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Regelung der Tiefenschärfe von auf derselben Bildebene aufzunehmenden
Objekten Die Mchste bei derAbbildung eineg oder niehrerer Objekte mittels einer
Linse oder eines Linsensystenis erreichbare Schärfe zeigt bekanntlich derjenige
Teil des Bildes, für den die bekannte Beziehung
zwischen Objektweite a, Bildweite b und Brennweite f am genauesten
erfüllt ist. Sowohl weiter rückwärts als auch nach weiter vorwärts gelegenen Teilen
nimmt die Bildschärfe ab, und zwar nach vorn schneller als nach dem Hintergrund.
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Im einzelnen hängt dabei die Veränderung der einer bestimmten Bildweite
zugeordneten Bildschärfe in Abhängigkeit vc>tl der Obi ektweite außer von der Brennweite
im besonderen von der relativen öffnung des Objektivs ab. Es ist bekannt, daß bei
gleicher Brennweite und Objektweite die Tiefenschärfe mit kleiner werdender Blendenöffnung
des Objektivs zunimmt, weil sich die Lichtstrahlen bei der kleineren Blende unter
einem spitzeren Winkel schneiden, so daß die die Konturenschärfe des Bildes bestimmenden
Zerstreuungskreise kleiner werden.
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Die Erhöhung der Tiefenschärfedurch Abblenden hat, sofern diese Methode
bei im Verhältnis zur Objektivbrennweite beachtlich großen Unterschieden der Objektivweiten
überhaupt zum Ziel führt, den Nachteil einer nicht immer in Kauf nehmbaren Lichtstärkenschwächung.
Es ist daher bereits vorgeschlagen
worden, zwei verschieden weit
entfernte Objekte dadurch auf ein und derselben Bildebene scharf abzubilden, daß
mittels einer zusätzlichen Linse oder eines zusätzlichen Hohlspiegels, das eine
der beiden Objekte in die dem anderen Objekt entsprechende Einstellebene des gemeinsamen
Aufnalimeobjektivs abgebildet wird.
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Ein weiterer, nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag ging
auch schon dahin, das A useinanderfallen der Brennpunkte für zwei verschiedenfarbige,
z. B. blaue und rote Strahlen bei chromatisch unterkorrigierten Objektiven oder
Zusatzlinsen für,die gleichzeitige Scharfabbildung von zwei verschieden weit entfernten
Objekten nutzbar zu machen, indem die beiden verschieden weit entfernten Objekte
verschiedenfarbig beleuchtet -werden und zur Abbildung ein Linsensystem mit einer
solchen chromatischen Dispersion verwendet wird, daß die Differenz der B ildebenen
der beiden Objekte gerade durch dieFokusdifferenzwiederausgeglichen wird.
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Schließlich ging ein gleichfalls nicht zum Stand der Technik gehörender
Vorschlag dahin, das chroma-tisch unterkorrigierte Linsensystein durch ein Mehrfarbenfilter,
-raster od. dgl. zu ersetzen, durch das die Brennweiten. der durch sie hindurchgehenden
Spektrumstrahlen geändert werden. Dieser Vorschlag beruht auf der physikalischen
Erscheinun- der Veränderun- der Liltweglänge beim Durchgang durch ein Zwischenmedium.
Nimmt man beispielsweise ein blaues Filter von 4,3 mm und ein rotes von o.4 mm Stärke
an, so errechnet sieh bei einer für beide Filter gleichen Brechungszahl von 1,5
mm der reduzierte Lichtweg, zu 4,3 : 1,5 = 2,85 mm bzw. zu
o,4 : 1,5 = 0,27 min, d.h. derWeg derblauenStrahleil ist um
2,85-0,27
= ?-,58 mm gegenüber dem der roten Strahlen verlängert, so
daß die bildseitige Schnittweite der ZD blauen Strahlen um diesen Betrag größer
ist als die I der roten. Befindet sich nun das rote Strahlen aussendende Objekt
in i in Abstand und das die blauen aussendende in io m Abstand vom Objektiv, so
werden die der Brennweite von 5 cm für das Objek-
tiv entsprechenden
Bildweiten von 52,6o mm und von 50,25 Mm auf 52,6o + o,27 bzw. auf
5o,25 + 2,58,
d. h. praktisch auf 52-,85 mm für beide
Objekte einheitlich verlängert, womit die gleichzeitige Scharfeinstellung von zwei
gleichzeitig auf derselben z# el Bildebene aufzunehmenden Objekten, die sich in
verschiedenen Abständen vom Objektiv befinden, möglich geworden ist.
