DE3037543C2

DE3037543C2 - Verfahren und Schaltung zum richtigen Belichten eines Films

Info

Publication number: DE3037543C2
Application number: DE3037543A
Authority: DE
Inventors: Mamoru Aihara; Tsuyoshi Ina Nagano Matsuura; Yoshio Hachioji Tokyo Nakajima; Yutaka Takahashi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE3037543A1; JPS5652730A; US4363541A; JPS6212904B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfuhren zum richtigen Belichten eins Films in einer Kamera gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I sowie eine Belichtungssteuerschaltung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Es ist bekannt, zum richtigen Belichten eines Filmes vor der Aufnahme mittels einer Liphtmeßschaltung die Helligkeit des aufzunehmenden Objekts festzustellen und den gemessenen Wert in Form eiicr Analogspannung oder digital zu speichern und gegebenenfalls anzuzeigen. Die erforderliche Belichtungszeil wird entweder über Stellglieder eingestellt oder bestimmt sich nach Auslösung des Verschlusses durch Integratoren, die mit einer bestimmten Zeitkonstanten einen Spannungsanstieg bis zu einem Wert bewirken, der dem gemessenen Wert entspricht. Bei digitalen Einrichtungen erfolgt ein entsprechendes Hochzählen eines Zählers. Derartige Verfahren und Schaltungen sind beispielsweise beschrieben in iler DE-OS 2340 380 und in der DE-OS 2S33 064.

Die DE-OS 28 43941 befaßt sich mit einer Schaltung für die Belichtungsmessung bei Fotoapparaten, bei der ebenfalls die Belichtungszeit durch Helligkeiismcsung vor der eigentlichen Belichtung festgestellt wird. Abhängig ob eine sehr niedrige oder sehr hohe Beleuchtungsstärke vorliegt, werden von dem einfallenden LichtmeLlsignal unterschiedlich viele Verstärker wirksam gemacht. was unterschiedlichen Beleuchtungsbcreichen entspricht. Hierdurch läßt sich der richtige Belichtungswert genauei feststellen.

Die DE-AS 27 49 725 beschreibt eine Warneinrichtung für falsche Belichtung bei einer Kamera, bei der ein von der Filmempfindlichkeit abhängiges erstes Spannung·. signal mit einem zu der Lichtmenge, die auf den Film fällt, proportionales zweites Spannungssignal verglichen wird. Ein Diskriminator stellt die Differenz zwischen den Werten der beiden Signale fest, mit deren I IiIIe der I-O]C-

graf die erfolgte Belichtung in Abhängigkeit von der Größe der Differenz identifizieren kann. Bei dieser bekannten Einrichtung wird eine Echtzeitbelichtungsmessung vorgenommen, die jedoch nicht zur Steuerung der Belichtungszeit verwendet wird.

Bei längeren Belichtungszeiten, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit dem Fotografieren bei Mikroskopen auftreten, kann es vorkommen, daß ein Objekt bei sehr schwacher oder sehr starker Beleuchtung aufgenommen werden mui?. Unter diesen Bedingungen wird das von Bunsen und Roscoe aufgestellte Reziprozitätsgesetz nicht erfüllt, was eine entsprechende Korrektur notwendig marin. In einem solchen Falle nimmt die Belichtungszeit zu, wodurch es notwendig ist, eine voraussichtliche Belichtungszeit und den Belichtungszeitrest zu berechnen und anzuzeigen. Nach dem Stand der Technik existiert keine Einrichtung, die eine exakte Anzeige einer selchen Belichtungszeit in digitaler Form ermöglicht.

Wenn die Belichtungszeit aus den genannten Gründen zunimmt, kann es sein, daß sich die Helligkeit eines Aufnahmegegenstandes während des fotografischen Aufnahmevorgaiigcs häufig ändert. Auch in diesem Falle ist es notwendig, daß eine genaue voraussichtlich Beücntungszeit und der Belichtungszeitrest berechnet werden. Bei veränderlicher Beleuchtung ist jedoch eine herkömmliehe fotografische Vorrichtung, die einen gespeicherten Lichtmeßwert benutzt, nicht in der Lage, eine exakte Anzeige der voraussichtlichen Belichtungszeit zu liefern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum richtigen Belichten eines Films in einer Kamera sowie eine Belichtungssteuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die nicht nur eine exakte Bestimmung, sondern auch eine exakte Steuerung der richtigen Belichtungszeit bei längeren Belichtungszeiten und gegebenenfalls sich ändernder Beleuchtung des Aufnahmegegenstands ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 bzw. eine Belichtungssteuerschaltung gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 3.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besieht darin, daß durch die wiederholte Bestimmung der Helligkeit eines Aufnahmegegenstandes eine tatsächliche Echtzeit-Lichtmessung erfolgt und daß ein sehr breiter Bereich von Belichtungszeiten mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann.

Außerdem können Filmempfindlichkeitsdaten oder Korrekturfaktoren zum Korrigieren der Abweichung vom Reziprozitätsgesetz eingegeben werden, um eine exakte Berechnung einer voraussichtlichen Belichtungszeit oder des Restes einer Belichtungszeit zu ermöglichen. Der Lichtmeßbereich ist vergrößert.

Ausführungsbeisoiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild ener prinzipiellen Auslührungsform einer Belichtungssteuerschaltur.g,

Fig. 2 eine grafische Darstellung einer voraussichtli- bo chen Belichtungszeit, einer äquivalenten Belichtungszeit und des Belichtungszeitrestes als Funktionen der Beleuchtungsstärke und der Zeit.

Fig. 3 ein Schaltbild einer Belichtungssteuerschaltung gemäß einer Ausführungsform.

Fig. 4 ein Diagramm dereine Fotografische Aufnahmebedingung darstellenden Verteilung der Schwärzung einer Probe.

Fig. 5 eine grafische Darstellung der Ausgangsspannung der in Fig. 3 dargestellten Integrierschaltung als Funktion der Zeit,

Fig. 6 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Filmempfindlichkeit, der Belichtungszeit, der Beleuchtungsstärke und der Kapazität des Integrierkondensators, und

Fig. 7 bis 11 grafische Darstellungen der Arbeitsweise in den einzelnen, in Fig. 1 dargestellten Bereichen. Gemäß Fig. I wird das Bild eines Aufnahmegegenstandes 1 durch ein nicht dargestelltes optisches System, beispielsweise ein Objektiv, und einen Verschluß 2 hindurch auf einen Film 3 projiziert.

Die Helligkeit des Aufnahmegegenstandes 1 wird durch eine fotoelektrische Umwandlungsschaltung4 mit einem fotoelektrischen Meßgrößenumformer, ζ. Β. einer Silizium-Fotodiode bestimmt, welche ein zur Helligkeit proportionales elektrisches Signal erzeugt und an eine Rechenschaltung 5 abgibt. Das Ausgangssignal der Umwandlungsschaltung 4 hat gewöhnlich die Form einer integrierten Spannung, die von einer n-dit dargestellten Integrierschaltung erzeugt wird, welche »-inen Fotostrom aus dem Meßgrößenumformer integriert, und die dem Produkt Beleuchtungsstärke und Zeit oder der vorgenommenen Belichtung entspricht.

Während eines fotografischen Aufnahmevorganges wird von der Rechenschaltung 5 ausgehend von der Belichtung eine zur Erzielung einer gewünschten Belichtung erforderliche voraussichtliche Belichtungszeit errechnet. Sodann wird eine äquivalente Belichtungszeit bestimmt, welche die zum Zeitpunkt der Bestimmung der voraussichtlichen Belichtungszeit abgelaufene Belichtungszeit darstellt, und von der voraussichtlichen Belichtungszeit subtrahiert, um den Belichtungszeitrest abzuleiten. Der Zeitpunkt, in dem der Belichtungszeitrest Null erreicht, wird festgestellt. Sodann wird ein Belichtungsendesignal erzeugt, um den Verschluß 2 zu schließen und so die Belichtung zu beenden. Dabei wird die von der Rechenschaltung 5 gerechnete voraussichtliche Belichtungszeit einer Subtrahierschaltung 6 zugeleitet. Die Rechenschaltung 5 gibt auch Zeitdaten, welche den Zeitpunkt angeben, '.n dem die voraussichtliche Belichtungszeit bestimmt worden ist. an eine weitere Rechenschaltung7 ab, welche die äquivalente Belichtungszeit errechnet und dann der Subtrahierschaltung 6 zuleitet. Die Suotrahierschaltung 6 subtrahiert dann die äquivalente Belichtungszeit von der voraussichtlichen Belichtungszeit, um den Belichtungszeitrest abzuleiten, der einer Nullwert-Detektorschaltung 9 und einer Anzeigeeinrichtung 8 zugeleitet wird. Letztere zeigt dann die verbleibende Belichtungszeit an. Die Nullwert-Detektorschaltung 9 überwacht den von der Subtrahierschaltung 6 gelieferten Belichtungszeitrest, um den Zeitpunkt festzustellen, in dem er NuI! irreicht. Sobald der Nullwert erfaßt wird, erzeugt die Nullwert-Detektorschaltung 9 ein Verschlußschließsignal und sendet es iiner Verschlußsteuerschaltung 10. Diese hat beim Niederdrücken eines Verschlußauslöseknopfes ein Verschlußöffnungssignal erhalten und folglich ist der Verschluß 2 offen gehalten. Wenn der Verschlußsteuerschaltui.g 10 in der vorstehend beschriebenen Weise das Verschlußschließsignal von der Nullwert-Detektorschaltung 9 zugeleitet wird, schließt sie den Verschluß 2 und beendet so einen fotografischen Aufnahmevorgang.

