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PATENTANSPRÜCHE
1. Gerät zur Überwachung der Sichtweite in einer trüben Atmosphäre durch Messen des am Beobachtungsort wahrnehmbaren scheinbaren Helligkeitskontrastes eines einen Eigenkontrast aufweisenden Sichtziels, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät zur Beobachtung des Sichtzieles ein Fernrohr enthält, in dessen Bildebene ein Bildteiler angeordnet ist, der von zwei Sichtzielteilen unterschiedlicher Helligkeit zwei getrennte Strahlenbündel erzeugt, in deren Strahlengang ein photoelektrischer Lichtempfänger angeordnet ist, der mit Mitteln zur Bildung und Anzeige des Quotienten der Intensitäten der beiden Strahlenbündel in Verbindung steht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang jedes der beiden Strahlenbündel ein photoelektrischer Lichtempfänger angeordnet ist und dass die Ausgänge der Lichtempfänger an eine elektronische Rechenschaltung, z. B. eine Logarithmier- und nachfolgende Subtrahierschaltung, angeschlossen sind.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des Strahlenbündels des helleren Sichtzielteils eine einstellbare Lichtschwächungsvorrichtung angeordnet ist und dass optische Mittel zum abwechselnden Umlenken beider Strahlenbündel auf den photoelektrischen Lichtempfänger vorhanden sind, dessen Ausgang mit elektrischen Steuermitteln für die Lichtschwächungsvorrichtung verbunden ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Mittel zum abwechselnden Umlenken beider Strahlenbündel auf den photoelektrischen Lichtempfänger einen schwingenden Spiegel enthalten und dass die Lichtschwächungsvorrichtung von einem Servomotor angetrieben ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildteiler eine geteilte Blende und je einen den beiden Blendenteilen zugeordneten Spiegel enthält.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Strahlengängen der von den Spiegeln umgelekten Strahlenbündel ein Sammellinsensystem und weitere Umlenkmittel, z. B. Spiegel, angeordnet sind.
Seit Jahren werden für die Überwachung der Sichtweite in Strassentunnels, auf Flugplätzen und Autobahnen Extinktions- und Streulichtmessgeräte eingesetzt. Mit diesen Geräten wird in Strassentunnels bei Unterschreiten eines minimal zulässigen Sichtwertes beispielsweise die Ventilation in Betrieb gesetzt und auf Flugplätzen die Benutzbarkeit von Flugpisten festgestellt.
Man ist sich darüber einig, dass die Messergebnisse der Extinktions- und Streulichtmessgeräte nur Ersatzwerte für die Sicht ergeben, wobei die Frage, ob die Streulichtmessung oder die Extinktionsmessung vorzuziehen sei, seit langer Zeit Gegenstand zahlreicher Diskussionen ist. Die Betreuer von beispielsweise Autotunnels und Flugplätzen sind aber an einer klaren Beantwortung der Frage interessiert, aus welchen Messungen die zuverlässigsten Angaben für die Sichtweite resultieren und welche Überwachungsgeräte sie demnach einzusetzen haben.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem direkten Zusammenhang der Sichtweite mit dem Kontrast, so dass es angezeigt ist, nachstehend die elementaren Vorstellungen über den Sehvorgang darzulegen.
Zwei nebeneinanderliegende Objekte, beispielsweise ein Sichtziel und sein Umfeld, mit den Helligkeiten BH0 und BUo werden aus einer bestimmten Entfernung durch das Auge eines Beobachters betrachtet. Durch dieAugenlinse entstehen auf der Netzhaut Bilder der beiden Objekte mit dem Leuchtdichten BU und BH. Diese erzeugen die Lichtempfindungen EU und EH und sind auf diese Weise verantwortlich für die Wahrnehmung der Gegenstände. Sind beide Bilder gleich hell, so werden die beiden Gegenstände als eins empfunden und können nicht unterschieden werden. Je grösser der Unterschied der Empfindungen ist, umso besser können die Gegenstände voneinander differenziert und damit erkannt werden.
Die Differenz in der Helligkeitsempfindung ist die für die Erkennbarkeit eines Gegenstandes massgebende Grösse.
Sie wird visueller Kontrast genannt. Falls die Erkennbarkeit nicht anderweitig, z. B. durch Kleinheit der Gegenstände oder durch zu wenig oder zu viel Licht eingeschränkt wird, ist die Empfindung annähernd proportional dem Logarithmus der Leuchtdichte der Bilder:
EU = log BU bzw. EH = log BH.
