Vergleicbsphotometer
Der Unteranspruch 2 des Hauptpatentes betrifft ein Vergleichsphotometer, bei dem die Helligkeiten zweier Lichtquellen in einem gemeinsamen Gesichtsfeld verglichen werden, das zwei fest vorgegebene Strukturmuster in gegenseitiger Verflechtung aufweist, deren jedes jeweils gesondert vom Licht einer der beiden Lichtquellen beleuchtet wird und die überlagert ein zusammengesetztes Muster definieren, dessen jeweilige Konfiguration in Abhängigkeit von den Helligkeiten der beiden Lichtquellen veränderlich ist, und wobei Vorrichtungen zur Änderung der relativen Helligkeiten der beiden Lichtquellen vorgesehen sind und jedes der beiden Muster eine solche Struktur besitzt, dass bei einem vorgegebenen Verhältnis der Helligkeiten der beiden Lichtquellen in Überlagerung ein deutlich erkennbares Symbol auf einem gleichmässig hellen Hintergrund auftritt,
während bei Abweichung von dem vorgegebenen Verhältnis infolge einer verwirrenden Überlagerungsstruktur das Symbol nicht erkennbar ist, und wobei die tÇberlage- rungsstruktur als Hintergrund für das kontrastarme Symbol in der Ebene der Überlagerungsstruktur dient.
Bei der bevorzugten Ausführungsform nach dem Hauptpatent kommt die Bildung der Überlagerungs- struktur mittels zweier auf gesonderten Trägern in den beiden zu vergleichenden Strahlengängen Ikörperlich vorgesehener Strukturmuster, beispielsweise in Form von Schwärzungsstrukturen, Polarisationsstrukturen oder Farbstrukburen, zustande, die jeweils mit dem Licht von der einen bzw. von der anderen der beiden miteinander zu vergleichenden Helligkeiten durchleuchtet werden und in entsprechender Ausrichtung zueinander gehalten sind, dass sich bei Überlagerung das zusammengesetzte Muster bildet.
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe eine Vereinfachung des Aufbaues zugrunde, derart, dass für die Erzielung der vorteilhaften Wirkung der Ausführungsform nach dem Hauptpatent nur noch ein Träger für Ibeide Strukturmuster erforderlich ist.
Die Erfindung betrifft somit ein Vergleichsphotometer nach dem Unteranspruch 2 des Hauptpatents, bei dem im gemeinsamen Gesichtsfeld auf einem lichtdurchlässigen Träger in Überdeckung mit dem fest vorgegebenen kontrastarmen Symbol ( YES ) ein eine Vielzahl durchlässiger Zwischenräume aufweisendes diskontinuierliches, ein zweites Symbol ( NO ) enthaltendes lichtreflektierendes Muster vorgesehen ist und der Träger in Gegenrichtung zur Betrachtungsrichtung mit mit Licht von der einen Lichtquelle durchleuchtet und in der Betrachtungsrichtung mit Licht von der anderen Lichtquelle beleuchtet ist, wobei bei Abweichung von dem vorgegebenen Verhältnis der Helligkeiten zusammen mit der das fest vorgegebene kontrastarme Symbol unwahr nehmbar machen den Üb erl agerungsstruktur das zweite Symbol wahrnehmbar ist.
In einem Zustand, bei welchem die Helligkeiten der beiden Lichtquellen in dem vorgegebenen Verhältnis zueinander stehen, insbesondere dem Abgleichzustand, tritt in der im Hauptpatent beschriebenen Weise das erste Symbol auf einem gleichmässig hellen Hintergrund deutlich erkennbar hervor.
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Vergleichsphotometers zugrunde. bei welchem die Genauigkeit des erzielten Lichtabgleichs durch eine Anordnung verbessert wird, welche die Verwischung und das effektive Verschwinden des ausschliesslich im Abgleichzustand sinnfällig wahrnehmbaren Primär-Anzetgesymbol schon bei kleinen Abweichungen aus dem Abgleichzustand beschleunigt.
Zu diesem Zweck ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass das fest vorgegebene, kontrastarme erste Symbol ( YES ) und das zweite Symbol ( NO ) einander überdeckend angeordnet sind und dass das dem zweiten Symbol überlagerte erste Symbol in einer geringen Schwärzungstönung ausgeführt ist.
