DE2939961A1

DE2939961A1 - Kamera mit photoelektrischer scharfstellvorrichtung

Info

Publication number: DE2939961A1
Application number: DE19792939961
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sawano; Michio Yagi
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1978-10-02
Filing date: 1979-10-02
Publication date: 1980-04-03
Also published as: JPS5548737A; US4344679A; DE2939961C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kamera mit photoelektrischer Scharfstellvorrichtung.

Bei einer bisherigen photoelektrischen Scharfstellvorrichtung einer Kamera werden elektrische Signale einer Scharfoder Einstellzustands-MeQschaltung gemessen, deren Pegel sich je nach dem jeweiligen Scharfstellzustand verringert oder erhöht, wodurch festgestellt werden kann, daß die Größen außerhalb des Scharfstellzustands liegen, wenn die genannten elektrischen Signale niedriger oder höher sind als ein vorgegebener Pegel für die Bewertung (judgement).

Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera (SLR-Kamera), bei welcher das Scharfstellen "durch die Linse" (Innenmeßsystem) erfolgt, kann das Lichtempfangselement der photoelektrischen Scharfstellvorrichtung im Strahlengang hinter dem Objektiv angeordnet sein. Da bei einer solchen Kamera das Aufnahmeobjekt im allgemeinen bei voll offener Blende (Offenblendenmessung) betrachtet und angemessen wird, erfolgt die Scharfstellung bzw. Entfernungseinstellung ebenfalls häufig mit voll offener Blende. Bei dieser bisherigen Scharfstellmethode wird daher der Schärfentiefenbereich bei voll

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offener Blende als Bezugswert oder -bereich benutzt, nachdem dieser Wert oder Bereich in den Bewertungspegel oder -bereich umgesetzt worden ist.

Im folgenden sei der Fall einer Kamera mit auswechselbaren Objektiven betrachtet. Da Wechselobjektive jeweils verschiedene Anfangsblendenzahlen ("Lichtstärke"), Brennweiten, Linsenanordnungen usw. besitzen, besitzen sie folglich bei voll offener Blende auch unterschiedliche Schärfentiefenbereiche (im Bildraum). Wenn daher für die Bewertung (judgement) die Größe (level) an der Seite der Scharfstellbzw. Lntfernungseinsteileinrichtung unter Benutzung der betreffenden Größe eines bestimmten Objektivs als Bezugswert eingestellt ist, kann je nach dem verwendeten Wechselobjektiv ein Unterschied zwischen dem Scharfstellzustand nach der Bewertungsgröße (judgement level) und der tatsächlichen Scharfstellung auf der Filmebene auftreten. Wenn also beispielsweise ein (Grund-)Objektiv mit kleiner Anfangsblende (F-Zahl) in eine Kamera eingesetzt wird, deren Meßgröße für den Offenblenden-Schärfentiefenbereich eines Objektivs mit vergleichsweise großer (relativer) Anfangsöffnung eingestellt ist, erfolgt die Anzeige für "Scharfstellzustand" nach dem betreffenden Zustand der Bewertungsgröße für das Grundobjektiv, auch wenn die tatsächliche Scharfstellung auf der Filmebene kein scharfes Bild ergibt, weil (zwischen beiden Objektiven) ein Unterschied in der Schärfentiefe (im Bildraum) vorhanden ist. Hierbei wird ein unscharf eingestelltes Bild erhalten. Andererseits kann die Anzeige auf der Grundlage der genannten Meßgröße eine "Unscharfeinsteilung" anzeigen, obgleich auf der Filmebene bereits scharfgestellt worden ist. Infolgedessen ist es nötig, daß der Photograph weiterhin "manuell" einstellen muß, obgleich dies eigentlich unnötig wäre.

Dieselben Erscheinungen zeigen sich in für eine solche Scharfsteilvorrichtung ungünstiger Weise auch bei Objektiven unterschiedlicher Brennweiten und Linsenanordnungen.

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Diese Diskrepanz zwischen dem Scharf3tellzustand nach der Bewertungsgröße und dem tatsächlichen Scharfstellzustand auf der Filmebene, verursacht durch die unterschiedlichen Schärfentiefenbereiche, tritt auch in anderen Fällen als im Fall von Wechselobjektiven zutage. Einmal tritt ein solcher Fall dann ein, wenn die Einstellung der BewertungsgröOe auf der Grundlage der Schärfentiefe (im Bildraum) bei voll offener Blende erfolgt, während die Aufnahme tatsächlich mit nur teilweise offener Blende gemacht wird. Zum anderen ergibt sich ein solcher Fall dann, wenn - beispielsweise bei einem sogenannten Varioobjektiv - die Brennweite geändert wird.

