEIL/
TEIL_VERWACKELUNGS_UNSCHÄRFE) (1/BRENNWEITE)
(EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR)
IF BENÖTIGTE_VERSCHLUSSZEIT < VERSCHLUSSZEIT
THEN: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT =
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT - log(VERSCHLUSSZEIT /
BENÖTIGTE_VERSCHLUSSZEIT)
IF ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT < 0
THEN: VERSCHLUSSZEIT = BENÖTIGTE_VERSCHLUSSZEIT/
10(ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT)
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT = 0
ELSE: VERSCHLUSSZEIT = BENÖTIGTE_VERSCHLUSSZEIT
ENDIF
ENDIF
IF VERSCHLUSSZEIT < MINIMALE_VERSCHLUSSZEIT
THEN: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT =
log(MINIMALE_VERSCHLUSSZEIT/VERSCHLUSSZEIT)
VERSCHLUSSZEIT = MINIMALE_VERSCHLUSSZEIT
ENDIF
Zu diesem Punkt ist ein Blendenwert gewählt worden, der den Tiefenschärfeanforderungen der Szene entspricht. Zudem wurde eine Verschlußzeit gewählt, die die tatsächliche Kameraverwackelung reduziert. Wenn noch zusätzliche Systemempfindlichkeit verbleibt, wird Schritt 1260 ausgeführt, um die zusätzliche Systemempfindlichkeit zu berücksichtigen, die dadurch implizit verbraucht wurde, daß die Belichtung des jeweils verwendeten Films verändert wurde, und zwar nach dem Parameter Filmqualität zu Belichtung des jeweiligen Films, indem er in bezug auf die ISO/ANSI-Belichtungsnormen unter- oder überbelichtet wurde. Wie nachfolgend beschrieben, erfolgt die Veränderung durch die vorherige Wahl einer Kombination aus Verschlußzeit und Blendenwert, die den aktuellen Szenenanforderungen entspricht. Der Betrag der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, der in diesem Schritt verbraucht wird, hängt von den jeweiligen Belichtungseigenschaften des Films ab. Schritt 1260 nutzt, wie durch die Linien 306 und 1258 dargestellt, zwei Eingaben, nämlich Filmqualität zu Belichtung (insbesondere Tabellen mit vorbestimmten Werten) und VERSCHLUSSZEIT. Die von diesem Schritt erzeugte Ausgabe ist, wie durch Linie 1264 dargestellt, ein aktualisierter Betrag der ZUSÄTZLICHEN VERSCHLUSSZEIT, die noch vorhanden ist. Der erfindungsgemäße Prozeß ist mit jeder Filmart aus einer Vielzahl unterschiedlicher Filmarten verwendbar. Wie zuvor erwähnt, werden Angaben zur Filmart von dem Kamera-Mikrocomputer über die "DX"-Kontakte aus der Filmpatrone ausgelesen. Die Informationen zum Filmtyp würden dann in Schritt 1260 und in ähnlichen Schritten benutzt, z. B. in den Schritten 1320 und 1440 (wie nachfolgend detailliert besprochen), um eine bestimmte Tabelle von Werten des Parameters Filmqualität zu Belichtung auszuwählen, die aus den verschiedenen, im ROM 255 (siehe Fig. 2) gespeicherten Tabellen, auf den derzeit verwendeten Filmtyp zutrifft. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Erörterung wird davon ausgegangen, daß die Kamera nur mit einer Filmart arbeitet und daher nur eine Tabelle mit den Parameterwerten Filmqualität zu Belichtung im ROM 255 gespeichert sein muß, und daß die Notwendigkeit entfällt, in den Schritten 1260, 1320 und 1440 für diese Filmart eine Tabelle aus einer Reihe von Tabellen auswählen zu müssen. Angesichts dieser Vereinfachung wird Schritt 1260, wie in Fig. 12 gezeigt, aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird, wobei die Tabelle mit den Parameterwerten Filmqualität zu Belichtung nur der Illustration dient:
INPUT: Filmqualität zu Belichtung
UPDATE: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
DEFINE TABLE:

ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT IN ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT OUT

-4,00 -3,85
-0,30 -0,15
-0,15 -0,00
0,00 0,00
0,30 0,00
0,60 0,00
0,90 0,30
1,20 0,60
5,00 4,40

ZUSÄTZLICHE_ EMPFINDLICHKEIT = TABELLE (ZUSÄTZLICHE_ VERSCHLUSSZEIT)

Die Tabelleninhalte werden linear interpoliert, um die Ausgabewerte für ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT anhand gegebener Eingabewerte zu bestimmen, die zwischen den zuvor dargestellten liegen.
Um die Verwendung und Bedeutung dieser Tabelle zu verstehen, sei darauf hingewiesen, daß sobald die Werte für Verschlußzeit und Blende derart gewählt wurden, daß diese den Szenenanforderungen für den durch die Tabelle gekennzeichneten Film entsprechen, diese Einstellungen für den jeweiligen Film eine beabsichtigte Überbelichtung um zwei Blenden gegenüber den ISO- Normalbelichtungswerten vorsehen. Dieses Maß an Überbelichtung ist für Farbnegativfilme typisch. Für den in der vorausgehenden Tabelle definierten Film verbessert sich die Qualität innerhalb eines Bereichs von + 2 Blenden über ISO- Normalbelichtungspunkt. Der in der Tabelle definierte Film weist bei einer gegenüber dem ISO-Normalbelichtungspunkt höheren Belichtung eine verbes serte Qualität auf. Es ist möglich, einen Film zu entwickeln, der durch Überbelichten eine noch deutlichere Qualitätsverbesserung aufweist, als der in der vorausgehenden Tabelle definierte. Ebenso ist es möglich, einen Film zu entwickeln, der ein Profil aus Qualität zu Belichtung aufweist, das über einen nutzbaren Belichtungsbereich nahezu flach verläuft. Hierzu ist es wünschenswert, die Kenndaten des jeweils verwendeten Films in die entsprechende Tabelle der Parameter Qualität zu Belichtung einzubeziehen, die in dem erfindungsgemäßen Prozeß verwendet wird. Dementsprechend sollte eine andere Tabelle mit den Parametern Qualität zu Belichtung in dem Kamera-Mikrocomputersystem für jede entsprechende, unterschiedliche Art von Film gespeichert werden, der in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Prozeß in dieser Kamera verwendbar wäre. Diesbezüglich sind Informationen über den Belichtungsspielraum für einen gegebenen Film auf verschiedene Weise automatisch ermittelbar, z. B. durch einen Strichcode (d. h. einen sogenannten "Patronenstrichcode"), der auf der Filmpatrone angeordnet ist, oder durch Informationen, die in den Bereichen 11 und 12 in den DX-Kontakten codiert sind, welche ebenfalls auf der Filmpatrone angeordnet sind. Diese Informationen (z. B. die Bereiche 11 und 12) würden durch das Kamera-Mikrocomputersystem gelesen und dann benutzt, um eine Tabelle aus einer Vielzahl verschiedener, abgespeicherter Tabellen mit den Parametern Qualität zu Belichtung auszuwählen, welche für den verwendeten Film am besten geeignet ist. Weitere Details hinsichtlich der patronengestützten Codierung von Belichtungsinformationen siehe "American National Standard for Photography for 135 Film Size Magazines and Film for 135 Still Picture Cameras" ANSI-Norm PH 1,14M-1983.
Wenn die zusätzliche Systemempfindlichkeit, die unmittelbar vor Ausführung des Schrittes 1260 vorhanden ist, innerhalb eines Bereichs von +2 Blenden bis -0,5 Blenden liegt, dann ist diese zusätzliche Systemempfindlichkeit bereits in die Blenden- und Verschlußzeitenwerte einbezogen worden und manifestiert sich selbst durch einen vordefinierten Betrag an absichtlicher Überbelichtung, der durch diese Einstellungen inhärent erzeugt wird. Es verbleibt daher keine zusätzliche Systemempfindlichkeit. Alternativ hierzu, wenn die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit größer als beispielsweise +2 Blenden ist (oder, als logarithmische Belichtung ausgedrückt, größer als 0,6), dann wird die verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit, die die zusätzliche Systememp findlichkeit überschreitet, die bereits in die Blenden- und Verschlußzeiteinstellungen einbezogen wurde, die den Szenenanforderungen entspricht (z. B. wie in der Tabelle gezeigt, 0,3, falls die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit 0,9 beträgt usw.), an den Schritt 1270 übergeben, um die Einstellungen für Verschlußzeit und/oder Blende weiter derart zu verändern, daß die Bildqualität verbessert wird. Für diese spezielle Negativfilmart kann die Bildqualität nur durch eine Überbelichtung um +2 Blenden verbessert werden, da jede weitere Erhöhung der Filmbelichtung die Bilddichte nachteilig erhöhen würde und den nachfolgenden Print-Prozeß, bei dem ein Bild von dem Negativ angefertigt wird, nur erschweren würde.
An diesem Punkt ist eine entsprechende Blende berechnet worden, die den Tiefenschärfenanforderungen der Szene entspricht, und es ist eine Verschlußzeit gewählt worden, die die tatsächlich gemessene Kameraverwackelung reduziert, während gleichzeitig ein Maß an beabsichtigter Über- oder Unterbelichtung des Films vorgesehen wird, das die Bildqualität optimal verbessert. Falls, wie zuvor erläutert, weiterhin zusätzliche Systemempfindlichkeit verfügbar ist, dann wird Schritt 1270 ausgeführt, um die gesamte verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit in dem möglichen Maße zur Verbesserung der Bildqualität zu nutzen. Anstatt die zusätzliche Systemempfindlichkeit dadurch zu verbrauchen, daß das Bild über die beiden Blenden hinaus überbelichtet wird, nutzt Schritt 1270 die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit, um den numerischen Wert des Parameters VERSCHLUSSZEIT zu verkleinern (d. h. eine kürzere Verschlußzeit zu wählen, die die Zeit verkürzt, während der der Verschluß geöffnet ist) und /oder die Blendenöffnung zu verkleinern, d. h. den numerischen Wert des Parameters F_ZAHL zu vergrößern. Durch derartiges Verkleinern der Verschlußzeit wird die Kameraverwackelung weiter kompensiert. Durch Verkleinern des Blendenwertes wird zusätzliche Tiefenschärfe über das durch die Szene erforderliche Maß hinaus erzeugt. Wie nachfolgend deutlich wird, sind die durch Schritt 1270 an den Einstellungen für Verschlußzeit und Blendenwert vorgenommenen Änderungen auf die physischen Grenzwerte von Verschluß und Blende der Kamera bzw. des Objektivs begrenzt. An diesem Punkt in Schritt 1110 ist kaum damit zu rechnen, daß zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Verfügung steht. Ein Fall, bei dem dies jedoch geschehen kann, wird anhand eines Beispiels veranschaulicht, bei dem ein sehr empfindlicher Film zum Fotografieren eines hell beleuchteten Gegenstandes verwendet wird, beispielsweise eines eindimensionalen Gegenstandes an einem hellen Sonnentag.
Wie anhand der Linien 1224, 314, 304, 1254 und 1264 dargestellt, verwendet Schritt 1270 folgende Eingaben: NEUE F_ZAHL, Objektivdaten - insbesondere die Blendenwerte- sowie die Kameradaten - insbesondere die Verschlußzeitengrenzwerte, VERSCHLUSSZEIT und ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT. Wie durch Linie 352 dargestellt, erzeugt Schritt 1270 die neuesten Werte für die Belichtungseinstellungen - insbesondere VERSCHLUSSZEIT und F_ZAHL. Schritt 1270 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
INPUT: NEUE F_ZAHL
INPUT: Objektivdaten
INPUT: Kameradaten
INPUT: VERSCHLUSSZEIT