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Die Erfindung nimmt hier ihren Ausgangspunkt und betrifft eine Erweiterung
der als nicht zum Stand der Technik gehörend bezeichneten Vorschläge in mehrfacher
Hinsicht. Zunächst soll das Verfahren nicht auf die Scharfabbildung von zwei in
verschiedenen Abständen vom Objektiv befindlichen Objekten beschränkt sein, wie
es bei den gemachten Vorschlägen der Fall ist. Gemäß der Erfindung wird vielmehr
darüber hinaus die Lehre gegehen zu einer beliebigen Regelung der Tiefenschärfe
von beliebig vielen auf derselben Bildebene gleichzeitig beliebig scharf aufzunehmenden,
Objekten, die sich als solche oder in ihren einzeInenTeilen in gleichen und/oder
verschiedenen Abständen vom Objektiv befinden. Von besonderer Bedeutung ist hierbei
der Fall der Beeinflussung der -Abbildunb-sschärfe, vorzugsweisedieUnterdrückung
derScharfabbildung einzelner den an sich scharf abzubildenden Einzelheiten benachbarter
Objektteile bei gleichzeitiger Scharfabbildung wieder anderer, hiervon weiter entfernter
Objekte, sei es nach rückwärts oder insbesondere nach vorn. Die Bedeutung dieser
Maßnahme für die Bildaufnahme- und Wiedergabetechnik braucht nicht im einzelnen
erörtert zu werden.
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Die Lösung dieser Aufgaben bietet nach der Erkenntnis der vorerwähnten
Problemstellungen an Hand der bereits bei der Scharfabbildung von zwei sieh in verschiedenen
Abständen vorn Objektiv befindlichen Obj ekten vorgeschlagenen grundsätzlichen Lösungsmittel,
die als solche nicht Gegenstand der Erfindung sind, keine unvorhersehbaren oder
nicht zu überwindenden Schwierigkeiten, denn. durch Dimensionierung der erwähnten
Mittel für den Tiefenschärfenabgleich bei dem denAusgangspunkt für die Erfindung
bildenden Verfahren, z. B. der wirksamen Dicken der gegebenenfalls aus farbigen
Schichtträgern mit auswechselbar nachgeschalteten Plangläsern bestehenden Filter
läßt sich ohne weiteres jede beliebige Lichtwegänderung entsprechend der zu regelnden
Tiefenschärfen erreichen. Außerdem kann ohne weiteres auch ein drei oder beliebig
viele Spektrumfarben enthaltendes Filter verwendet werden und dessen Farben den
verschiedenen Aufnahmeobjekten zugeordnet werden bzw. umgekehrt.
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Zur Erhöhung der Wirksamkeit empfiehlt es sich hierbei, die Objektfarben
bzw. die Filterfarben einerseits und die Farbempfindlichkeit des Aufliahmematerials
andererseits aufeinander abzustimmen. Da, photographische Objektive üblicherweise
nur für einen bestimmten Spektralbereich korrigiert sind, so ist selbstverständlich
bei Verwendung von außerhalb dieses Bereiches liegenden Farbanteilen des Spektrums
auf den Einfluß der Fokusdifferenz sowohl für sich als auch in Verbindung mit der
Farbenempfindlichkeit des Aufnahmematerials Rücksicht zu nehmen, dessen Auflösungsvermögen
möglicherweise innerhalb des Spektralbereiches mehrere Maxima und Minima aufweist.