Die Beziehung zwischen der voraussichtlichen Belichtungszeit, der äquivalenten Belichtungszeit und dem Belichtungszeitrest sowie Gleichungen für die Ableitung dieser Zeiten werden nun anhand Fig. 2 beschrieben.

Unter der Annahme, daß die Belichtung zum Zeitpunkt Z₀ ausgelöst wird, soll eine voraussichtliche Belichtungszeit 7",(Z_m) im Zeitpunkt i_m berechnet werden.

Im allgemeinen besteht unter gegebenen Aufnahmebedingungen zwischen der Belichtungszeit T und der Belichtungsstärke L folgende Beziehung:

7"=Z (I)

worin K eine Konstante darstellt.

Wird die Beleuchtungsstärke im Zeitpunkt /„, mit L[IJ bezeichnet, dann ist unter allgemeinen fotografischen Aufnahmebedingungen eine voraussichtliche Belichtungszeit T_e(tJ durch die folgende Gleichung bestimmt:

" UtJ

(2)

Da Mcii die nc!cuL'hiuii{!.viiüi kr 1. H) ciiib|iicc!iciui der Kurve A ändert, ändert sich auch die voraussichtliche Jo Belichtungszeit 7",(Z₁₁₁) mit der Änderung der Zeit i„. Erfindungsgemiiß wird eine äquivalente Belichtungszeit zur Zeit i„ abgeleitet. Hierzu wird eine Belichtung L[IJ im Zeitpunkt t_m (schraffierte Fläche in Fig. 2) bestimmt und durch die Beleuchtungsstärke Lii„) im Zeitpunkt t„ dividiert. Der Quotient stellt eine äquivalente Belichtuncszeit 7"_t (Z₁₁₁) dar. also:

Der Belichtungszeilrest Ί _R{i^) ergib! sich durch Subtraktion der äquivalenten Belichtungszeit T_t{i_m) von der voraussichtlichen Belichtungszeit T₄Ai_n,)- Mit anderen Worten:

J5

liiij L[IJ

(4)

Gemäß der Erfindung wird die voraussichtliche Belichtungszeit während des Belichtens sequentiell abgeleitet. Werden die in jedem Augenblick herrschende Beleuchtungsstärke mit L[I₁). Hi₂) ... L[t„) und die dazwischenliegenden Zeitintervalle mit Af₁. Af, ... A/_m bezeichnet, läßt sich die Gleichung (4) folgendermaßen umschreiben:

T_Rii_m)= T₁AiJ-

UiJ

(5)

50

Ein Signal, das den in der vorstehend beschriebenen Weise abgeleiteten Belichtungszeitrest T_R{tj darstellt, wird sequentiell an die Anzeigeeinrichtung 8 gemäß Fig. 1 abgegeben und liefert eine Anzeige in beispielsweise der Form 00 Minuten 00 Sekunden. Gleichzeitig wird das Signal auch der Nullwert-Detektorschaltung 9 zugeleitet, welche den Zeitpunkt feststellt, in dem der Belichtungszeitrest ungefähr Null erreicht, und daraufhin ein Belichtungsendesignal erzeugt und es der Verschlußsteuer- to schaltung 10 zusendet. Wie weiter oben schon erwähnt, schließt die Verschlußsteuerschaltuns 10 den Verschluß 2 abhängig vom Belichtungssignal, um die Belichtung zu beenden.

Da die Belichtungszeit gemäß der Erfindung auf Echt- _bi zeitbasis ermittelt wird, kann eine richtige Belichtung unter Berücksichtigung einer Änderung der Helligkeit des Aufnahmegegenstandes bestimmt werden. Außerdem kann während des fotografischen Aufnahmevorganges der Relichtungszekrest angezeigt werden, der. wie sich aus Vorstehendem ergibt, unter Berücksichtigung der Helligkeit des Aufnahmegegenstandes bestimmt w ird und daher sehr genau ist.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der gesamten Anordnung einer fotografischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung mit einem Mikroskop.

Die in Fig. 3 durch einen mit gestrichelten Linien gezeichneten Block dargestellte fotoelektrisch? Wmwandlungsschaltung 4 enthält als MeBgrößenumformer eine Silizium-Fotodiode 11. deren Anode an Masse .tnge schlossen ist. Die Kathode der Fotodiode 11 1 st mit einem Eingang eines Operationsverstärker 13 verbunden, der ein Bauteil einer Intcgrierschaltung 12 darstellt. Der andere Eingang des Operationsverstärkers 13 is! .111 Masse angeschlossen. Die Integrierschi'ltung 12 hat feiner einen ! liiüpt- oder !esters !Wgricrk;:r:dc:;-.;:!;:r !6. dir .".· demeinen Eingang und zum Ausgang des Operationsverstärkers 13 parallelgeschaltet ist und zu dem im Nebenschluß mehrere Reihenschaltungen liegen, die je einen Schalter 15.-1 und einen Integrierkondensator 14 I. .-men Schalter 15B und einen Integrierkondensator 14Λ b/w einen Schalter 15i" und einen Intergrierkonden^ihir Mi enthalten. Im Nebenschluß zum Hauptinteguerkondcnsator 16 liegt auch eine Reihenschaltung aus einem U 1-derstand ;7 und einem Schaller 18. Durch selektives Betätigen der Schalter 15.-I. 15/i und 15Γ läßt sich jeder der zusätzlichen Integrierkondensatoren 14 ■!. 14/? und 14('mil dem Hauplintegrierkonder.sator 16/usammcnschaiten. Der Ausgang des Operationsverstärkers 13 lsi über einen Widersland 22.-I mit einem Eingang eine-. Operationsverstärkers 22 verbunden, dem an seinem anderen Eingang eine Bezugsspannung zugeführt v\ ird. wodurch der Operationsverstärker 22 zusammen mit dein Widerstand 22A als Spannungsvergleicher 21 wirkt, der die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 13 mit der Bezugsspannung vergleicht. Der Ausgang des (>peralionsverslärkers 22 ist an eine Zentraleinheit IZE) 27 angeschlossen, die ein Bauteil einer Rechen<!euerschaltung 26 darstellt.

Die Rechensteuerschaltung 26 umfaßt ferner Dekoder Rastglieder 28. 29. 30. und 31. einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 33. einen Adressendekoder 32. eine Anzeigetreiberschaltung 34. eine Anzeigeeinrichtung 39. eine Druckertreiberschaltung 35 und einen Drucker 36. Die Zentraleinheit 27 hat einen Speicher zum Speichern eines Programmes und einen Puffer- oder Zwischenspeicher zum Speichern von Daten und läßt sich ohne weiteres in Form eines üblichen Mikrorechners verwirkliuien. Mit Steuerung durch das Programm sendet die Zentraleinheit 27 eine Adresse und Daten über den Adressendekoder 32 zu den Dekoder/Rastgliedern 30 und 31. wodurch letzteren von außen zugeführte verschiedene Informationen entweder durch den Direktzugriffsspeicher 33 und den Adressendekoder 32 oder direkt in die Zentraleinheit 27 eingegeben werden können. Die zugeführten Informationen werden zusammen mit Informationen aus dem Operationsverstärker22 verarbeitet. Durch Senden eines Steuerbefehls an die Dekoder Rastglieder 28 und 29 ist die Zentraleinheit 27 ferner in der Lage, die Schalter 15/i. 15ß. 15C und 18 sowie einen weiter unten näher beschriebenen Bezugsspannungsgenerator 23 zu betätigen. Außerdem sendet die Zentraleinheit 27 einen Steuerbefehl und verschiedene, von ihr berechnete Daten an die Anzeigetreiberschaltung 34 und die Druckertreiberschaltung35 und ermöglicht auf diese Weise, daß solche Daten

oder Informationen von der Anzeigeeinrichtung39angezeigt oder vom Drucker 36 ausgedruckt werden.