Indem gemäss der vorliegenden Erfindung die beiden getrennten, den Abgleichzustand bzw. den nicht abgeglichenen Zustand anzeigenden Symbole einander überdeckend in Überlagerung mit ein und demselben Bereich des reflektierenden Musters (von welchem das Sekundär-Anzeigesymbol zudem ein Teil ist) angeordnet sind, wird gewährleistet, dass jeweils in dem Zustand, in dem eines der Anzeigesymbole sichtbar und sinnfällig wahrnehmbar ist, es gleichzeitig die Wahrnehmbarkeit und Erkennbarkeit des Sinngehalts des jeweils anderen Anzeigesymbols verundeutlicht und verwischt.
Selbst wenn durch eine nicht völlig ,gleichlmässige Ausleuchtung des Gesichtsfeldes die Strukturierung des reflektierenden Musters auch im Abgleichzustand in einigen Teilen schwach wahrnehmbar bleiben sollte, wird durch die Anordnung der beiden Anzeigesymbole in Überdeckung auf jeden Fall ein eindeutig exklusives Wahrnehmbarwerden der beiden Anzeigesymbole jeweils nur in den von ihnen repräsentierten Zuständen gewährleistet.
Ein besonders gutes Ergebnis wird erzielt, wenn gemäss einer Weiterbildung der Erfindung das erste Symbol aus einer Vielzahl von Bereichen, welche im wesentlichen alles auffallende Licht absorbieren, sowie aus einer Vielzahl von Bereichen, welche im wesentlichen alles auffallende Licht durchlassen, besteht. Hierdurch kann ein geflecktes bzw. gesprenkeites Aussehen des ersten Symbols im Abgleichzustand, durch das die Einstellgenauigkeit ebenfalls geringfügig beeinträchtigt werden könnten, zuverlässig vermieden werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt; in dieser zeigt
Fig. 1 in schematischer perspektivischer Darstellung ein Photometer gemäss der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 in stark vergrösserter Draufsicht einen ldeinen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 gezeigten Photometer Target zur Veranschaulichung bestimmter Merkmale der Muster und der auf diesen erzeugten Anzeigesymbole,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Targetschirm längs der Linie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Photometer-Targetschirm, wie er sich dem Benutzer darbietet, zur Veranschaulichung des Aussehens, wenn das von der zu messende Szene kommende Licht heller als das von der Bezugslichtquelle kommende Licht ist;
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Fig. 5 eine Ansicht ähnlicher Art wie in Fig. 4, zur Veranschaulichung des Aussehens des Targetschirms im photometrischen Abgleichzustand zwischen den beiden Lichtquellen;
Fig. 6 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 4, zur Veranschaulichung des Aussehens des Targetschirms, wenn das von der Szene kommende Licht weniger hell als das Bezugslicht ist.
In Fig. 1 ist ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Vergleichsphotometer dargestellt, bei welchem ein Lichtvergleichs-Target Verwendung findet. Das Photometer 10 wird in Verbindung mit zwei unabhängigen Lichtquellen 11 und 12 verwendet, die im folgenden als Szenenlichtquelle bzw. Bezugslichtquelle bezeichnet werden. Im einzelnen weist die dargestellte Vorrich tung folgende Teile auf: eine Feldlinse 13, eine veränderliche Blendenvorrichtung 14, eine Sammellinse 15, einen Diffusor 16, einen Target 17 sowie ein Okular 18 und eine Lampe 12. Das Gesichtsfeld des Photometers wird durch die Linse 13 bestimmt; diese kann in Form eines durchlässigen Trägers ausgebildet sein, auf dessen einer Oberfläche mehrere Rasterlinsen vorgesehen sind.
Das durch die Linse 13 einfallende Licht fällt auf die Blendenvorrichtung 14; diese kann herkömmlich ausgebildet sein; im gezeigten Beispielsfall besteht sie aus zwei gegeneinander verschieblich angeordneten Platten, welche an ihren einander überlappenden Kanten so geschnitten sind, dass sie eine Photometerblendenöffnung 19 definieren.
Mittels einer mechanischen Kupplung 20 zwischen den beiden Platten kann der Benutzer eine Relativverschiebung zwischen den Platten bewirken und so selektiv die Grösse der Blendenöffnung 19 und damit die auf die Linse 15 und den Diffusor 16 kann in Form eines durchlässigen Trägers ausgebildet sein, dessen eine Oberfläche in besonderer Form behandelt ist, beispielsweise durch Einprägen von Linsenrastern, derart dass einfall endes Licht beim Durchgang durch den Träger so gestreut wird, dass ein Beobachter 21 den Diffusor 16, falls das Target 17 nicht vorhanden wäre, als eine erste Lichtquelle sehen würde, welche einen Hintergrundbereich von im wesentlichen gleichförmiger Beleuchtung definiert, welche in funktioneller Beziehung zu der mittleren Helligkeit der Szenenlichtquelle steht.