Der visuelle Kontrast wird damit:
BU CE = EUEH = log BUlog BH = log
BH
Bei kleinen Leuchtdichte-Differenzen zwischen dem Sichtziel und dem Umfeld kann der visuelle Kontrast CE in erster Näherung durch die Form
BU-BH AB
C= =
BU BU
AB BU-BH ersetzt werden. Das Verhältnis - - wird nun
BU BU aber bei der Behandlung von Sichtproblemen ganz allgemein, d. h. auch für beliebig grosse Werte von AB, verwendet und als photometrischer Kontrast definiert.
Die so definierte Grösse, unmittelbar auf die Objekte bezogen, wird als Eigenkontrast des Sichtzieles bezeichnet:
BUo-BHo
Co=
BUo
Betrachtet man hingegen den Kontrast der Bilder im Auge des Beobachters bzw. am Messort in einem Abstand vom Sichtziel, so spricht man vom scheinbaren Kontrast:
BU-BH
C=
BU
Für das Erkennen eines Gegenstandes ist der scheinbare Kontrast massgebend. Bei absolut klarer Abbildung der Objekte ist der scheinbare Kontrast so gross wie der Eigenkontrast der Objekte selber. Durch die Gegenwart von Schwebestoffen im Raume zwischen Objekt und Beobachter, welche die Atmosphäre trüben, verändert sich der Eigenkontrast in den scheinbaren Kontrast.
Der resultierende scheinbare Kontrast ist eine Funktion des Eigenkontrastes, des Abstandes, der Eigenschaften der Schwebestoffe, sowie der Art, wie die Schwebestoffe beleuchtet werden.
Für die eingangs angeführte Frage nach der zuverlässigsten Messmethode ist bloss die Einflussgrösse Schwebestoffe massgebend, denn von den Messgeräten, welche die Sichtweite in Tunnels überwachen sollen, wird keine eigentliche Sichtweitebestimmung verlangt, sondern ein Mass für die Veränderung der Sicht durch die Schwebestoffe. Dies bedeutet, dass der Kontrast der Objekte, die Grösse derselben und die Gesamtbeleuchtung vorgegeben und konstant sind. Ein
zige Variable ist die Konzentration der Schwebestoffe und allenfalls als Parameter der Art der Schwebestoffe, z. B.
Russ, Ölnebel oder Strassenstaub. Konkret wird also darnach gefragt, wie der Eigenkontrast des Objektes durch die Schwebestoffe verändert wird.
Aufgrund der Sichttheorie lässt sich der relative Einfluss von Streulicht und Extinktion auf den Kontrast und damit auf die Sichtweite bewerten. Es zeigt sich aber, dass eine vergleichende Bewertung des Wertes von Streulichtmessungen und von Extinktionsmessungen auf theoretischem Weg nur teilweise möglich ist, indem nur für die Sicht am Horizont eine eindeutige Korrelation zwischen Extinktion und Sichtweite besteht. In allen anderen Fällen wird der Kontrast wesentlich durch das Luftstreulicht und damit die vorliegende Art der Schwebestoffe bestimmt.
Auch praktische Streulicht- und Extinktionsmessungen zeigen, dass für diese Messmethoden keine von der Art der Schwebestoffe unabhängige Korrelation der Kontrastverminderung besteht, indem sich je nach Schwebestoffart sehr unterschiedliche Kontrastwerte ergeben, so dass weder eine Streulichtmessung noch eine Extinktionsmessung für die Sichtmessung repräsentativ sind. Folglich kann in all jenen Fällen, wo eine exakte Sichtmessung auch bei variabler Schwebestoffart erwünscht ist, nur eine echte Sichtmessung, d. h. eine direkte Kontrastmessung in Frage kommen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Überwachung der Sichtweite in einer trüben Atmosphäre durch Messen des am Beobachtungsort wahrnehmbaren scheinbaren Helligkeitskontrastes eines einen Eigenkontrast aufweisenden Sichtzieles.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Gerät der genannten Art zu schaffen, mit welchem Kontrastveränderungen und damit Veränderungen der Sichtweite, direkt gemessen werden können.