Der zuerst genannte Fall ergibt sich häufig bei einer Spiegelreflexkamera mit dem sogenannten TTL- bzw. Innenmeßsystem. Dabei erfolgt nämlich die Betrachtung (und Anmessung) eines Aufnahmeobjekts bei voll offener Blende (Offenblendenmessung), wobei das Scharfstellen, wie erwähnt, nur bei offener Blende möglich ist. Dabei ist häufig auch der Einstellung der BewertungsgröQe der Brennweitenbereich unter denselben Bedingungen zugrundegelegt. Da jedoch normalerweise die Aufnahmen tatsächlich mit einer Blendeneinstellung zwischen F = 4 und F=8 gemacht werden, wobei sich eine vergleichsweise große Schärfentiefe ergibt, resultiert dies in dem vorher erwähnten Nachteil, daß die Anzeige auf der Grundlage der Bewertungsgröße immer noch "Unscharf" anzeigt, obgleich auf der Filmebene bereits eine scharfe Abbildung entstanden is t.

Im zuletzt genannten Fall ergibt sich andererseits eine Schwierigkeit bei einem Varioobjektiv der Art, bei dem sich die kleinste F-Zahl (größte Blendenöffung) und mithin der Schärfentiefenbereich bei Brennweitenverstellung entsprechend der sich verändernden Brennweite ändert. Dabei treten ähnliche Nachteile ein, wie sie vorstehend geschildert wurden.

Wenn dagegen die Bewertungsgröße auf die Schärfentiefe im Dingraum (depth of field) anstatt auf die Schärfentiefe im

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Bildraum (depth of focus) bezogen wird, ergeben sich ähnliche Nachteile wie im letzteren Fall.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Vermeidung der Mangel und Nachteile des Stands der Technik durch Schaffung einer Kamera mit verbesserter photoelektrischer Scharfstellvorrichtung.

Oiese Aufgabe wird bei einer Kamera mit photoelektrischer Scharfstellvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Scharfstellzuetand-Bewertungsgröße der photoelektrischen Scharfstellvorrichtung in Abhängigkeit vom bildraumseitigen oder dingraumseitigen Schärfentiefenbereich eines Objektivs änderbar ist.

Diese Kamera kennzeichnet sich insbesondere auch dadurch, daO die Bewertungsgröße für eine durch Änderung der Anfangsblendengröße bzw. des Blendenwerts bedingte Änderung des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum oder im Dingraum) änderbar ist.

In weiterer Ausgestaltung ist diese Kamera auch dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsgröße für eine durch eine Änderung oder einen Unterschied in der Brennweite des Objektivs bedingte Änderung des Schärfentiefenbereichs <ira Bildraum oder im Dingraum) änderbar ist.

In noch weiterer Ausgestaltung ist diese Kamera dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsgröße für eine durch unterschiedlichen Anfangsblendenwert eines Wechselobjektivs bedingte Änderung des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum oder im Dingraum) änderbar ist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläuterti

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Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen Blendenwert und Schärfentiefe (im Bildraum),

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Schärfentiefe (im Bildraum) und der Bewertungsgröße (judgement level),

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 eine graphische Darstellung, welche die Änderung des Ausgangssignals einer ScharfstellmeQschaltung in Abhängigkeit von der Offenblendengröße bzw. F-Zahl eines Wechselobjektivs veranschaulicht.

Fig. 1 verdeutlicht die Beziehung zwischen der BlendengröOe (F-Zahl) und der Schärfentiefe (im Bildraum), woraus hervorgeht, daß sich diese Schärfentiefe vom Bereich a über den Bereich b auf den Bereich c vergrößert, wenn die Blende vom Anfangswert A auf kleinere Öffnungsgrößen B und C teilweise geschlossen wird, wobei das innerhalb dieses Bereichs scharfgestell te Bild auf der Filmebene 2 eine scharfe Abbildung ergibt, wie dies an sich bekannt ist. In Fig. 1 ist mit d der Durchmesser eines zulässigen Zerstreuungskreises bezeichnet. Wenn dabei ein Lichtempfangselement der Scharfstellmeßschaltung einer photoelektrischen Scharfetellmeßschaltung in einer der Filmebene entsprechenden Position angeordnet wird, werden durch diese Meßschaltung elektrische Signale für den Scharfstellzustand geliefert, deren Spannung sich bei Scharfeinstellung des Aufnahmeobjekts verringert

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oder vergrößert. Dieses Ausgangssignal variiert beispielsweise im Fall einer sich verringernden Spannung entsprechend der Kurve V gemäß Fig. 2.

Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die vorgegebene Größe bzw. der vorgegebene Dereich der Bewertungsgröße in Abhängigkeit von der Änderung der Blendengröße verändert wird. In Fig. 3 sind ein Objektiv 1 und eine photoelektrische Scharfstell(meß)vorrichtung 4 (focus detecting device) dargestellt, von denen letztere einen Meßkreis 4, einen Komparatorkreis 5, einen Bezugswert-Einstellkreis 6 und einen Anzeigekreis 7 umfaßt. Wenn dabei das durch das Objektiv 1 hindurchtretende Licht auf das Lichtempfangselement des Scharfstellzustand-Meßkreises 4 fällt, das in einer Position entsprechend der Schärfenebene des Objektivs 1 (vgl. Fig. 1) bzw. der Filmebene 2 angeordnet ist, erzeugt der Meßkreis 4 je nach dem Scharfstellzustand durch die Kurve V in Fig. 2 veranschaulichte elektrische Signale, welche dann dem Komparatorkreia 5 eingespeist werden. Wenn die Blende vom Anfangswert A auf einen Zwischenwert B bzw. C geschlossen wird, vergrößern sich die jeweiligen bildmäßigen Schärfentiefenbereiche gemäß Fig. 1 derart, daß sich die Bewertungsgröße (judgement level) (d.h. Bezugsgröße oder Bereich für Scharfstellbestimmung) dieser elektrischen Signale entsprechend dem Bereich, in welchem eine scharfe Abbildung auf der Filmebene erhalten wird, in Abhängigkeit von den unterschiedlichen bildmäßigen Schärfentiefenbereichen bei den verschiedenen Blendenöffnungen von der Größe La auf Lb und m/eiter auf Lc verschiebt. Der Bezugswert-Einstellkreis 6 gemäß Fig. 3 dient hierbei zur Einstellung dieser Bewertungsgrößen oder -pegel La, Lb und Lc. In Abhängigkeit von einer Blendeneinstellung (iris-out operation) mittels einer nicht dargestellten manuellen Blendeneinstelleinrichtung oder einer autometischen Belichtungssteuervorrichtung wandelt der Bezugswert-Einstellkreis 6, genauer gesagt, den für die jeweiligen Blendengrößen (F-Zahlen) des Objektivs, die vorher berechnet wurden, geltenden

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Schärfentiefenbereich (im Bildraum) in ein (entsprechendes) elektrisches Signal als Deu/ertungsgröOe um, z.B. in Form von Spannungs-, Strom- oder logischen Signalen. Außerdem bilden der Einstellkreis 6 und der Komparatorkreis 5 gemeinsam eine Bewertungsschaltung (judgement circuit) für den Scharfstellzustand-MeOkreis 4, wobei das Ausgangssignal des Meßkreises 4 dahingehend bewertet (judged) wird, ob es im Schärfentiefenbereich (im Bildraum) des für die Aufnahme gewählten Blendenwerts liegt oder nicht. Wenn eine lichtemittierende bzw. Leuchtdiode oder dergleichen im Anzeigekreis 7 zum Aufleuchten gebracht wird, sobald das Ausgangssignal des Meßkreises 4 unterhalb der Bewertungsgröße liegt, kann dadurch angezeigt werden, daß die Filmebene innerhalb der betreffenden Schärfentiefenbereiche für die gewählte Blendengröße liegt, auch wenn die Blende zur Aufnahme auf einen beliebigen Wert eingestellt worden ist. Mit anderen Worten: die Scharfstellung braucht vom Photographen nicht mit übermäßig großer Genauigkeit vorgenommen zu werden. Bei dieser Anordnung können mehrere Leuchtdioden vorgesehen werden, von denen alle aufleuchten, wenn das Ausgangssignal des Meßkreises 4 innerhalb des Schärfen tie fenbereicha (im Bildraum) liegt, während eine kleinere Zahl der Leuchtdioden aufleuchtet, wenn dieses Ausgangssignal geringfügig vom Schärfentiefenbereich abweicht, und in allen anderen Betriebsarten keine Leuchtdiode aufleuchtet. Wenn andererseits ein solcher Meßkreis verwendet wird, bei dem sich das Ausgangssignal bei Annäherung an den Brennpunkt, d.h. an die Scharfeinstellung, zunehmend vergrößert, wird derselbe Zweck dann erzielt, wenn die Anzeige aufleuchtet, sobald das Ausgangssignal größer ist als die Bewertungsgröße.

