DE69906361T2

DE69906361T2 - Anpassungsoptik für ein filmkamera-objektiv auf eine videokamera

Info

Publication number: DE69906361T2
Application number: DE69906361T
Authority: DE
Inventors: Bernadette Jourjon; Jacques Debize
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: ES2192888T3; EP1131951A1; DE69906361D1; US6556354B1; EP1131951B1; FR2785996A1; FR2785996B1; WO2000030348A1

Description

Die vorliegende Erfindung gehört zum Gebiet der optischen Adapter in Bildaufzeichnungsgeräten. Diese Geräte gliedern sich nach ihrer Bestimmung in zwei getrennte Kategorien, die je Vor- und Nachteile besitzen, nämlich in Geräte für den Kinobereich und solche für den Videobereich. Die beiden Bereiche entwickeln sich in unterschiedliche Richtungen.
Jeder Bereich ist seiner eigenen Technologie verhaf tet. So liegt der Schwerpunkt im Videobereich im wesentlichen bei der elektronischen Technologie und bei der Bildverarbeitung nach der Aufzeichnung eines Bilds, während der Kinobereich von Künstlern geprägt wird, wobei die Bedingungen der Bildaufnahme im Vordergrund stehen, während die Bildverarbeitung nach der Aufzeichnung zur Erzielung spezieller Effekte schwieriger zu realisieren ist.
Ziel der Erfindung ist es, diese beiden Bereiche des Kinos und der Videotechnik einander anzunähern, indem Adapter für Filmkameraobjektive auf einer Videokamera vorgeschlagen werden, wodurch sich ein Aufnahmegerät ergibt, das die meisten Vorteile der beiden Bereiche miteinander vereint. Dieser Adapter kann die leistungsfähigen vorhandenen Filmkamera-Objektive, die hohe Qualität und zahlreiche Funktionalitäten bieten, mit einer Videokamera nutzen, die elektronische CCD-Empfänger (Charge Coupled Device) besitzt, wobei diese Empfänger eine einfachere Speicherung und Duplizierung sowie spezielle Effekte und leistungsfähige Bildbearbeitungen erlauben. Ein bekannter Adapter wird in der Druckschrift US-A-4 264 151 beschrieben.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Adapter für mindestens ein Objektiv auf einer Kamera, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kamera eine Video-Kamera mit einem Spektralseparator zur Aufteilung des Lichts in drei Spektralbän der und mit drei je einem der Spektralbänder zugeordneten Empfängern ist, wobei die drei Empfänger ein gleiches erstes Format besitzen, während die Abstände zwischen dem Eingang des Spektralseparators und den lichtempfindlichen Flächen des Empfängers für die drei Spektralbänder sich voneinander unterscheiden, daß das Objektiv ein Filmkamera-Objektiv mit einer einzigen Bildbrennebene für die drei Spektralbänder und mit einem zweiten gegebenen Format ist, und daß der Adapter erste optische Mittel, die den Transport des Bilds von der Bildbrennebene des Filmkamera-Objektivs zu den lichtempfindlichen Flächen des Empfängers realisieren, und zweite optische Mittel aufweist, die eine relative axiale Verschiebung der drei Spektralbänder bewirken derart, daß die unterschiedlichen Entfernungen kompensiert werden, damit das entsprechende Bild für jedes der Spektralbänder in Höhe der lichtempfindlichen Fläche des zugeordneten Empfängers gebildet wird, wobei die ersten und die zweiten optischen Mittel zum Transport und zur axialen Verschiebung eine globale Vergrößerung des Bilds bewirken, die das Format des Bilds des Filmkamera-Objektivs in das gemeinsame Format der Empfänger umwandelt.
Die Erfindung und weitere Merkmale und Vorteile werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen, die die Erfindung nicht einschränken, näher erläutert.
1 zeigt die optische Kombination einer besonderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Adapters.
Die 2 bis 4 zeigen die Modulations-Transferfunktion FTM (Fonction de Transfert de Modulation) abhängig von der Defokussierung bezüglich des paraxialen Auszugs für den in 1 gezeigten Adapter und für das grüne, beziehungsweise das blaue, beziehungsweise das rote Spektralband.
Die 5A bis 5H zeigen für das grüne Spektralband des in 1 gezeigten Adapters die Aberrationskurven für verschiedene Punkte des Felds.
Der erfindungsgemäße Adapter überträgt ein Bild von der Brennebene des Bilds eines Filmkameraobjektivs, dessen Format mit Kinoformat bezeichnet wird, auf die lichtempfindlichen Flächen der Empfänger, die ein gemeinsames Format besitzen, Videoformat genannt.
Der erfindungsgemäße Adapter ermöglicht unter anderem beispielsweise die folgenden Transformationen:

– Transformation eines Bilds im Kinoformat SUPER 16 mm, dem eine nutzbare Bild-Diagonale von 14,36 mm entspricht, in ein Bild im Videoformat 2/3" (also zwei Drittel Inch) mit einer entsprechenden nutzbaren Bilddiagonale von 11 mm. Das Vergrößerungsverhältnis beträgt –0,77 oder +0,77, je nachdem, ob das Bild in Höhe des Empfängers invertiert ist oder nicht. Die Abstände der Spektralbänder zwischen dem Eingang des Spektralseparators einerseits und den lichtempfindlichen Flächen der Empfänger andrerseits sind gegeneinander um +27 μm zwischen dem roten und dem grünen Band und um –9 μm zwischen dem blauen und dem grünen Band versetzt. Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Adapters, die diese Transformation durchführen kann, ist in 1 gezeigt und wird weiter unten im Einzelnen erläutert.
– Transformation eines Bilds im Kinoformat 35 mm, dem eine nutzbare Bild-Diagonale von 27,2 mm entspricht, in einBild im Videoformat 2/3" mit einer entsprechenden nutzbaren Bilddiagonale von 11 mm. Das Vergrößerungsverhältnis beträgt –0,404 oder +0,404. Die Abstände der Spektralbänder zwischen dem Eingang des Spektralseparators einerseits und den lichtempfindlichen Flächen der Empfänger andrerseits sind gegeneinander um +27 μm zwischen dem roten und dem grünen Band und um –9 μm zwischen dem blauen und dem grünen Band versetzt.

Der erfindungsgemäße Adapter ermöglicht unter anderen auch die folgenden Transformationen:

– Transformation eines Bilds im Kinoformat 35 mm, dem eine nutzbare Bild-Diagonale von 27,2 mm entspricht, in ein Bild im Videoformat 1" mit einer entsprechenden nutzbaren Bilddiagonale von 16 mm. Das Vergrößerungsverhältnis beträgt – 0,588 oder +0,588. Die Abstände der Spektralbänder zwischen der Bild-Brennebene des Objektivs einerseits und den lichtempfindlichen Flächen der Empfänger andrerseits sind gegeneinander um +30 μm zwischen dem roten und dem grünen Band und um +10 μm zwischen dem blauen und dem grünen Band versetzt.
– Transformation eines Bilds im Kinoformat SUPER 35 mm, dem eine nutzbare Bild-Diagonale von 31,1 mm entspricht, in ein Bild im Videoformat 2/3" mit einer entsprechenden nutzbaren Bilddiagonale von 11 mm. Das Vergrößerungsverhältnis beträgt –0,35 oder +0,35. Die Abstände der Spektralbänder zwischen der Bild-Brennebene des Objektivs einerseits und den lichtempfindlichen Flächen der Empfänger andrerseits sind gegeneinander um +27 μm zwischen dem roten und dem grünen Band und um –9 μm zwischen dem blauen und dem grünen Band versetzt.
– Transformation eines Bilds im Kinoformat SUPER 35 mm, dem eine nutzbare Bild-Diagonale von 31,1 mm entspricht, in ein Bild im Videoformat 1" mit einer entsprechenden nutzbaren Bilddiagonale von 16 mm. Das Vergrößerungsverhältnis beträgt –0,51 oder +0,51. Die Abstände der Spektralbänder zwischen der Bild-Brennebene des Objektivs einerseits und den lichtempfindlichen Flächen der Empfänger andrerseits sind gegeneinander um +30 μm zwischen dem roten und dem grünen Band und um +10 μm zwischen dem blauen und dem grünen Band versetzt.
– Transformation eines Bilds im Kinoformat SUPER 16 mm, dem eine nutzbare Bild-Diagonale von 14,36 mm entspricht, in ein Bild im Videoformat 1" mit einer entsprechenden nutzbaren Bilddiagonale von 16 mm. Das Vergrößerungsverhältnis beträgt –1,11 oder +1,11. Die Abstände der Spektralbänder zwischen der Bild-Brennebene des Objektivs einerseits und den lichtempfindlichen Flächen der Empfänger andrerseits sind gegeneinander um +30 μm zwischen dem roten und dem grünen Band und um +10 μm zwischen dem blauen und dem grünen Band versetzt.
– Transformation eines Bilds im Kinoformat 16 mm, dem eine nutzbare Bild-Diagonale von 12,8 mm entspricht, in ein Bild im Videoformat 2/3" mit einer entsprechenden nutzbaren Bilddiagonale von 11 mm. Das Vergrößerungsverhältnis beträgt –0,86 oder +0,86. Die Abstände der Spektralbänder zwischen der Bild-Brennebene des Objektivs einerseits und den lichtempfindlichen Flächen der Empfänger andrerseits sind gegeneinander um +27 μm zwischen dem roten und dem grünen Band und um –9 μm zwischen dem blauen und dem grünen Band versetzt.
– Transformation eines Bilds im Kinoformat 16 mm, dem eine nutzbare Bild-Diagonale von 12,8 mm entspricht, in ein Bild im Videoformat 1" mit einer entsprechenden nutzbaren Bilddiagonale von 16 mm. Das Vergrößerungsverhältnis beträgt – 1,25 oder +1,25. Die Abstände der Spektralbänder zwischen der Bild-Brennebene des Objektivs einerseits und den lichtempfindlichen Flächen der Empfänger andrerseits sind gegeneinander um +30 μm zwischen dem roten und dem grünen Band und um +10 μm zwischen dem blauen und dem grünen Band versetzt.

1 zeigt die optische Kombination in einer besonderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Adapters 20, mit dem die oben beschriebene Transformation eines Bilds des Kinoformats SUPER 16 mm in ein Bild des Videoformats 2/3" erzielt werden kann. Das Licht verläuft in 1 von links nach rechts gemäß einem Pfeil, sodaß der Eingang der optischen Kombination links und der Ausgang rechts liegt. Die Ausbreitungsrichtung des Lichts ist als von vorne nach hinten verlaufend anzusehen. Die in durchgezogenen Linien angedeuteten Lichtstrahlen wurden nur für die zentrale Lichtwellenlänge des grünen Spektralbands von 530 nm dargestellt, um die Zeichnung nicht zu überladen.
Die optische Kombination des Adapters 20 setzt sich aus Elementen 1 bis 11 zusammen. Das Element 13 repräsentiert schematisch den Spektralseparator, der hinter dem Adapter 20 liegt und nicht zur optischen Kombination des Adapters 20 gehört. Die Ebene 14 entspricht der Brennebene des Filmkameraobjektivs, während die Fläche 15 die lichtempfindliche Fläche des Empfängers des grünen Spektralbands ist. Nur die lichtempfindliche Fläche 15 für das grüne Spektralband wurde aus Gründen der Klarheit der Zeichnung dargestellt. Das dem grünen Spektralband entsprechende Bild wird in Höhe der lichtempfindlichen Fläche 15 des in 1 nicht dargestellten zugeordneten Empfängers erzeugt. Optimal wäre es, wenn dieses Bild genau in der Fläche 15 gebildet würde. Gleiches gilt für die beiden anderen Spektralbänder, nämlich das rote und das blaue Band. Die Elemente 1 bis 11 sind voneinander durch Luftschichten getrennt.
Vorzugsweise enthält die optische Kombination des Adapters hintereinander ein divergierendes Element 1, drei konvergierende Elemente 2, 3, 4, zwei divergierende Elemente 5 und 6, vier konvergierende Elemente 7, 8, 9, 10 und eine konvergierende Doublette 11, die hintereinander aus einem konvergierenden Element 11A und einem divergierenden Element 11B besteht.
Genauer betrachtet enthält diese optische Kombination entlang einer optischen Achse 18:

– in 14,8 mm Abstand von der Ebene 14 eine divergierende Linse 1 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d ₁ von im wesentlichen 1,61659 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 1,5 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 740,887 mm beziehungsweise 50,815 mm besitzen;
– in 2,1 mm Abstand von der Linse 1 (der Ausgangsdiopter der Linse 1 und der Eingangsdiopter der Linse 2 haben also einen Abstand von 2,1 mm) eine konvergierende Linse 2 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d2 von im wesentlichen 1,744 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 7,9 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 480,641 mm beziehungsweise 28,906 mm besitzen;
– in 0,2 mm Abstand von der Linse 2 eine bikonvexe, konvergierende Linse 3 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 11,9 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 51,55 mm beziehungsweise 30,199 mm besitzen;
– in 6,1 mm Abstand von der Linse 3 eine konvergierende Linse 4 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d ₃ von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 10 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 15,628 mm beziehungsweise 72,017 mm besitzen;
– in 0,7 mm Abstand von der Linse 4 eine divergierende Linse 5 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d ₄ von im wesentlichen 1,65412 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 2 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 1899 mm beziehungsweise 10,366 mm besitzen;
– in 10,3 mm Abstand von der Linse 5 eine divergierende Linse 6 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d5 von im wesentlichen 1,6445 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 15 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 12,358 mm beziehungsweise 193,507 mm besitzen;
– in 1,8 mm Abstand von der Linse 6 einen konvergierenden Meniskus 7 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d ₃ von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 5,9 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 76,431 mm beziehungsweise 27,347 mm besitzen;
– in 0,1 mm Abstand von dem Meniskus 7 einen konvergierenden Meniskus 8 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 5,7 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 259,277 mm beziehungsweise 44,997 mm besitzen;
– in 0,1 mm Abstand vom Meniskus 8 eine bikonvexe, konvergierende Linse 9 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 12,8 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 3344,1 mm beziehungsweise 31,713 mm besitzen;
– in 0,1 mm Abstand von der Linse 9 eine bikonvexe, konvergierende Linse 10 aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 8,4 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 68,697 mm beziehungsweise 123,96 mm besitzen;
– in 0,1 mm Abstand von der Linse 10 eine konvergierende Doublette 11, bestehend aus einer bikonvexen konvergierenden Linse 11A aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d ₃ von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von 11,2 mm, deren Radien der Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 51,951 mm beziehungsweise 56,886 mm besitzen, auf die eine divergierende Linse 11B aus einem Glas mit dem Brechungsindex n_d6 von im wesentlichen 1,717 und mit einer Dicke im Zentrum von 1,5 mm und mit Eingangs- und Ausgangsdioptern von im wesentlichen 56,886 mm und 197,954 mm aufgeklebt ist.

Die Indizes n_d1 bis n_d6 gelten für eine Wellenlänge von 586 nm.
Die Fläche 15 liegt im wesentlichen in 61,25 mm Abstand vom Ausgangsdiopter der Doublette 11, wenn ein Separator 13 vorhanden ist. Der Abstand zwischen der Ebene 14 und der Fläche 15 beträgt im wesentlichen 191,456 mm. Der optische Auszug (Abstand von der Bildebene) des Adapters 20b beträgt im wesentlichen 44,92 mm, wenn kein Separator vorhanden ist.
Um auf der Fläche 15 die ursprüngliche Qualität des in der Ebene 14 ankommenden Bilds zu erhalten, bewirkt der Adapter 20 vorzugsweise die Bedingung der Pupillenkonjugation, das heißt, daß

– erstens der die Ausgangspupille des Filmkameraobjektivs durchquerende Lichtstrahl auch die Eingangspupille des Adapters durchquert, wobei das Optimum dann erreicht wäre, wenn die Ausgangspupille des Filmkameraobjektivs in der Eingangspupille des Adapters 20 enthalten wäre;
– zweitens die Ausgangspupille des Adapters 20 ausreichend weit hinausgeschoben wird, damit die Veränderung des Einfalls der in den dichroitischen Ebenen ankommenden Lichtstrahlen unter einem bestimmten Winkeltoleranzwert bleibt. Dieser Toleranzwert kann beispielsweise zwei Grad betragen. Optimal wäre es, die Ausgangspupille des Adapters ins Unendliche zu schieben, was einer Winkeltoleranz null entspräche, also einem konstanten Einfallswinkel.