Erfindungsgemäss ist das Gerät dadurch gekennzeichnet, dass es zur Beobachtung des Sichtzieles ein Fernrohr enthält, in dessen Bildebene ein Bildteiler angeordnet ist, der von zwei Sichtzielteilen unterschiedlicher Helligkeit zwei getrennte Strahlenbündel erzeugt, in deren Strahlengang ein photoelektrischer Lichtempfänger angeordnet ist, der mit Mitteln zur Bildung und Anzeige des Quotienten der Intensitäten der beiden Strahlenbündel in Verbindung steht.
Mit dem erfindungsgemässen Gerät lassen sich demnach die Leuchtdichten (Helligkeiten) der kontrastierenden Teile des Sichtziels am Beobachtungsort direkt messen, und es lässt sich durch die im Gerät erfolgende Quotientenbildung der Messwerte, wie nachstehend noch weiter erläutert, auf direktem Wege ein Mass für den scheinbaren visuellen oder photometrischen Kontrast am Beobachtungsort, also ein Mass für die Veränderung der tatsächlichen Sichtweite durch die trübe Atmosphäre gewinnen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnung, in deren einziger Figur das Gerät in einer Messanordnung schematisch dargestellt ist, erläutert.
In der dargestellten Messanordnung ist ein fernes Sichtziel 1 vorhanden, das von einer Lichtquelle 2 beleuchtet ist und kontrastierende Flächen 3 und 4, beispielsweise eine helle und eine dunkle Fläche einer Tafel, aufweist. Von den Flächen 3 und 4 ausgehende Strahlenbündel 5 und 6, die wie auch die weiteren Strahlenbündel durch ihre Mittellinien angedeutet sind, durchlaufen eine trübe Atmosphäre 7. Sie gelangen am Beobachtungsort auf ein Fernrohrobjektiv 8, in dessen Bildebene eine zweiteilige Blende 9 angeordnet ist. Der eine Blendenteil blendet das Strahlenbündel 5, d. h. das Bild der Fläche 3 aus und der andere Blendenteil das Strahlenbündel 6, d. h. das Bild der Fläche 4.
Zur weiteren Zerlegung der Strahlenbündel 5 und 6 fallen diese auf je einen Umlenkspiegel 11 bzw. 12 und über je eine Sammellinse 13 bzw. 14 auf je einen weiteren Spiegel
15 bzw. 16. Durch nochmals je einen Spiegel 17 bzw. 18 erhalten sie zueinander parallele Strahlengänge, in welchen je eine weitere Sammellinse 19 bzw. 20 angeordnet ist.
Im Strahlengang der Sichtzielflächc mit der grösseren Helligkeit, im vorliegenden Beispiel also im Strahlengang des Strahlenbündels 5 der hellen Fläche 3, ist als Lichtschwächungsvorrichtung eine mechanische Messblende 22 angeordnet, zu deren Verstellung ein Servomotor 23, z. B. ein Syn chronmotor, vorgesehen ist. Die jeweilige Lage der Messblende 22 ist auf einer Skala 24 ablesbar.
Die beiden Strahlenbündel 5 und 6 fallen hierauf über weitere, nicht dargestellte Umlenkmittel, beispielsweise entsprechend der obenerwähnten Anordnung von Spiegeln, auf einen um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse schwingenden Spiegel 25, einen sogenannten Flimmerspiegel. Der Flimmerspiegel lenkt abwechselnd, beispielsweise mit einer Frequenz von 600 Hz, die Strahlenbündel 5 und 6 auf eine Photozelle 26, an deren Ausgang ein Verstärker 27 angeschlossen ist, der seinerseits mit dem Servomotor 23 verbunden ist.
Das in der Bildebene des Fernrohrobjektivs 8 entworfene Bild des Sichtziels 1, d. h. der hellen Fläche 3 und der dunklen Fläche 4 entspricht den Bildern auf der Netzhaut des Beobachters. Die Helligkeit der Bilder ist BU bzw. BH. Nach der beschriebenen Zerlegung des Bildes des Gesamtsichtzieles in die beiden Teile Bild der hellen Fläche und Bild der dunklen Fläche sendet der Flimmerspiegel abwechselnd das Strahlenbündel 6 der dunklen Fläche 4 und das durch die Messblende 22 geschwächte Strahlenbündel 5 der hellen Fläche 3 auf die Photozelle 26. Diese empfängt somit mit gleicher Frequenz zwei Strahlenbündel unterschiedlicher Helligkeit.