In der Integrierschaltung 12 sind die Schalter 15.4. 15fl. ISCund 18 alt Relaisschalter (mit nicht dargestellten Spulen) oder als CMOS-Analogschalter ausgeführt, die abhängig von einem Steuerbefehl betätigt werden, den die Zentraleinheit 27 über das Dekoder Rastglied 28 sendet >■; J der selektiv einen oder mehrere Schaltertrciber 20.4 bis WD betätigt, die in einer Schaltertreiberschaltung 19 enthalten sind. Beim selektiven Zusammenschalten der Imtegrierkondensatoren 14.4. \4P und 14C mit der Inlegrierschaltuni! 12 wird das Integrierintervall geändert, um. wie weiter unten näher beschrieben, die Bestimmung der voraussichtlichen Belichtungszeit innerhalb kür/ei ,τ Zen zu ermöglichen. Wenn der Schalter 18 ti geschlossen lsi, läßt sich die integrierte Spannung an den Integrierkondensatoren 14.4. 14/i und 14C und am llatiplintegrierkondensator 16 über den Widerstand 17 .ihlnhiviv

Der Operationsverstärker 22 erhält an seinem anderen :o Eingang vom Bezugssp.mnungsgenerator 23eine Bezugsspannung. so daß die Ausuansspannung des Operationsverstärkers 13 der Intergrierschaltung 12 mit der Bezugs- '- ⁼ spannung verglichen werden kann. Der Bc/ugsspannungsgenerator 23 enthält einen Digital-Analog-L'ni- :ί wandler 25. der über das Dekoder Rastglied 29 von der Zentraleinheil 27 Informationen in digitaler Form über eine Bezuusspannung erhall und diese Information in ein entsprechendes analoges Signal umwandelt. Das analoge Signal wird dem anderen Eingang des Operalionsverstär- ]o kers 22 iber Schalter 24.4 bis 241) zugeführt, die ebenfalls als Relaisschalter (mit nichtdargeslelllen Spulen) oder als CMOS-Analogschalter ausgebildet sind. Auch die Schaller 24.4 bis 24/) werden abhängig von einem Sleiieisignal betätigt, das von der Zentraleinheit 27 über ii das Dekoder Rastglied 28ausgesendet wird. Die Schalter 24.4 bis 24C werden in einer Weise betätigt, die dem Schließen der Schall er 15.4 bis 15 P in der integnerNthai-Hinu 12 entspricht, so daß eine Bezugsspannung, die einem oder mehreren bestimmten Integrierkondensaloren 14.4 bis 14Centspricht, welche mit dem Operationsverstärker 13 zusammengeschaltet ist bzw. sind, aus dem Bezugsspannungsgenerator 23 dem Operationsverstärker 22 zugeführt wird. Der Schalter 24 D ist zum Zuführen einer Bezugsspannung zum Operationsverstärker 22 geschlossen, wenn der Hauplintegrierkondensator 16 allein mit der Integrierschaltung 12 zusammengeschallcl ist.

Ferner sendet die Zentraleinheit 27 einen Steuerbefehl an die Verschlußtreiher- bzw. Verschlußsteucrschaltung 10. um das Öffnen und Schließen des Verschlusses 2 zu steuern. Ein weiteres Steuersignal wird von ihr an eine Filmtransport-Steuerschaltung 38 abgegeben, um den Transport des Films 3 durch eine automatische FiImtransportvorrichtung 37 zu steuern.

Die Dekoder Rastglieder 30 und 31 haben mehrere Eingangsklemmen 30 A bis 30 H bzw. 31.4 bis 31G für die Weitergabe verschiedener Eingabedaten an die Zentraleinheit 27. um die Einstellung verschiedener fotografischer Aufnahmebedingungen zu ermöglichen. Diese Ein- «> gabedaten werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Filmempfindlichkeit ASA — Diese Information wird über die Eingangsklemme 30,4 eingegeben und stellt die Filmempfindlichkeit nach ASA eines benutzten Films 3 dar. Filmempfindlichkeiten im Bereich von ASA 6 bis ASA 6400 können eingegeben werden.

Korrekturfaktor für die Dichte- oder Schwärzungsver-(eilung einer Probe. SC — Diese Information wird über die Hingangskiemine 30 B eingegeben und stellt einen Korrekturfaktor dar, der benutzt wird, um richtige Belichtung eines Aufnahmegegenstandes zu ermöglichen, wenn dessen Beleuchtungsstärke bei das gesamte Gesichtsfeld erfassender Lichtmessung größer oder kleiner ist als die des Gesichtsfeldhintergrundes. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel hat das Gesichtsfeld /-'einen Hintergrund B von einer Beleuchtungsstärke L₁ und einer Fläche W₁. Eine Anzahl η Gegenstände Q₁,(i = 1. 2. . .n) haben Beleuchtungsstärken L_2i und Flächen K',,. Die Gesamtfläche W und die Gcsamtbclcuchtungsstärke /., lassen sich dann folgendermaßen bestimmen:

IC= II', t- V ||-

L_r = l._tW_x + Y L₁₁- W₁₁

~I

I-, W

/.,If, + V

Angenommen, daß /.,, an jeder Stelle den gleichen Wen /., hat und die Gesamtfläche der Aufnahmegegenstände gleich Ii^-, ist..so kann die Gleichung (8) folgendermaßen umschrieben werden:

L₁W₁

Il

De; Korrekturfaktor .SC für die richtige Belichtung eines Aufnahmegegenstandes von der Beleuchtungsstärke /., ist aeceben durch

ST= '>= "'^Ll

L ί.,ΙΓ,+Ζ.,11',

Betrieb:-.;!!'! MD - Diese Information wird an der Hingangsklemme 3OC" eingegeben und gibt an. ob mit automatischer oder manueller Einstellung fotografiert wird.

Korrekturkonstanle für die Abweichung vom Rez.iprozitäisgesetz. RP - Diese Information wird an der Eingangsklemme30 D eingegeben. Das Reziprozitätsgesetz wird bei sehr kleiner oder sehr großer Lichtintensität nicht erfüllt, bei der die relative Empfindlichkeil des Films herabgesetzt ist. Die Nichterfüllung dieses Gesetzes ist typisch beim Fotografieren mit Blitzlicht, wenn während einer kurzen Zeitspanne mit einer starken Funkenlichtquelle belichtet wird, beim Fotografieren des nächtlichen Sternenhimmels mit langer Belichtungszeit durch ein astronomisches Teleskop hindurch oder beim Fotografieren einer Probe bei schwacher Beleuchtung und langer Belichtungszeit durch ein Mikroskop hindurch. Insbesondere beim Fotografieren eines Gegenstandes mit sehr heller oder sehr schwacher Beleuchtung, die eine Belichtungszeit kleiner als 1/1000 Sekunde oder größer als eine halbe Sekunde erfordert, ist die Reaktion des Films dem Produkt der Beleuchtungsstärke und der Belichtungszeit oder der Belichtung nicht proportional, wodurch die Erzielung eines Lichtbildes mit richtiger Schwärzung verhindert wird. In diesem Falle muß die Abweichung vom Reziprozitätsgesetz korrigiert werden.

Die Abweichung vom Reziprozitätsgesetz ist von der Art oder Sorte des benutzten Films abhängig. Wenn eine korrigierte Belichtungszeit mit T'_r und eine Belichtungszeit in einem Bereich, in dem die fotochemische Reaktion des Films zur Belichtung proportional ist. oder in einem

nachfolgend als linearer Bereich bezeichneten Bereich, in dem das Reziprozitätsgesetz Gültigkeit hat, mit T'_e bezeichnet werden, dann ist die Beziehung zwischen den beiden Parametern folgende:

In dieser Gleichung sind beide Parameter α und ji von der Filmsorte uohängige Konstanten und entsprechen daher den Korrekturfaktoren. Zwar können die Korrekturfaktoren ι und β der Vorrichtung direkt eingegeben werden, jedoch werden bei der dargestellten Ausführungsfonn zur Vermeidung von Schwierigkeiten in der Praxis die Werte der Korrekturtaktoren im internen Speicher der Zentraleinheit 27 entsprechend den einzelnen Filmen gespeichert; durch die Eingabe von Daten. welche die benutzte Filmsorte angeben, wird die Zentraleinheit 27 in die Lage versetzt, den dem benutzten Film entsprechenden Korrekturlaktor 2 oder ji zurückzuho-

Ausgleichsfaktor für Filmforniat. S - Diese lnfornuition wird an der Eingangsklemme 30 £ eingegeben. Wird beispielsweise der 35-mm-Film als Basis oder Einheil gewählt, dann beträgt der Ausgleichsfaktor für den Blownie-Film vom Format 6 χ 9 cm 6,3, für den 16-mm-FiIm dagegen 0.3. Auf diese Weise wird ein Ausgleichslaktor für die unterschiedliche Größe oder das unterschiedliche Format des benutzten Films eingegeben. Da es jedoch in der Praxis umständlich ist, einen Ausgleichsfaktor S abhängig vom Format des benutzten Films einzugeben, wird die benutzte Filmsorte spezifiziert, um die Ableitung eines entsprechenden Ausgleichsfaktors zu ermöglichen.