OUTPUT: Belichtungseinstellungen

IF ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT > 0
THEN: BLENDE_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT = 0,5
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
VERSCHLUSS_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT = 0,5
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
ELSE: BLENDE_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT =
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
VERSCHLUSS_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT = 0
ENDIF
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT = 0
F_ZAHL = 10(ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT/2) NEUE_F_ZAHL
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT = 0
IF F_ZAHL > GRÖSSTE_BLENDE
THEN: VERSCHLUSS_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT =
VERSCHLUSS_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT + 2
log(F_ZAHL/GRÖSSTE_F_ZAHL)
F_ZAHL = GRÖSSTE_BLENDE
ELSE: IF F_ZAHL < KLEINSTE_BLENDE
THEN: VERSCHLUSS_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT =
VERSCHLUSS_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT + 2
log(F_ZAHL/KLEINSTE_F_ZAHL)
F_ZAHL = KLEINSTE_BLENDE
ENDIF
ENDIF
VERSCHLUSSZEIT = VERSCHLUSSZEIT/10 (ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT)
VERSCHLUSS_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT = 0
IF VERSCHLUSSZEIT < KLEINSTE_VERSCHLUSSZEIT
THEN: BLENDE_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT =
log(KLEINSTE_VERSCHLUSSZEIT/VERSCHLUSSZEIT)
VERSCHLUSSZEIT = KLEINSTE_VERSCHLUSSZEIT
ELSE: IF VERSCHLUSSZEIT > GRÖSSTE_VERSCHLUSSZEIT
THEN: BLENDE_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT =
log(GRÖSSTE_VERSCHLUSSZEIT/VERSCHLUSSZEIT)
VERSCHLUSSZEIT = GRÖSSTE_VERSCHLUSSZEIT
ENDIF
ENDIF
F_ZAHL = 10(BLENDE_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT/2) F_ZAHL
IF F_ZAHL > GRÖSSTE_BLENDE
THEN: F_ZAHL = GRÖSSTE_BLENDE
ELSE: IF F_ZAHL < KLEINSTE_BLENDE
F_ZAHL = KLEINSTE_BLENDE
ENDIF
ENDIF
Für den Fall, daß die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit positiv ist, teilt Schritt 1270, der durch die zuvor aufgeführte Routine implementiert wird, die zusätzliche Systemempfindlichkeit in gleichen Teilen zwischen der zusätzlichen Systemempfindlichkeit auf, die zur Erhöhung des Wertes von F_ZAHL dient, also BLENDE_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT, und die genutzt wird, um den Wert von VERSCHLUSSZEIT zu reduzieren, also VERSCHLUSS_- ZUSÄTZLICHER EMPFINDLICHKEIT. Wenn die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit negativ ausfällt, dann wird die gesamte zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Änderung der Blendenöffnung genutzt. Da der Parameter ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT während der weiteren Ausführung der Routine nicht wieder verwendet wird, wird dessen Wert auf Null zurückgesetzt. Anschließend wird ein neuer Blendenwert auf Grundlage der Werte für BLENDE_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT und NEUE_F_ZAHL bestimmt, wobei der letztgenannte Parameter der durch den (zuvor besprochenen) Schritt 1240 bestimmte Blendenwert ist, der die Tiefenschärfeanforderungen der Szene erfüllt. Insofern, als daß die aktuell verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit für den Blendenwert jetzt zum Bestimmen eines neuen Parameters F_ZAHL aufgebraucht worden ist, wird der Wert des Parameters BLENDE_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT jetzt ebenfalls auf Null gesetzt. Die resultierende F_ZAHL wird dann anhand der Grenzwerte des momentan verwendeten Objektivs geprüft. Für den Fall, daß dieser Wert die maximal verfügbare F_ZAHL überschreitet, also die GRÖSSTE_F_ZAHL für dieses Objektiv, indem eine kleinere Blendenöffnung angegeben wird, als am Objektiv physisch anwählbar ist, dann wird die für den Verschluß verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit anhand des Wertes von GRÖSSTE_F_ZAHL neu berechnet. Weil die zusätzliche Systemempfindlichkeit in diesem Fall nicht zur Wahl einer kleineren Blendenöffnung nutzbar ist, wird die zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Veränderung der Verschlußzeit verwendet. Der Wert von F_ZAHL wird dann gleich GRÖSSTE_F_ZAHL gesetzt. Für den Fall, daß der resultierende Wert für F_ZAHL kleiner ist als die kleinste für das Objektiv verfügbare f-Zahl, d. h. KLEINSTE_F_ZAHL, d. h. eine größere Blendenöffnung, als am Objektiv physisch anwählbar ist, dann wird die zusätzliche Systemempfindlichkeit, die zur Nutzung durch den Verschluß verfügbar ist, auf der Grundlage des Wertes für den Parameter KLEINSTE_F_ZAHL neu berechnet. Da die zusätzliche Systemempfindlichkeit nicht nutzbar ist, um eine größere Blendenöffnung zu wählen, wird die zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Änderung der Verschlußzeit genutzt. Der Wert von F_ZAHL wird dann gleich KLEINSTE_F_ZAHL gesetzt. Dieser kleinste Grenzzustand kann auftreten, wenn ein Teleobjektiv mit einer großen Brennweite, das zur Kompensation der Kameraverwackelung eine sehr kurze Verschlußzeit benötigt, mit einem Film verwendet wird, der eine relativ niedrige ISO (ASA) Empfindlichkeit hat. In jedem Fall wird, nachdem die F_ZAHL einwandfrei eingestellt worden ist, die Verschluß zeit auf Grundlage der derzeit verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit, also VERSCHLUSS_ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT, neu berechnet, welche dem Verkleinern der Verschlußzeit zugewiesen worden ist. Da der Parameter VERSCHLUSS _ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT während der Ausführung der verbleibenden Routine nicht wieder verwendet wird, wird der Wert dieses Parameters ebenfalls auf Null gesetzt. Ähnliche Tests werden jetzt durchgeführt, um zu bestimmen, ob die resultierende Verschlußzeit einen entsprechenden kleinsten (schnellsten) oder größten (langsamsten) Verschlußzeitgrenzwert überschreitet. Wenn dies der Fall ist, dann wird jede zusätzliche Systemempfindlichkeit, die nun wegen der Benutzung des Verschlußzeitengrenzwerts statt der tatsächlich neu berechneten Verschlußzeit frei wird, genutzt, um die Blendenöffnung weiter zu verkleinern. Wenn, während die Belichtungswerte geändert werden, um verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit zu nutzen, für den Blendenwert zuerst einer der korrespondierenden Grenzwerte ermittelt wird, bevor für die Verschlußzeit ein entsprechender Grenzwert ermittelt wird, dann wird die verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Veränderung der Verschlußzeit genutzt und umgekehrt. Je nach Betrag der BLENDE_- ZUSÄTZLICHER_EMPFINDLICHKEIT, die jetzt verfügbar ist, wird ein neuer Wert für die Blendenöffnung berechnet, der diese gesamte zusätzliche Systemempfindlichkeit nutzt. Der letzte resultierende Blendenöffnungswert wird gegen die physischen Blendenöffnungsgrenzwerte geprüft und ggf. durch den entsprechenden Grenzwert abgeschnitten. Wenn die Verschlußzeit und die Blendenwerte beide auf die entsprechenden Grenzwerte eingestellt worden sind, und wenn immer noch zusätzliche Systemempfindlichkeit verbleibt, ist die Kamera, die jetzt gänzlich mit den physischen Grenzbedingungen arbeitet (d. h. kleinste Blendenöffnung und kürzeste Verschlußzeit) einfach nicht in der Lage, die verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit zu nutzen.
An diesem Punkt hat Schritt 1270 die Belichtungseinstellungen, nämlich F_ZAHL und VERSCHLUSSZEIT, in geeigneter Weise derart eingestellt, daß die verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit bis zu den physischen Grenzwerten für Blendenöffnung und/oder Verschluß unter Umgebungslichtbedingungen genutzt wird. Die neuesten Werte für die durch Schritt 1270 erzeugten Belichtungseinstellungen werden dann von dem Kamera-Mikrocomputersystem durch die Ausgabeschaltung zur richtigen Ansteuerung, und um die aktuelle Szene unter Umgebungslichtbedingungen zu fotografieren, an die Verschluß- und Blendenmechanismen der Kamera angelegt. Damit ist die Ausführung des erfindungsgemäßen Prozesses zur Verwendung unter Umgebunglichtbedingungen abgeschlossen.
Alternativ hierzu wird, wie zuvor erwähnt, Schritt 1120 zur Bestimmung und Nutzung der zusätzlichen Aufhellblitzempfindlichkeit in Verbindung mit Aufhellblitzlicht durchgeführt. Fig. 13 zeigt ein Betriebsdiagramm für Schritt 1120 zur Bestimmung und Nutzung der zusätzlichen Aufhellblitzempfindlichkeit. Wie zuvor erwähnt, setzt dieser Schritt den Bitzzustand auf "JA", bestimmt, ob in einer Aufhellblitzsituation zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, und verändert die Belichtungseinstellungen (insbesondere die VERSCHLUSSZEIT) derart, daß so viel zusätzliche Systemempfindlichkeit wie möglich zur Verbesserung der resultierenden Bildqualität genutzt wird. Wie gezeigt, besteht dieser Schritt aus drei Grundschritten, von denen alle ausgeführt werden, um zu bestimmen, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit unter Aufhellblitzbedingungen vorhanden ist, und wie diese zusätzliche Systemempfindlichkeit bis zum verfügbaren Maße am besten nutzbar ist, um die Belichtungseinstellungen abzuändern und die Bildqualität zu verbessern. Diese Schritte umfassen: Schritt 1310 zum Bestimmen des Betrags an zusätzlicher Systemempfindlichkeit unter Aufhellblitzbedingungen, Schritt 1320 zur Nutzung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit zur Filmbelichtung und Schritt 1330 zum Verlängern der Verschlußzeit unter Aufhellblitzbedingungen.
Bis zu diesem Punkt und vor Eintritt in Schritt 1310 wurden die Belichtungseinstellungen für den Aufhellblitz insbesondere von den Schritten 720 und 730 (siehe Fig. 7) derart bestimmt, daß ein Blendenwert und eine Verschlußzeit bereitgestellt werden, die die Anforderungen der aktuellen Szene erfüllen, d. h. die eine einwandfreie Belichtung sowohl des primären Objekts als auch des Hintergrundes in der aktuellen Szene vorsehen. Wie zuvor besprochen, bestimmt in einer Aufhellblitzsituation der Blendenwert die relative Änderung der Belichtung zwischen dem primären Motiv und dem Hintergrund. Das primäre Motiv wird sowohl durch den Blitz, bei dem es sich um einen sehr kurzen Lichteinfall handelt, als auch durch das Umgebungslicht belichtet. Der Hintergrund wird durch das Umgebungslicht belichtet. Da der entsprechende Betrag der Aufhellbelichtung bereits anhand der unterschiedlichen Belichtungsarten derart bestimmt worden ist, daß die Beleuchtung des primären Motivs entsprechend angehoben und der Szenenkontrast auf ein gewünschtes Niveau abgesenkt wird, was sich in der Wahl einer geeigneten Blendenwerteinstellung manifestiert, wird der Blendenwert anschließend nicht mehr verändert, auch wenn noch zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist. Jede derartige Veränderung verändert die Lichtpegel zwischen dem primären Motiv und dem Hintergrund in dem fotografierten Bild und beeinträchtigt daher die Bildqualität negativ. Jedoch bewahren Änderungen der Verschlußzeit nicht nur vorteilhafterweise die relative Differenz zwischen diesen Lichtpegeln, sondern erlauben auch eine Änderung der Gesamtbelichtung des Bildes. Bei Aufhellblitz ist daher nur die Verschlußzeit in der nachfolgend beschriebenen Weise derart variierbar, daß verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit genutzt wird.
Wie insbesondere in Fig. 13 gezeigt, wird bei Eintritt in Schritt 1120 zunächst Schritt 1310 ausgeführt. Schritt 1310 bestimmt, ob eine längere Verschlußzeit als die zuvor bestimmte zur Verwendung mit dem Aufhellblitz zwecks Fotografierens der aktuellen Szene annehmbar wäre. Wenn eine längere Verschlußzeit annehmbar wäre, dann ist zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden. Schritt 1310 bestimmt dann den Betrag der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, die zu Anfang verfügbar ist. Dann wird Schritt 1320 ausgeführt, um das Maß der zusätzlichen Systemempfindlichkeit zu berücksichtigen, das durch absichtliches Unter- oder Überbelichten des jeweils verwendeten Films in Relation zu den ISO/ANSI-Belichtungsnormen implizit verbraucht wurde, und zwar anhand der Kenndaten von Filmqualität zu Belichtung. Wie zuvor erwähnt, stammt die Abweichung aus der vorherigen Wahl einer Kombination aus Verschlußzeit und Blendenwert, die die Anforderungen der aktuellen Szene erfüllt. Wenn immer noch zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, dann wird Schritt 1330 ausgeführt, um eine entsprechend kürzere Verschlußzeit als die akzeptable Verschlußzeit zu wählen, derart, daß die gesamte verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit genutzt wird.
Schritt 1310 benutzt, wie durch die Linien 334, 304, 434, 422 und 314 dargestellt, folgende Eingaben: EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR, Kameradaten, insbesondere Verschlußzeitengrenzwerte, Belichtungseinstellungen, Aufhellblitz zustand und Objektivdaten, insbesondere BRENNWEITE. Wie durch Linie 356 dargestellt, setzt dieser Schritt den Wert des Parameters Blitzzustand auf "JA", um anzuzeigen, daß Blitzbelichtung zu benutzen ist, und erzeugt, wie durch die Linien 1314 und 1318 dargestellt, folgende Ausgabe: die annehmbare Verschlußzeit, die mit Aufhellblitz verwendbar ist, d. h. NEUE_VERSCHLUSSZEIT, und den Betrag der verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit, d. h. ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT, der mit der Aufhellblitzbeleuchtung derzeit verfügbar ist. Schritt 1310 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR
INPUT: Kameradaten
INPUT: Belichtungseinstellungen
INPUT: Aufhellblitzzustand
INPUT: Objektivdaten
UPDATE: Blitzzustand
OUTPUT: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
OUTPUT: NEUE_VERSCHLUSSZEIT
IF Aufhellblitzzustand = JA
THEN: Blitzzustand = JA
MAXIMALE_NUTZBARE_VERSCHLUSSZEIT =
EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR (1/BRENNWEITE)
IF MAXIMALE_NUTZBARE_VERSCHLUSSZEIT >
MAXIMALE_VERSCHLUSSZEIT
THEN: NEUE_VERSCHLUSSZEIT =
MAXIMALE_VERSCHLUSSZEIT
ELSE: NEUE_VERSCHLUSSZEIT =
MAXIMALE_NUTZBARE_VERSCHLUSSZEIT
ENDIF
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT =
log(NEUE_VERSCHLUSSZEIT/VERSCHLUSSZEIT)
ELSE: NEUE_VERSCHLUSSZEIT = VERSCHLUSSZEIT
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT = 0
ENDIF
Wie zuvor erwähnt, bestimmt Schritt 1310 zunächst die längste (maximale) Verschlußzeit, d. h. die MAXIMALE_NUTZBARE_VERSCHLUSSZEIT unter Berücksichtigung der Brennweite des verwendeten Objektivs und des Parameters EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR, der für das Fotografieren der aktuellen Szene hinsichtlich einer Reduzierung der Kameraverwackelung akzeptierbar ist. Dann bestimmt Schritt 1310 auf der Grundlage der zuvor bestimmten Verschlußzeit, die die Szenenanforderungen erfüllt, und des dafür geltenden Maximalwertes, der in Verbindung mit Aufhellblitz derzeit verwendbar ist, ob und, wenn überhaupt, wieviel zusätzliche Systemempfindlichkeit zunächst vorhanden ist. Sobald die maximale nutzbare Verschlußzeit bestimmt ist, wird diese mit der maximalen (kürzesten) Verschlußzeit verglichen, die von der Kamera bereitstellbar ist. Die neue Verschlußzeit, d. h. NEUE_VERSCHLUSSZEIT, wird auf die längere der beiden Zeiten eingestellt. Der Betrag der verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit wird dann als logarithmischer Wert des Verhältnisses der neuen Verschlußzeit zur Verschlußzeit bestimmt, die die Szenenanforderungen erfüllt. Wenn unter Gesichtspunkten der Kameraverwackelung beispielsweise eine maximale nutzbare Verschlußzeit von 1/125 Sekunde benutzt werden könnte, und wenn die Szene eine Verschlußzeit von 1/250 zuließe, dann würde zunächst eine Verschlußzeit von 1/125 als neue Verschlußzeit gewählt, woraus eine um einen Wert größere Blendenöffnung resultierte (log&sub1;&sub0;²).
Mit Bestimmung des Betrags an zusätzlicher Systemempfindlichkeit, die derzeit mit Aufhellblitz verfügbar ist, und der neuen Verschlußzeit, die damit verwendbar ist, wird Schritt 1320 ausgeführt, um die zusätzliche Systemempfindlichkeit zu berücksichtigen, die dadurch implizit verbraucht wurde, daß die Belichtung des jeweils verwendeten Films verändert wurde, und zwar nach dem Parameter Filmqualität zu Belichtung des jeweiligen Films, indem er in bezug auf die ISO/ANSI-Belichtungsnormen unter- oder überbelichtet wurde. Der Betrag der hier verwendeten zusätzlichen Systemempfindlichkeit hängt hier von den jeweiligen Belichtungseigenschaften des Films ab. Wie durch die Linien 306 und 1318 dargestellt, verwendet Schritt 1320 zwei Eingaben: Filmqualität zu Belichtung (eine Tabelle vorbestimmter Werte) und ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT. Die von diesem Schritt erzeugte Ausgabe, wie durch Linie 1324 dargestellt, ist ein aktualisierter Betrag von noch vorhandener ZUSÄTZLICHER_ EMPFINDLICHKEIT. Schritt 1320 wird aus der gleichen Routine gebildet, die für Schritt 1260 bereits zuvor beschrieben wurde.
Zu diesem Zeitpunkt ist eine neue Verschlußzeit für Aufhellblitz definiert worden, die die Szenenanforderungen erfüllt, während ein Maß an absichtlicher Über- oder Unterbelichtung des Films vorgesehen wird, um die Bildqualität zu verbessern. Wenn, wie zuvor erläutert, noch zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, dann wird Schritt 1330 ausgeführt, um die verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit dafür zu nutzen, den letzten Wert für die Verschlußzeit zu verkleinern, d. h. eine kürzere Verschlußzeit zu wählen, die die Zeit zusätzlich verkürzt, während der der Verschluß geöffnet ist. Der resultierende Wert der Verschlußzeit wird gegen die entsprechenden physischen Grenzwerte geprüft und ggf. auf einen entsprechenden Grenzwert abgeschnitten.
Schritt 1330 benutzt, wie durch die Linien 1314, 1324 und 304 dargestellt, folgende Eingaben: NEUE_VERSCHLUSSZEIT, ZUSÄTZLICHE_ EMPFINDLICHKEIT und Kameradaten, insbesondere Verschlußzeitengrenzwerte. Wie durch Linie 352 dargestellt, erzeugt Schritt 1330 die neuesten Werte für die Belichtungseinstellungen, insbesondere VERSCHLUSSZEIT. Schritt 1330 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Kameradaten
INPUT: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
INPUT: NEUE_VERSCHLUSSZEIT
OUTPUT: VERSCHLUSSZEIT
VERSCHLUSSZEIT = NEUE_VERSCHLUSSZEIT/
(10ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT)
IF VERSCHLUSSZEIT > MAXIMALE_VERSCHLUSSZEIT
THEN: VERSCHLUSSZEIT = MAXIMALE_VERSCHLUSSZEIT
ENDIF
IF VERSCHLUSSZEIT < MINIMALE_VERSCHLUSSZEIT
THEN: VERSCHLUSSZEIT = MINIMALE_VERSCHLUSSZEIT
ENDIF
Zu diesem Punkt hat Schritt 1330 die Verschlußzeit derart eingestellt, daß die gesamte verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Aufhellblitzsituation bis zum physischen Grenzwert des Verschlusses genutzt wird. Die von Schritt 1330 erzeugten resultierenden Belichtungseinstellungen, insbesondere VERSCHLUSSZEIT, werden zusammen mit dem in Schritt 720 bestimmten Blendenwert (zuvor in Verbindung mit Fig. 7 besprochen), der den Szenenanforderungen entspricht, von dem Kamera-Mikrocomputersystem über die Ausgabeschaltung angelegt, um die Verschluß- und Blendenmechanismen der Kamera anzusteuern und die aktuelle Szene mit Aufhellblitz zu belichten. Dies schließt den erfindungsgemäßen Prozeß zur Verwendung mit Aufhellblitzbeleuchtung ab.
Wenn Vollblitzbeleuchtung verwendet werden soll, dann wird, wie zuvor erwähnt, Schritt 1130 zur Bestimmung und Nutzung der zusätzlichen Vollblitzempfindlichkeit ausgeführt. Fig. 14 zeigt ein Betriebsdiagramm des Schrittes 1130 zur Bestimmung und Nutzung der zusätzlichen Vollblitzempfindlichkeit. Wie zuvor erwähnt, setzt Schritt 1130 den Blitzzustand auf "JA", bestimmt, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Vollblitzbeleuchtungssituation vorhanden ist, und verändert die Blitzparameter entsprechend (insbesondere LEISTUNGSZUSTAND und Streureflexionsdaten), um soviel zusätzliche Systemempfindlichkeit wie möglich zur Verbesserung der resultierenden Bildqualität zu nutzen. Entsprechend der Tabelle Filmqualität zu Belichtung wird die zusätzliche Systemempfindlichkeit, die implizit dadurch verbraucht wurde, daß Belichtungseinstellungen und Blitzparameter gewählt wurden, die den Anforderungen der aktuellen Szene entsprechen, sowie durch absichtliches Verändern der Filmbelichtung im Verhältnis zur ISO-Normalbelichtung, als letztes Mittel, wenn danach noch zusätzliche Systemempfindlichkeit verbleibt, die verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit dadurch genutzt, daß die Blendenöffnung (hier die BLITZ_F_ZAHL) verkleinert wird, um dem Bild zusätzliche Tiefenschärfe zu verleihen, auch wenn die zusätzliche Tiefenschärfe keine wahrnehmbare Verbesserung der Bildqualität erbringt.