Sie wandelt die ungleichen Lichtintensitäten der beiden Strahlenbündel in einen anschliessend verstärkten Photostrom um, der den Servomotor 23 solange in Bewegung setzt und damit die Messblende 22 verstellt, bis die beiden Strahlenbündel mit gleicher Lichtstärke auf die Photozelle 26 auftreffen. In diesem Gleichgewichtszustand ist die Lage der Messblende 22 auf der direkt gekoppelten Skala 24, z. B.
einer Skalentrommel, ablesbar.
Der bei dem beschriebenen Messverfahren erzielte primäre Messwert, d. h. die Lage der Messblende 22, entspricht dem Verhältnis der beiden gemessenen Helligkeiten. Es ist somit die Anzeige A gleich dem Verhältnis BH/BU. Der eingangs erwähnte photometrische Kontrast und der ebenfalls erwähnte visuelle Kontrast lassen sich aus dem primären Messwert ableiten, da gemäss den angegebenen Beziehungen der photometrische Kontrast
BU-BH BH C= =1 =1Awird
BU BU und der visuelle Kontrast
BU 1 CE = log - = log=log A wird.
BH
Somit kann in einfacher Weise die Messblende 22 mit mehreren Skalen 24 versehen werden, nämlich den Skalen für den Wert A, den Wert C = 1- A für den photometri schen Kontrast und den Wert Ci: = log A für den visuellen
Kontrast, so dass der photometrische und der visuelle Kon trast ohne Umrechnung direkt ablesbar sind.
Zudem kann die Messblende 22 mit einer einstellbaren, nicht dargestellten Schalt- und Steuervorrichtung versehen werden, welche beim Erreichen des eingestellten Messwertes bzw. Kontrastes eine Signalisier- oder Alarmanlage auslöst, eine Ventilationsanlage einschaltet, und dergleichen mehr.
Anstelle der beschriebenen Kompensationsvorrichtung mittels Messung der Intensitäten der von den kontrastierenden Teilen des Sichtziels herrührenden Strahlenbündel und Schwächung des helleren der empfangenen Strahlenbündel bis zur Erzielung des Gleichgewichtszustandes können die beiden Strahlenbündel 5 und 6 nach ihrer Zerlegung auch je einer eigenen Photozelle zugeführt werden, so dass der Flimmerspiegel 25, der Servomotor 23 und die Messblende 22 entfallen. Statt dessen werden die Ausgänge der beiden Photozellen mit einer Recheneinheit verbunden, z. B. einer Logarithmierschaltung und einer daran angeschlossenen Subtrahierschaltung, welche den Quotienten Bs in Form eines analogen oder digitalen Sigals bildet, das in dieser Form einer Anzeigevorrichtung oder einer Schaltvorrichtung zugeführt wird.
Nachteilig ist bei dieser Variante, dass Veränderungen der Messeinrichtung in das Messresultat eingehen, was bei den vorgängig beschriebenen Messverfahren nicht der Fall ist.
Untersuchungen haben gezeigt, dass weder für die Extinktionsmessung noch für die Streulichtmessung eine eindeutige, d. h. von der Art der Schwebestoffe in der Atmosphäre unabhängige Korrelation zur Sicht besteht und Abweichungen grösseren Ausmasses auftreten können. Eine zuverlässige Überwachung der Sichtweite in einer trüben Atmosphäre im allgemeinen, insbesondere bei veränderlicher Schwebestoffart, ist deshalb nur mit einer echten Sichtmessung gangbar. Mit dem vorliegenden Kontrastmessgerät können Kontrastverminderungen in einfacher und von der Grund helligkeit unabhängiger Weise direkt gemessen werden.
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PATENT CLAIMS
1.Device for monitoring the range of vision in a cloudy atmosphere by measuring the apparent brightness contrast, perceptible at the observation point, of a self-contrasting sight target, characterized in that the device for observing the sight target contains a telescope, in the image plane of which an image divider is arranged, which is arranged by two Visual target parts of different brightness generated two separate beams, in whose beam path a photoelectric light receiver is arranged, which is connected to means for forming and displaying the quotient of the intensities of the two beams.
2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a photoelectric light receiver is arranged in the beam path of each of the two beams and that the outputs of the light receivers to an electronic computing circuit, for. B. a logarithmic and subsequent subtraction circuit are connected.