Vorzugsweise liegt die Eingangspupille des Adapters 20 im wesentlichen in Höhe der Ausgangspupille des in 1 gezeigten Filmkamera-Objektivs. Optimal wäre es, wenn die beiden Pupillen sich in einer gemeinsamen Ebene befinden würden, die hier senkrecht zur optischen Achse 18 verläuft. Diese Pupillenkonjugation kann mithilfe von optischen Elementen 1 bis 11 gemäß 1 erreicht werden, die ortsfest sind. Diese Lösung hat den Vorteil einer einfachen Realisierung.
Die Pupillenkonjugation kann auch mithilfe einer optischen Kombination erreicht werden, die verschiebbare optische Elemente enthält, deren relative Lage kontinuierlich einstellbar ist. Diese Lösung ergibt einen Adapter 20, der an eine gegebene Videokamera Filmkamera-Objektive unterschiedlicher Formate anpassen kann. Da diese Lösung aber teuerer als die mit ortsfesten Elementen ist, kann ein Kompromiß zwischen den Kosten und den Eigenschaften der optischen Kombination mit einer Kombination erreicht werden, die optische Elemente mit diskret justierbaren Positionen enthält.
Vorteilhafterweise ist die optische Kombination des Adapters 20 ein zentriertes System von rein dioptrischen Elemente.
Vorzugsweise bewirkt die optische Kombination des Adapters 20 eine Bildinversion zwischen der Ebene 14 und der Fläche 15, sodaß die optische Kombination kürzer als ohne Inversion ist.
Die optische Kombination gemäß 1 besitzt eine Öffnung von im wesentlichen F/1,4, wobei F die Brennweite der optischen Kombination ist. Vorzugsweise ist die Blendenöffnung des Adapters 20 gleich der des Separators 13, wodurch verhindert wird, daß in der optischen Kombination des Adapters 20 eine geometrische Abdeckung auftritt.
Sofern außerdem der Separator 13 der Videokamera bestimmte geometrische und/oder chromatische Aberrationen aufweist, bewirkt die optische Kombination vorzugsweise die Korrektur dieser Aberrationen.
Der bevorzugte Spektralbereich bei Verwendung des Adapters 20 ist der Bereich des sichtbaren Lichts, das heißt, ein Spektralbereich, der beispielsweise von 400 bis 700 nm reicht.
Die 2 bis 5H zeigen Ergebnisse der Simulationen, die mit dem Adapter 20 aus 1 durchgeführt wurden und die hervorragenden optischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Adapters belegen.
Die 2 bis 4 zeigen für das grüne, beziehungsweise rote, beziehungsweise blaue Spektralband die Modulations-Transferfunktion FTM der optischen Kombination abhängig von der Defokussierungslage bezüglich des paraxialen Auszugs der optischen Kombination, wobei die Defokussierung für verschiedene Punkte im Feld eine Einstellung in zwei Richtungen erlauben, der Y- und der X-Richtung, die zueinander und zur optischen Achse 18 senkrecht verlaufen.
Die Modulations-Transferfunktion FTM ist eine Testimpuls-FTM bei einer Frequenz von hier 40 Zyklen je Millimeter. Die verwendete Frequenz entspricht der Grenzfrequenz der Empfänger, die sich hinter dem Separator 13 befinden. Die Defokussierungslage wird in Millimetern ausgedrückt.
In den 2 bis 4

