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Verfahren zur Steigerung ,der Lichtintensität in einer kinematographischen'Kamera
sowie Filmkamera mit Strahlungsteiler zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Steigerung der Lichtintensität in der Aufnahmeebene
einer kinematographischen Kamera sowie auf eine Filmkamera mit einem den Strahlengang
zwischen Aufnahmeobjektiv und Auffangebene aufspaltenden Strahlenteiler zur Durchführung
dieses Verfahrens.
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Bei einer bekannten Filmkamera dieser Art, wie sie in F i g. 1 der
Zeichnung dargestellt ist, wird die Strahlenaufteilung zwischen Aufnahmeobjektiv
l und Filmebene 2 (Schärfenebene) durch eine rotierende, verspiegelte Verschlußblende
3 herbeigeführt. Statt einer Spiegelblende erfüllt bei anderen einschlägigen bekannten
Kameras an dieser Stelle ein kontinuierlicher Strahlenteiler denselben Zweck. Der
von der Spiegelblende reflektierte Strahlengang hat eine resultierende Schärfenebene
4 (Luftbild). Das Luftbild 4 wird, wie gleichfalls in F i g. 1 beispielsweise
dargestellt, über einen weiteren kontinuierlichen Strahlenteiler 5 und je ein Zwischenabbildungssystem
6 bzw. 7 eine Mattscheibe 8 eines optischen Suchers bzw. einer Photokathode
10 einer Fernsehaufnahmeröhre 11 zugeleitet. Das optische Mattscheibenbild
wird über ein Okular beliebiger Vergrößerung 12 dem Beschauer 13 sichtbar
gemacht.
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Die Energie des hinter dem Aufnahmeobjektiv zur Verfügung stehenden
Lichtes verteilt sich dabei auf Filmbild, Fernsehröhre und optischen Sucher.
Da
die Spiegelblende zwei Funktionen erfüllen muß, nämlich einerseits den
Film während des Transportes abzudecken und während dieser Zeit das Licht in den
optischen Sucher sowie auf die Photokathode der Fernsehröhre gelangen zu lassen
und andererseits das Licht für die Belichtung des Filmes freizugeben, entstehen
Schwierigkeiten, das hinter dem Aufnahmeobjektiv zur Verfügung stehende Licht ohne
Verlust auszunutzen.
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Der Grund hierfür ist folgender: Die Fernsehröhre, welche üblicherweise
nach dem Zeilensprungverfahren arbeitet und damit wegen einer flimmerfreien Bildübertragung
die doppelte Bildfrequenz (50 pro Sekunde) in Halbbildern erzeugt, benötigt für
beide Halbbilder (beide Zeilengruppen) gleiche Lichtintensität. Diese gleichmäßige
Lichtintensität für beide Zeilengruppen erfordert auf dem spiegelnden Teil der Verschlußblende
(welcher für den Film einen Dunkelsektor darstellt) eine zeitlich und dadurch winkelmäßig
symmetrische Aufteilung dieses Sektors. Um diese Symmetrie für beide Halbbilder
zu erreichen, muß der Spiegelsektor in zwei einzelne symmetrische Spiegelsektoren
aufgeteilt werden, weshalb es erforderlich ist, den ganzen spiegelnden Sektor in
der Mitte schwarz abzudecken. Dieser schwarze Anteil des Spiegelsektors gefit:als
nicht auswertbarer Lichtverlust in die Gesamtlage ein. Er kann also weder für den
Film noch für: die Fernsehröhre noch für den optischen Sucher ausgenutzt werden.
Da dieser Schwarzanteil des Spiegelsektors, um die vorerwähnte Symmetrie zu erreichen;
genauso groß sein muß wie der Öffnungssektor für die Filmbelichtung, bleibt nur
die Wahl, den Belichtungssektor des Filmes auf Kosten der beiden spiegelnden Anteile
auf eine Mindestgröße zu bringen oder die beiden Spiegelsektoretr ruf Kosten des
Öffnungssektors für den Film größer zu machen: - -,. . ` Beispielsweise teilt sieh
die gesamte Phase eifies Bildablaufes folgendermaßen auf: Belichtungssektor für
den Film 100° und Dunkelsektor für den Film 260°. Diese 260° müssen, um zwei symmetrische
Spiegelsektoren zu erhalten, durch- einen Winkel von 100° in der Mitte schwarz abgedeckt
sein, so daß für beide Spiegelsektoren je ein Winkel von 80° übrigbleibt.