Handbetrieb-Belichtungszeit 7_V( - Dieselnformation wird an der Eingangsklemme 30/eingegeben und wird zum Einstellen einer Belichtungszeit benutzt, wenn ein manueller Aufnahmebetrieb gewählt ist.

Blitzlichtaufnahme FS Diese Information wird an der Eingangsklemme30(7 eingegeben, um für eine Blitzlichtaufnahme eine Belichtungszeit von beispielsweise 100 Mikrosekunden automatisch einzustellen. Im Bedarlsfall läßt sich jedoch eine gewünschte Belichtungs/ei: an der Eingangsklemme JDF eingeben, die zur Eingabe der Handbetrieb-Belichtungs/eit T_M dient.

Intervallmesser-Steuerdaten IT - Diese Information wird an der Eingangsklemme 30 H eingegeben und wird -»5 benutzt, um einen Intervallmesser so voranzustellen, daß er bei jeder Benutzung eines langen 35-mm-Films oder einer Laufbildkamera die Anzahl der in einem gegebenen Zeitintervall aufgenommenen Bildlängen aufweist.

Die vorstehend genannten Informationen oder Daten werden dem Dekoder, Rastglied 30 zugeführt und beziehen sich hauptsächlich auf fotografische Aufnahmebedingungen. Es werden nun Informationen bzw. Daten beschrieben, die dem Dekoder/Rastglied31 zugerührt werden und hauptsächlich Steuerbefehle an die Rechensteuerschaltung 26 betreffen.

Startbefehl ST - Diese Information wird an der Eingangsklemme 31A eingegeben und löst die Betätigung der fotografischen Vorrichtung aus.

Stoppbefehl SP — Diese Information wird an der Eingangsklemme31 B eingegeben und beendet die Betätigung der fotografischen Vorrichtung. Der Stoppbefehl kann nach der Weitergabe des Startbefehls und während des Ablaufes einer fotografischen Aufnahme ausgegeben werden, wenn aufgrund der Feststellung, daß an einer b5 oder mehreren der Eingangsklemmen 3OA bis 30 H falsche Daten eingegeben worden sind, die Betätigung der fotografischen Vorrichtung rasch gestoppt werden soll.

Alternativ läßt sich der Stoppbefehl in einem gegebenen Zeitintervall nach der Eingabe des Startbcfehls eingeben. so daß, wenn ein manueller Aufnahmebetrieb gewählt ist. eine Aufnahme innerhalb einer vorbestimmten Belichtungszeit gemacht werden kann.

Transportbefehl WF - Diese Information wird über die Eingangsklemme 31 C an die Zentraleinheit 27 geleitet, welche die Filmtransport-Steuerschaltung38 betätigt, so daß die automatische Filmtransportvorrichtung 37 eingeschaltet wird, um den Film 3 weiterzutransportieren. Ein automatischer Filmtransport findet nach Belichtung jeder Bildlänge statt und wird auch beim anfänglichen Einlegen eines Films in die Kamera benutzt, um einen mehreren Bildlängen entsprechenden Filmstartstreifen aufzuwickeln.

Fixierbefehl für automatische Belichtung. AL — Be der Eingabe dieser Information an der Eingang<klemmc 31 D wird das erste Bild mit automatischer Belichtung ....tv.~«.-.™.«~« · a ■», .%;>.» ..«.ι .i;.. ......Ut'.ii.·.··*.i.m n.i.i...

werden untt-rhalb denselben Belicht unjsbedingungen wie das erste Bild aufgenommen. Der Fixierbefehl für automatische Belichtung AL wird bei der Herstellung einer Fotomontage benutzt und läßt sich beispielweise beim Fotografieren mit einem Mikroskop anwenden. !5 wenn eine Aufnahme von größerer Ausdehnung als d.'.s Gesichtsfeld durch Verstellen des Mikroskop-Obiekttisches unter Beibehaltung der festgelegten Vergrößerung des Objektivs gemacht werden soll. Wenn ein solcher Aufnahme\ organe mil automatischer Belichtung stattin findet, wird jedes Bild mit der richtigen Belichtung aulgenommen: der Zweck einer Fotomontage ist jedoch. Bilder auf der Basis der Helligkeit eines als Bezugsdatum gewählten bestimmten Gesichtsfeldes aufzunehmen, um llelligkeitsunlerschiede in der Probe festzustellen Hierbei ist der Fixierbefeh! für automatische Belichtung !/ \on besonderem Nutzen.

Lesebefehl für die tatsächliche Belichtungszeit. IR
Diese an der Eingangsklemme 31 Feingegebene Information wird zum Lesen der tatsächlichen Belichtungszeit benutzt, die an der Anzeigeeinrichtung39 angezeigt werden soll. Die Rechcnsteuerschaliung26 besiiir^it die tatsächliche Belichtungszeit zwischen dem Offnen und Schließen des Verschlusses2. Wann immer der Lesebefehl ER eingegeben wird, kann diese tatsächliche Belichtungszeit an der Anzeigeeinrichtung39 angezeigt werden.

Probenummer SM — Diese Information wird an der Eingangsklemme31 Feingegeben und gibt die Nummer der gerade fotografierten Probe an.

Druckbefehl P - Bei der Eingabe dieser Information an der EingangskIemme3I G erteilt die Zentraleinheit 27 der Druckertreiberschaltung35 einen Druckbefehl, wodurch verschiedene Daten, darunter die Probenummer, die echte Belichtungszeit, und die Kennzeichen des benutzten Films 3. ausgedruckt werden.

Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Informationen bzw. Daten werden über die Eingangsklemmen 30 A bis 30 H und 31 A bis 31 G und die Dekoder. Rastglieder 30 und 31 in die Zentraleinheit 27 eingegeben, die ihrerseits aufarund dieser Daten die verschiedenen Einrichtungen der fotografischen Vorrichtung steuert.

Die Arbeitsweise ist folgende: Wenn der Startbefehl Srder Zentraleinheit 27 über die Eingangsklerr.me31 A zugeführt wird, betätigt die Zentraleinheit 27 die Verächlußsteuerschaltung 10, um den Verschluß 2 zu öffnen und somit einen fotografischen Aufnahmevorgang auszulösen. Der fotoelektrische Meßgrößenumformer 11 der fotoelektrischen UmwandlunESschaliuna4 bestimmt

-»o

das von einem Aufnahmegegenstiind kommende Licht und gibt seinen Fotostrom an die Ir.tegrierschaltung 12 ab.Diese integriert den Fotostrom durch eine ausgezahlte Zusammenschaltung des Hauptintegrierkoodensutorslo und der zusätzlichen Integrierkondensaioren \4A. 14ß und 14C. Die integrierte Spannung wird dem Spannungsvergleicher 21 zugeführt und von ihm mit der vom Bezugsspannungsgenerator 23 gelieferten Bezugsspannung verglichen. Wenn dieser Vergleich ergibt, daß die integrierte Spannung die Bezugsspannung übersteigt, to ändert der Operationsverstärker 22 sein Ausgangssignal, das an die Zentraleinheit 27 abgegeben wird. Die Änderung des Ausgangssignals ermöglicht es der Zentraleinheit 27. die Belichtungszeit zu erkennen.