Bei Blitzbelichtungen verkleinern automatische Kameras nach dem Stand der Technik nachteiligerweise die Blendenöffnung in Reaktion auf eine Erhöhung der Filmempfindlichkeit. Andere Belichtungseinstellungen oder Blitzparameter werden normalerweise nicht geändert. Die durch das Objektiv vorgesehene zusätzliche Tiefenschärfe wird einfach insofern verschwendet, als daß die Blitzleistung und damit auch die durch das Blitzgerät vorgesehene Tiefenbeleuchtung unverändert geblieben sind. Durch Ändern der Filmempfindlichkeit wird in diesen Kameras nicht die resultierende Bildqualität verbessert. Wenn die LEITZAHL des Blitzgerätes steigt, verkleinern diese automatischen Kameras normalerweise die Blendenöffnung, und zwar auch dann, wenn sich die Tiefenschärfenanforderungen einer Szene nicht geändert haben. Die zusätzliche Tiefenschärfe, die über das von der Szene erforderliche Maß hinaus geht, wird weitgehend verschwendet und trägt nicht spürbar zu einer besseren Bildqualität bei. Im Unterschied zum Bereitstellen zusätzlicher und verschwendeter Tiefenschärfe, wie dies nach dem Stand der Technik der Fall ist, nutzt der erfindungsgemäße Prozeß, wie nachfolgend detailliert beschrieben wird, die zusätzliche Systemempfindlichkeit, die durch Erhöhung der ISO (ASA) Filmempfindlichkeit und/oder der LEITZAHL verfügbar ist (letztere ist auf eine Steigerung der verfügbaren Blitzausgangsleistung zurückzuführen), indem die Blitzbeleuchtung derart verändert wird, daß die nicht streuende, direkte Blitzausgangsleistung verringert wird, um Blitzleistung zu bewahren und damit einem Speicherkondensator innerhalb der Blitzeinrichtung zu ermöglichen, sich schnell wieder zur Vorbereitung der nächsten Blitzbelichtung aufzuladen, und/oder durch Nutzung von Reflexions- oder Streublitz derart, daß der "Rote-Augen-Effekt" vermindert wird und eine gleichmäßigere Szenenbeleuchtung erzielt wird, als die durch nicht gestreuten, direkten Blitz erzielbare. Die Blendeneinstellung verbleibt auf dem Wert, der zuvor entsprechend der Anforderungen der Szene an Tiefenschärfe und Beleuchtungstiefe gewählt worden ist. Da der Blendenwert zu Anfang nicht bei gleichzeitiger Erhöhung der LEITZAHL und/oder der Filmempfindlichkeit verkleinert wurde, steht der Betrag an zusätzlicher Belichtung, der sich durch Beibehalten der ursprünglichen Blendeneinstellung ergibt, als zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Verfügung. In dem Maße, in dem eine zusätzliche Systemempfindlichkeit nach Auswahl einer Reflexions- oder Streublitzbelichtung und nach Berücksichtigung des Betrags, der implizit durch absichtliches Unter- oder Überbelichten durch Wahl der Belich tungseinstellungen und Blitzparameter, die den aktuellen Szenenanforderungen entsprechen, verbraucht worden ist, wird die Blendeneinstellung derart geändert, daß die gesamte verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit genutzt wird. Da jetzt keine andere Nutzung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit verbleibt, die eine spürbare Verbesserung der Bildqualität bringt, als das Verändern des Blendenwertes, wird die Blendeneinstellung als letzte Möglichkeit zur Steigerung der Tiefenschärfe in dem resultierenden Bild verändert, und zwar auch dann, wenn sich hierdurch nur eine marginale Verbesserung der Bildqualität ergibt. Durch Nutzung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit in dieser prioritätsorientierten Weise (also erstens durch Drosseln der Blitzausgangsleistung, zweitens durch Verwenden eines Reflexions- oder Streublitzes, drittens durch Berücksichtigung von Belichtungsänderungen und viertens und letztens durch Ändern des Blendenwertes) wird vorteilhafterweise eine spürbare Verbesserung der Bildqualität in der Blitzlichtfotografie gegenüber der in automatischen Kameras nach dem Stand der Technik verwendeten erreicht.
Wie gezeigt, besteht Schritt 1130 aus fünf Grundschritten, von denen alle ausgeführt werden, um zu bestimmen, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Vollblitzsituation vorhanden ist, und wie diese zusätzliche Systemempfindlichkeit in dem vorhandenen Maße am besten derart nutzbar ist, daß die Belichtungseinstellungen verändert und die Bildqualität verbessert wird. Diese Schritte umfassen: Schritt 1410 zum Bestimmen zusätzlicher Systemempfindlichkeit bei Vollblitzbelichtung, Schritt 1420 zum Berechnen der Blitzausgangsleistung, Schritt 1430 zum Berechnen der Blitzstreuung und der Blitzreflexion, Schritt 1440 zur Nutzung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit bei Vollblitz für die Filmbelichtung und Schritt 1450 zur Verkleinerung der Blendenöffnung bei Vollblitz.
Bis zu diesem Punkt und vor Eintritt in Schritt 1410 wurden die Belichtungseinstellungen für Vollblitz durch die Schritte 910 und 920 (siehe Fig. 9) sowie 1030 (siehe Fig. 10) bestimmt, die, in dem möglichen Maße, die Anforderungen an eine Grundbelichtung mit Vollblitz erfüllen. Insbesondere wurde die Blendenwerteinstellung derart gewählt, daß sie eine gleiche Tiefenschärfe und Tiefenbeleuchtung für den Primärmotiv-Aufnahmeabstand vorsieht. Die erste Verschlußzeit wurde auf den Standardwert für Vollblitz gesetzt, also auf den Wert des Parameters BLITZVERSCHLUSSZEIT.
Bei Eintritt in Schritt 1130 wird zuerst Schritt 1410 ausgeführt, wie in Fig. 14 gezeigt. Dieser letztgenannte Schritt bestimmt, ob Blitzleistung vorhanden ist, die über die von der Szene geforderte Leistung hinausgeht. Falls das so ist, steht zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Verfügung. Schritt 1410 bestimmt dann das Maß an verfügbarer zusätzlicher Systemempfindlichkeit, das zu Anfang vorhanden ist. Wenn zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, bestimmt Schritt 1420 die geeignete Ausgabeleistung (Ausgabeintensität) der Blitzeinrichtung, die zur Erfüllung der Szeneanforderungen erforderlich ist, und benutzt einen Teil oder den gesamten Betrag der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, um die Ausgabeleistung der Blitzeinrichtung zu verringern (zu drosseln). Dadurch kann sich der Speicherkondensator im Blitzgerät zur Vorbereitung der nächsten Vollblitzbelichtung schneller wieder aufladen. Wenn zusätzliche Systemempfindlichkeit verbleibt, nutzt Schritt 1430 in Reaktion auf das Vorhandensein einer Raumdecke oder einer anderen, für Reflexionsbeleuchtung nutzbaren Fläche, einen Teil oder die gesamte verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit für den Reflexionsblitz. Falls eine derartige Fläche derzeit nicht vorhanden ist, dann nutzt Schritt 1430 einen Teil oder die gesamte verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit für eine Streublitzbeleuchtung, d. h. durch Vergrößern der horizontalen Strahlenbreite einer direkten Vollblitzbeleuchtung. Wenn immer noch zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, nutzt Schritt 1440 einen gegebenen Anteil der verbleibenden zusätzlichen Systemempfindlichkeit durch Ändern der eigentlichen Filmbelichtung in bezug auf die ISO/ANSI-Belichtungsnormen anhand der Filmkenndaten. Wie zuvor erwähnt, ergibt sich diese Änderung aus der vorausgehenden Wahl einer Kombination von Verschlußzeit und Blendenwerteinstellung, die den aktuellen Szenenanforderungen entspricht. Wenn immer noch zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, wird Schritt 1450 ausgeführt, um die Blendenöffnung derart zu verkleinern (BLITZ_F_ZAHL), daß das resultierende Bild eine zusätzliche Tiefenschärfe erhält. Weit das Verkleinern der Blendenöffnung voraussichtlich nur wenig oder überhaupt keine spürbare Verbesserung der Bildqualität erzeugt, erfolgt diese Änderung nur als letztes Mittel, nachdem alle anderen Techniken zur Nutzung der verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit in einer Vollblitzsituation ausgeschöpft worden sind.
Wie zuvor erwähnt, bestimmt Schritt 1410, ob Blitzleistung vorhanden ist, die die von der Szene geforderte Leistung überschreitet, und bestimmt anhand dessen den Betrag an zusätzlicher Systemempfindlichkeit, der zu Anfang bei Vollblitzbeleuchtung vorhanden ist. Die verfügbare Vollblitzleistung ergibt sich aus dem Parameter LEITZAHL, während die von der Szene geforderte Blitzleistung durch den Parameter TIEFENZAHL vorgegeben wird, welcher das Produkt aus BLITZ_F_ZAHL und dem Primärmotiv-Aufnahmeabstand ist. Der Wert der LEITZAHL erhöht sich mit der Filmempfindlichkeit. Wenn das Blitzgerät mehr optische Leistung bereitstellt, als durch die Szene erforderlich ist, dann ist zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden. Schritt 1410 benutzt, wie durch die Linien 318, 468, 308 und 412 dargestellt, folgende Eingaben: Blitzdaten, insbesondere LEITZAHL, BLITZ_F_ZAHL, Motivaufnahmeabstand und Vollblitzzustand. Als Ausgabe setzt Schritt 1410, wie durch Linie 356 dargestellt, den Wert von Blitzzustand auf "JA" und zeigt damit an, daß Blitzbeleuchtung zu verwenden ist und erzeugt, wie durch Linie 1414 dargestellt, einen ersten Wert für die zusätzliche Systemempfindlichkeit, nämlich ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT. Schritt 1410 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: Blitzdaten
INPUT: BLITZ_F_ZAHL
INPUT: Motivaufnahmeabstand
INPUT: Vollblitzzustand
OUTPUT: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
OUTPUT: Blitzzustand
IF Vollblitzzustand = JA
THEN: Blitzzustand = JA
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT = log[(LEITZAHL/
(BLITZ_F_ZAHL PRIMÄRMOTIV_AUFNAHMEABSTAND))²]
ENDIF
Sobald der erste Betrag an zusätzlicher Systemempfindlichkeit durch Schritt 1410 bereitgestellt worden ist, wird Schritt 1420 ausgeführt, um die entsprechende Ausgabeleistung (Ausgabeintensität) des Blitzgerätes zu bestimmen, die zur Erfüllung der Szenenanforderungen erforderlich ist, und benutzt einen Teil oder die gesamte zusätzliche Systemempfindlichkeit, um die Ausgabeleistung des Blitzgerätes entsprechend zu drosseln. Die Blitzausgabeleistung wird nur dann auf die Leistung, die den Szenenanforderungen entspricht, zurückgenommen, wenn es sich bei dem derzeit benutzten Blitzgerät um ein Energiespargerät handelt und dieses Gerät mit einer schnellen Blitzfolge arbeiten kann. Andernfalls wird die maximale Lichtausgabeleistung des Blitzgerätes (d. h. LEISTUNGSZUSTAND = 1) benutzt, und in diesem Schritt wird keine zusätzliche Systemempfindlichkeit genutzt. Schritt 1420 benutzt, wie durch die Linien 1414, 318 und 320 dargestellt, folgende Eingaben: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT, Blitzdaten, insbesondere Energiesparblitz und BLITZFOLGEMODUS. Als Ausgabe aktualisiert Schritt 1420, wie durch Linie 1424 dargestellt, den Wert von ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT und erzeugt einen Wert, wie durch Linie 354 dargestellt, für LEISTUNGSZUSTAND. Schritt 1420 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: BLITZFOLGEMODUS
INPUT: Energiesparblitz
UPDATE: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
OUTPUT: LEISTUNGSZUSTAND
IF Energiesparblitz = JA
THEN: IF BLITZFOLGEMODUS = NORMAL
THEN: LEISTUNGSZUSTAND = 1,0
ENDIF
ELSE: IF (BLITZFOLGEMODUS = SCHNELL)AND
(ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT > 0)
THEN: LEISTUNGSZUSTAND = 10(ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT)
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT = 0
ENDIF
ELSE: LEISTUNGSZUSTAND = 1,0
ENDIF
Für den Fall, daß zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, weil das Blitzgerät nicht entsprechend drosselbar ist, wird durch Schritt 1430 bestimmt, ob ein Teil oder die gesamte zusätzliche Systemempfindlichkeit für Reflexionsblitzbeleuchtung verwendbar ist. Wenn durch das in der Kamera angeordnete, vertikale Entfernungsmeßsystem 230 (siehe Fig. 2) eine für Reflexion geeignete Fläche erkannt wird, und wenn eine ausreichende positive zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, d. h. gleich oder größer dem Wert des Parameters REFLEXIONSABFALL, der typischerweise einem Wert von +2 oder +3 Blenden entspricht, dann wird Reflexionsblitzbeleuchtung benutzt. Weil mit Reflexionsblitz eine gleichmäßigere Szenenbeleuchtung als mit Streublitz erzielbar ist, wird Reflexionsblitz in dem in einer aktuellen fotografischen Situation nutzbaren Maße gegenüber einer Streublitzbeleuchtung vorgezogen. Eine geeignete Reflexionsblitzeinheit könnte zwei getrennte Blitzröhren und entsprechende Reflektoren umfassen. Eine Röhre und deren Reflektor würde zur Oberseite der Einheit gerichtet sein, während die andere Röhre und deren Reflektor nach vorne weisen würde. Die erstgenannte Röhre würde nur dann gespeist werden, wenn eine geeignete Reflexionsfläche und ausreichende zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist. Die letztgenannte Röhre würde für Streublitz- oder Direktblitzbeleuchtung verwendet werden. Die Blitzeinheit könnte auch eine einzelne Blitzröhre und einen verspiegelten Strahlenteiler umfassen (z. B. einen teilweise versilberten Spiegel), welcher für einen Reflexionsblitz wahlweise vor der Röhre einsetzbar ist, um einen Teil der optischen Leistung nach oben zur Blitzeinheit und den übrigen Teil nach vorne aus der Blitzeinheit heraus abzulenken. Wenn jedoch keine geeignete Fläche vorhanden ist, oder wenn der Betrag an momentan verfügbarer zusätzlicher Systemempfindlichkeit nicht für eine Reflexionsblitzbeleuchtung ausreicht, dann wird ein vorbestimmter Betrag der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, wie durch eine Transformation in der Streuwerttabelle bestimmt, durch Änderung der horizontalen Strahlenbreite einer direkten Vollblitzbeleuchtung verbraucht. Änderungen in der Strahlenbreite sind leicht innerhalb einer Blitzeinheit zu erzielen, indem man ein geeignetes elektromagne tisches Stellglied benutzt, um einen oder mehrere geeignete optische Diffuser derart zu positionieren, daß jeder einen vorbestimmten Streuwinkel vor der Blitzröhre in dieser Blitzeinheit vorsieht. Die jeweilige Implementierung der Blitzeinheit ist nicht von Bedeutung, solange sie die Fähigkeit besitzt, wahlweise eine bekannte Lichtmenge in einer gegebenen Richtung oder in mehrere Richtungen zu leiten. Die Leistung dieser Blitzeinheit für Streu- und/oder Reflexionsblitz würde in bezug auf deren Richtung und Blitzausgabeleistung durch die in einer entsprechenden STREUTABELLE gespeicherten Werte sowie durch die Parameter für REFLEXIONSABFALL gekennzeichnet. Um die Streublitzbeleuchtung zu vereinfachen, könnten drei unterschiedliche Streuwinkel verwendbar sein, nämlich normal, breit&sub1; und breit&sub2;. Als solches ist der Streuwinkel der Blitzeinheit auf einen Normalwert einstellbar, bei dem kein Streublitz verwendet wird, und auf zunehmend breitere Winkel (z. B. breit&sub1; und breit&sub2;), bei denen eine zunehmend breite Streufläche mit an jedem darin befindlichen Punkt reduzierten Lichtpegeln vorgesehen wird. Durch geeignete Auswahl eines Streuwinkels sollte die direkte Blitzbeleuchtung über den durch das Objektiv erfaßten Rahmen hinaus gestreut werden, um eine Szenenbeleuchtung vorzusehen, die durch Reflexion an nahegelegenen Flächen und Gegenständen in die Szene versucht, die Beleuchtungseigenschaften einer Reflexionsblitzbeleuchtung nachzuahmen. Der Wert des Parameters STREUGRÖSSE, der durch die STREUTABELLE bereitgestellt wird, definiert den relativen Lichtverlust durch den vergrößerten Strahlenwinkel, gemessen in log. Belichtung. Schritt 1430 benutzt, wie durch Linien 1424, 318 und 308 dargestellt, folgende Eingaben: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT, Blitzdaten, insbesondere Streureflexionsdaten und Motivaufnahmeabstand. Dieser Schritt aktualisiert den Wert von ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT, wie durch Linie 1434 dargestellt, und erzeugt entsprechende Werte für Streureflexionszustand, wie durch Linie 358 dargestellt. Schritt 1430 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: ZUSÄTZLCHE_EMPFINDLICHKEIT
INPUT: Streureflexionsdaten
UPDATE: ZUSÄTZLCHE_EMPFINDLICHKEIT
OUTPUT: Streureflexionszustand DEFINE TABLE:
IF Decke_vorhanden = JA
THEN: IF ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT > REFLEXIONSABFALL
THEN: REFLEXIONSGRÖSSE = ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT =
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT -0,9
IF ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT < 0
THEN: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT = 0
ENDIF
REFLEXIONSGRÖSSE = REFLEXIONSGRÖSSE -
ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
STREUGRÖSSE = 0
ELSE: linear interpolierte STREUGRÖSSE
aus STREUTABELLE
ENDIF
ELSE: linear interpolierte STREUGRÖSSE
aus STREUTABELLE
ENDIF
Anstatt eine Blitzeinheit zu benutzen, die mit einer Linse ausgestattet ist, die den Streuwinkel über einen oder mehrere feststehende Werte verändert, d. h. quantisierte Varianten des Strahlenwinkels vorsieht, könnte die Blitzeinheit eine Linse umfassen, die kontinuierlich derart bewegbar ist, daß der Streuwinkel zwischen zwei Grenzwerten linear veränderlich ist. Diese lineare Veränderung könnte sich proportional mit den entsprechenden Veränderungen des Parameters STREUGRÖSSE ändern.
Während der Betrag der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, die derzeit bei Vollblitzbeleuchtung verfügbar ist, und der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, die durch Streu- und Reflexionsblitzbeleuchtung verbraucht wird, noch nicht bestimmt worden ist, wird Schritt 1440 ausgeführt, um die zusätzliche Systemempfindlichkeit zu berücksichtigen, die implizit durch die Wahl von Belichtungseinstellungen und Blitzparametern verbraucht worden ist, die die Anforderungen der aktuellen Szene zwar erfüllen, aber die gemäß der Kenndaten von Filmqualität zu Belichtung des derzeit verwendeten Films zu einer Belichtung führen, die absichtlich von den ISO/ANSI-Belichtungsnormen abweicht. Schritt 1440 benutzt, wie durch Linien 306 und 1434 dargestellt, zwei Eingaben: Filmqualität zu Belichtung (insbesondere eine Tabelle vorbestimmter Werte) und ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT. Die von diesem Schritt erzeugte Ausgabe ist, wie durch Linie 1444 dargestellt, ein aktualisierter Betrag der noch vorhandenen ZUSÄTZLICHEN_EMPFINDLICHKEIT. Schritt 1440 wird aus der derselben, zuvor für Schritt 1260 beschriebenen Routine gebildet: An diesem Punkt sind die geeignete Blitzausgangsleistung und, soweit zutreffend, die Einstellungen für Streu- und Reflexionsblitz für die Vollblitzbeleuchtung gewählt, die den Szenenanforderungen entspricht, während gleichzeitig ein Maß an absichtlicher Über- oder Unterbelichtung des Films zur Verbesserung der Bildqualität vorgesehen wird. Wenn, wie unmittelbar zuvor erläutert, zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, dann wird Schritt 1450 ausgeführt, um als letztes Mittel die gesamte verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit zu benutzen, die Blendenöffnung (hier BLITZ_F_ZAHL) zu verkleinern, vorausgesetzt, die physischen Öffnungsgrenzen des Objektivs werden nicht überschritten, um dem resultierenden Bild eine zusätzliche Tiefenschärfe zu verleihen. Die zusätzliche Tiefenschärfe geht über das für die Tiefenbeleuchtung notwendige Maß hinaus und führt wahrscheinlich nicht zu einer Verbesserung der Bildqualität, doch stellt diese Maßnahme die einzige noch mögliche Nutzung der verbleibenden zusätzlichen Systemempfindlichkeit dar, die jetzt noch ergriffen werden kann. Schritt 1450 benutzt, wie durch die Linien 314, 458, 304 und 1444 dargestellt, folgende Eingaben: Objektivdaten - insbesondere Blendengrenzwerte, BLITZ_F_ZAHL, Kameradaten, insbesondere Verschlußart und ZUSÄTZLICHE_- EMPFINDLICHKEIT. Dieser Schritt erzeugt, wie durch Linie 352 dargestellt, neue Werte für die Belichtungseinstellungen, insbesondere F_ZAHL und BLITZ_F_ZAHL, als Ausgabe. Schritt 1450 wird aus der folgenden Routine gebildet, die in hochsprachlicher Programmierweise ausgedrückt wird:
INPUT: ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT
INPUT: Kameradaten
INPUT: Objektivdaten
INPUT: BLITZ_F_ZAHL
UPDATE: BLITZ_F_ZAHL
OUTPUT: F_ZAHL
BLITZ_F_ZAHL = 10(ZUSÄTZLICHE_EMPFINDLICHKEIT/2) BLITZ_F_ZAHL
IF BLITZ_F_ZAHL > GRÖSSTE_F_ZAHL
THEN: BLITZ_F_ZAHL = GRÖSSTE_F_ZAHL
ENDIF
IF BLITZ_F_ZAHL < KLEINSTE_F_ZAHL
THEN: BLITZ_F_ZAHL = KLEINSTE F_ZAHL
ENDIF
IF Verschlußart ≠ PROGRAMMIERBAR
THEN: F_ZAHL = BLITZ_F_ZAHL
ENDIF
An diesem Punkt hat Schritt 1450 die Blendenöffnung derart eingestellt, daß die gesamte verbleibende zusätzliche Systemempfindlichkeit bis zu den physischen Grenzwerten der Blende in einer Vollblitzbeleuchtungssituation genutzt wird. Die von Schritt 1450 erzeugten, resultierenden Belichtungseinstellungen, insbesondere F_ZAHL und BLITZ_F_ZAHL, zusammen mit dem durch Schritt 820 (in Verbindung mit Fig. 8 zuvor erläutert) bestimmten Verschlußzeitenwert, der den Szenenanforderungen entspricht, werden von dem Kamera-Mikrocomputersystem durch dessen Ausgabeschaltung derart angelegt, daß sie die Verschluß- und Blendenmechanismen der Kamera entsprechend ansteuern und die aktuelle Szene mit Aufhellblitz fotografieren. Damit ist der erfindungsgemäße Prozeß zur Verwendung mit Vollblitzbeleuchtung abgeschlossen.
Sobald die Belichtungseinstellungen und, soweit zutreffend, die Blitzparameter derart gewählt worden sind, daß sie mit dem erfindungsgemäßen Prozeß soviel wie möglich von der verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit nutzen, steuert, wie zuvor erwähnt, das Kamera-Mikrocomputersystem die Kamerablenden- und den Verschlußmechanismus sowie die Blitzeinheit derart an, daß eine Belichtung mit, soweit erforderlich, ergänzender Aufhell- oder Vollblitzbeleuchtung vorgenommen wird, wie durch die Belichtungseinstellungen und, soweit zutreffend, Blitzparameter für die zu fotografierende aktuelle Szene festgelegt, insbesondere in bezug auf die gewählte Bildgröße und die zugehörige Aufnahmeart.
Das Einbeziehen des BILDGRÖSSENFAKTORS mit unabhängiger Veränderung des Betrachtungsabstands und des Vergrößerungsmaßstabs, ermöglicht der erfindungsgemäßen Belichtungssteuerung, zuerst nur die richtige Systemempfindlichkeit zu nutzen, um zusätzliche Bildunschärfe zu kompensieren, die ansonsten aus einer benutzerseitig gewählten, nichtstandardisierten Bildgröße und/oder einer anderen Aufnahmeart entstünde. Sobald alle Szenenanforderungen erfüllt sind, würde die gesamte, darüber hinaus verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit nach Prioritäten und schrittweise wie zuvor beschrieben genutzt, um die Bildqualität über das Maß hinaus weiter zu verbessern, das aus der Einhaltung der ISO/ANSI-Normen resultierte. Dadurch, daß die Systememp findlichkeit zunächst dazu genutzt wird, eine zusätzliche Bildunschärfe zu kompensieren, bevor die Szenenanforderungen erfüllt werden, werden die resultierenden Belichtungsparameter (und, soweit zutreffend, die Blitzparameter) stärker eingeschränkt als ohne eine derartige Kompensierung. Wenn der Fotograf eine nicht standardisierte Bildgröße oder eine andere Aufnahmeart wählt, sich aber dann entscheidet, ein Print mit Standardgröße (und/oder mit einer Standardaufnahmeart) von dem Negativ anzufertigen, dann leidet die Qualität des resultierenden Prints in keiner Weise unter dieser Entscheidung. Das einzige wäre eine Verschwendung von verfügbarer zusätzlicher Systemempfindlichkeit durch eine Vorwahl der Belichtungsparameter (und, soweit zutreffend, der Blitzparameter), die für die aktuelle Szene, die resultierende Bildgröße und die Aufnahmeart einfach zu restriktiv waren. Sollte der Fotograf also zum Zeitpunkt der Bilderfassung eine falsche Wahl in bezug auf Bildgröße oder Aufnahmeart treffen, dann würde es vorteilhafterweise zu keiner Beeinträchtigung der Qualität des resultierenden Bildes kommen.