Einzelheiten des Photometers wie die verwendeten Optiken usw. sind für die Erläuterung der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich; es ist lediglich festzuhalten, dass die Lichtquelle 11 einen diffusen, im wesentlichen gleichförmigen Hintergrundb ereich beleuchtet, dessen Helligkeit mittels der einstellbaren Blende 14 selektiv steuerbar ist.
Zwischen dem Betrachter und der Lichtquelle 11 ist ein Target 17 eingebracht; wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist es einen durchsichtigen Hauptträger 24, auf, auf welchem ein primäres Indexsymbol 22 vorgesehen ist, in Überlagerung über einem reflektierenden, diskontinuierlichen Schirm 23, welcher durch Bereiche aus undurchlässigem weissen Material definiert wird, das Licht von der Lichtquelle 12 in das Auge des Betrachters 21 reflektiert. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Betrachter durch die Zwischenräume des Schirms 23 hindurch das im wesentlichen gleichförmige Licht der Lichtquelle 11 und, in dem selben Gesichtsfeld, den von der Lichtquelle 12 im wesentlichen gleichförmig beleuchteten Schirm 23 erblickt.
Wenn der Hintergrundbereich heller als der Schirm 23 ist, so erscheint der Schirm dem Betrachter 21 dunkel vor einem hellen Hintergrund; und entsprechend erscheint der Schrim 23 dem Betrachter 21 hell vor einem dunklen Hintergrund, wenn der Hintergrundbereich weniger hell als der Schirm 23 ist.
Mit anderen Worten: beim Durchgang durch den photometrischen Abgleichzustand findet eine Umkehr der scheinbaren Schirmhelligkeit statt. In dem genannten Abgleichzustand, der durch selektive Verstellung der Blendenvorrichtung 14 herbeigeführt wird, sind der Schirm 23 und die Zwischenräume zwischen den diskreten Bereichen des Schirms gleich hell und der Betrachter sieht ein gleichförmig beleuchtetes Gesichtsfeld, in welchem der Schirm 23 nicht mehr klar unterscheidbar wahrgenommen werden kann. Dies stellt den Idealzustand dar, wenn jeder der reflektierenden Bereiche des Schirms genau gleiche Eigenschaften besitzt, genau die gleiche Lichtmenge reflektiert und einheitlich diffus ist.
Tatsächlich ist es in Wirklichkeit schwierig, diesen Zustand herbeizuführen, ohne dass erhebliche Sorgfalt bei der Herstellung des Schirms auf dem Träger aufgewandt würde. Bei der praktischen Ausführung ergibt es sich daher, dass in dem Gesichtsfeld des Betrachters Bereich vorhanden sind, wo die Schirmstruktur auch im photometrischen Abgleichzustand schwach wahrnehmbar bleibt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient als primäres Anzeigesymbol 22 auf dem Target 17 das Indexsymbol yes , während der Schirm 23 eine regelmässige Schachbrettanordnung darstellt mit bestimmten Bereichen, welche ein sekundäres Anzeigesymbol no in Überdeckung mit dem primären Indexsymbol bilden. Selbstverständlich könnten jedoch beliebige andere Indexsymbole verwendet werden und der Schirm könnte mit einem unregelmässigen oder zufälligen Muster ausgebildet sein. Wesentlich im Hinblick auf die Ausbildung des Schirms ist lediglich, dass das Sekundär-Anzeigesymbol das Primär-Indexsymbol 22 mit Ausnahme der weiter unten erläuterten Zustände verschleiert bzw. unkenntlich macht.
Aus weiter unten noch zu erläuternden Gründen besteht ein bedeutsames wesentliches Merkmal des das primäre Anzeigesymbol 22 bildenden Mediums darin, dass es sich in seinen Reflexions- und Lichtschwächungseigenschaften von denen des Schirms 23 unterscheidet, wenn beide gleichförmig beleuchtet werden. Dies wird am besten dadurch erzielt, dass man das primäre Anzeigesymbol in einer geringeren mittleren Schwärzungstönung ausführt, die dunkler ist als die des Hintergrundmusters. Beispielsweise eignet sich für diesen Zweck ein in einer kontinuierlichen Schwärzungstönung ausgeführtes, teilweise lichtschwächendes Symbol, wie es im Zusatzpatent 497 693 näher beschrieben ist.
Noch vorteilhafter ist jedoch eine Ausbildung des primären Indexsymbols wie sie im Zusatz-Patent 525 478 (Patentanmeldung 15 632/65) beschrieben ist; hierbei wird das Indexsymbol 22 nicht durch kontinuierliche Bereiche, welche auffallendes Licht teilweise absorbieren, sondern durch diskontinuierliche Bereiche, welche im wesentlichen sämtliches auffallende Licht absorbieren, definiert, derart dass auf die Zwischenräume zwischen den Bereichen auffallendes Licht ungeschwächt durchgelassen wird.