Wie erwähnt, kann sich der Schärfentiefenbereich (im Bildraum) bei einer mit einem Varioobjektiv ausgestatteten Kamera bei Brennweitenänderung ebenfalls verändern. In diesem Fall kann ebenfalls unverändert das beschriebene BewertungsgröGen-Änderungsuerfahren angewandt werden, bei dem die Blende vom Anfangswert auf einen Zwischenwert geschlossen wird.

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Hierbei reicht es aus, die Bewertungsgröße entsprechend dem Schärfentiefenbereich bei kurzer Brennweite als Bezugs-Bewertungspegel im Bezugswert-Einstellkreis 6 zu setzen, wobei die Änderung der Bewertungsgröße entsprechend dem Schärfentiefenbereich für die jeweiligen Brennweiten in Abhängigkeit von der Brennweitenänderung erfolgen kann. Bei einer praktisch einsetzbaren Konstruktion ist es allerdings erforderlich, den Bezugswert-Einstellkreis 6 so auszulegen, daO ein Multiplexbetrieb zwischen der Änderung der Bewertungsgröße bei Änderung der Brennweite einerseits und Änderung des Blendenwerts eines Varioobjektivs andererseits möglich ist.

Wie erwähnt, haben Unterschiede in der Anfangsblendenöffnung, der Brennweite und im Aufbau von Wechselobjektiven einen Einfluß auf Änderungen des Schärfentiefenbereiche (im Bildraum). Das Problem der Änderung der Bewertungsgröße kann in diesem Fall auf praktisch dieselbe Weise betrachtet werden wie beim Schließen der Blende auf einen Zwischenwert oder bei einer Änderung der Brennweite. Eine ähnliche Lösung kann für die Änderung der Bewertungsgröße aufgrund unterschiedlicher Linsenanordnungen vorgesehen werden. Die Art der Bewertungsgrößenänderung unterteilt sich dabei in eine einfache und eine vielgestaltige (multiplex), je nach der Art der photoelektrischen Scharfstell-Meßvorrichtung an der Kameraseite und der Art des Wechselobjektivs. Wenn man hierbei die Notwendigkeit für die Bewertungsgrößenänderung bei Änderung des Blendenwerts zusätzlich hinzufügt, muß diese Änderung selbstverständlich mehrfach berücksichtigt (multiplexed) werden.

Fig. 4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform für den Fall, daß die BewertungsgröQe auf der Grundlage unterschiedlicher Anfangsblendenwerte von Wechselobjektiven und auch in Abhängigkeit von einer Änderung des Blendenwerts geändert wird; dabei ist ein System zum Kompensieren des Aus-

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gangssignals des Schar fstellzustand-Meßkreises 4 vorgesehen. Die den Teilen von Fig. 1 bis 3 entsprechenden Teile nach Fig. 4 sind mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet. Gemäß Fig. 4 ist eine Anfangsblenden-Informationseinheit 8 vorgesehen, die an der Seite eines Wechselobjektivs 1' angeordnet ist und deren Information entweder durch einen mechanischen Formteil, etwa einen Stift oder Vorsprung an der Rückseite des Objektivs, oder durch einen elektrischen Widerstand geliefert wird. Eine Au9gangs(signal)-Kompensiereinheit 9, beispielsweise in Form eines Potentiometers, dient zum Kompensieren bzw. Angleichen des Ausgangssignals des Meßkreises 4. Da nämlich das Ausgangssignal des Meßkreises 4, das auf den unterschiedlichen Anfangsblendenwerten der einzelnen Wechselobjektive beruht, verschiedene Winkel besitzt, wenn es nach Verkleinerung vergrößert wird (vgl. Kurven V, - V, in Fig. 5), muß die Kompensiereinheit 9 so ausgelegt sein, daß die durch die betreffenden Kurven V₁ - V, bestimmten Winkel genauso groß werden wie der als Bezugswert dienende Winkel. Wenn die Konstruktion entsprechend getroffen ist, besitzt das Ausgangssignal der Kompensiereinheit 9 die Kennlinie nach Fig. 2. In diesem Fall können die nachfolgenden Operationen praktisch auf dieselbe Weise durchgeführt werden wie bei der Bewertungsgrößenänderung nach Blendenwertänderung gemäß Fig. 3.

Genauer gesagt: wenn ein Wechselobjektiv 1 in die Kamera eingesetzt wird, erfolgt die Kompensation bzw. Anpassung der Bewertungsgröße für die unterschiedlichen Anfangsblendenwerte durch Kompensiereinheit 9, während die entsprechende Änderung bei Verstellung der Blende des Wechselobjektivs I¹ durch den Bezugswert-Einstellkreis 6 erfolgt.