– ist die Beugungsgrenze, die in den Richtungen Y und X gleich ist, durch doppelte unterbrochene Linien dargestellt;
– sind die Kurven in den Richtungen Y und X für das Zentrum des Felds mit Winkelkoordinaten 0° in Y-Richtung und 0° in X-Richtung mit durchgezogenen Linien, beziehungsweise mit gemischt strichpunktierten Linien und mit einem Punkt zwischen den Strichen dargestellt, wobei die beiden Kurven hier zusammenfallen, sodaß nur eine durchgezogene Linie sichtbar ist;
– sind die Kurven in den Richtungen Y und X für einen Feldpunkt mit den Winkelkoordinaten 0° in Y-Richtung und – 4,01° in X-Richtung durch unterbrochene Linien großer Strichlängen, beziehungsweise strichpunktierte Linien mit je sechs Punkten zwischen zwei Strichen dargestellt;
– sind die Kurven in den Richtungen Y und X für einen Feldpunkt mit den Winkelkoordinaten –7,09° in Y-Richtung und 0° in X-Richtung durch unterbrochene Linien mittlerer Strichlängen, beziehungsweise strichpunktierte Linien mit je fünf Punkten zwischen zwei Strichen dargestellt;
– sind die Kurven in den Richtungen Y und X für einen Feldpunkt mit den Winkelkoordinaten –7,09° in Y-Richtung und –4,01° in X-Richtung durch unterbrochene Linien geringer Strichlängen beziehungsweise strichpunktierte Linien mit je vier Punkten zwischen zwei Strichen dargestellt.

2 zeigt das grüne Spektralband. Dieses grüne Spektralband resultiert aus einem gewichteten Mittelwert zwischen Wellenlängen wie folgt: 580 nm mit dem Wichtungskoeffizient 1, 530 nm mit dem Wichtungskoeffizient 2 und 500 nm mit dem Wichtungskoeffizient 1. Eine sehr gute Modula tions-Transferfunktion FTM größer als 0,9 ergibt sich für alle betrachteten Punkte in dem Feld bei einer Defokussierung von 0,01 mm.
3 zeigt das rote Spektralband. Dieses rote Spektralband resultiert aus einem gewichteten Mittelwert zwischen Wellenlängen wie folgt: 640 nm mit dem Wichtungskoeffizient 1, 600 nm mit dem Wichtungskoeffizient 2 und 570 nm mit dem Wichtungskoeffizient 1. Eine sehr gute Modulations-Transferfunktion FTM größer als 0,9 ergibt sich für alle betrachteten Punkte in dem Feld bei einer Defokussierung von 0,037 mm, also 27 μm mehr als für das grüne Spektralband.
4 zeigt das blaue Spektralband. Dieses blaue Spektralband resultiert aus einem gewichteten Mittelwert zwischen Wellenlängen wie folgt: 485 nm mit dem Wichtungskoeffizient 1, 440 nm mit dem Wichtungskoeffizient 2 und 410 nm mit dem Wichtungskoeffizient 1. Eine sehr gute Modulations-Transferfunktion FTM größer als 0,8 ergibt sich für alle betrachteten Punkte in dem Feld bei einer Defokussierung von 0,001 mm, also 9 μm weniger als für das grüne Spektralband.
Die Gruppe der 5A bis 5H zeigt für das grüne Spektralband die Aberrationskurven abhängig von der Blendenöffnung zwischen dem Wert 0 auf der Achse 18 in 1 und der maximalen Öffnung zu beiden Seiten der optischen Achse 18 in den Richtungen Y und X für verschiedene Punkte im Feld. Die Öffnung null ist mit "0" in den Figuren markiert und die maximale Öffnung beträgt hier F/1,4. Die Ergebnisse sind für die anderen Spektralbänder, nämlich rot und blau, äquivalent.
Die 5A und 5B zeigen diese Aberrationskurven in Y- beziehungsweise X-Richtung bezüglich des Zentrums des Felds mit den Winkelkoordinaten 0° in Y-Richtung und 0° in X-Richtung.
Die 5C und 5D zeigen diese Aberrationskurven in Y- beziehungsweise X-Richtung bezüglich des Punkts im Feld mit den Winkelkoordinaten 0° in Y-Richtung und –4,1° in X-Richtung.
Die 5E und 5F zeigen diese Aberrationskurven in Y- beziehungsweise X-Richtung bezüglich des Punkts im Feld mit den Winkelkoordinaten –7,09° in Y-Richtung und 0° in X-Richtung.
Die 5G und 5H zeigen diese Aberrationskurven in Y- beziehungsweise X-Richtung bezüglich des Punkts im Feld mit den Winkelkoordinaten –7,09° in Y-Richtung und – 4,1° in X-Richtung.
Jede der 5A bis 5N zeigt drei Aberrationskurven entsprechend den drei Wellenlängen, die zum gewichteten Mittelwert des grünen Spektralband wie in 2 definiert beitragen, nämlich die größte Wellenlänge in unterbrochener Linie, die geringste Wellenlänge in strichpunktierter Linie und die mittlere Wellenlänge in durchgezogener Linie. In allen diesen Figuren ist die Aberration an der Ordinate und die Blendenöffnung an der Abszisse aufgetragen. In jeder dieser Figuren ist der Verstellbereich durch kurze Striche senkrecht zu den Achsen angegeben und beträgt ±0,025 mm auf der Koordinatenachse für die Aberration und F/1,4 zu beiden Seiten des Ursprungs auf der Abszissenachse der 5A bis 5H.
Man erkennt anhand der 5A bis 5H, daß die Werte der Aberration sehr gering sind.