Somit wird in den die Zwischenräume des Schirms überdeckenden Bereichen des Primär-Anzeigesymbols ein vorgegebener Bruchteil des Hintergrundlichts zum Betrachter durchgelassen. In denjenigen Bereichen des Symbols, welche den Schirm selbst überdecken, wird der gleiche Bruchteil an Licht in Richtung auf den Betrachter reflektiert, mit dem Ergebnis, dass sämtliche Bereiche des primären Anzeigesymbols im photometrischen Abgleichzustand gleich hell oder gleich dunkel erscheinen. Ein vorteilhafter Weg zur Herstellung eines derartigen Photometer-Targets besteht darin, dass man das primäre Anzeigesymbol 22 durch ein geeignet fein gemustertes Gitter hindurch auf einen auf der einen Seite eines lichtdurchlässigen Trägers angebrachten Überzug aus einer lichtempfindlichen Emulsion photographiert.
Die anschliessende Entwicklung führt zu einem Diapositiv mit einem fein getupften Muster darauf, das eine Vielzahl von im wesentlichen total absorbierenden getrennten Bereichen aufweist, welche das primäre Indexsymbol 22 definieren. Es sei betont, dass ein Tupfenmuster, bei welchem die Tupfen im Inneren der Hüllkurve eines primären Indexsymbols liegen, in jeder Hinsicht äquivalent einer Anordnung ist, bei welcher die Tupfen ausserhalb der Hüllkurve des Indexsymbolis liegen.
Nachdem in dieser Weise ein Diapositiv hergestellt wurde, wird als nächster Schritt vorzugsweise der reflektierende Schirms, welcher das sekundäre Anzeigesymbol enthält, in einer undurchlässigen weissen Tusche bzw.
Farbe direkt auf der Emulsionsseite des Diapositivs aufgebracht, und zwar in einem herkömmlichen Druckbzw. Siebdruckverfahren. Das auf diese Weise erhaltene Target kann eine Konfiguration haben, wie sie beispielsweise in den vergrösserten Elementardarstellungen der Figuren 2 und 3 wiedergegeben ist; das primäre Indexsymbol 22 wird dabei durch ein feines Muster von undurchsichtigen schwarzen Tupfen 26 gebildet, welche in diagonal unter einem Winkel von etwa 45" zur Horizontalen verlaufenden Reihen angeordnet sind, mit dazwischenliegenden durchsichtigen Bereichen. Diese schwarzen Tupfen sind in der Emulsion enthalten, welche sich direkt auf der einen Oberfläche eines durchlässigen Filmträgers 24 befindet.
Der gemusterte weisse Schirm 23 mit seinem zusammenhängenden sekundären Indexsymbol 27 ist direkt auf die Emulsion auf der dem Betrachter gegenüberliegenden Seite aufgebracht.
Um zu vermeiden, dass die total absorbierenden Tupfen infolge der Beleuchtung durch die Lampe 12, welche gegenüber der optischen Achse bzw. Gesichtslinie schräg angeordnet ist, einen Schatten auf das weisse reflektierende Muster werfen, soll die Dicke der Schicht so klein als möglich gehalten werden. Eine derartige Schattenbildung würde das Aussehen des primären Anzeigesymbols in demjenigen Bereich, wo es in tÇber- deckung mit dem reflektierenden Schirm liegt, verzerren.
Demzufolge soll die Schicht aus der lichtempfindlichen Emulsion so dünn als möglich sein; die in Fig. 3 gezeigte Dicke ist aus Gründen der deutlicheren Veranschaulichung der Erfindung übertrieben.
Das Vergleichstarget 17 weist somit ein primäres Anzeigesymbol 22 in Gestalt einer schwachen mittleren Schwärzungstönung in direkter Überdeckung über einem sekundären Indexsymbol 27 auf, das einen einheitlichen Bestandteil des diskontinuierlichen reflektierenden Schirms 23 bildet. Das primäre und das sekundäre Indexsymbol sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Worte yes und no wiedergegeben; selbstverständlich soll die Bezeichnung Index- bzw. Anzeigesymbol alle möglichen anderweitigen komplementären Buchstaben oder Gruppen von Buchstaben oder irgendwelche sinnhaltigen Anzeigesymbole umfassen.