Es werden be: der dargestellten fotografischen Vorrichtung eine voraussichtliche Belichtungszeit und der Beliciitungszeitrest während der Belichtung sequentiell berechne; und angezeigt. Es wird nun die Berechnung der voraussichtlichen Belichtungszeit und des Beliehtungs-/eitrestes beschrieben. 2"

Es ist notwendig, daß die Durchführung der Berechnung der voraussichtlichen Belichtungszeit und des Belichtungszeitrestes innerhalb einer verkürzten Zeitspanne dadurch ermöglicht wird, daß die zusätzlichen Integrierkondensatoren 14.-1. 14B und 14C in der Integrierschallung 12 sequentiell umgeschaltet werden und entsprechend der Schaltung der Integrierkondensaloren 14.-I bis 14 C in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 auch die vom Bezugsspannungsgenerator23 gelieferte Bezugsspannung unter Berücksichtigung der Filmempfindlich- in keil, der Beleuchtungsstärke und anderer Faktoren geändert wird. Die Ableitung der Belichtungszeit innerhalb einer verkürzten Zeilspanne wird durch Herabsetzen der von den Integrierkondensatoren 14.-) bis 14C und 16 der Integrierschaliung 12 gebildeten effektiven Kapazität erreicht, um den Zeitpunkt zu bestimmen, in dem die integrierte Spannung die Bezugsspannung erreicht. Geinäli der vorstehenden, in) ZusuiViiVicnhung mit rig. i und 2 gigebenen Beschreibung des prinzipiellen Lösungsgedankens der Erfindung steht die Belichtungszeit Fmitder *o Beleuchtungsstärke L nach der Gleichung (1) in Beziehung. Inder Praxis muß die Belichtungszeit jedoch unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des benutzten Films bestimmt werden. Wird die Filmempfindlichkeit nach ASA mit ASA₀. der Ausgleichsfaktor für das Film- « format mit S₀ und der Korrekturfaktor für die Schwärzungsverteilung der Probe mit SC₀ bezeichnet, läßt sich die Gleichung (1) folgendermaßen umschreiben:

ⁿ (11)

T=-χ

L * ASA₀ χ 5C₀

schaltung 12 über der Zeit ι linear zunimmt. Die Zeit T_lt, welche die Ausgangsspannung V benötigt, um eine Bezugsspanniing !'„ zu erreichen, stellt eir.e richtige Belichtungszeit dar. Die Kapazität C der Integrierschaltung 12 und die Bezugsspannung V_R lassen sich so wählen, daß ausgehend von den Gleichungen (11) und (1?) die folgende Gleichung gilt:

"~Ϊ^Χ ASA₁₁X SCO

_kk S₀

/ ' .1.Vl₁, χ .VC_n

= ^il _]" (13)

Mit anderen Worten, die obige Gleichung läßt sich foluendermaßen modifizieren:

Angenommen, die Belichtungszeit Γ stellt eine Belichtungszeit T₁ im linearen Bereich dar. In der Integrierschaltung 12 sind ein oHer mehrere Integrierkondensatoren zugeschaltet, um eine Kapazität C zu erzeugen, und es sei angenommen, daß der fotoelektrische Meßgrößenumformer der Umwandlungsschaltung4 einen Strom I = kL (worin k eine Konstante ist) erzeugt, der zur Beleuchtungsstärke L, die an dem von der Fotod-ode 11 gebildeten Meßgrößenumformer auftrifft, proportional bO ist. Wenn der Strom / der Intergrierschaltungl2 zugeführt wird, erzeugt er eine Ausgansspannung V nach der Gleichung

v.l.

(12)

t. ι a = λ ν /\ χ

S_n A S. I₀ χ .VC_n

Diese Beziehung ist in Fig. 5 grafisch dargestellt und zeigt, daß die Ausgangsspannung V aus der Intererier-Aus der Gleichung (13) ergibt sich, daß die Zeit, die \on der Ausgangsspannung der Integriersch.ilturh! U benötigt wird, um die Bzugsspannung I_R zu erreichen, bei kleinerem Betrag der Kapazität C kürzer ist. Daher läßl sich bei einer größeren Länge der Belichtungszeit eine reduzierte Kapazität des Integrierkondensators wählen, wodurch ein bestimmbarer Zeitbereich festgelegt wird. Die gewählte Kapazität und die festgelegte Zeit werden zum Ableiten einer voraussichtlichen Belichtungszeit benutzt.

Es wird nun ein Verfahren zum Berechnen einer voraussichtlichen Belichtungszeit durch sequentielles Wählen der Kapazität des Integrierkondensators beschrieben. Wie weiter oben schon erwähnt, werden die lntegrierkondensaioren durch selektives Zuschalten der Schalter ISA bis 15C entsprechend einem von der Zentraleinheit 27 gelieferter¹. Steuersignal gewählt. Die Kapazität wird sequentiell von einem größeren nach einem kleineren Wert geändert. Die Kapazitäten '"er Integrierkondensatoren werden so zusammengefaßt, daß sich verschiedenen Filmempfindlichkeitsbereichen entsprechende Kapazitäten ergeben.

In Fig. 6 ist die Beziehung zwischen de< Film, empfindlichkeit, der Kapazität des oder der lntegrierkondensatoren. die Belichtungszeit und die Beleuchtungsstärke grafisch dargestellt. In diesem Diagramm ist die Filmempfindlichkeit sowohl mit ASA-Wcnen als auch mit einer nachfolgend als /15/f-Filmempfindlichkeit genannten modifizierten Filmempfindlichkeitsbezeichni/ng angegeben, die durch Korrigieren des ASA-Wertes mit dem Korrekturfaktor für die Schwärzungsverteilung der Probe SC und dem Filmformat-Ausgleichsfaktor S erhalten worden ist und von 1,5 bis 25 600 reicht. Links an der Ordinate ist die Belichtungszeit von 1 125 Sekunde bis 2,37 Stunden aufgetragen, und die Beleuchtungsstärke L ist durch Linien dargestellt, die von rechts nach links schräg nach oben verlaufen. Jede Linie gibt einen konstanten Wert der Beleuchtungsstärke L an, wobei die oberste Linie die größte Beleuchtungsstärke L_max und die unterste Linie die kleinste Beleuchtungsstärke L_mi„ darstellt. Das Diagramm ist in mehrere Bereiche A_x bis A₅ aufgeteilt, die durch jede gewählte Kombination der Integrierkondensatoren 14A bis 14C und 16 in der Integrierschaltung 12 gemäß Fig. 3 festgelegt werden können. Der Bereich A₁ entspricht einer /IS^-Filmempfindlichkeit von 1,5 bis 200, einer Beleuchtungsstärke von L_n^_x bis L₁ und einer Belichtungszeit von

1/125s bis l/2s. Der Bereich A₂ entspricht einer ASA-Filmempfindlichkeit von 1,5 bis 200, einer Beleuchtungsstärke vor. L₄ bis L₅ und einer Belichtungszeit von 1/2 s bis 1 min. Der Bereich A₃ entspricht einer ASA-¥\hnempfindlichkeit von 1,5 bis 200, einer Beleuchtungsstärke von L₆ bis L₁^_n und einer Belichtungszeit von 1 min bis 100 min. Der Bereich A_x entspricht einer ASA-Vümempfindlichkeit von 200 bis 25600, einer Beleuchtungsstärke von L₂ bis L₃ und einer Belichtungszeit von 1/125 s bis 1/2 s. Der Bereich A₅ schließlich entspricht einer /IS^-Filmempfindlichkeit von 200 bis 25600, einer Beleuchtungsstärke von L₁ bis A-i» und einer Belichtungszeit von 1/2 s bis 2 min.

Im Diagramm ist auch eine bestimmte Kombination der Integrierkondensatoren 14A, 14B, 14Cund 16 angegeben, die in einem bestimmten Bereich A₁ bis A₅ benutzt wird. Wenn die Kapazität der Integrierkondensatoren 14.4,145,14Cund 16 mit C₁. C₂, Q, und C₄ bezeichnet wird, steuert die Zentraleinheit 27 die Kombination der Integrierkondensatoren der Integrierschaltung 12 in der Fig. 6 dargestellten Weise, im einzelnen werden folgenden Kombinationen benutzt: C₁ +C₄ für den Bereich A,, C₁ + C₄ für den Bereich A₂, C₄ allein für den Bereich .-I₃, C₃+ C_A für den Bereich /I₄ und C₄ allein für den Bereich A₅. Beispiel: C₁+C₄ = CISmF, C₂ + C_t = 720OpF. C₃+ C^ = \500pF. C₄ = 6OpF. Für dieses Beispiel ergeben sich dann folgende Verhältnisse:

(15)

30

C₄:C₄=1:-

(16)