F. Verwendung statistischer, tatsächlich gemessener Eingabedaten oder adaptiver Daten für bestimmte Eingabeparameter

Die Frage, ob eine bestimmte automatische Steuerung in eine Kamera aufzunehmen ist, beinhaltet die bekannte Bewertung zwischen Herstellungskosten und Produktleistung. Sicherlich erfordert das erfindungsgemäße Verfahren in seiner komplexesten Ausführung, wie zuvor beschrieben, relativ anspruchsvolle Szenensensoren. Beispielsweise melden das Lichtmeßsystem 215 (siehe Fig. 2) und das horizontale Entfernungsmeßsystem die Entfernungen und die zugehörigen Lichtpegel für das primäre Motiv und den Hintergrund in einer aktuellen Szene. Diese Systeme müssen daher in der Lage sein, erfolgreich zwischen den Teilen in einer Szene zu unterscheiden, die dem primären Motiv und die dem Hintergrund zugeordnet sind. Hierzu stützen sich diese Systeme auf Zweipunkt- Sensoren und zugehörige Verarbeitungselektronik. Sensoreinrichtungen, die dieses Maß (oder ein höheres Maß) an Komplexität aufweisen, sind normalerweise relativ teuer. Während die Kosten dieser Sensoren nur einen unbedeutenden Anteil an den gesamten Fertigungskosten einer Kamera haben mögen, die für den "professionellen" Einsatz gedacht ist, gilt dies häufig nicht im Falle von preisgünstigen Kameras, die für den weitverbreiteten Amateurgebrauch ausgelegt sind. Kameras der zuvor genannten Art werden nach ihrer Leistungsfähigkeit bewertet, wobei die Kosten weitgehend sekundär sind, während die Kameras der letztgenannten Art sehr stark den Kostenüberlegungen unterliegen. Unter Berücksichtigung dieses Sachverhalts werden in preisgünstigen Kameras statt komplexer Sensoren und zugehöriger Elektronik normalerweise relativ einfache Mechanismen und Steuerungen verwendet.
Trotz der bei der Herstellung preisgünstiger Kameras bestehenden Kostenbeschränkungen ist das erfindungsgemäße Verfahren (oder zumindest Teile davon, wie nachfolgend erläutert) in diese Kameras integrierbar und mit relativ einfachen Sensoren benutzbar, um eine insgesamte Bildqualität zu erzielen, die immer noch deutlich höher als diejenige ist, die mit preisgünstigen Kameras nach dem Stand der Technik erreichbar ist.
Anstatt sich auf tatsächliche Echtzeitmessungen verschiedener Eingabeparameter zu stützen, wie beispielsweise Motivabstand, Hintergrundabstand und sogar Szenenhelligkeit, können die Werte dieser Parameter auch durch Suchoperationen in Tabellen ermittelt werden, in denen statistische Daten gespeichert sind. In einer preisgünstigen Kamera, die beispielsweise mit einem Festobjektiv mit kurzer Brennweite ausgestattet ist, beispielsweise einer Brennweite von 35 mm, das auf einen hyperfokalen Abstand fokussiert ist, gibt es bei Objekten, die in einem Aufnahmeabstand von ca. 12 m bis unendlich angeordnet sind, nur wenig oder überhaupt keinen wahrnehmbaren Unterschied in der Bildschärfe. In einer derartigen Kamera könnte ohne Probleme davon ausgegangen werden, daß der Hintergrund bei allen Bildern ca. 12 m entfernt ist. Unter Berücksichtigung der resultierenden marginalen Schärfedifferenz zwischen den in 12 m entfernten Objekten und den in unendlicher Entfernung angeordneten Objekten wäre ein einfacher Entfernungsmesser benutzbar, um den Abstand des primären Motivs zu ermitteln, und der Hintergrundabstand könnte beispielsweise auf 12 m eingestellt werden, ohne daß aus der Tatsache, daß der erfindungsgemäße Prozeß mit angenommenen Abständen arbeitet, sich eine spürbare Verschlechterung, wenn überhaupt, der Bildqualität ergeben würde. Die statistischen Daten könnten entweder einen einzelnen vorbestimmten Wert für eine gegebene Position umfassen, etwa 12 m für die Hintergrundentfernung, oder eine Reihe von Werten, wobei ein bestimmter dieser Werte durch Verwendung von bedingten Wahr scheinlichkeiten auswählbar ist. Beispielsweise können durch Verwendung gespeicherter Statistiken, die zuvor durch die Analyse tausender unterschiedlicher fotografierter Bilder gesammelt worden sind, bestimmte Wahrscheinlichkeiten für den Hintergrundabstand bei einem gegebenen Primärmotivabstand festgelegt werden. Ein Einzelpunkt-Ausgabewert, der von einer einfachen Entfernungsmeßeinrichtung für einen Primärmotivabstand erzeugt wird, könnte beispielsweise von dem Kamera-Mikrocomputersystem benutzt werden, um einen, und zwar den wahrscheinlichsten, Hintergrundabstand aus einer Reihe unterschiedlicher möglicher Hintergrundabstände auszuwählen. Eine leicht verfügbare Punktmeßeinrichtung könnte daher die zuvor beschriebene Mehrpunkt-Meßeinrichtung ersetzen. Jede Änderung des Primärmotivabstands würde eine entsprechende Änderung des statistisch gestützten Hintergrundabstands nach sich ziehen. Die resultierenden Werte für den tatsächlichen Primärmotivabstand und den statisch gestützten Hintergrundabstand würden dann an den erfindungsgemäßen Prozeß übergeben. Auf ähnliche Weise können andere szenenspezifische Daten, die statistisch anhand der erwarteten Verwendung der Kamera erhoben worden sind, anstelle der entsprechenden Echtzeitmessungen dieser Daten benutzt werden. Eine für den Außeneinsatz vorgesehene Kamera könnte beispielsweise einen gespeicherten Wert für die zu erwartende Szenenhelligkeit beinhalten. Dieser Wert würde von dem Hersteller der Kamera anhand statistischer Analysen aus einer ausreichend großen Anzahl von Fotografien bestimmt, die bei Außenlicht aufgenommen wurden. Der Wert könnte in der Kamera zur nachfolgenden Wahl der optimalen Belichtungseinstellungen durch das erfindungsgemäße Verfahren gespeichert werden.
Anstatt sich auf interne, kameraeigene Beschleunigungsmesser zur Messung von Verwackelungsinformation zu stützen, könnte diese Information während der Herstellung in der Kamera programmiert werden, und zwar in einem ROM. In diesem Fall könnte die Information auf statistische Untersuchungen des Kameraherstellers anstatt auf tatsächlich gemessenen Echtzeitdaten gestützt sein. Die Verwendung derartiger statistischer Daten würde derartige Beschleunigungsmesser und deren zugehörige Verarbeitungselektronik entbehrlich machen und die Herstellungskosten der Kamera vorteilhafterweise senken.
Alternativ hierzu könnten Annahmen bezüglich der Szenenanforderungen getroffen werden. Als Beispiel und im Unterschied zu der Lösung in preisgünstigen Kameras nach dem Stand der Technik könnte die Verschlußzeit in einer preisgünstigen Kamera dadurch gewählt werden, daß sie gleich dem EINGESTELLTEN_BRENNWEITENFAKTOR, multipliziert mit dem Kehrwert der BRENNWEITE des derzeit eingesetzten Objektivs, gesetzt wird, um die Kameraverwackelung zu beseitigen. Diese Kamera, bei der es sich typischerweise um eine Kamera für den breiten Amateureinsatz handeln würde, könnte mit einem Festobjektiv mit kurzer Brennweite und einer einzelnen, festen Blendenöffnung ausgestattet sein. Kameras dieser Art werden unter der Annahme hergestellt, daß die erforderliche Tiefenschärfe für (statistisch gesehen) die Mehrzahl der zu fotografierenden Szenen, z. B. 90-95%, innerhalb des durch den einen Blendenwert vorgesehenen Tiefenschärfebereich liegt. Für ein Objektiv mit 37 mm Brennweite und einem Blendenwert von f/11 erstreckt sich die Tiefenschärfe von ca. 1,22 m bis unendlich. Für 90-95% der zu fotografierenden Szenen ergibt die einfache Messung des Primärmotiv-Lichtpegels innerhalb eines gewissen Fehlerbereichs, ob zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, und wenn ja, wieviel zusätzliche Systemempfindlichkeit derzeit vorhanden ist. Wenn zusätzliche Systemempfindlichkeit vorhanden ist, dann könnte, je nach verwendetem Film, die Verschlußzeit absichtlich derart eingestellt werden, daß der Film überbelichtet wird, um die zusätzliche Systemempfindlichkeit zur Verbesserung der Bildqualität zu nutzen. Wenn Objekte von 1,22 m bis unendlich bei einem Blendenwert von f/11 in der Schärfeebene liegen, und wenn die Verschlußzeit wie zuvor beschrieben derart bestimmt wurde, daß Kameraverwacklelung beseitigt wird, wenn aber der gemessene Motivlichtpegel in dieser Szene angibt, daß für eine ISO-Normalbelichtung eine kürzere Verschlußzeit als die zuerst gewählte benutzt werden müßte, dann könnte die zusätzliche Systemempfindlichkeit je nach Filmart dazu benutzt werden, die Verschlußzeit auf dem ursprünglichen Wert zu belassen, um zur Verbesserung der Bildqualität eine Überbelichtung um eine Blende vorzunehmen. In der Kamera wäre eine einfache Schaltung verwendbar, um die Filmart über die DX-Kontakte auszulesen und, für bestimmte vorbestimmte Filmarten, die Überbelichtung vorzusehen. Im Unterschied dazu würden preisgünstige Kameras nach dem Stand der Technik einfach die Verschlußzeit verkürzen (die Zeit verkürzen, während der der Verschluß geöffnet ist), um eine ISO-Normalbelichtung zu erzielen. Somit könnte sogar in relativ einfachen, preisgünstigen Kameras das Bestimmen zusätzlicher Systemempfindlichkeit und das Verwenden der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, wie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben, genutzt werden, um eine spürbare Verbesserung der Bildqualität zu erzielen.
Die der Verwendung statistisch angenommener Werte und/oder Annahmen eigene Genauigkeit, und zwar sowohl für Eingabedaten als auch für Szenenanforderungen, ist allerdings niedriger, als wenn man mit tatsächlich gemessenen Werten arbeiten würde. Die dem erfindungsgemäßen Verfahren eigene Genauigkeit zur Berechnung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit und Belichtung und, soweit zutreffend, der Blitzparameter, leidet daher in bestimmten Fällen unter Verwendung statistischer Daten und/oder szenengestützter Annahmen. Die resultierenden Parameter, die möglicherweise etwas verschlechterte Werte aufweisen, würden dennoch ausreichen, um die Bildqualität deutlich zu verbessern, und zwar durch Bestimmen und Nutzen zusätzlicher Systemempfindlichkeit über die Bildqualität hinaus, die durch ausschließliche Verwendung der ISO-Normalbelichtung erzielbar ist, wie das bei preisgünstigen Kameras nach dem Stand der Technik der Fall ist.
Wie anhand der bisherigen Ausführungen deutlich wird, lassen sich verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung, und zwar von Teilen des Verfahrens bis zu dem gesamten Verfahren, in Kameras integrieren, angefangen bei sehr einfachen und preisgünstigen Kameras bis hin zu sehr aufwendigen und teuren Kameras, um die "Lücke zu überbrücken", die zwischen diesen beiden Extremen besteht, während gleichzeitig spürbare Verbesserungen der Bildqualität mit allen diesen Kameras erzielbar sind.
Während die Fertigungseffizienz im Laufe der Zeit bei sinkenden Kosten für komplexe Sensoren steigen wird, könnte der Einsatz statistischer Daten, soweit durch den Konstruktions- und Fertigungsprozeß vorgesehen, durch Sensoren ersetzt werden, um tatsächlich gemessene Echtzeitdaten bereitzustellen und somit dem erfindungsgemäßen Prozeß zu ermöglichen, mit zunehmend hoher Genauigkeit zu arbeiten und Bilder mit noch höherer Gesamtqualität zu erzeugen.
Wenn eine Kamera mit ausreichender Verarbeitungsleistung und Speicherkapazität ausgestattet werden kann, könnte die Kamera nicht nur Echzeit-Eingabedaten messen, sondern auch statistische Analysen historischer Eingabedaten durchführen, die sich speziell auf den jeweiligen Benutzer beziehen. Hierdurch würde die Kamera tatsächlich die geeigneten Werte für verschiedene Parameter "erlernen". Bestimmte statistische Daten, wie beispielsweise Kameraverwackelungsinformationen, könnten an einen bestimmten Benutzer angepaßt werden, anstatt über eine große Benutzergruppe gemittelt zu werden, und wären in derselben Weise wie statistische Daten zugänglich, die schon während der Herstellung in der Kamera gespeichert wurden. Dies würde die Leistung der Kamera für die Kenndaten eines gegebenen Benutzers und/oder für die Szenen optimieren, die von diesem Benutzer erwartungsgemäß fotografiert werden. In Situationen, in denen fotografische oder andere Bedingungen keine tatsächlichen Echtzeitmessungen für einen gegebenen Eingabeparameter zulassen, könnten statt dessen die gespeicherten statistischen Daten verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu steigern, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar wäre, und/oder um die resultierende Genauigkeit zu erhöhen, die dadurch gegenüber der Genauigkeit erzielbar wäre, die aus der Verwendung vorab gespeicherter Werte resultiert, die von dem Hersteller für diese Parameter festgelegt wurden.