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Für die Lichtbilanz ergibt sich auch dann nichts anderes, wenn an
Stelle der Spiegelblende ein kontinuierlicher Strahlenteiler vorgesehen ist. Denn
der für die Belichtung des Filmes Zeitlich zu gewinnende Anteil geht während der
Belichtungsphase des Filmes je nach der prozentualen kontinuierlichen Aufspaltung
für die Intensität der Filmbelichtung verloren.
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Um ein möglichst helles Sucherbild und auf Grund der kleineren
Schärfentiefe eine uere Entfernungseinstellung zu erhalten, ist es bereits bekannt
gewesen, die größte Blendenöffnung des- Objektivs zu benutzen. Die Aufnahme erfolgte
dann mit entsprechend kleinerer Blendenbffnung. Dabei ist es aber erforderlich,
das Objektiv entsprechend der
größeren Öffnung der Blende so zu korrigieren,
daß auch bei offener Blende scharfe Aufnahmen gewährleistet .sind. Um diesen Nachteil-
zu vermeiden, ist es zur Erzielung eines hellen Sucherbildes ferner bekanntgewesen,
zusätzlich eine, über seine größte photographische korrigierte Übung vergrößerte;
ge-ringer korrigierte iaistelltüfnvorzusehen.
Die Erfindung
hat sich daher zur Aufgabe gestellt, trotz Versorgung mehrerer Lichtempfänger (z.
B.
Film, Fernsehröhre, optischer Sucher) aus einem einzigen Strahlengang eine
Verbesserung der Lichtintensität zu vermitteln, ohne die übrigen Lichtverbraucher
zu beschneiden, und es zu ermöglichen, von den Absorptions- und Reflexionsverlusten
in den Zwischenabbildungssystemen abgesehen, jeglichen Lichtverlust zu vermeiden.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe durch die Erfindung besteht in einem
Verfahren zur Steigerung der Lichtintensität in der Aufnahmeebene einer kinematographischen
Kamera, welches sich dadurch auszeichnet, daß erfindungsgemäß mit einem Objektiv
größerer Brennweite als normal ein Luftbild erzeugt wird, dessen Abbildung verkleinert
in der Aufnahmeebene der Kamera erfolgt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist
der Vorteil vermittelt, daß die von dem Aufnahmeobjektiv gleichen Bildwinkels, aber
größerer Brennweite aufgenommene Lichtmenge auf ein demgegenüber kleineres Filmbild
konzentriert wird, so daß die Lichtintensität für das Filmbild verstärkt ist. Wirtschaftlich
bedeutet dies, daß im Atelier erheblich an Energie für die Ausleuchtung der Szene
eingespart werden kann. Andererseits können bei gleicher Ausleuchtung der Szene
beispielsweise Farbaufnahmen gemacht werden, für welche die zur Verfügung stehende
Lichtmenge bei den bekannten Filmkameras nicht ausreicht.
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Die Erfindung hat ferner eine Filmkamera zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit einem den Strahlengang zwischen Aufnahmeobjektiv und Auffangebene
aufspaltenden Strahlungsteiler zum Gegenstand, welche sich dadurch auszeichnet,
daß als Aufnahmeobjektiv ein Objektiv mit einer Brennweite größer als normal vorgesehen
ist, welches bei Beibehaltung des Bildwinkels ein größeres Bildformat auszuzeichnen
gestattet, und daß der das Filmbild erzeugende Teilstrahlengang ein verkleinerndes
Zwischenabbildungssystem aufweist, so daß das Filmbild wieder die Normalgröße aufweist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
der andere Teil des aufgespalteten Strahlenganges der Photokathode einer Fernsehaufnahmeröhre
zugeführt, deren Bildformat zum Filmformat im umgekehrten Verhältnis des Verkleinerungsmaßstabes
des Zwischenabbildungssystems steht. Die durch die Erfindung vermittelte verbesserte
Lichtausbeute macht sich besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Farbfilmen
mit Filmkameras bemerkbar, die einen elektronischen Sucher mittels angebauter Fernsehkamera
aufweisen, mit deren Hilfe der Regisseur den Ablauf der Aufnahme überwachen kann.