Claims

Adapter (20) für mindestens ein Objektiv auf einer Kamera, dadurch gekennzeichnet, daß – die Kamera eine Video-Kamera mit einem Spektralseparator (13) zur Aufteilung des Lichts in drei Spektralbänder und mit drei je einem der Spektralbänder zugeordneten Empfängern ist, wobei die drei Empfänger ein gleiches erstes Format besitzen, während die Abstände zwischen dem Eingang des Spektralseparators (13) und den lichtempfindlichen Flächen (15) des Empfängers für die drei Spektralbänder sich voneinander unterscheiden, – das Objektiv ein Filmkamera-Objektiv mit einer einzigen Bildbrennebene (14) für die drei Spektralbänder und mit einem zweiten gegebenen Format ist, und daß der Adapter (20) aufweist: – erste optische Mittel (1 bis 11), die den Transport des Bilds von der Bildbrennebene (14) des Filmkamera-Objektivs zu den lichtempfindlichen Flächen (15) des Empfängers realisieren, – zweite optische Mittel (1 bis 11), die eine relative axiale Verschiebung der drei Spektralbänder bewirken derart, daß die unterschiedlichen Entfernungen kompensiert werden, damit das entsprechende Bild für jedes der Spektralbänder in Höhe der lichtempfindlichen Fläche des zugeordneten Empfängers gebildet wird, wobei die ersten und die zweiten optischen Mittel (1 bis 11) zum Transport und zur axialen Verschiebung eine globale Vergrößerung des Bilds bewirken, die das Format des Bilds des Filmkamera-Objektivs in das gemeinsame Format der Empfänger umwandelt.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv nur einen kurzen optischen Auszug aufweist.
Adapter nach einem beliebigen der Ansprüche 1 und 2 mit einer Eingangspupille und einer Ausgangspupille, wobei der Spektralseparator dichroitische Ebenen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß – der die Ausgangspupille des Filmkamera-Objektivs durchquerende Lichtfluß auch die Eingangspupille des Adapters (20) durchquert, – die Ausgangspupille des Adapters (20) so weit entfernt ist, daß die Veränderung des Einfallswinkels der in den dichroitischen Ebenen ankommenden Lichtstrahlen unter einer gegebenen Winkeltoleranzgrenze liegt.
Adapter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Eingangspupille des Adapters (20) im wesentlichen in Höhe der Lage der Ausgangspupille des Filmkamera-Objektivs liegt.
Adapter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten optischen Mittel (1 bis 11) aus unbeweglchen optischen Elementen gebildet werden.
Adapter nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten optischen Mittel (1 bis 11) verschiebbare optische Elemente enthalten, deren relative Lage in diskreten Schritten justierbar ist.
Adapter nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten optischen Mittel (1 bis 11) verschiebbare optische Elemente enthalten, deren relative Lage kontinuierlich justierbar ist.
Adapter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten optischen Mittel (1 bis 11) von einem zentrierten System aus rein dioptrischen Elementen gebildet werden.
Adapter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten optischen Mittel (1 bis 11) die Inversion des Bilds zwischen der Bildbrennebene (14) des Filmkamera-Objektivs und den lichtempfindlichen Flächen (15) der Empfänger bewirken.
Adapter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Adapters (20) im wesentlichen der Öffnung des Spektralseparators (13) gleicht.
Adapter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Separator (13) der Videokamera gegebene geometrische und/oder chromatische Aberrationen aufweist, die ersten und zweiten optischen Mittel (1 bis 11) die Korrektur dieser Aberrationen bewirken.
Adapter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Spektralbänder einem Spektralbereich von 400 bis 700 nm angehören.
Adapter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildformat des Filmkamera-Objektivs ein "35 mm"- Format ist und daß das Format der Empfänger ein "2/3 Inch"- Format ist.
Adapter nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Bildformat des Filmkamera- Objektivs ein "16 mm"- Format ist und daß das Format der Empfänger ein "2/3 inch"- Format ist.