6. Aufteilbarkeit des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Wie zuvor erwähnt, sind verschiedene Teile des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens aufteilbar und in Kameras integrierbar, um entsprechende Verbesserungen der Bildqualität zu erreichen. Beispiele dieser Teile werden nachfolgend erörtert.
Der Parameter TIEFENZAHL und dessen Verwendung in der Blitzfotografie zur Bereitstellung eines entsprechenden Blendenwertes auf der Grundlage des gegebenen Aufnahmeabstands kann ohne Schwierigkeiten in nahezu jede kommerziell verfügbare Kamera übernommen werden. Die Verwendung dieses Parameters zur Bereitstellung der Blendenwerte anstelle des Parameters LEITZAHL beseitigt unnötige Tiefenschärfe und ermöglicht es dem Fotografen, mit Streu- oder Reflexionsblitzbeleuchtung zu arbeiten, um eine gleichmäßigere Szenenbeleuchtung vorzusehen, als durch nicht gestreute, direkte Blitzbeleuchtung erzielbar ist, wodurch die Bildqualität gegenüber derjenigen verbessert wird, die durch die auf der LEITZAHL gestützten ISO/ANSI-Belichtungsnormen erzielbar ist. Die Wahl und Verwendung von Streu- und Reflexionsblitz würde in diesem Fall in direktem Gegensatz zu dem Verfahren stehen, das in automatischen Kameras nach dem Stand der Technik eingesetzt wird, welches sich nur auf das Abblenden in Ansprechen auf eine Erhöhung entweder der Filmempfindlichkeit und/oder der LEITZAHL einer Blitzeinheit bezieht. Insofern, als daß ein bloßes Abblenden lediglich dazu führen würde, daß ein fotografiertes Bild einer Szene mit zusätzlicher Tiefenschärfe über das für die Szene notwendige Maß versehen würde, würde damit die verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit verschwendet, die von dem Film und/oder der Blitzeinrichtung bereitgestellt wird, wobei sich die Bildqualität nur marginal, wenn überhaupt, verbesserte.
Die TIEFENZAHL könnte in einen einfachen, kreisförmigen Ziffernindex einbezogen werden (eine kreisförmige Skala), die an einer Blitzeinrichtung befestigt ist, um dem Fotografen zu ermöglichen, schnell den richtigen Blendenwert anhand des Motivabstands zu bestimmen. Ein ähnlicher Index für die LEITZAHL könnte dazu benachbart angeordnet und in Verbindung mit dem TIEFENZAHL-Index verwendet werden. Durch entsprechende Einstellung dieser Indizes auf die richtige TIEFENZAHL und auf die gültige LEITZAHL der verwendeten Blitzeinrichtung würden diese Skalen den geeigneten Blendenwert für einen gegebenen Primärmotiv-Aufnahmeabstand bereitstellen und anzeigen, ob Streu- oder Blitzbeleuchtung verwendbar sind, sowie den geeigneten Streuwinkel. Das Bestimmen der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, die durch die Differenz zwischen der TIEFENZAHL und der LEITZAHL vorgesehen wird (wobei der letztgenannte Parameter Erhöhungen von Blitzleistung und Filmempfindlichkeit umfaßt), und dessen prioritätsgestützter Verwendung würde in diese Skalen integriert und dem Benutzer dadurch im wesentlichen transparent sein.
Ein beispielsweise weiterer abtrennbarer Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt das automatische Bestimmen, ob Aufhellblitz zu benutzen ist oder nicht, und zwar gestützt auf eine Messung beispielsweise eines einzelnen Autofokuspunktes am primären Motiv, des Primärmotiv-Aufnahmeabstands, gekoppelt mit einer Zweipunktmessung der Lichtpegel von primärem Motiv und Hintergrund.
Ein beispielsweise weiterer abtrennbarer Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt das Bestimmen eines Blendenwertes oder der fernen Tiefenschärfenanforderungen in einer Szene und, bis zu dem Maße, in dem zusätzliche Systemempfindlichkeit beim Fotografieren dieser Szene vorhanden ist, die Nutzung eines Teils der (oder ggf. der gesamten) zusätzlichen Systemempfindlichkeit durch absichtliches Überbelichten des Films anstelle des Abblendens oder der Verkürzung der Verschlußzeit. Durch absichtliches Überbelichten des Films gemäß dessen Kenndaten von Qualität zu Belichtung ergibt sich für die meisten Negativfilme eine Verbesserung der Bildqualität und insbesondere für die Filme, die deutlich auf Überbelichtung voreingestellt sind.
Ein beispielsweise weiterer abtrennbarer Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens, der problemlos in derzeit verfügbaren und insbesondere in preisgünstigen Kameras einsetzbar ist, umfaßt das Auswählen einer geeigneten Verschlußzeit, gestützt auf den Kehrwert der Brennweite multipliziert mit dem EINGESTELLTER_BRENNWEITENFAKTOR zwecks Minimierung der Kameraverwackelung. Ein derartiges Auswählen der Verschlußzeit wäre insbesondere in Kameras mit einem Zoomobjektiv nützlich, wo sich die Brennweite und damit auch die kleinste Verschlußzeit beim Zoomvorgang des Objektivs verändert. In diesem Fall könnten Messungen der tatsächlichen Echtzeit-Verwackelungsinformationen, d. h. der Werte für UNSCHÄRFE_DURCH_VERWACKELUNG, aus dem erfindungsgemäßen Verfahren beseitigt werden und durch geeignete, vorbestimmte Konstanten ersetzt werden, die während der Fertigung eingestellt werden, sowie durch den erwarteten Anteil der benutzerinduzierten Kameraverwackelung, der die Kamera ausgesetzt wird. Die Kamera könnte eine oder mehrere derartige Konstanten speichern. Wenn mehrere Konstanten gespeichert werden, könnte der Benutzer jede gewünschte dieser Konstanten im jeweiligen Fall dadurch wählen, daß er einen benutzerzugänglichen Schalter, der an der Kamera angeordnet ist, entsprechend einstellt.
Ein beispielsweise weiterer abtrennbarer Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Teil, der, wie zuvor besprochen, auf die Verwendung in preisgünstigen Kameras ausgelegt ist, ist das Bestimmen der verfügbaren zusätzlichen Systemempfindlichkeit, ausschließlich gestützt auf einen Lichtpegel des primären Motivs und, anstatt die Verschlußzeit wegen eines erhöhten Primärmotiv- Lichtpegels zu verkürzen, das Nutzen der zusätzlichen Systemempfindlichkeit derart, daß eine gegebene Verschlußzeit mit einem Wert beibehalten wird, der ausreicht, die Kameraverwackelung zu beseitigen und den Film absichtlich überzubelichten.
Wie Fachleuten jetzt selbstverständlich klar sein wird, können durch Verwendung des BILDGRÖSSENFAKTORS Kameras jeglicher Komplexität problemlos Bilder hervorragender Qualität bereitstellen, wobei die Bilder sicherlich eine höhere Qualität aufweisen, als die aktuellen Bilder bei nicht standardisierten Bildgrößen bieten. Insofern, als daß der Bildgrößenfaktor von dem Vergrößerungsmaßstab und dem Betrachtungsabstand bestimmt wird, ist praktisch jede Bildgröße, sei es in abgeschnittener oder in voller Darstellung, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren handhabbar.
Ein weiterer abtrennbarer Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens, der zur Verbesserung der Bildqualität in preisgünstigen Kameras nutzbar ist, insbesondere in den Kameras, die Fixfokusobjektive einsetzen, die dem Fotografen jedoch die Möglichkeit geben, während der Bilderfassung eine nicht standardisierte Bildgröße und/oder eine nicht standardisierte (d. h. andere) Aufnahmeart zu wählen, umfaßt das Einstellen der Blende derart, daß die notwendige Tiefenschärfe für die gewünschte Bildgröße und die gewünschte Aufnahmeart bereitgestellt wird, und daß dann die Verschlußzeit verkürzt wird (d. h. die Zeit, während der der Verschluß geöffnet ist), um eine höhere Bildunschärfe zu kompensieren, die ansonsten aus der Wahl einer derartigen nicht standardisierten Bildgröße und/oder einer nicht standardisierten Aufnahmeart resultieren würde. Für eine standardisierte Bildgröße und eine standardisierte Aufnahmeart (d. h. keine Pseudo-Teleaufnahme oder Pseudo-Panoramaaufnahme) würde zunächst ein erster Blendenwert bestimmt, der die Szenenanforderungen erfüllt, indem er eine ausreichende Tiefenschärfe vorsieht, um den gesamten Bereich der Motivabstände (z. B. 1,2 m bis unendlich) ohne erneutes Fokussieren des Kameraobjektivs zu erfassen. Anschließend würde eine erste Verschlußzeit bestimmt, etwa beispielsweise durch Verwendung des BRENNWEITENFAKTORS, um eine Verschlußzeit anhand der längsten Zeit zu bestimmen, für die die Kamera ruhig gehalten werden kann. Wenn der Fotograf eine nicht standardi sierte Bildgröße und/oder eine nicht standardisierte Aufnahmeart wählte, würde der Blendenwert auf einen neuen Wert eingestellt, der aufgrund der höheren Bildunschärfe, die ansonsten aufträte, den gleichen hyperfokalen Abstand, die gleiche Tiefenschärfe und somit den gleichen Unschärfekreis auf dem Print zwischen den standardisierten und den gewählten, nicht standardisierten Bildgrößen sowie zwischen den standardisierten und den gewählten, nicht standardisierten Aufnahmearten wahrt. Der für die Standardbildgröße geeignete maximale Blendenwert würde vor Erfassen des Bildes mit dem Kehrwert des Bildgrößenfaktors multipliziert, um den maximal geeigneten Blendenwert für die nicht standardisierte Bildgröße und die nicht standardisierte Aufnahmeart zu erhalten. Anhand dieser neuen Blendenwerteinstellung würde die Verschlußzeit dann wiederholt um den Wert des BILDGRÖSSENFAKTORS erhöht, um die höhere Unschärfe zu kompensieren, die ansonsten bei der nicht standardisierten Bildgröße und der nicht standardisierten Aufnahmeart auftritt. Auf diese Weise würde die erste Verschlußzeit im wesentlichen die entsprechenden unteren Grenzwerte (d. h. die längste mögliche Verschlußzeit für das momentan erfaßte Bild und die größte Blendenöffnung) für das momentan erfaßte Bild festlegen. Durch Verwendung dieser einfachen Technik wäre eine preisgünstige Kamera, die nicht die Voraussetzungen besitzt, zusätzliche Systemempfindlichkeit zu ermitteln und schrittweise zu nutzen, dennoch in der Lage, die Systemempfindlichkeit implizit durch restriktivere Blenden- und Verschlußzeitenwerte derart zu nutzen, daß eine erhöhte Bildunschärfe kompensiert wird, die ansonsten auf dem Print während der Vergrößerung eines Bildes auf einem üblichen Negativ von einer standardisierten oder von einer nicht standardisierten Bildgröße und/oder für eine nicht standardisierte Aufnahmeart aufträte. Insofern, als daß die resultierenden Belichtungseinstellungen restriktiver sind als die, die für ein Print in Standardgröße erforderlich sind - d. h. die früheren Einstellungen würden für eine Normalbelichtung mehr Umgebungslicht benötigen als die letztgenannten - würde eine zugehörige Blitzeinrichtung auf eine Umgebungsleuchtdichte derart geladen, daß eine Normalbelichtung für eine nicht standardisierte Bildgröße und/oder eine nicht standardisierte Aufnahmeart erzeugt wird.
Die Belichtungseinstellungen zur Anfertigung eines standardisierten Prints in einer einfachen Fixfokuskamera würden leicht dadurch bestimmt, daß der Blendenwert für ein Print in Standardgröße (z. B. 9 cm mal 25,4 cm (ca. 3,5" · 10")), das mit einer Standardaufnahmeart fotografiert wird, mit dem Kehrwert des BILDGRÖSSENFAKTORS multipliziert wird, der dem Print in der nicht standardisierten Bildgröße (und/oder für die nicht standardisierte Aufnahmeart) zugewiesen ist, und indem die langsamste handgehaltene Verschlußzeit, die für das Print in Standardgröße verwendet wird, mit dem BILDGRÖSSENFAKTOR multipliziert wird, um eine geeignete maximale handgehaltene Verschlußzeit zur Verwendung mit dem Print in nicht standardisierter Größe (und/oder nicht standardisierter Aufnahmeart) zu erhalten.
In dieser Hinsicht sei folgendes Beispiel in Tabelle 2 genannt. Hier wird ein typisches Print der Größe 9 cm mal 25,4 cm (ca. 3,5" · 10") mit einer Standardaufnahmeart in einer Standardgröße erfaßt. Im Fall 1, der eine Grundeinstellung für eine einfache Fixfokuskamera vorsieht, die auf ca. 2,4 m scharf gestellt ist, sieht ein Blendenwert von f/7,3 eine Tiefenschärfe vor, die sich von ca. 1,2 m bis unendlich erstreckt. Insofern, als daß diese Kamera wahrscheinlich kompakt ist und über eine längere Zeit nur schwer ruhig zu halten ist, wird als Brennweitenfaktor der Wert 0,5 angesetzt. Dieses Beispiel geht davon aus, daß ein Film mit einer Empfindlichkeit nach ISO (ASA) 400 und ein Objektiv mit einer Brennweite von 30 mm verwendet wird. Wie im Fall 2 nachfolgend gezeigt, sei angenommen, daß ein Fotograf eine Aufnahmeart mit Pseudo-Panorama-Brennweite wählt, um eine nicht standardisierte Bildgröße von 9 cm · 25,4 cm (ca. 3,5" · 10") zu erzeugen. Dies würde die Verwendung eines Vergrößerungsverhältnisses von 7,5 anstatt von 3,9 für das Print in Standardgröße erfordern. Um einen geeigneten Blendenwert vorzusehen, der die Tiefenschärfe und damit auch den Unschärfekreis bewahrt, wie auf dem resultierenden Print in Standardgröße und im Panoramaformat wahrgenommen, würde der Blendenwert 7,3, multipliziert mit dem Kehrwert des BILDGRÖSSENFAKTORS (d. h. 0,625) sein müssen, also 11,6. Desgleichen würde die maximale handgehaltene Verschlußzeit 0,01666 s, multipliziert mit 0,625 oder ca. 0,0104 betragen. Insofern, als daß hieraus sowohl eine kürzere Verschlußzeit als auch ein kleinerer Blendenwert resultiert, ist die kleinste Umgebungsleuchtdichte, die erforderlich ist, um eine Normalbelichtung zu erzeugen, entsprechend angestiegen (von 9,01 auf 37,04 cd/m²/30,96 auf 127,28 Fuß-Lambert). Um die durch diese restriktiven Blenden- und Verschlußzeitenwerte erzeugte geringere Lichtmenge zu kompensieren und eine Normalbelichtung für ein Print der Größe 9 cm · 25,4 cm (ca. 3,5" · 10") zu erzeugen, würde eine zugehörige Blitzeinrichtung erforderlich sein, um eine Zusatzbeleuchtung auf einer höheren Umgebungsleuchtdichte vorzusehen, als der, die zur Anfertigung eines Standardprints der Größe 9 cm · 25,4 cm (ca. 3,5" · 10") erforderlich ist. In der nachfolgenden Tabelle (sowie in den Tabellen 2 und 3) sind die verschiedenen resultierenden Werte für den BILDGRÖSSENFAKTOR aufgeführt, die sich aus der Computerberechnung der zugehörigen Formeln, wie zuvor ausgeführt, ergeben. Tabelle 2 Auf den Bildgrößenfaktor gestützte Korrektur der vergrößerungsbedingten Bildunschärfe, die aus der Verwendung nicht standardisierter Bildgrößen in einer einfachen Fixfokuskamera resultiert (Film mit ISO (ASA) 400, Fixfokusobjektiv mit 30 mm Brennweite, Kamera auf 1,2 m scharf gestellt)
Ein weiterer abtrennbarer Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt die Benutzung des BILDGRÖSSENFAKTORS in Kameras, die mehrere Autofokus zonen einsetzen, um diesen Kameras bei der nachfolgenden Vergrößerung zu ermöglichen, Bilder in nicht standardisierten Größen und/oder in nicht standardisierten Aufnahmearten zu erzeugen, die in einer Reihe von Fällen eine deutlich bessere Qualität gegenüber den herkömmlich erzeugten Bildern aufweisen. Wie zuvor beschrieben, ist die Tiefenschärfe eine Funktion der Unschärfekreiskriterien und des Blendenwerts. Der Kehrwert des Bildgrößenfaktors, multipliziert mit dem Blendenwert des verwendeten Objektivs, erzeugt einen eingestellten Blendenwert, der den Unschärfekreis und die Tiefenschärfe eines Prints zwischen nicht standardisierten und standardisierten Bildgrößen und zwischen nicht standardisierten und standardisierten Aufnahmearten beibehält. In Kameras nach dem Stand der Technik, die ein gewisses Maß an Belichtungssteuerung umfassen (jedoch wesentlich weniger komplex als die in Verbindung mit Fig. 3-14 beschriebene) sowie mehrere Autofokuszonen, jedoch keine Motivdickenmessung, wird der maximale Blendenwert, der für die angegebene Anzahl von Autofokuszonen geeignet ist, häufig während der Konstruktion und Fertigung der Kamera derart bestimmt, daß er eine gewünschte Tiefenschärfe vorsieht, um eine Überlagerung der Autofokuszonen zu erzielen und damit die Fähigkeit vorzusehen, Bilder von Motiven in nahezu jedem Abstand aufzunehmen, während eine gegebene, vorbestimmte Unschärfekreisgrenze beibehalten wird.