Aus Fig. 6 ergibt sich, daß die Zentraleinheit 27 bei einer /JS/l-Filmempfindlichkeit im Bereich von 1.5 bis jj 200 die Zusammenschaltung von Integrierkondensatoren in der Integrierschaltung 12 sequentiell von C₁ + C₄ über C, + C₄ nach C₄ steuert, um eine voraussichtliche Belichtungszeit zu bestimmen. Im Bereich 200 bis 25600 der /15.4-Filmempfindlichkeit wird die Kapazität zum Bestimmen einer voraussichtlichen Belichtungszeit von Cj + C₄ nach C₄ sequentiell geändert. Eine solche Änderung der Kapazität des Integrierkondensators wird durch selektives Betätigen der Schalter 15.4 bis 15Cmit Steuerung durch die Zentraleinheit 27 durchgeführt. Angeuommen. an der Eingangsklemme 30/4 wird als Daten für die ^S/I-Filmcmpfindlichkeit der Bereich 1,5 bis 200 eingegeben: die Zentraleinheit 27 cchließt dann zuerst den Schalter 15 Λ über das Dekoder/Rastglied 28 und an den Schaltertreiber 20 A. wobei der Integrierkondensator 14/4 zum Ein- und Ausgang des Operationsverstärkers 13 parallclgcschaltet wird, um eine zusammengesetzte Kapazität C₁ + C₄ zu erzeugen, die dem Bereich A _x entspricht. Wenn eine integrierte Spannung mit dieser Kapazität die Bezugsspannung nicht innerhalb von 0.5 Sekünden erreichen kann, wird dies von der Zentraleinheit 27 festgestellt, die dann den Schalter 18 über das Dekoder/Rastglied 28 und die Schaltertreiberschaltung 19 schließt, wodurch die Inegrierkondensatoren 14-4 und 16 über den Schulter 18 und den Widerstund 17 entluden werden. Dann öffnet sie den Schalter ISA und schließt stattdessen den Schalter 155. um mit den Integrierungskondensatoren 14 5 und 16 eine zusammengesetzte Kapazität C₂ + C₄ bereitzustellen, die dem Bereich A₂ entspricht, wodurch ein neuer Integriervorgang ausgelöst t,·; wird. Wenn vom Bereich A₁ auf den Bereich A₁ umgeschaltet wird, ändert sich die Kapazität C_x + C₄ nach C₂ + C₄. Unter Berücksichtigung der Kapazitätsverhältnisse ergibt sich, daß die Kapazität C₂ + Q entsprechend der Gleichung (15) um den Faktor 25 kleiner ist als die Kapazität C₁ + C₄. Wenn beim Integrieren die verringerte Kapazität benutzt wird, nimmt folglich die integrierte Spannung 25mal rascher zu als vorher und erreicht das Bezugsspannungsniveau früher. Daher kann eine so bestimmte Belichtungszeit mit 25 multipliziert werden, um eine talsächliche, voraussichtliche Belichtungszeit bereitzustellen. Wenn die integnerte Spannung das Bezugsspannungsniveau im Arbeitsbereich A₂ nicht innerhalb 2,4 Sekunden erreicht oder die Bezugsspannung nach einer Minute, gleich 25 mal 2,4 Sekunden, nicht erreicht, um eine tatsächliche Belichtungszeit darzustellen, erfolgt zur Lichtmessung eine nochmalige Umschaltung des Arbeitsbereiches in der oben beschriebenen Weise von A₂ nach A₃, wodurch entsprechend Gleichung (15) die Kapazität um den Faktor 3000 weiter reduziert wird. Für die /IS^-Filmempfindlichkeit von 200 bis 25600 wird dasselbe Verfahren angewandt.

Die Bezugispannung wird so eingestellt, daß sie für den /io/i-Wcf i 200 und die Beleuchtungsstärke L_x in den Arbeitsbereichen A_x bis A₃ von einer integrierten Spannung in 0,5 s erreicht wird. Bei dieser Bezugsspar.nung ergibt sich für die Beleuchtungsstärke L₂ und den ASA-Wert 200 eine Belichtungszeit von 1/125 Sekunde. In den Arbeitsbereichen A₄. und A₅, wird die B^zugsspannung so eingestellt, daß sie von der integrierten Spannung bei der Beleuchtungsstärke L₂ und dem ASA-Wen 2Οθ1η Μ 25 Sekunde und bei der Beleuchtungsstärke L₃ und dem ASA-Wen 25600 in 0,5 Sekunden erreicht wird. Jedoch wird in den Arbeitsbereichen .4, und .4₄ unter der Annahme, daß C₁ + C₄ φ C₃ + C₄, die Bezugsspannung so eingestellt, daß der Bezugswert V_R, für einen .4S.4-Wert kleiner als 200 (ASA,) und der Bezugswert I'_RV, für einen ASA-Wen nicht kleiner als 200 (ASA₁₁) die folgende Gleichheitsbedingung erfüllen:

C₃ + CJj»-.j₁ (C_x +C₄) χ ASA₁.

Unter Berücksichtigung des dynamischen Bereiches der Lichtmessung ergibt sich aus Fig. 6, daß die im Bereich A_x bestimmbaren maximalen und minimalen Beleuchtungsstärken L_max und L_x in einem Verhältnis gleich 2.5 χ 10² stehen, wogegen das Verhältnis zwischen den im Bereich A_A bestimmbaren maximalen und minimalen Beleuchtungsstärken L₂ und L₃ gleich 8 χ K)¹ ist. Dar. Verhältnis der im Gesamtbcrcich bestimmbaren maximalen und minimalen Beleuchtungsstärken L_m„_t und /._m,„ ist mit (25600 χ 2): (50 χ 1/125)= 1.28 χ 10' sehr groß. Theoretisch beträgt das Verhältnis der längsten zur kleinsten Belichtungszeit (2.37 χ 60 χ 60): (I 125) =10 χ Ι0\ Praktisch ist jedoch eine Belichtungszeit über /wei Stunden bedeutungslos, und daher wird die maximale Belichtungszeit T'_max gleich 100 Minuten gewählt. Wie weiter oben erwähnt, ist die bei einer Blit/Iichtaufnahme benutzte Belichtungszeit T₁ gleich 100 Mikrosekunden. Wird dieser Wert als kürzeste Belichtungszeit gewühlt, dann ist T„_uJT_f mit 8.5 χ I0"⁷ ebenfalls sehr groß. Auf diese Weise läßt sich der dynamische Bereich der durch Lichtmcssung bestimmbaren Beleuwhtungsstiirkc ebenso wie die Belichtungszeit stark erweitern bzw. verlängern.

Die in Fig. 6 grafisch dargestellten Daten sind in der nachstehenden Tabelle tabellarisch aufgeführt, in der die voraussichtliche Belichtungszeit T,. des Lichtmcßvcrfahren. die Integrierzeit T, und die /um Berechnen der \oraussichtlichen Belichtungszeit 7", benutzte Gleichung .ils Funktion des Wertes der ^S/I-Filmempfindlichkcit. der Kapazität der Intcgricrschaltung 12 und der Arbeitsbe-

Tabelle 1	«Ο	Arbeits bereich	30' 37 543	Lichtmeß- verfahren	16	Gleichung für die Berechnung
*ASA* **/ASA χ SC\** ' S I	Kapazität des Integrier kondensators	■4,	voraussichtliche Belichtungszeit	direkte Integration Berechnung Berechnung	Integrierintervall τ	T_r- T_r--
1.5 bis 200	C,+ C^ C₄		T_r S 1/2s 1/2 see <T,S1 min 1 min< T_r g 100 min	direkte Integration Berechnung	T_r=.T_r£ l/2s 20ms< r_cg2,4s 20ms<r_iS2s	T_r-
200 bis 25600	C₃ + C₄	T_r ^ 1/2s I./2s< r,. S 2min	r_c = r,g i/2s 20 ms < Γ < 4.8 s	= T₁ χ 25 = Γ, χ 3000
		= Γ. χ 25

reiche /1, bis A_s dargestellt sind. In dieser Tabelle isl in der Spalte »Lichtmeßvertahren« ein Hinweis »direkte Integration« gemacht, da es bei einer Belichtungszeit von weniger als 0,5 Sekunden sinnlos ist, eine voraussichtliehe Belichtungszeit oder den Belichtungszeitrest anzugeben, in einem wichen Falle wird keine Berechnung durchgelührt. sondern die direkte Integration angewandt. Bei einer Belichtungszeit größer als 0,5 Sekunden wird ein Integrierintervall durch Benutzen eines oder mehrerer Integrierkondensatoren von verringerter Kapazität bestimmt und eine voraussichtliche Belichtungszeit nach der angegebenen Gleichung aus dem IntegnierintervaU errechnet.