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In weiterer Ausgestaltung des zuletzt erläuterten Erfindungsgedankens
sieht die Erfindung die Verwendung einer studiofähigen Fernsehröhre, eines Orthikons,
vor. Bei den bekannten Filmkameras ist diese Verwendungsmöglichkeit überhaupt nicht
gegeben. Es ergibt sich infolgedessen für die Erfindung der weitere Vorteil, daß
ein sendefähiges Fernsehbild vermittelt werden kann.
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Um den Vorteil einer solchen kombinierten Anlage voll zur Geltung
kommen zu lassen und Aufnahmen mit beliebiger Brennweite bei möglichst großer Szenenlänge
machen zu können; kann erfindungsgemäß das vor dem Strahlenteiler angeordnete Aufnahmeobjektiv
ein Objektiv veränderbarer Brennweite sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zweckmäßig die Verschlußblende
der Filmkamera als Spiegelblende ausgebildet und wirft während der Transportzeit
des Filmes das Licht außerdem in. ein optisches Suchersystem. Durch das Vorhandensein
des optischen Suchersystems ist die universelle Verwendung der kombinierten Film-
und Fernsehkamera noch besser herausgestellt, da dem die Kamera bedienenden Kameramann
außer dem Schirmbild des elektronischen Suchers wahlweise auch ein optischer Sucher
zur Verfügung steht, so daß den Belangen sowohl eines aus der klassischen Filmaufnahmetechnik
als auch eines aus der Fernsehtechnik kommenden Kameramannes Rechung getragen ist.
Dabei ergibt sich der besondere Vorteil, daß die Spiegelblende wie in einer normalen
Spiegelreßexfilmkamera und nicht wie bei den eingangs als bekannt vorausgesetzten
Filmkameras arbeitet, so daß der Lichtgewinn des intensivierten Filmbildes auch
dem optischen Sucher zugute kommt.
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Die Erfindung ist in der Beschreibung an Hand der Zeichnung in drei
verschiedenen Ausführungsformen beispielhaft erläutert. Die F i g. 2 bis 4 stallen
verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgedankens dar.
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Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist ein Aufnahmeobjektiv
14 vorgesehen, welches eine größere Brennweite als normal aufweist und infolgedessen
unter Beibehaltung des Bildwinkels ein größeres Bildformat auszeichnet. Ein kontinuierlicher
Strahlenteiler 15 spaltet den Strahlengang derart auf, daß ein Teil 16 desselben
auf die Photokathode 17 einer studiofähigen Fernsehröhre 18, z. B. ein Orthikon,
geleitet wird. Bei den eingangs als bekannt vorausgesetzten Filmkameras wurden derartige
studiofähige Fernsehröhren nicht verwendet.
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Der andere Teil 19 des aufgespalteten Strahlenganges erzeugt ein Luftbild
20, welches über das Zwischenabbildungssystem 21 einerseits der Filmebene
28 (Schärfenebene) und andererseits über eine Spiegelblende 22, eine Mattscheibe
23, ein weiteres Zwischenabbildungssystem 24, ein Luftbild 25 und
ein Okular 26 des optischen Suchers dem Beschauer 27 zugeleitet wird. Es ist aus
der Zeichnung ersichtlich, daß das vom Aufnahmeobjektiv ausgezeichnete Luftbild
20 erheblich größer als das Filmbild 28 ist; so daß die Lichtintensität
pro Flächeneinheit des Filmbildes besser ist, als wenn das erzeugte Luftbild
20 die gleiche Flächenausdehnung wie das zu erzeugende Filmbild hätte.