Zwischen den Lichtquellen 11 und 12 sind folgende drei photometrische Verhältniszustände möglich: der Schirm 23 weniger hell als der Hintergrund; der Schirm 23 gleich hell wie der Hintergrund; und der Schirm 23 heller als der Hintergrund. In den Figuren 4, 5 bzw. 6 sind die Ansichten gezeigt, wie sie sich einem Betrachter jeweils bei den erwähnten drei Zuständen darbieten. Es sei betont, dass das primäre Anzeigesymbol 22 nur in Fig. 5 sinnfällig wahrnehmbar ist, da der gesamte Hintergrund, vor welchem das Symbol gesehen wird, einheitlich hell ist während in den Figuren 4 und 6 das primäre Indexsymbol zwar geringfügig sichtbar, jedoch durch das Vorherrschen des sekundären Indexsymbols auf dem Hintergrund, vor welchem das primäre Indexsymbol besteht, verschleiert und in seinem Sinngehalt unerkenntlich gemacht wird.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, erscheint der Schirm 23 dunkel vor einem hellen Hintergrund, wenn das von dem Diffusor 16 kommende und durch die Zwischenräume des Schirms hindurchtretende Licht heller ist als das von dem Schirm reflektierte Licht der Lichtquelle 12. In diesem Falle erscheint für den Betrachter die sekundäre Anzeige no sichtbar, und das primäre Anzeigesymbol 22 ist zwar grundsätzlich schwach sichtbar, jedoch in seinem Zinngehalt nicht wahrnehmbar.
Wenn das von der Szenenlichtquelie 11 kommende Licht durch die Blendenvorrichtung 14 so stark geschwächt wird, dass das von dem Diffusor 16 durch die Zwischenräume des Schirms hidurchtretende Licht weniger hell als das von dem Schirm reflektierte Licht der Vergleichslichtquelle 12 ist, so erscheint der Schirm hell vor einem dunkler Hintergrund. Und wiederum erscheint, wie in Fig. 6 dargestellt, die Anzeige no , und das primäre Anzeigesymbol ist verschleiert. Es sei jedoch betont, dass die Erscheinungsweise der einzelnen Bereiche, welche den Schirm und seinen Hintergrund bilden, gegenüber Fig. 4 umgekehrt ist: Diejenigen Bereiche, die in Fig. 4 hell waren, sind in Fig. 6 dunkel und umlgekehrt.
Bei einer bestimmten mittleren Einstellung der Blende 14 wird die Helligkeit des durch die Zwischenräume des reflektierenden Schirms tretenden Lichts gleich der Helligkeit des von dem Schirmmuster reflektierten Lichts; in diesem Zustand, d. h. im photometrischen Abgleichzustand, verschwinden die hervorstechenden Kennzeichen der Schirmstruktur bei der Betrachtung, da das gesamte Gesichtsfeld nunmehr einheitlich gleichförmig beleuchtet erscheint, mit Ausnahme des primären Anzeigesymbols yes , das nunmehr allein und scharf wahrnehmbar wird, wie in fFig. 5 gzeigt. Das primäre Indexsymbol erscheint dabei weniger hell als der Hintergrund, und zwar infolge der Schwächung des von dem Hintergrund kommenden Lichts durch das primäre Indexsymbol.
Da das Auge gut auf kleinere Helligkeits änderungen zwischen benachbarten Bereichen anspricht, wird schon bei einer geringfügigen photometrischen Verstimmung der gemusterte Schirm und das sekundäre Anzeigesymbol, welchen das primäre Indexsymbol überlagert ist, für den Betrachter sichtbar werden. Die Bezeichnung eindeutig sinnfällig wahrnehmbar bezieht sich somit auf eine Situation, in welcher das primäre Anzeigesymbol vor einem gleichförmig beleuchteten Hintergrund sichtbar ist, d. h. auf eine Situation, bei welcher kein überdeckendes Muster oder sekundäres Indexsymbol iwahrnchmbar ist.
Diejenige Stellung der Blendeneinrichtung 14, bei welcher die Öffnung 19 gerade so gross ist, dass das Indexsymbol eindeutig wahrnehmbar wird, steht in einer funktionellen Beziehung zu der durchschnittlichen oder mittleren Helligkeit der Szene 11, wenn die Helligkeit der Lampe 12 konstant gehalten wird. Die Stellung der Blendeneinrichtung kann somit zur Anzeige der durchschnittlichen odr.mittleren Szenenhelligkeit geeicht werden, derart dass die beschriebene Vorrichtung gemäss der Erfindung als ein Belichtungsmessgerät dienen kann.
Alternativ kann die Vorrichtung unmittelbar in eine Kamera eingebaut werden, wenn die Stellung der Blende zur Bildung des Belichtungswertes der Verschlusseinrichtung der Kamera verwendet wird.