Durch Einbeziehen des Bildgrößenfaktors können diese Kameras bei benutzerseitiger Wahl einer nicht standardisierten Bildgröße und einer nicht standardisierten Aufnahmeart eine wesentlich höhere Bildqualität erreichen. Der maximale Blendenwert, der für die angegebene Anzahl von Autofokuszonen geeignet ist, wäre ein erster Wert, der während der Kamerakonstruktion bestimmt wird, und der einer Standardbildgröße und einer Standardaufnahmeart zugeordnet ist, der jedoch dann vor der Bilderfassung mit dem Kehrwert des Bildgrößenfaktors multipliziert wird. Die resultierende Verschlußzeit würde ein erster Wert sein (typischerweise die längste, handgehaltene Verschlußzeit), multipliziert mit dem Bildgrößenfaktor. Durch derartiges Einstellen von Blendenwert und Verschlußzeit wird der Unschärfekreis auf dem Print für nicht standardisierte Bildgrößen und nicht standardisierte Aufnahmearten beibehalten. Wenn der maximale Blendenwert auf diese Weise nicht geändert würde, dann könnte das Bild auf einer resultierenden, nicht standardisierten Print-Größe insbesondere bei relativ dicken Motiven oder Motiven, die nahe am Schnittpunkt benachbarter Aufofokuszonen angeordnet sind, unscharf erscheinen, und zwar wegen der höheren Bildunschärfe für nicht standardisierte Bildgrößen und/oder für nicht standardisierte Aufnahmearten, die größere Vergrößerungsmaßstäbe benötigen. Die Verwendung des Bildgrößenfaktors in einer derartigen Kamera bewirkt eine Programmverschiebung der Belichtungseinstellungen, die für eine gewünschte, nicht standardisierte Bildgröße und nicht standardisierte Aufnahmeart geeignet ist. Während diese bekannten Kameras die Motivdicke nicht messen und daher nicht in der Lage sind, einen Blendenwert zu bestimmen, der die Szenenanforderungen tatsächlich erfüllt (im Unterschied zu dem erfindungsgemäßen Vorgang), ergibt das Einstellen des maximalen Blendenwerts und der maximalen Verschlußzeit, gestützt auf den Bildgrößenfaktor, immer noch eine deutliche Verbesserung der Bildqualität durch Kompensation der erhöhten Bildunschärfe, die ansonsten aufträte, wenn ein fotografiertes Bild auf eine nicht standardisierte Bildgröße vergrößert oder mit einem Vergrößerungsmaßstab vergrößert würde, der einer nicht standardisierten Aufnahmeart zugeordnet ist.
Da die Anforderungen an die Autofokussierung im allgemeinen auf dem restriktivsten (weit geöffnete Blende) Blendenwert basieren, ergibt der Kehrwert des Bildgrößenfaktors, multipliziert mit dem Grenzblendenwert für ein Print in einer Standardgröße von 9 cm mal 13 cm (ca. 3,5" · 5"), aufgenommen mit einer Standard-Aufnahmeart, einen neuen Blendenwert für das in nicht standardisierter Bildgröße und/oder mit nicht standardisierter Aufnahmeart aufgenommene Print, der den ursprünglichen hyperfokalen Abstand und somit auch die ursprüngliche Tiefenschärfe bewahrt, die ein Überschneiden benachbarter Autofokuszonen vorsieht. Wenn ein Standard-Autofokusprogramm derart entwickelt wird, daß es eine Überlagerung der Tiefenschärfe am Schnittpunkt benachbarter Zonen (was für die meisten Kameras typisch ist) vorsieht (zur Erfassung dicker Motive), behält der neue Blendenwert für die nicht standardisierte Bildgröße und/oder die nicht standardisierte Aufnahmeart dieselbe Überlagerung ein.
Um den Gebrauch des Bildgrößenfaktors zur Korrektur der vergrößerungsbedingten Bildunschärfe in Kameras vollständig zu verstehen, die mit mehreren Autofokuszonen arbeiten, ohne jedoch das zuvor beschriebene Belichtungsoptimierungsverfahren zu benutzen, sollen die folgenden, in Tabellen 3 und 4 aufgeführten Beispiele herangezogen werden.
Unter Bezugnahme auf Tabelle 3 wird ein Print der Größe 9 cm mal 13 cm (ca. 3,5" · 5") mit einer Standard-Aufnahmeart in Standard-Bildgröße aufgenommen. Die genannte Tabelle geht von der Verwendung eines Films mit einer ISO (ASA) Empfindlichkeit von 100 und eines Objektivs mit einer Brennweite von 50 aus. Die ersten drei Fälle in dieser Tabelle beziehen sich auf Bilder, die mit einer Standard- Aufnahmeart aufgenommen, aber auf schrittweise größere Bildgrößen vergrößert wurden, während sich der vierte Fall auf ein Bild bezieht, das in einer Standardgröße aber in der Pseudo-Teleaufnahmeart aufgenommen wurde.
In Fall 1, der einen Grundwert für eine Autofokuskamera vorsieht, ist die Kamera typischerweise mit einem herkömmlichen aktiven Infrarot-Autofokussystem ausgestattet, das Abstände von bis zu ca. 6,1 m (20 Fuß) messen kann und fünf getrennte Autofokuszonen bereitstellt. Wie gezeigt, ist ein Blendenwert von ca. f/4 erforderlich, um einen hyperfokalen Abstand von ca. 12,2 m (40 Fuß) zu erreichen. Bei Fokussierung der Kamera auf jeden "Fokuspunkt" erstreckt sich die Tiefenschärfe bis zu den benachbarten Werten, die als "Schaltpunkt" bezeichnet sind. Wenn diese Kamera beispielsweise auf ca. 2,4 m (8 Fuß) fokussiert wird, erstreckt sich die Tiefenschärfe von 2,03 m (6,66 Fuß) auf 3,04 m (10 Fuß). Diese Kamera sieht eine Überlagerung zwischen benachbarten Autofokuszonen vor. Das Tiefenschärfe-Überlagerungsverhältnis beträgt daher 1,0. Aufgrund der Entfernungsmeßgrenzen liegt der fernste nutzbare Schaltpunkt ca. 6,1 m (20 Fuß) entfernt. Der fernste Fokuspunkt liegt daher bei 12,2 m (40 Fuß). Insofern, als daß diese Kamera wahrscheinlich relativ groß und daher leicht ruhig zu halten ist (zumindest leichter, als dies bei der für das für die vorausgehende Tabelle 2 beschriebene Beispiel der Fall ist), wird die Standardbrennweite auf 1,0 eingestellt. Fall 2 benutzt dieselbe Kamera, um ein Bild zu erfassen, das später auf ein Print von ca. 13 · 17,8 cm (5" · 7") vergrößert werden soll. Dieses vergrößerte Bild erfordert ein Vergrößerungsverhältnis von 5,6. Um den geeigneten Blendenwert zu bestimmen, der den hyperfokalen Abstand zwischen den standardisierten und nicht standardisierten Bildgrößen und der Tiefenschärfe bewahrt, und um eine einwandfreie Überschneidung der Autofokuszonen zu erreichen, wird der der Standardbildgröße zugewiesene Blendenwert (ca. f/4,0) mit dem Kehrwert des Bildgrößenfaktors (hier 1/0,79 = 1,27) multipliziert, um den neuen Blendenwert von ca. f/5,1 zu erhalten. Die maximale handgehaltene Verschlußzeit wurde zudem auf 0,0159 s verkleinert, indem die maximale handgehaltene Verschlußzeit, die der Standardbildgröße zugewiesen ist (d. h. 0,02) mit dem Bildgrößenfaktor multipliziert wird. Da die resultierenden Werte für Blende und Verschluß restriktiver sind als die der Standardbildgröße zugeordneten, wurde die kleinste Umgebungsleuchtdichte für eine ISO-Normalbelichtung entsprechend von ca. 9,28 auf 18,77 cd/m² (31,9 auf 64,5 Fuß-Lambert) erhöht, was darauf hinweist, daß bei einer Umgebungsleuchtdichte, die höher ist als diejenige, die für dasselbe Bild, jedoch in Standardbildgröße benötigt wird, eine zusätzliche Blitzeinrichtung ausgelöst werden müßte.
Fortfahrend mit den in Tabelle 3 gezeigten Beispielen soll jetzt Fall 3 erwogen werden, der dieselbe Kamera zur Erfassung desselben Bildes benutzt, wobei jedoch dieses Bild anschließend auf eine nicht standardisierte Bildgröße von 20,32 · 24,50 cm (8 · 10") vergrößert wird (das größer als die Prints in den Standardgrößen von 9 cm mal 13 cm (ca. 3,5" · 5") und 13 · 17,8 cm (5" · 7") ist). Dieser Fall erfordert einen Vergrößerungsmaßstab von 8, 9. Der geeignete Blendenwert zur Erfassung des Bildes ist der ursprüngliche Blendenwert (ca. f/4), multipliziert mit dem Kehrwert des geltenden Bildgrößenfaktors (hier 1/0,566 = 1,77), also ca. f/7,1. Diese neue Einstellung behält den gewünschten hyperfokalen Abstand, die Bildunschärfe und die Schnittpunkte der Autofokuszonen zwischen der standardisierten Bildgröße und der nicht standardisierten Bildgröße von 20,32 · 24,50 cm (8 · 10") bei. Wie erwartet, verkürzt sich die zu Erfassung des Bildes geeignete Verschlußzeit auf die ursprüngliche Verschlußzeit (0,02), multipliziert mit dem Bildgrößenfaktor (0,566), also auf 0,0113 Sekunden. Aufgrund der im Vergleich mit Fall 1 und 2 zunehmend restriktiven Werte für Blende und Verschlußzeit ist die kleinste Umgebungsleuchtdichte für eine ISO- Normalbelichtung deutlich angestiegen (hier von ca. 9,28 auf 51,22 cd/m²/31,9 auf 176,0 Fuß-Lambert).
Wie in Fall 4 ausgeführt und unter Berücksichtigung der vorausgehenden Ausführungen soll die Verwendung einer 2fachen Pseudo-Teleaufnahmeart (von einem Fotografen mit einem Aufnahmeart-Wahschalter eingestellt, wie zuvor beschrieben) in Verbindung mit einem Print in einer Standardgröße von 9 cm mal 13 cm (ca. 3,5" · 5") betrachtet werden. Um diese Aufnahmeart auf dieser Bildgröße zu erzeugen, ist ein Vergrößerungsmaßstab von 7 8 erforderlich.
Obwohl sich weder die Print-Größe noch der Betrachtungsabstand verändert haben, muß der Vergrößerungsmaßstab steigen (praktisch um das Doppelte), um den gewünschten Pseudo-Teleaufnahmeneffekt zu erzeugen. Das Bild, das mit einem 50 mm-Objektiv erfaßt wurde, jedoch zur Erzielung des Pseudo-Teleeffekts später auf das 2fache vergrößert wird, erzeugt dieselbe Bildgröße wie eine Aufnahme mit einem 100 mm-Objektiv und einem standardisierten Vergrößerungsmaßstab. Auch hier ist der neue Blendenwert, der für das resultierende Pseudo-Teleprint geeignet ist, der ursprüngliche Blendenwert (ca. 4/4) für das Print in Standardgröße, multipliziert mit dem Kehrwert des geltenden Bildgrößenfaktors (hier 1/0,5 = 2), also ca. f/8. Der neue Blendenwert bewahrt den gewünschten hyperfokalen Abstand (12,2 m (40 Fuß)) und dieselbe Tiefenschärfe, um die richtigen Schnittpunkte der Autofokuszonen mit ihren ursprünglichen Werten zu gewährleisten. Die maximale handgehaltene Verschlußzeit wurde von 0,02 auf 0,01 s verkleinert, was mit der Verwendung des Bildgrößenfaktors konsistent ist. Wie erwartet, ist aufgrund dieser restriktiven Werte für Blende und Verschlußzeit die maximale Umgebungsleuchtdichte für eine ISO- Normalbelichtung im wesentlichen von 9,28 auf 74,15 cd/m² / 31,9 auf 254,8 Fuß- Lambert gestiegen. Tabelle 3 Auf den Bildgrößenfaktor gestützte Korrektur der vergrößerungsbedingten Bildunschärfe, die aus der Verwendung nicht standardisierter Bildgrößen in einer Kamera mit mehreren Autofokuszonen resultiert (Film mit ISO (ASA) 100, Fixfokusobjektiv mit 50 mm Brennweite und fünf Autofokuszonen)
Unter Berücksichtigung der in Tabelle 3 gezeigten Beispiele soll Fall 1 aus Tabelle 4 betrachtet werden, bei dem der Blendenwert für die Standardbildgröße und Standard-Aufnahmeart von f/4 auf f/8,1 geändert wurde, um eine 50%ige Überschneidung zwischen benachbarten Autofokuszonen zu erreichen, d. h. daß das Tiefenschärfe-Überlagerungsverhältnis auf 2,0 eingestellt wurde. Dieses Beispiel dient als Grundwert für diese Tabelle. Bei einer 50%igen Überlagerung überschneidet die nahe Tiefenschärfe für eine Zone die ferne Tiefenschärfe für die nächst folgende Zone. Wenn beispielsweise die Kamera auf 2,43 m (8 Fuß) eingestellt wird, erstreckt sich die Tiefenschärfe von ca. 1,7 m bis 4,1 m (5,7 bis 13,3 Fuß). Obwohl der Bildgrößenfaktor nicht gegenüber dem in Fall 1 aus Tabelle 3 geändert worden ist, wurde der hyperfokale Abstand auf 6,09 m (20 Fuß) reduziert, um die für die 50%ige Überlagerung erforderliche zusätzliche Tiefenschärfe vorzusehen.
Ausgehend von den in Tabelle 4 gezeigten Grundwerten soll angenommen werden, daß ein Fotograf die Kamera angewiesen hat, etwa durch den Bildgrößenschalter 206, wie zuvor in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben), ein Bild zur nachfolgenden Vergrößerung auf eine nicht standardisierte Größe von 13 · 17,78 cm (ca. 5" · 7") zu erfassen. Zur Vereinfachung wird dieses Bild mit einer Standard- Aufnahmeart erfaßt. Wie in Tabelle 4 gezeigt, erfordert diese Situation einen Vergrößerungsmaßstab von 5, 6. Der für diese nicht standardisierte Bildgröße geeignete Blendenwert wird durch Multiplizieren des der Standardbildgröße zugeordneten Blendenwertes (ca. f/8,1) mit dem Kehrwert des Bildgrößenfaktors (hier 1/0,79 = 1,27) bestimmt, also ca. f/10,2. Dieser neuer Blendenwert bewahrt den gewünschten hyperfokalen Abstand (hier 6,1 m (20 Fuß)) und dieselbe 50%ige Überlagerung der Autofokuszonen, und bewahrt somit den gleichen wahrgenommenen Unschärfekreis in den Prints mit standardisierter wie mit nicht standardisierter Größe. Auch hier wird die Verschlußzeit durch Verwendung des Bildgrößenfaktors von 0,02 auf ca. 0,016 s verkürzt. Die zunehmend restriktiven Werte für Blende und Verschlußzeit führen erwartungsgemäß zu einem Anstieg der für eine ISO-Normalbelichtung notwendigen kleinsten Umgebungsleuchtdichte (des Umgebungslichtpegels) von 37,07 auf 75,14 cd/m² / 127,4 auf 258,2 Fuß- Lambert. Tabelle 4 Auf den Bildgrößenfaktor gestützte Korrektur der vergrößerungsbedingten Bildunschärfe, die aus der Verwendung nicht standardisierter Bildgrößen in einer Kamera mit mehreren Autofokuszonen resultiert (Film mit ISO (ASA) 100, Fixfokusobjektiv mit 50 mm Brennweite und fünf Autofokuszonen)
Anstatt die geeigneten Belichtungseinstellungen unmittelbar vor der Bilderfassung zu berechnen, könnten Paare (ein "Programm") geeigneter Blenden- und Verschlußwerte (und, soweit zutreffend, Blitzparameter) für jede verschiedene, zulässige Bildgröße, jede verschiedene Brennweite eines verwendbaren Objektivs und jede verschiedene Aufnahmeart, die mit diesem Objektiv verwendbar ist, in der Kamera vorab gespeichert werden. Dann würde, gestützt auf die gewählte Bildgröße, die Brennweite des tatsächlich verwendeten Objektivs und der gewählten Aufnahmeart das richtige Programm gewählt. Anhand des geeigneten Blendenwertes für ein Print in Standardgröße würde das Programm das entsprechende Wertepaar für Blende und Verschlußzeit zur Erfassung des aktuellen Bildes darstellen. Wegen des Bildgrößenfaktors und der Notwendigkeit, die Autofokuszonen, die hyperfokalen Abstände und die wahrgenommene Bildunschärfe konstant zu halten, würde jede Änderung der gewählten Bildgröße oder der Aufnahmeart, die von der Standard-Aufnahmeart und der Standard- Printgröße abweicht, eine entsprechende, sogenannte "Programmverschiebung" der resultierenden Blenden- und Verschlußwerte bewirken.
Wie jetzt klar ist, sind unter beispielsweise Kosten- und Leistungsüberlegungen Teile des erfindungsgemäßen Verfahrens, ausgehend von einem einfachen Aspekt, wie der Verwendung der TIEFENZAHL zur Auswahl der geeigneten Werte für Blende oder Verschlußzeit zwecks Minimierung der Kameraverwackelung, bis hin zu komplexeren Teilen, wie dem Bestimmen des geeigneten Blendenwertes anhand der Tiefenschärfeanforderungen der Szene, gekoppelt mit der Nutzung der zusätzlichen Systemempfindlichkeit zur absichtlichen Überbelichtung, oder dem Bestimmen, ob Aufhellblitz verwendet werden soll, bis hin zu dem gesamten Verfahren in vielen verschiedenen Kameras einsetzbar. Durch Einbeziehen ausgewählter größerer Teile des erfindungsgemäßen Verfahrens in geeignete Kameras kann ein Hersteller leicht ein breites Spektrum von Kameras mit sehr unterschiedlichem Automatisierungsgrad anbieten, die alle, wenn auch im unterschiedlichen Maße, je nach dem Grad der Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens, eine Verbesserung der gesamten Bildqualität bieten, welche gegenüber derjenigen deutlich verbessert ist, die mit den üblichen Kameras nach dem Stand der Technik in vergleichbaren Kosten- und/oder Leistungsklassen erzielbar ist.