Anhand Fig. 6 und der vorstehenden Tabelle wird nun die Ableitung einer erforderlichen Belichtungszeit im linearen Bereich näher beschrieben. In Fig. 7 ist die Arbeitsv.eise im Bereich A_x dargestellt, wobei an der Ordinate sine integrierte Spannung Kund an der Abszisse die Zeit 1 aufgetragen sind. Da. wie weiter oben erwähnt, die Bezugsspannung im Verhältnis zu 5/ (.-1S.-1 + SC) bestimmt wird, ergibt sich für einen höheren .-15.4-\Vi;rtein kleinerer Bezugswert. Die Bezugswerte für die (ASA χ SCS)-Werte 1.5. 3.6 ... 199 sind mit P₁.,, V₃. V_h . .. K_iq<, bezeichnet. Für den {ASA χ SC/S)-Wert 1.5 erreicht die integrierte Spannung bei der maximalen Beleuchtungsstärke L_n^_1x den Bezugswert V₁ , in 1/4 Sekunde. Für den (ASA χ SC/S)-Wert 199 erreich die integrierte Spannung bei der Beleuchtungsstärke L₁ den Bezugswert V₁₉₉ in 0.5 Sekunden. Für den (ASA χ 5CS)-Wert 50 erreicht die integrierte Spannung bei der maximalen Beleuchtungsstärke L_mu> den Bezugswert l\_n in i 125 Sekunde. Wenn eine Aufnahme bei der maximalen Beleuchtungsstärke L„_ax mit einem (ASA χ SCiShWert größer als 50 gemacht wird, erreicht die integrierte Spannung den Bezugsweri in weniger als ΙΊ25 Sekunde. In diesem Falle ist die Betätigung des Verschlusses 2 in einem entsprechenden Zeitpunkt möglich; da jedoch der Verschluß ?. bei Aufnahmen mit dem Mikroskop selten nach einer kürzeren Zeitspanne als 1/125 Sekunde geschlossen wird, kann dem Benutzer für das Zeitintervall kleiner ;ils 1/125 Sekunde ein Warnsignal gegeben werden. Wenn ein solches Warnsignal gegeben wird, kann der Film durch einen anderen von geringerer Empfindlichkeit ersetzt oder die Beleuchtungsstärke herabgesetzt werden. Gemäß Fig, 7 findet im Bcrcigh Mi kein? direkte Lichtmessung statt, so daß die lk'lichtung in dem Zeitpunkt unterbrochen werden kann, in dem die integrierte Spannung den Bezugswert erreicht. Folglich wird in diesen Bereich der Belichtungszeitrest nicht angezeigt.

Fig. S verdeutlicht die Arbeitsweise in den Bereichen A₁ und A₁. Wenn die integrierte Spannung den Bezug-ϊ-wert nicht in 0.5 Sekunden, der durch Lichtmessung ermittelten Zeit, erreicht, sendet die Zentraleinheit 27 über das Dekoder/Rastglied 28 der Schaltertreiberschairung 19 ein Signal zum Schließen des Schalters 28, wocidrch die Integrierkondensatoren 14A und 16 in kürzerer Zeit entladen werden. Anschließend veranlaßt sie das Öffnen der Schalter 15.-1 und 18 und das Schließen des Schalters 15 B, wodurch die Integrierkondensatoren 14 B und 16 eingeschaltet werden. Auf diese Weise wird eine zusammengesetzte Kapazität C₂ + C₄ erhalten, deren Größe gleich 1/25 der zusammengesetzten Kapazität C, +C₄ ist. Demgemäß nimmt die integrierte Spannung 25mal rascher zu als vorher. Für den {ASA χ SC/S)-Wert 3 kann angenommen werden, daß eine Integralion im Bereich A₂ es ermöglicht, daß der Bezugswert V₃ nach T₁ Sekunden erreicht wird. Die Belichtungszeit T, ist gleich T₁ χ 25. Es ist unnötig. Umstände zu berücksichtigen, in denen im Arbeitsbereich A₁ gemäß Fig. 8 der Bezugswert innerhalb 20 M illisekunden erreicht wird, weil für T₁ = 20 ms die voraussichtliche Belichtungszeit T, gleich 20 χ 10"³ χ 25 = 0,5 Sekunden ist, was anzeigt, daß eine direkte Lichtmessung im Bereich A₁ stattfindet. Wenn der (ASA χ SC/S)-Wert mit 1,5 gewählt wird, wird der Bezugswert V_x ₅ bei der Beleuchtungsstärke L₄ gerade in 20 Millisekunden erreicht, so daß die maximale Beleuchtungsstärke im Bereich A₁ L₄ ist. Wenn der (ASA χ SC/ S)-Wert gleich 199 gewählt wird, erreicht die integrierte Spannung bei der Beleuchtungsstärke L₅ den Bezugswert in 2,4 Sekunden. In diesem Falle ist die Belichtungszeit T, gleich 2,4 χ 25 = 60 Sekunden oder 1 Minute. Folglich ist die Belichtungszeit 7",, die im Bereich A₁ bestimmt werden kann, W2 Sekunde< T,Sl Minute.

In Fig. 9 ist die Arbeitsweise in den Bereichen A_x. A₂ und A₃ dargestellt. Aus Fig. 8 ergibt sich, daß bei einer kleineren Beleuchtungsstärke als L₅ die internierte Spannung den Bezugswert V₁₉₉ nicht in 2,4 Sekunden ab dem Auslösen des Integrirtionsvorganges erreichnen kann, wenn die Aufnahme mit dem (ASA χ SC/S)-Wert 199 gemacht wird. In diesem Falle wird der Schalter 18 wieder geschlossen, damit die Ladung der Integrierkondensatoren 14 B und 16 rasch abgeführt wird, und danach werden die Schalter 155 und 18 geöffnet, wodurch das Einschalten allein des Integrierkondensators 16 ermöglicht wird. Die sich ergebende Kapazität C₄ ist um den Faktor 3000 kleiner als C₁ + C₄. Wenn der Bezugswert innerhalb 20 Millisekunden ab der Auslösung des Integrationsvorganges erreicht wird, kann die Lichtmessung im Bereich A₂ zu Ende geführt werden. Folglich kann die Lichtmessung zwischen der maximalen Beleuchtungsstärke L₆ und der minimalen Beleuchtungsstärke L₁₁₁₁-, im Bereich A₃ durchgeführt werden. Da in der Praxis die längste Belichtungszeit gleich 100 Minuten = 6000 Sekunden gewählt wird, beträgt das maximale Integrierin-

tervall T_e im Bereich A₃ 2 Sekunden. Es kann sein, daß der Bezugswert innerhalb des dem Bereich A₃ zugeordneten Integrierintervalls abhängig von der ^S/4-Filmempfindlichkeit und der herrschenden Beleuchtungsstärke nicht erreicht wird; in einem solchen Fall kann jedoch der Benutzer durch ein Warnsignal auf den unzureichenden Wert aufmerksam gemacht warden.

Fig. 10 verdeutlicht den Lichtmeßvorgang im Bereich A_A, der bei einer Aufnahme mit einem (ASA χ SC/ S)-Wert nicht kleiner als 200 als erster gewählt wird. Wenn ein (ASA χ SC/S)-Wert nicht kleiner als 200 gewählt wird, wird der Schalter 15 C geschlossen, wodurch die Integrierkondensatoren 14 C und 16 eingeschaltet werden. Die zusammengesetzte Kapazität ist gleich C₃ + C₄. Im Bereich Α_Λ wird die direkte Lichtmessung is vorgenommen. Das maximale Integrierintervall beträgt jedoch 0,5 Sekunden wie im Bereich A_x. Im Arbeitsbereich A_x wird der Bezugswert K₁₀₀ für den (ASA χ SC/ S)-WeH = 200 bei der Beleuchtungsstärke L₁ in 1/125 Sekunden erreicht. Für ASA χ SQS = 25600 wird der Bezugswert V_lt._MQ bei der Beleuchtungsstärke L₃ in 0,5 Sekunden erreicht.

Fig. 11 verdeutlicht den Integrationsvorgang im Bereich A₅. Wenn als Ergebnis der Lichtmessung im Bereich Α_Λ der Bezugswert nicht in 0,5 Sekunden erreicht wird, wird der Schalter 18 zum Entladen der Integrierkondensatoren 14C und 16 geschlcisen und danach werden die Schalter 15C und 18 geöffnet, um eine Integration mittels des Integrierkondensators 16 allein im Bereich A_% zu ermöglichen. Wie schon erwähnt, ist die Kapazität C* des Intergrierkondensators 16 um den Faktor 25 kleiner u.s die zusammengesetzte Kapazität C₃ + C₄. Da die maximale Belichtungszeil für einen (ASA χ SC/S)-Wert gleich oder größer als 200 mit 2 Minuten oder 120 Sekunden gcwähK ist, beträgt im Bereich A_s das maximale Integrierintervall T, 4.8 Sekunden. Bei einem (ASA χ SC/S)-Wert 200 wird bei der Beleuchtungsstärke L_min der Bezugswert durch Integrieren über 4,8 Sekunden erreicht. Wenn der Bezugswert innerhalb 20 Millisekunden erreicht wird, ist die Lichtmessung im Bereich A_A möglich und folglich ist der Grenzwert die Beleuchtungsstärke L₁ für den (ASA κ SC/S)-Wert 200. Im Bereich A₅ beträgt die voraussieht liehe Belichtungszeit T_e das 2iifache des Integrierintervalls T_c.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß sich die Rechensteuerschaltung 26 benutzen läßt, um durch automatisches Ein- und Ausschalten von Integrierkondensatoren abhängig von der /IS/l-Filmenipfindlichkeit. von Filmmerkmalen wie der Korrekturfaktor Sc oder der Ausgleichsfaktor S und von der Beleuchtungsstärke abzuleiten, wobei diese Informationen oder Daten in die fotografische Vorrichtung eingegeben werden, bevor ein fotografischer Aufnahmevorgang stattfindet. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Möglichkeil, daß. wenn die integrierte Spannung den Bezugswert im Bereich A₁ erreicht, der Schalter 18 zum Entladen der Integrierkondensatoren 14B und 16 sofort geschlossen und danach zum erneuten Auslösen des Integrationsvorganges geöffnet wird. Dies kann für die Zeitdauer der t>o Belichtung wiederholt werden.