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Die Befolgung der erfindungsgemäßen Lehre setzt allerdings für das
soeben geschilderte Ausführungsbespiel ferner voraus, daß man sich vom Stand der
Technik insofern löst, als wegen der zwischengeschalteten Abbildungssysteme sowie
des Strahlenteilers die Laufrichtung des Filmes umgekehrt werden muß. Ferner muß
zwecks Wiederherstellung der Höhenrichtigkeit des Bildes für den optischen Sucher
eine nicht dargestellte Prismenanordnung und für die Fernsehröhre eine entsprechende
Vertauschung der Ablenkspulen vorgesehen werden.
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Während in der Ausführungsform gemäß F i g. 2 die Fernsehaufnahmeröhre
in der Verlängerung der optischen Achse des vor dem Strahlenteiler angeordneten
Aufnahmeobjektivs liegt und das verkleineraLe Zwischenabbildungssystem
21, das Bildfenster, des
Filmes und die Spiegelblende 22
im abgewinkelten Strahlengang 19 liegen, sieht die Ausführungsform der Erfindung
gemäß F i g. 3 vor, daß in der Verlängerung der optischen Achse des vor dem Strahlenteiler
29 angeordneten Aufnahmeobjektivs 30 auch das verkleinernde Zwischenabbildungssystem
31, die Spiegelblende 32 und das Bildfenster des Filmes bzw. die Filmebene 33 liegen,
während die Fernsehröhre 34 im abgewinkelten Strahlengang angeordnet ist. Auch bei
dieser Fernsehröhre handelt es sich um eine studiofähige Fernsehröhre mit einer
Photokathode 35, die in Übereinstimmung mit dem Luftbild 36 ein größeres Bildformat
als das hinter dem verkleinernden Zwischenabbildungssystem 31 erzeugte Filmbild
33 aufweist.
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Die Spiegelblende 32 lenkt das erzeugte Luftbild 36 zeitweise auf
die Mattscheibe 37 eines optischen Suchers, von wo das Licht über einen Umlenkspiegel
38, ein Zwischenabbildungssystem 39 unter Bildung eines Luftbildes
40 und über ein Okular 41 dem Beschauer 42 des optischen Suchers zugeleitet
wird.
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Das in F i g. 4 abgebildete Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet
sich von dem soeben geschilderten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 lediglich dadurch,
daß auch im abgewinkelten Strahlengang 43 ein beliebiges, also nicht notwendig verkleinerndes
Zwischenabbildungssystem44 angeordnet ist, welches mittels eines weiteren Umlenkspiegels
45 eine räumlich beliebige Anordnung der Fernsehröhre 46 gestattet, welche
wie in allen Ausführungsbeispielen nicht notwendig eine studiofähige Fernsehröhre
zu sein braucht.
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Auch hinsichtlich der Ausführungsform gemäß den F i g. 3 und 4 der
Zeichnung muß in Abweichung vom Stand der Technik wegen der Umkehrwirkung der Zwischenabbildungssysteme
bei dem Filmbild die Höhen- und Seitenrichtigkeit durch Umkehrung der Filmlaufrichtung
wiederhergestellt werden (vorstellbar durch Auf-den-Kopf-Stellen einer normalen
Filmkamera). Das gleiche gilt für den optischen Sucher durch nicht dargestellte
Prismenanordnungen. Bei der Fernsehröhre ist dieses Erfordernis durch entsprechende
Vertauschung der Ablenkspulen zu erreichen.
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Durch die erfindungsgemäße Verkleinerung der Fläche des vom größeren
Aufnahmeobjektiv ausgezeichneten Luftbildes auf die kleinere Fläche des Filmbildes
entsteht in allen Ausführungsformen eine leuchtdichtemäßige Intensivierung des Filmbildes
im gleichen Verhältnis wie dem Verkleinerungsmaßstab.