H. Verschiedene beispielhafte Erweiterungen oder Abwandlungen der Erfindung

Fachleute werden jetzt selbstverständlich erkennen, daß das erfindungsgemäße Verfahren, je nach Anwendung, auf verschiedene Weise erweiterbar und/oder abwandelbar ist.
Wie zuvor erwähnt, nutzt das erfindungsgemäße Verfahren wissensbasierende Regeln, um die geeigneten Belichtungseinstellungen und Blitzparameter in einer fotografischen Situation zu bestimmen. Einige dieser Regeln, etwa das Maß an zusätzlicher Systemempfindlichkeit, das nach absichtlichem Über- oder Unterbelichten verbleibt, sind durch Transformationstabellenoperationen implementiert, während andere Regeln, etwa diejenigen, die sich auf das Bestimmen des ersten Betrags an zusätzlicher Systemempfindlichkeit beziehen, durch Echtzeitberechnung verschiedener Gleichungen implementiert sind. Für jede Anwendung des erfindungsgemäßen Belichtungssteuerungsverfahrens sind diese Regeln je nach Kosten, Verarbeitungsdurchsatz und Komplexität des zugehörigen Kamera-Mikrocomputersystems implementierbar. In dieser Hinsicht könnte eine Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Verwendung von Suchoperationen in ROM-gestützten Tabellen beruhen, wobei die Ergebnisse jedes Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine Vielzahl von Eingabebedingungen vordefiniert worden sind und, soweit erforderlich, mit Interpolation gekoppelt sind, anstatt für jedes nachfolgend zu fotografierende Bild den gesamten Prozeß durchlaufen zu müssen. Die Größe jeder Tabelle wird durch die Kosten des zusätzlichen Speichers sowie dessen Größe und der Schaltungsanforderungen bestimmt. Um die Größe der Tabellen zu reduzieren, wären bestimmte einfache Teile des Verfahrens, wie die zuvor in Beispielen erläutert, durch Ausführen von softwaregestützten Berechnungen implementierbar, während andere Teile, die sonst auf der Berechnung relativ komplexer und zeitaufwendiger Gleichungen beruhen, statt dessen über Tabellentransformationsoperationen implementierbar wären. Auf diese Weise wären die durch beide Ansätze erzielbaren Vorteile in der Praxis leicht umsetzbar.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren detailliert insofern beschrieben wurde, als daß es eine bestimmte Anordnung einzelner Schritte und Verfahren nutzt, sind viele dieser Schritte und/oder Verfahren je nach Notwendigkeit oder Wunsch in einer gegebenen Implementierung kombinierbar. Obwohl eine bestimmte, prioritätsorientierte Weise beschrieben wurde, in der zusätzliche Systemempfindlichkeit unter den jeweiligen Lichtbedingungen genutzt wird, d. h. Umgebungslicht, Aufhellblitz oder Vollblitz, um zuerst die nach Einschätzung der Emder größten Verbesserungen der Bildqualität oder Energieeinsparungen vorzunehmen, gefolgt von zunehmend weniger wahrnehmbaren Verbesserungen, sind auf Wunsch statt dessen andere Prioritäten zur schrittweisen Nutzung verfügbarer zusätzlicher Systemempfindlichkeit verwendbar. In einer Vollblitzsituation, wie zuvor beschrieben, wird verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit zunächst genutzt, um die von der Blitzeinrichtung erzeugte Ausgabeleistung derart zu drosseln, daß ein schnelles Wiederaufladen des Blitzes möglich ist, und erst dann, um eine Streu- oder Reflexionsblitzbelichtung vorzusehen. Alternativ hierzu könnte ein Kamerahersteller sich entscheiden, zusätzliche Systemempfindlichkeit zuerst für Streu- oder Reflexionsblitzbelichtung und erst dann zum Einsparen von Blitzenergie zu nutzen. Alternativ hierzu wurde in einer Umgebungslichtsituation, wie zuvor beschrieben, zusätzliche Systemempfindlichkeit zunächst genutzt, um die Verschlußzeit zu verkürzen (die Zeit, während der der Verschluß geöffnet ist) derart, daß die Kameraverwackelung reduziert wird, und erst dann eine absichtliche Änderung der Filmbelichtung zu berücksichtigen und zuletzt die Blende zu verkleinern, um ein resultierendes Foto mit zusätzlicher Tiefenschärfe zu versehen, die über das hinausgeht, was von der derzeit fotografierten Szene benötigt wird. Eine Änderung des Blendenwertes könnte sicherlich vor dem Verkürzen der Verschlußzeit vorgenommen werden, obwohl sich ein schärferer Hintergrund normalerweise wesentlich weniger vorteilhaft auf die Bildqualität auswirken würde als die Verringerung der Bildunschärfe. In jedem Fall werden einschlägige Fachleute selbstverständlich viele Änderungen an den prioritätsorientierten Vorgehensweisen vorsehen können, die zuvor erläutert wurden, um verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit schrittweise zu nutzen. Zudem wären verschiedene andere derartige Vorgehensweisen mit Wahl einer bestimmten Vorgehensweise zur Verwendung in einer beliebigen fotografischen Situation verfügbar, die von einem Kamera-Mikrocomputersystem getroffen wird, das die erfindungsgemäße Belichtungssteuerung auf anwendbaren Regeln implementiert. Die Kamera könnte beispielsweise, je nach Lichtbedingungen der Szene, dem Fotografen anzeigen, ein Stativ an die Kamera anzuschließen. Sobald der Kamera-Mikrocomputer erkannt hat, daß die Kamera mit einem Stativ verbunden ist und dadurch wahrscheinlich über einen längeren Zeitraum ruhig steht, könnte der Mikrocomputer auf ein prioritätsorientiertes Verfahren umschalten, das höhere Blendenwerte gegenüber kürzeren Verschlußzeiten vorzieht, um verfügbare zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer Weise zu nutzen, die die Bildqualität verbessert. Als Alternative ist denkbar, daß wenn der Fotograf einen Schalter an der Kamera umschaltet, um anzuzeigen, daß kein Stativ vorhanden ist, oder wenn die Kamera selbst feststellt, daß nach einer vorgegebenen Zeit immer noch kein Stativ an der Kamera angeschlossen ist, statt dessen ein Verfahren gewählt und genutzt wird, etwa das detailliert zuvor beschriebene, welches kürzere Verschlußzeiten zur Reduzierung von Kameraverwackelung und Bildunschärfe gegenüber kleineren Blendenwerten vorzieht. Allgemein gesagt könnte der Kamera-Mikrocomputer unter Verwendung geeigneter Eingabesensoren und/oder durch andere bekannte Techniken leicht alle jeweiligen fotografischen Ressourcen bestimmen, die derzeit dem fotografischen System zur Aufnahme jedes Fotos zur Verfügung stehen. Beispielsweise könnten die Eingabesensoren einen Mikroschalter umfassen, um zu erkennen, ob ein Stativ am Kameraboden angeschlossen ist. Zudem könnte ein Mikrocomputer geeignete Abfragen über seine Kommunikationsverbindungen senden, um alle daran angeschlossenen Einheiten zu ermitteln und dann entsprechende Antwortmeldungen mit den relevanten fotografischen Parametern von jeder derartigen Einheit erhalten (d. h. eine sogenannte "Ressourcenprüfung"). Sobald die verfügbaren Ressourcen überprüft worden sind, könnte der Mikrocomputer das jeweilige prioritätsorientierte Verfahren auswählen und anschließend nutzen, das die resultierende Bildqualität unter den gegebenen, derzeit verfügbaren Ressourcen am wahrscheinlichsten verbessert. Da Fotografen häufig keine vollständige Filmpatrone unter denselben fotografischen Bedingungen belichten, könnte dieser Prozeß zur Überprüfung der Systemressourcen und zur Auswahl eines aus mehreren Verfahren so oft wie erforderlich wiederholt werden, bevor der Verschluß für jedes aufeinanderfolgende Foto ausgelöst wird, um so jegliche Änderungen in den verfügbaren Systemressourcen zu berücksichtigen, das am besten geeignete prioritätsorientierte Verfahren auszuwählen und die Belichtungseinstellungen und ggf. Blitzparameter derart zu wählen, daß in dem jeweils möglichen Maße die Qualität des resultierenden Bildes maximal verbessert wird.
Kameras, die für ernsthafte Amateurfotografen und/oder für Berufsfotografen entwickelt wurden, können dennoch von der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens profitieren. In diesen Kameras könnten verschiedene Konstanten, Proportionalitätsfaktoren und/oder Tabellen, die in dem erfindungsgemäßen Prozeß verwendet werden, durch Benutzersteuerung ersetzt werden, um ein Maß an Variabilität vorzusehen, das es dem Fotografen ermöglicht, das Ansprechen des Verfahrens und der Kamera an die Wünsche des Benutzers anzupassen, während er weiterhin von den Quaitätsverbesserungen durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens profitiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde derart beschrieben, daß es sich nur auf zwei Punkte in der Szene stützt, um die Motivdicke zu bestimmen, nämlich den Primärmotivabstand (Vordergrund) und den Hintergrundmotivabstand. Alternativ hierzu könnte das erfindungsgemäße Verfahren drei oder ggf. mehr Punkte zum Bestimmen der Szenentiefe einsetzen. In diesem Fall wären pixelorientierte Szenensensoren und zugehörige Bildverarbeitungsschaltungen verwendbar, um Abstände und Lichtpegel von einer Reihe von Punkten in der Szene zu messen.
Diese Punkte könnten entweder vorbestimmt sein, oder sie könnten vorzugsweises gestützt auf eine automatische Erkennung verschiedener Elemente der Szene (z. B. Vordergrundmotive) gewählt werden. Der jedem Meßpunkt (der hier ein anderes Pixel ist) zugeordnete Abstand und Lichtpegel könnte dann entsprechend gewichtet werden, und zwar gestützt auf eine geeignete Identifizierung dieses Punktes als ein vorbestimmter Teil eines gegebenen Elements (z. B. Vordergrund oder Hintergrund) der Szene, um entsprechende, gewichtete Maße zu erzeugen. Diese Maße würden wiederum benutzt, um Szenenlichtpegel und Motivabstände für die nachfolgende Verwendung durch das erfindungsgemäße Verfahren bereitzustellen.
Sobald der Vordergund- und Hintergrundbereich der Szene weitgehend identifiziert ist, und zwar typischerweise durch Entfernungsmessung, könnten Abstands- und Lichtpegelmessungen mit Hilfe eines pixelorientierten Flächensensors durchgeführt werden. Unter Berücksichtigung der im allgemeinen außerordentlichen Bedeutung der genauen Erfassung des Vordergrundbereichs der Szene zur Herstellung hochwertiger fotografischer Bilder könnten mehr Meßpunkte für die Auswertung des Vordergrunds als für die Auswertung des Hintergrunds der Szene verwendet werden. Beispielsweise wären zwei Meßpunkte für das primäre Motiv und einer für den Hintergrund verwendbar. In diesem Fall würde der Primärmotivabstand in zwei Abstände unterteilt werden, nämlich einen Abstand zu einem Hauptmotiv im Vordergrund und einem Abstand zu einem Hintergrundmotiv im Vordergrund. Diese beiden Vordergrundabstände in Verbindung mit dem Abstand zu dem tatsächlichen Hintergrund der Szene würden eine Dreipunktmessung der Szenentiefe ergeben. Die erforderliche Tiefenschärfe würde dann anhand des größten Abstands gewählt, der diesen drei Punkten zugeordnet ist. Der Lichtpegel für jeden dieser drei Punkte würde ebenfalls gemessen und dann derart gewichtet, daß geeignete Werte für die Motivlichtpegel erzielt werden. Vorteilhafterweise kann eine derartige Dreipunktmessung Abstände vor dem Hauptmotiv handhaben. Da die Tiefenschärfe für nahe Motivabstände (nahe Tiefenschärfe) wichtiger als für ferne Motivabstände (ferne Tiefenschärfe) ist, könnte das erfindungsgemäße Verfahren die zuvor erläuterte Formel für nahe Tiefenschärfe (ggf. für Nahaufnahmen) anstelle der Formel verwenden, die für die ferne Tiefenschärfe ausgelegt ist, um die Anforderungen der aktuell fotografierten Szene zu erfüllen. Es würde daher ein Blendenwert gewählt, der eine Tiefenschärfe vorsieht, die den Anforderungen der aktuellen Szene besser gerecht wird, als dies ansonsten möglicherweise der Fall wäre.
Das Erhöhen der Anzahl von Meßpunkten in der Szene zur Messung von Abstand und Lichtpegeln würde im allgemeinen wahrscheinlich dazu führen, daß die Szenenanforderungen mit steigender Genauigkeit auswertbar wären, unter anderem hinsichtlich der notwendigen Tiefenschärfe zur vollen Erfassung der Szene sowie der zusätzlichen Systemempfindlichkeit, die aktuell zum Fotografieren der Szene verfügbar sein kann. Je genauer diese Auswertungen werden, um so höher ist das durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbare Maß der gesamten Bildqualität. Jedoch steigen mit der Zahl der Meßpunkte auch die Kosten und die Komplexität der zugehörigen Bildsensoren und Verarbeitungselektronik, die erforderlich wäre, um die Daten für diese Punkte zu erfassen und zu verarbeiten. Mit der derzeit verfügbaren elektrooptischen und elektronischen Technik stellen zwei Meßpunkte einen sehr zufriedenstellenden Kompromiß hinsichtlich Kosten, Implementierungskomplexität und Bildverbesserung dar.
Die für ein fotografiertes Bild geeigneten Belichtungseinstellungen, die gemessenen Szenenparameter und/oder die Blitzparameter könnten auf dem Negativ in Nähe des Bildfeldes gespeichert werden. Während des digitalen oder optischen Vergrößerns oder Printens könnte ein automatischer Printer die Werte dieser Einstellungen und/oder Parameter lesen und die Print-Belichtung derart einstellen, daß Print-Fehler reduziert werden. Wenn das Bild auf dem Negativ eine absichtliche Überbelichtung aufweist, könnte das Maß der Überbelichtung, und zwar beispielsweise ausgedrückt in Blenden an Systemempfindlichkeit, auf dem Negativ codiert werden. Der Printer würde nach Lesen des Maßes der dem Negativ eigenen Überbelichtung die Print-Algorithmen derart ändern, daß auf dem Print ein Bild mit optimaler Qualität erzeugt wird. Zudem könnten andere Printbasierende Belichtungswerte nach Erfordernis wählbar sein, und zwar gestützt auf die codierten Daten, die für jedes Bild auf dem Negativ aufgezeichnet wurden, um in dem möglichen Maße sicherzustellen, daß das gedruckte Bild in vergrößerter Form mit wenig und vorzugsweise gar keiner resultierenden Verschlechterung der Bifdqualität von dem Negativ auf Papier übertragbar ist. Diese codierten Parameter könnten es sogar dem Printer ermöglichen, in bestimmten Situationen (z. B. leichte Unterbelichtung) die Bildqualität über das auf dem Negativ vorhandene Maß zu verbessern, um verschiedene film- oder kameraeigene Beschränkungen, Artefakte oder sogar bestimmte fotografische Fehler, die einer gegebenen Belichtung inhärent sind, zu kompensieren. Diese Bildverbesserungen können beispielsweise Rauschunterdrückung, Schärfeoptimierung oder Tonwertänderung umfassen.
Während die Erfindung derart beschrieben wurde, daß sie einen Schalter für die Aufnahmeart umfaßt, der es einem Fotografen ermöglicht, eine Aufnahmeart aus einer endlichen Anzahl verschiedener Aufnahmearten auszuwählen, wäre dieser Schalter durch einen fortlaufend einstellbaren Schalter, also einen Linearschalter, ersetzbar. Anhand dieses Bedienelements könnte der Fotograf einen gewünschten Betrag angeben, und zwar entweder absolut oder relativ, durch den während der Entwicklung im Fotolabor ein Foto-Printer ein aktuell auf dem Negativ gespeichertes Bild nachfolgend mit einem entsprechenden Vergrößerungsmaßstab vergrößert, um die gesamte gewählte Bildgröße zu belegen. Dies setzt natürlich voraus, daß die Fotolaboreinrichtung in der Lage ist, diese Art der variablen Vergrößerung zu unterstützen. Während der Bilderfassung würde der Kamera-Mikroprozessor die Einstellung dieses Bedienelements auslesen und durch den Filmcodierer 288 (siehe Fig. 2) den entsprechenden Vergrößerungsmaß auf dem Film und in der Nähe des betreffenden Bildfeldes aufzeichnen. Je nach dem gewünschten Vergrößerungsmaß würde der Foto-Printer den entsprechenden Vergrößerungsmaßstab derart bestimmen, daß ein formatfüllendes Bild für die gewünschte Bildgröße erzeugt wird. Dieses Verfahren würde dem Fotografen die Möglichkeit geben, innerhalb eines endlichen Bereichs die effektive Brennweite des endgültigen Bildes fortlaufend zu variieren. Zum Erzeugen optimierter Belichtungsparameter würde der Kamera-Mikroprozessor typischerweise durch eine Tabellentransformationsoperation (wie zuvor beschrieben) und Interpolation abgerufener Werte einen entsprechenden Wert des BILDGRÖSSENFAKTORS, basierend auf der gewählten Bildgröße und der gewünschten Aufnahmeart bestimmen und dann diesen Wert zur nachfolgenden Optimierung dieser Parameter in der zuvor ausgeführten Weise für das Erfassen eines aktuellen Bildes benutzen.
Während die Erfindung derart beschrieben wurde, daß sie einen Schalter zur Auswahl unter einer endlichen Anzahl verschiedener Bildgrößen verwendet, wäre dieser Schalter auch durch ein kontinuierlich variierbares Bedienelement, z. B. ein lineares Bedienelement, ersetzbar, das es dem Fotografen ermöglicht, genau die Bildgröße des nachfolgend gedruckten Bildes zu bestimmen, und das es der Kamera ermöglicht, die erforderliche Belichtungskorrektur vorzusehen, um auf dem Print einen, wie durch einen Betrachter wahrgenommen, konstanten Unschärfekreis zu bewahren. Dies setzt selbstverständlich voraus, daß ein Foto- Printer die benutzerseitige Auswahl eines beliebigen Vergrößerungsmaßstabs innerhalb eines fortlaufenden Bereichs unterstützt.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenhang mit der Verwendung einer fotografischen Kamera beschrieben worden sind, und insbesondere mit einer Kleinbildkamera, ist die Erfindung in nahezu jeder Bilderfassungsvorrichtung und nahezu jedem Bildsensor verwertbar, sei es beispielsweise fotografisch oder elektrooptisch, die bzw. der Szenenbeleuchtung in Verbindung mit Einstellungen für Blendenwert und Verschlußzeit (oder die entsprechenden Äquivalente) benutzt, um ein Duplikat der Bilder oder des Bildes einer Szene zu erzeugen. Bei diesen Vorrichtungen kann es sich beispielsweise um fotografische Kameras praktisch jeder Bauart oder für jedes Filmformat oder jeden Film handeln, oder um elektronische Kameras, gleichgültig ob Standbildkameras, Bewegtbildkameras oder beides, die beispielsweise entweder ladungsgekoppelte Vorrichtungen (CCD) oder Vidicon-gestützte Bildwandler einsetzen. Unabhängig von dem jeweils in einer Bilderfassungsvorrichtung verwendeten Bildsensor, d. h. gleichgültig, ob es sich bei dem Sensor um einen, wie zuvor erläutert, fotografischen Film handelt oder um einen elektrooptischen Sensor, kann dieser Sensor eine ganz bestimmte Funktion von Belichtung zu Qualität aufweisen. Die Funktion kann beispielsweise von dem Frequenzverhalten, dem Rauschen, der Tonwiedergabe, der Farbwiedergabe und/oder dem Dynamikumfang abhängen. Bei Kenntnis der für eine gegebene Bilderfassungsvorrichtung richtigen Parameter und ihrer Beziehungen zueinander sind die Regeln, einschließlich der zuvor ausgeführten verschiedenen Formeln, von einschlägigen Fachleuten leicht in einer Weise zur Optimierung der resultierenden Qualität der Bilder modifizierbar, indem die bevorzugten Belichtungs- und Beleuchtungszustände in jeder Bilderfassungssituation gewählt werden, die für diese jeweilige Vorrichtung geeignet sind. Die Parameter und ihre zugehörigen Werte, die eine optimale Qualität für ein fotografisches Bild vorgeben, unterscheiden sich wahrscheinlich deutlich von den geeigneten Parametern und deren entsprechenden Werten für eine elektronische Kamera, die mit einem elektrooptischen Bildwandler arbeitet. Dennoch sind die für eine bestimmte Bilderfassungsvorrichtung geeigneten Parameter in der allgemeinen zuvor ausgeführten Weise derart optimierbar, daß zunächst das Vorhandensein und das Maß an zusätzlicher Systemempfindlichkeit in der aktuellen Szenensituation bestimmt wird, und indem zweitens die zusätzliche Systemempfindlichkeit in einer vorbestimmten Weise, z. B. prioritätsorientiert und schrittweise, genutzt wird, die der jeweiligen Bilderfassungsvorrichtung und dem zugehörigen Bildsensor zueigen ist, und die eine verbesserte Bildqualität gegenüber einer entsprechenden Standardbelichtung aufweist, mit der diese Vorrichtung beaufschlagt werden kann. Zudem wäre durch entsprechende Modifikationen der zuvor erläuterten Formeln, die einschlägigen Fachleuten selbstverständlich klar sein werden, der erfindungsgemäße Prozeß auch ohne Schwierigkeiten für einwandfreie Belichtungen anpaßbar, die unter Licht mit verschiedensten Wellenlängen durchgeführt werden, z. B. Infrarotlicht oder Ultraviolettlicht, und nicht nur in dem Spektrum des sichtbaren Lichts.
Obwohl die Erfindung zuvor in bezug auf benutzerseitig wählbare, nicht standardisierte Bildgrößen und nicht standardisierte Aufnahmearten für handgehaltene Aufnahmen beschrieben wurde, ist die Erfindung gleichermaßen für andere Bildformate verwertbar, z. B. für Transparentbilder oder für Videobilder (z. B. Fotografien, die auf einer CD-ROM gespeichert sind und an einem Fernsehgerät wiedergegeben werden). Um die Parameter für die Kamerabelichtung (und ggf. die Blitzparameter) zum Zeitpunkt der Bilderfassung für ein anderes Bildformat als für Prints zu optimieren, würde eine andere Gleichung für den Betrachtungsabstand als die in der vorausgehenden Gleichung (19) verwendet, um den Betrachtungsabstand empirisch in Beziehung zu der Bildgröße für das jeweilige Format zu setzen. Gleichung (19) würde durch diese neue Gleichung ersetzt, um die Betrachtungsabstände für standardisierte und nicht standardisierte Bildgrößen festzulegen. Der Wert von BILDGRÖSSENFAKTOR würde dann basierend auf diesen Abständen und den geeigneten Vergrößerungsmaßstäben für die entsprechenden Bildgrößen bestimmt. Wenn Umkehrfilm in die Kamera eingelegt wird, könnte der Kamera-Mikroprozessor beispielsweise über die DX- Kontakte die Verwendung eines derartigen Films erkennen und in geeigneter Weise auf eine andere Tabelle mit vorgespeicherten Werten für BILDGRÖSSEN FAKTOR zugreifen, die auf den für Transparentbilder geeigneten Werten für den wahrgenommenen Betrachtungsabstand und für den Vergrößerungsmaßstab basieren. Da sich die Unschärfekreiskriterien dieses Bildformats gegenüber den zugehörigen traditionellen fotografischen Bildern und den davon erzeugten Vergrößerungen unterscheiden können, müssen ggf. die Unschärfekreiskriterien und deren Verwendung, wie zuvor beschrieben, ebenfalls in geeigneter Weise geändert werden, wobei jede derartige Änderung einschlägigen Fachleuten selbstverständlich klar sein wird.
Die Erfindung wurde zwar unter besonderem Bezug auf ein vollständiges Ausführungsbeispiel sowie unter Bezug auf verschiedene Teile und verschiedene Erweiterungen und Abwandlungen des Ausführungsbeispiels beschrieben, aber selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann zahlreichen Änderungen und Abwandlungen unterzogen werden, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen.