Adapter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten optischen Mittel (1 bis 11) hintereinander ein divergierendes Element (1), drei konvergierende Elemente (2, 3, 4), zwei divergierende Elemente (5, 6), vier konvergierende Elemente (7 bis 10) und eine konvergierende Doublette enthält, welche hintereinander aus einem konvergierenden Element (11A) und einem divergierenden Element (11B) besteht.
Adapter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Werte der Brechungsindizes nd1 bis nd6 für eine Wellenlänge von 586 nm gegeben sind, die ersten und zweiten optischen Mittel (1 bis 11) hintereinander aufweisen: – eine divergierende Linse (1) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d1 von im wesentlichen 1,61659 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 1,5 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 740,887 mm beziehungsweise 50,815 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von 2,1 mm; – eine konvergierende Linse (2) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d2 von im wesentlichen 1,744 und einer Dicke im Zentrum von. im wesentlichen 7,9 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 480,641 mm beziehungsweise 28,906 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von 0,2 mm – eine bikonvexe, konvergierende Linse (3) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 11,9 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 51,55 mm beziehungsweise 30,199 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von im wesentlichen 6,1 mm; – eine konvergierende Linse (4) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 10 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 15,628 mm beziehungsweise 72,017 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von im wesentlichen 0,7 mm; – eine divergierende Linse (5) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d4 von im wesentlichen 1,65412 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 2 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 1899 mm beziehungsweise 10,366 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von im wesentlichen 10,3 mm; – eine divergierende Linse (6) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d5 von im wesentlichen 1,6445 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 15 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 12,358 mm beziehungsweise 193,507 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von im wesentlichen 1,8 mm; – einen konvergierenden Meniskus (7) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 5,9 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 76,431 mm beziehungsweise 27,347 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von im wesentlichen 0,1 mm; – einen konvergierenden Meniskus (8) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 5,7 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 259,277 mm beziehungsweise 44,997 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von im wesentlichen 0,1 mm; – eine bikonvexe, konvergierende Linse (9) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 12,8 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 3344,1 mm beziehungsweise 31,713 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von im wesentlichen 0,1 mm; – eine bikonvexe, konvergierende Linse (10) aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von im wesentlichen 8,4 mm, wobei die Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 68,697 mm beziehungsweise 123,96 mm besitzen; – eine Luftschicht einer Dicke von im wesentlichen 0,1 mm; – eine konvergierende Doublette (11), bestehend aus einer bikonvexen konvergierenden Linse 11A aus einem Glas mit einem Brechungsindex n_d3 von im wesentlichen 1,43875 und einer Dicke im Zentrum von 11,2 mm, deren Radien der Eingangs- und Ausgangsdiopter im wesentlichen den Wert 51,951 mm beziehungsweise 56,886 mm besitzen, auf die eine divergierende Linse (11B) aus einem Glas mit dem Brechungsindex n_d6 von im wesentlichen 1,717 und mit einer Dicke im Zentrum von 1,5 mm und mit Eingangs- und Ausgangsdioptern von im wesentlichen 56,886 mm und 197,954 mm aufgeklebt ist.