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Verfahren zur Herstellung scharfer photographischer Aufnahmen von
periodisch bewegten Objekten Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung
zur Herstellung photographischer Aufnahmen von periodisch bewegten Objekten in ,einer
vorher bestimmbaren Phasenlage. `.
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Bekanntlich bedient man sich beim Photographieren sehr schnell bewegter
Gegenstände, wenn mechanische Verschlul3eeschwindigkeiten .odermechanisch-optischeAus--gleichsverfahren
keine genügend bewegungs-1uischärfefreäien Bilder ergeben, des @elektrischen Entladungsfunkens.
Dabei wird zumeist ein Kondensator über eine Gasstrecke, z. B. Luft, entladen..
Die Zeitdauer des Rufleuchtens der Gasentladungsstrecke wird im wesentlichen durch
die Kapazität des Entaadekondensators und durch die Induktivität und die Dämpfung
des Entladekreises bestimmt. Durch passende Wähl dieser Größen kann die Lichtblitzdauer
so weit herabgesetzt werden, daß @es gelingt, selbst mit mechanisch höchstmöglicher
Geschwindigkeit sich b,ewegende Objekte im photographischen Bilde scharf zu erfassen.
-Weiterhin ist bekannt, daß man Objekte, die periodische Bewegungen ausführen, mit
Hilfe periodischer Lichtimpulse beobachten und photographieren kann. Ist dabei die
L ichtimpulsfrequenz gleich der Objektfrequenz oder ein ganzes Teilbares von ihr,
so steht das Objekt in einer bestimmten Phasenstellung scheinbar still. Weicht die
Lichtimpulsfrequenz um ein Geringes nach oben oder unten von der Objektfrequenz
ab, so
scheint das Objekt gegen oder in Richtung der wirklichen
Bewegung langsam umzulaufen. Geräte, die periodische Lichtimpulse aussenden, sind
unter dem Namen Stroboskop bekannt.
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Sollen die stroboskopischen Lichtimpulsc für photographische Zwecke
benutzt «erden, dann treten oft Schwierigkeiten auf. Steht nicht gerade ein Stroboskop
großer L eistung zur Verfügung, so wird es in der Regel nicht gelingen, das. Objekt
für die Aufnahme mit einem einzigen Lichtimpuls auszuleuchten. In besonderen Fällen
wird man zwar eine Serie von Lichtimpulsen für eine Aufnahme verwenden können. Voraussetzung
ist aber cinmal völliger Gleichlauf zwischen Objektfi-eqenz und Impulsfrequenz,
zum anderen dürfen der Grundfrequenz der Objektbewegung keine Bewegungen anderer
Frequenzen, abgesehen von ganzen Vielfachen, oder Bew.egu:ngen unregelmäßiger Art
ü.berlagIert sein, damit nur Lichteindrücke bei gleicher örtlicher Stellung des
Objektes auf die photographische Platte gelangen. Noch ein weiterer Nachteil haftet
den Stroboskopen im allgemeinen an, der ihre Verwendbarkeit für photographische
Aufnahmen einschränkt. Es ist dies die für größere Ob_j.ektivgesclrtvindigkeiten
nicht ausreichende Kürze der Lichtimpulse, wodurch bewegungsunscharfe Bilder entstehen.
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Der Gedanke der Erfindung besteht nun darin, daß bei der photographischen
Aufnahme eines periodischen Vorganges die Ausleuchtung des Objektes durch einen
Einzellichtblitz von sehr kurzer Dauer und großer Intensität erfolgt, wobei aber
die Auslösung des Lichtblitzes mit edlem Stroboskop derart gekuppelt ist, d.aß der
Lichtblitz immer mit dem stroboskopisch sichtbar gemachten Bewegungsmoment zusammenfallen
muß. Es ist auf diese `'eise möglich, das Objekt vor und während der Aufnahme stroboskopisch
zu beleuchten und sich diejenige Phasenstellung zu suchen, bei der die Aufnahmeerfolgen
soll.
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Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens bzw.
der neuen Einrichtung beschrieben; dabei sei vorausgeschickt, daß sich die neue
Einrichtung nicht nur zum Photographieren periodisch lac-#vegter Objekte, sondern
ebensogut zum Photngraphieren nichtperiodischer Vorgänge sehr gut eignet.
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In der Zeichnung ist die neue Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Ausführungsbeispiel
zeigt den Anschluß an ein Lichtblitzstroboskop 13 für den Fall, daß ein periodisch
bewegtes Objekt 14, hier eine sich drehende Scheibe i4., in einer vorher einstellbaren
Phasenlage mit der Kaisera 15 aufgenommen «-erden soll. ha.-bei möge das
Stroboskop ein Klemmenpaar i<, tragen, an dein gleichzeitig mit jedem von der
Lampe abgegebenen Lichtimpuls ein Spannungsimpuls auftritt. Dies^s Klemmenpaar sei
über einen geöffneten Kontakt der Taste i;, die beim Drücken zeitlich vor dür Kontaktgabe
den Kameraverschluß auslöst. mit den Eingangsklemmen i i dcs Einzelblitzgerätes
verbunden.
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Die photographische Aufnahme des Objektes bei einer bestimmten Phasenstellung
gestaltet sich dann folgendermaßen: lach dem Ausrichten der Photokamera auf das
Objekt stellt inan das Einzelblitzgerät so auf, daß das von der Funkenstrecke ausgehende
nutzbare Lichtbündel das Objekt gut beleuchtet. Alsdann wird mit den -vom Stroboskop
erzeugten Lichtimpulsen das in periodischer Bewegung befindliche Objekt beobachtet
und die Lichtimpulsfrequenz der Objektfrequenz oder einem ganzen Teilbaren von dieser
möglichst angenähert. Dabei sieht man das Objekt im Zeitlupentempo durch die :einzelnen
Phasenstellungen hindurchlaufen. Hat dann das Objekt gerade die gelvünschte photographisch
festzuhaltende Stellung, dann drückt man die Taste, die zuerst den Kameraverschluß
und kurz darauf den Lichtblitz auslöst, wonach der Verschluß durch Freilassen der
Taste oder bei Momenteinstellung selbsttätig wieder geschlossen wird. Um eine Ver-@vaschung
des Bildes durch die gleichzcitige stroboskopische Beleuchtung zu vermeiden, kann
diese zum Teil abgeschirmt oder durch Filter in einen Bereich gelegt werden, in
dem das photographische Material unempfindlich ist.
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Der Vorteil, den dieses Verfahren bei der Herstellung photographischer
Einzelaufnahmen von periodisch bewegten Objekten mit sich bringt, ist in dem einfachen
Aufbau des Gerätes und seiner geringen Leistungsaufnahme zu sehen. Würde man beispielsweise
statt des Einzelblitzgerätes, welches z. B. alle io Sekunden einen @ Lichtblitz
liefern kann, ein Stroboskop verwenden, das i oo Lichtimpulse gleicher Lichtstärke
in der Sekunde abgibt, dann würde dieses Stroboskop die tausendfache Leistung des
Einzelblitzgerätes aufnehmen, da die Leistung linear mit der Frequenz wächst.
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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt in der Möglichkeit, Reihenbilder
vom Ablauf des Bewegungsvorganges aufzunehmen. Zu diesem Zweck werden einzelne Bilder
bei verschiedenen, nacheinander auftretenden Lagen des Objektes gemacht, die entweder
sofort auf chien ztisammenh:ängenden Film aufgenommen oder später zusammengesetzt
werden können.