Bei der Ableitung des Belichtungszeitrestes T_R zum Zwecke seiner Anzeige wird eine äquivalente Belichtungszeit T_E von einer voraussichtlichen Belichtungszeit r„ die sequentiell errechnet wird, subtrahiert. Die Ableitung des Belichtungszeitrestes T_R geschieht nach der Gleichung (5). Wenn jedoch die Integrierschaltung 12 und der Spannungsvergleicher 21 benutzt werden, kann der zweite rechte Term der Gleichung (5) nicht direkt erhalten werden. Da jedoch K= L(Q ■ T(t,) = L(tJ ■ T(t_m), läßt sich die Gleichung (5) folgendermaßen umschreiben:

In dieser Gleichung stellen T_r(tJ eine voraussichtliche Belichtungszeit im Zeitpunkt t_m, 7",(^) eine im Zeitpunkt t,, /, ... abgeleitete voraussichtliche Belichtungszeit und Δ/, Intervalle t₂ —1₁, t₃ —1₂ ... dar. Der Rest der Belichtungszeit T_t(tJ im Zeitpunkt i„ läßt sich dahet errechnen.

Die dargestellte Ausführungsform nimmt auch eine Korrekiur der Abweichung vom Reziprozitäisgesetz vor. die nur bei einer längeren Belichtungszeit durchgeführt werden kann. Somit wird die Abweichung vom Reziprozitätsgesetz in den Bereichen A₁ und Α_Λ nicht korrigiert. Die direkte Lichtmessung wird in diesen Bereichen bezugsfrei durchgeführt, und deshalb kanii keinerlei Korrektur der Abweichung vorgenommen werden. Dementsprechend wird die Korrektur in den Bereichen A₂. A₃ und A_s vorgenommen. In diesen Bereichen läßt sich der durch die Gleichung (18) dargestellte Belichtungszeitrest T_R(i_m) für die Vornahme der Korrektur errechnen, und eine korrigierte voraussichtliche Belichtungszeit T'_r(i_m) kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

r_r = zT_riijß (19)

Als Ergebnis der Korrektur läßt sich daher der Belichtungszeitrest T'_K(i_m) folgendermaßen ausdrücken:

Tkuj = r_ruj- Σ ^Ττ·η\^χί». ⁽²⁰⁾

i=i ·Λ·,ι

Im Vorstehenden wurde beschrieben, wie der Belichtungszeitrest während einer Aufnahme des Aufnahmegegcnslandes I von der Anzeigeeinrichtung 8 sequentiell angezeigt werden kann. Die Anzeige kann nach jeder Lichtmessung aktualisiert werden oder der Belichtungszeitrest kann während der sequentiellen Berechnung abhängig von einem Zeilwerk gesendeten Signal allmählich verkleinert werden, 'n diesem Falle ist es möglich, daß eine Anzeigeeinrichtung für den Belichtungszeilrest eine größere Länge angibt. Nach dem fotografischen Aufnahmevorgang kann die tatsächliche Belichtungszeit angezeigt werden. Hierzu wird der Lesebefehl für die tatsächliche Belichtungszeit an der Eingangsklemmc 31 F. de> Dekoder/Rastgliedes 31 eingegeben. Wenngleich bei der beschriebenen Anordnung einer der Integrierkondensatoren normalerweise eingeschaltet ist. können alle Kondensatoren ein- und ausgeschaltet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, mehrere Kondensatoren selektiv hintereinander- oder parallelzuschalten, um die Zeitkonsliintc des Integriitionsvorgiinscs zu iindern,

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum richtigen Belichten eines Films

in einer Kamera bei längeren etwa über 0,5 see dauernden Belichtungszeiten unter Messen des in die Kamera einfallenden, die Objekthelligkeit darstellenden Lichts während der Belichtung und unter Vergleichen einer von der Objekthelligkeit abhängigen elektrischen Spannung mit einer von den Parametern des to benutzten Films abhängigen Bezugsspannung, dadurch gekennzeichnet, daß während des Bdichtungsvorgangs die Objekthelligkeit wiederholt in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen gemessen wird, die wesentlich kürzer als die Gesamtbelichtungszeit sind, !5 daß aus jeder Messung eine voraussichtliche Gesamtbelichtungszeit neu berechnet wird, daß diese mit einer äquivalenten Belichtungszeit verglichen wird, die in dem gleichen Zeittakt wie die voraussichtiiche GesamtbeJicbtungszeit bestimmt wird und sich aus der vom Beginn der Belichtung bis zum Ende des Zeitintervalls der jeweiligen Messung erfaßten Gesamtlichtmenge bezogen auf die Beleuchtungsstärke zur Zeit der Messung ergibt, und daß bei Übereinstimmung der berechneten Gesamtbelichtungszeit mit der äquivalenten Belichtungszeit zur Beendigung des Belichtungsvorgangs ein Verschlußsignal erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die äquivalente Belichtungszeit von der jeweils berechneten voraussichtlichen Gesamtbelichtungszeit subtrahiert und die Differenz angezeigt wird.

3. Belichtungssteuerschitltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch ί %xlcr 2 mit einer das von einem fotoelektrischen Meßgrößenumformer entsprechend der jeweils einfallenden Lichlmenge abgegebene Signal empfangenden Integrierschaltung, deren Ausgangssignal einer Vergleicherschaltung zugeführt wird, an der die von den Parameter des be- -to nutzten Films abhängige Bezugsspannung anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Integrierschaltung (12) durch eine Rechenschaltung (5.27) derart verringerbar ist. daß das Integrationsintervail für die jeweils einfallende Lichtmenge mehr- *5 fach kürzer als die abgelaufene Belichtungszeit ist. daß die Rechenschaltung (5, 27) das jeweilige Ausgangssignal der Intergrierschaltung (12) für die wiederholte Berechnung der voraussichtlichen Gesamtbelichtungszeit verwendet und auch die jeweilige M äquivalente Belichtungszeit bestimmt und daß eine Subtrahierschaltung (6) vorgesehen ist. die die äquivalente Belichtungszeit von der voraussichtlichen Gesamtbelichtungszeit abzieht und an die ein Nulldetcktor zum Auslösen einer Kameraverschlußsteuerschaltung bei im wesentlichen auf Null zurückgegangener Differenz dieser Zeiten angeschlossen ist.

4. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung (12) mehrere Integrierkondensatoren (14.4. 14 5, 14C: 16), die von der Rechensteuerschaltung (26) zur Kapazitätsänderung selektiv zusammenschallbar sind, und einen Bezugsspannungsgenerator (23), der von der Rechenschaltung (5, 27) für eine unterschiedliehe Bezugsspannung (V_R) einstellbar ist. aufweist.

5. ßelichtungssteiierschaUung nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung (8) zum Anzeigen des Belichtungszeitrestes vorgesehen ist.

6. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Anzeigeeinrichtung (8) die Ergebnisse der von der Rechenschaltur.g (27) durchgeführten Berechnungen anzeigbar sind.

7. Belichtungssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Druckertreiberschaltung (35), die von der Reihenschaltung (27) verschiedene Ausgangsinformationen, einschließlich dem Rechenergebnis, erhält, und mit der ein Drucker (36) zum Ausdrucken verschiedener Ausgangsinformationen betätigbar ist.

8. Belichtungssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch eine Filmtransport-Steuerschaltung (38). die auf ein Ausgangssignal der Rechenschaltung (27) anspricht und mit deren Ausgangssignal eine automatische Filmtransportvorrichtung (37) zum automatischen Weitertransportieren eines Films (3) auslösbar ist.

9. Belichtungssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergteicherschaltung (21) einen Operationsverstärker (22) zum Vergleich des Ausgangssignals der Integrierschaltung (12) mit der Bezugsspannung ( V'_R) aufweist.