Industrielle Verwertung und erzielbare Vorteile

Die vorliegende Erfindung ist in fotografischen Kameras verwertbar - und insbesondere in Vorrichtungen zur automatischen Belichtungsregelung, die häufig in derartigen Kameras zum Einsatz kommen - um Bilder zu erzeugen, die eine höhere Gesamtqualität gegenüber derjenigen aufweisen, die mit Kameras nach dem Stand der Technik erzielbar ist und insbesondere für benutzerseitig gewählte, nicht standardisierte Bildgrößen und/oder nicht standardisierte Aufnahmearten. Erfindungsgemäß wählt ein Fotograf zunächst eine gewünschte Bildgröße und/oder eine Aufnahmeart. Anschließend werden die Belichtungseinstellungen (und ggf. die Blitzparameter) automatisch für die gewählte Bildgröße oder die gewählte Aufnahmeart auf Basis der Szenenanforderungen derart optimiert, daß eine ausreichende Tiefenschärfe, eine geeignete Filmbelichtung und geeignete Filmqualitätskenndaten vorgesehen werden und Bildunschärfe vermieden wird. Um eine Bildqualität für die gewünschte Bildgröße und Aufnahmeart zu erzielen, die derjenigen überlegen ist, die durch Einhaltung der ISO/ANSI- Belichtungsnormen erzielbar ist, weichen diese Einstellungen, soweit erforderlich, von den entsprechenden Normalbelichtungswerten ab, die durch Einhalten der ISO/ANSI-Belichtungsnormen erzielbar sind.

Claims

1. Verfahren zum Aufzeichnen eines Bildes eines Motivs auf einem Bildfeld eines fotografischen Films mittels einer Bildaufzeichnungsvorrichtung, wobei das auf dem Bildfeld aufgezeichnete Bild zu einem Ausgabebild vergrößert wird, das eine vom Kunden festgelegte Bildgröße und/oder den den Vergrößerungsmaßstab wiedergebenden Kennwert aufweist, wobei die Bildaufzeichnungsvorrichtung mit Autofokus arbeitet und einen Verschluß mit variablen Belichtungszeiten und ein Objektiv mit variabler Blende umfaßt, und wobei auf den Film und in die Nähe des Bildfeldes Daten aufdruckbar sind, die der vom Kunden festegelegten Bildgröße und/oder dem den Vergrößerungsmaßstab wiedergebenden Kennwert entsprechen, gekennzeichnet durch

- Bestimmen (300) eines ersten Blendenwertes, der einer Standardbildgröße und/oder den den Vergrößerungsmaßstab wiedergebenden Kennwerten zugeordnet ist und zur Verwendung mit den Autofokuszonen dient, bezüglich derer in der Bildaufzeichnungsvorrichtung der Autofokussiervorgang erfolgt,

- Ermitteln (300) eines ersten Belichtungszeitwertes, der in Kombination mit dem ersten Blendenwert eine Belichtung des Motivs entsprechend der Meßbasis erzeugt,

- Bestimmen (300) eines neuen Blendenwerts in Abhängigkeit von den vom Kunden festgelegten Kennwerten derart, daß der entsprechende hyperfokale Abstand einer der Autofokuszonen zwischen den vom Kunden festgelegten und den Standardkennwerten im wesentlichen konstant bleibt, wodurch ein Grad an Schärfentiefeüberlagerung einander benachbarter Zonen im wesentlichen zwischen den vom Kunden festgelegten und den Standardkennwerten aufrechterhalten bleibt, und daß das aufgezeichnete, auf diese Weise vergrößerte Bild einen Grad an Unschärfe aufweist, die einen den Standardkennwerten entsprechenden vorgegebenen Grad an Unschärfe nicht übersteigt,

- Ermitteln (300) eines ersten Belichtungszeitwertes, der in Kombination mit dem neuen Blendenwert eine Belichtung des Motivs entsprechend der Meßbasis erzeugt, und

- Aufzeichnen eines Bildes des Motivs unter Verwendung des neuen Blendenwerts und des neuen Belichtungszeitwerts.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Standardkennwert eine vorgegebene Standardbildgröße und einen dieser zugeordneten vorgegebenen Standardvergrößerungsmaßstab umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der neue Blendenwert bestimmt wird durch Multiplizieren des ersten Blendenwerts mit dem reziproken Wert eines vorgegebenen Bildgrößenfaktors entsprechend dem vom Kunden festgelegten Kennwert, und daß der neue Belichtungszeitwert ermittelt wird durch Multiplizieren des ersten Belichtungszeitwertes mit dem vorgegebenen Bildgrößenfaktor.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung des neuen Blendenwerts die Schritte umfaßt:

- Ablesen von einer Eingabesteuerung eines ausgewählten Wertes für den vom Kunden festgelegten Kennwert und

- Ermitteln des vorgegebenen Bildgrößenfaktors in Abhängigkeit von dem ausgewählten Wert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung aufgrund der Meßbasis im wesentlichen eine ISO Normalbelichtung ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Bildgrößenfaktor bestimmt wird durch Erreichen eines entsprechenden Wertes des Bildgrößenfaktors anhand einer Suchtabelle und in Abhängigkeit von dem ausgewählten Wert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Tabelle gespeicherten Werte des Bildgrößenfaktors sich jeweils aus der folgenden Gleichung ergeben:

BILDGRÖSSENFAKTOR = (MS/MN) (VDN/VDS))x

wobei: MS = ein Vergrößerungsmaßstab für die Standardbildgröße,

MN = ein Vergrößerungsmaßstab für die vorgegebene Bildgröße,

VDN = ein der vorgegebenen Bildgröße zugeordneter Betrachtungsabstand,

VDS = ein der Standardbildgröße zugeordneter Betrachtungsabstand und

x = ein vorgegebener numerischer Wert und

der Betrachtungsabstand sich aus der folgenden Gleichung ergibt:

Vd = 3,64 + 11,34 (log&sub1;&sub0; (D))

wobei: Vd = der in Zoll zwischen dem Print und dem Auge des Beobachters gemessene Betrachtungsabstand und

D = die in Zoll gemessene diagonale Abmessung des Prints, wobei 1 Zoll = 2,54 cm.

8. Verfahren nach Anspruch 1, angewandt auf eine Vergrößerungsvorrichtung, bei der das aufgezeichnete Bild in einer Weise in ein Ausgabebild vergrößert wird, wie sie den Daten entspricht, um ein Ausgabebild zu erzeugen, gekennzeichnet durch

- Ablesen der Daten vom Film in der Vergrößerungsvorrichtung, die dem vom Kunden festgelegten Kennwert für das Bildfeld entsprechen und

- Vergrößern des auf dem Bildfeld aufgezeichneten Bildes in der Weise, wie es von den Daten zum Erzeugen des Ausgabebildes spezifiziert ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8 gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7.

10. Vorrichtung zum Aufzeichnen eines Bildes eines Motivs auf einem Bildfeld eines fotografischen Films, wobei das auf dem Bildfeld aufgezeichnete Bild zu einem Ausgabebild vergrößerbar ist, das eine vom Kunden festgelegte Bildgröße und/oder den den Vergrößerungsmaßstab wiedergebenden Kennwert aufweist, wobei die Vorrichtung eine Autofokuseinrichtung, einen Verschluß mit variablen Belichtungszeiten und ein Objektiv mit variabler Blende umfaßt, und wobei die Vorrichtung Mittel umfaßt, die auf den Film und in die Nähe des Bildfeldes Daten aufdrucken, die der vom Kunden festgelegten Bildgröße und/oder dem den Vergrößerungsmaßstab wiedergebenden Kennwert entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Autofokusvorrichtung eine Anzahl von Autofokuszonen umfaßt, und ferner gekennzeichnet durch

- Mittel (200) zum Bestimmen eines ersten Blendenwertes, der zur Verwendung mit der Anzahl an Autofokuszonen dient und einer Standardbildgröße und/oder den den Vergrößerungsmaßstab wiedergebenden Kennwerten zugeordnet ist,

- Mittel (200) zum Ermitteln eines ersten Belichtungszeitwertes, der in Kombination mit dem ersten Blendenwert eine Belichtung des Motivs entsprechend der Meßbasis erzeugt,

- Mittel (200) zum Bestimmen eines neuen Blendenwerts in Abhängigkeit von den vom Kunden festgelegten Kennwerten derart, daß der entsprechende hyperfokale Abstand einer der Autofokuszonen zwischen den vom Kunden festgelegten und den Standardkennwerten im wesentlichen konstant bleibt, wodurch ein Grad an Schärfentiefeüberlagerung einander benachbarter Zonen im wesentlichen zwischen den vom Kunden festgelegten und den Standardkennwerten aufrechterhalten bleibt, und daß das aufgezeichnete, auf diese Weise vergrößerte Bild einen Grad an Unschärfe aufweist, die einen den Standardkennwerten entsprechenden vorgegebenen Grad an Unschärfe nicht übersteigt,

- Mittel (200) zum Ermitteln eines neuen Belichtungszeitwertes, der in Kombination mit dem neuen Blendenwert eine Belichtung des Motivs entsprechend der Meßbasis erzeugt, und

- Mittel zum Aufzeichnen eines Bildes des Motivs unter Verwendung des neuen Blendenwerts und des neuen Belichtungszeitwerts.

11. Abbildungssystem mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet durch

- eine Bildvergrößerungvorrichtung mit Mitteln zum Ablesen der den vom Kunden festgelegten Kennwerte für das Bildfeld entsprechenden Daten vom Film und

- Mittel zum Vergrößern des auf dem Bildfeld aufgezeichneten Bildes in der Weise, wie sie von den Daten spezifiziert ist, um das Ausgabebild zu erzeugen.