In weiterer Abwandlung kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Information der Anfangsblenden-Informationseinheit 8 unmittelbar dem Einstellkreis 6 eingespeist wird, so daß der Bezugswert in letzterem geändert und eingestellt bzw. gesetzt werden kann. Für eine Änderung der Bewertungsgröße in Abhängigkeit von unterschiedlichen Brennweiten und

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Linsenanordnungen lassen sich ebenfalls die beiden vorgenannten Verfahren anwenden. In jedem Fall ist es zweckmäßig, daß die Änderungsoperation in Abhängigkeit vom Objektivwechselvorgang erfolgt.

Obgleich sich die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf eine photoelektrische Scharfstellvorrichtung vom sogenannten "TTL"- bzw. Innenmeßtyp beziehen, bei welcher sich das Lichtempfangselement des Meßkreises 4 im hinteren Teil des Strahlengangs des Objektivs befindet, ist die Erfindung keineswegs hierauf beschränkt. Wenn beispielsweise ein optisches Lichtempfangssystem vom Objektiv getrennt angeordnet ist, kann das genannte Lichtempfangselement des Meßkreises außerhalb des Objektivstrahlengangs liegen. Die ScharfStellvorrichtung kann dabei entweder ein Triangulationssystem oder ein System umfassen, das auf der Grundlage der Größe der Unscharfeinstellung arbeitet.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen erfolgt zudem die Änderung im ScharfStellbereich bei Änderung des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum) sowohl durch Veränderung des Bezugswerts bzw. der Bezugsgröße der Scharfstellvorrichtung als auch durch Veränderung der Ausgangs(signal kompensation entsprechend den jeweiligen Eigenschaften des Objektivs. Beide Kompensationsarten können in jedem Fall angewandt werden. Die Erfindung ist außerdem keineswegs auf diese Änderungsarten oder -mittel beschränkt, sondern Abwandlungen unter Verwendung anderer geeigneter Mittel zugänglich.

Ebenso kann die Kamera von beliebiger Art sein, und die Erfindung ist auch bei einer Kamera realisierbar, die mit einer automatischen Scharfstellvorrichtung ausgestattet ist.

Im praktischen Gebrauch der beschriebenen Kätners gemäß der Erfindung braucht die Empfindlichkeit oder Genauigkeit der Scharfeinstellbestimmung (focus detection) nicht übermäßig groß zu sein, so daß der Benutzer auch nicht mit besonders komplizierter Technik konfrontiert wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Kamera mit photoelektrischer Scharfeinstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die ScharfstellzustandßewertungsgrüOe der photoelektrischen Scharfstellvorrichtung (3) in Abhängigkeit vom bildraumseitigen oder dingraumseitigen Schärfentiefenbereich eines Objektivs

(1) änderbar ist.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Uewertungsgröße für eine durch Änderung der Anfangsblendengrüße bzw. des Blendenwerts bedingte Änderung des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum oder im Dingraum) änderbar ist.

3. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Uevi/ertungsgröße für eine durch eine Änderung oder einen Unterschied in der Brennweite des Objektivs bedingte Änderung des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum oder im Dingraum) änderbar ist.

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4. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsgröße für eine durch unterschiedlichen Anfangsblendenwert eines Wechselobjektivs bedingte Änderung des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum oder im Dingraum) änderbar ist.

5. Kamera mit photelektrischer Scharfstellvorrichtung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Scharfstellzustand-MeOkreis (4), welcher das über ein Objektiv (1) einfallende Licht mißt und Signale entsprechend einem Scharfeinstellzustand liefert, durch einen Bezugswert-Einstellkreis (6), durch einen Komparatorkreis (5) zum Vergleichen des Auagangasignals des MeOkreiaes (4) mit dem Bezugswert des Bezugswert-Einstellkreises (6), durch einen Anzeigekreis (7) zur Darstellung des Vergleichsergebnisses des Komparatorkreises (5) und durch eine Einrichtung zur Ansteuerung des Bezugswert-Einstellkreises (6) zwecks Änderung des Bezugswerts in Abhängigkeit vom Tiefenschärfenbereich (im Bild- und Dingraum) des (jeweiligen) Objektivs.

6. Kamera nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Anfangsblenden-Informationseinheit (8) zur Lieferung einer Information für den Unterschied im Offen- bzw. Anfangsblendenwert eines Wechselobjektivs und durch eine zwischen den Meßkreis (4) und den Komparatorkreis (5) eingeschaltete Ausganys(signal)-Kompen3iereinheit (9), die durch das Ausgangssignal der Informationseinheit (8) ansteuerbar ist.

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