3. Apparatus according to claim 1, characterized in that an adjustable light attenuation device is arranged in the beam path of the beam of the brighter vision target part and that optical means are provided for alternately deflecting both beams onto the photoelectric light receiver, the output of which is connected to electrical control means for the light attenuation device.
4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the optical means for alternately deflecting both beams onto the photoelectric light receiver contain a vibrating mirror and that the light attenuation device is driven by a servo motor.
5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the image divider contains a divided diaphragm and one mirror each assigned to the two diaphragm parts.
6. Apparatus according to claim 5, characterized in that in the beam paths of the beams redirected by the mirrors, a converging lens system and further deflecting means, e.g. B. mirrors are arranged.
For years, extinction and stray light measuring devices have been used to monitor visibility in road tunnels, on airfields and highways. With these devices, for example, ventilation is activated in road tunnels when the visibility falls below a minimum permissible value and the usability of runways is determined at airports.
It is agreed that the measurement results of the extinction and scattered light measuring devices only provide substitute values for the view, whereby the question of whether the scattered light measurement or the extinction measurement should be preferred has been the subject of numerous discussions for a long time. The supervisors of car tunnels and airfields, for example, are interested in a clear answer to the question of which measurements give the most reliable information for visibility and which monitoring devices they have to use accordingly.
The present invention is based on the direct connection of the visual range with the contrast, so that it is appropriate to explain the basic ideas about the visual process below.
Two objects lying next to each other, for example a visual target and its surroundings, with the brightness BH0 and BUo are viewed from a certain distance through the eye of an observer. The eye lens creates images of the two objects with the luminance BU and BH on the retina. These generate the light sensations EU and EH and are thus responsible for the perception of the objects. If both images are equally bright, the two objects are perceived as one and cannot be distinguished. The greater the difference in sensations, the better the objects can be differentiated from one another and thus recognized.
The difference in the perception of brightness is the size that determines the recognizability of an object.
It is called visual contrast. If the recognizability is not otherwise, e.g. B. is restricted by the smallness of the objects or by too little or too much light, the sensation is approximately proportional to the logarithm of the luminance of the images:
EU = log BU or EH = log BH.
The visual contrast is:
BU CE = EUEH = log BUlog BH = log
bra
In the case of small differences in luminance between the sight target and the surroundings, the visual contrast CE can be approximated by the shape
BU-BH AB
C = =
BU BU
AB BU-BH to be replaced. The ratio - - is now
BU BU but in the treatment of visual problems in general, d. H. also used for arbitrarily large values of AB, and defined as photometric contrast.
The size defined in this way, directly related to the objects, is called the self-contrast of the visual target:
BUo-BHo
Co =
BUo
On the other hand, if you look at the contrast of the images in the eye of the observer or at the measuring location at a distance from the viewing target, one speaks of the apparent contrast:
Bu bra
C =
BU
The apparent contrast is decisive for recognizing an object. If the objects are depicted absolutely clearly, the apparent contrast is as great as the self-contrast of the objects themselves. Due to the presence of suspended matter in the space between the object and the observer, which cloud the atmosphere, the self-contrast changes into the apparent contrast.
The resulting apparent contrast is a function of the intrinsic contrast, the distance, the properties of the suspended matter, and the way in which the suspended matter is illuminated.
For the question of the most reliable measurement method mentioned at the outset, only the influencing variable is decisive, because the measuring devices that are to monitor the visibility in tunnels do not require an actual determination of the visibility, but a measure of the change in the view due to the suspended matter. This means that the contrast of the objects, their size and the overall lighting are predetermined and constant. A
zige variable is the concentration of the suspended matter and at most as a parameter of the type of suspended matter, e.g. B.
Soot, oil mist or street dust. Specifically, the question is how the contrast of the object is changed by the suspended matter.
The relative influence of scattered light and extinction on the contrast and thus on the range of vision can be assessed on the basis of visual theory. It turns out, however, that a comparative evaluation of the value of scattered light measurements and extinction measurements is only partially possible theoretically, since there is only a clear correlation between extinction and visibility for the view on the horizon. In all other cases, the contrast is largely determined by the air scattered light and thus the type of suspended matter present.
Practical scattered light and extinction measurements also show that for these measurement methods there is no correlation of the contrast reduction independent of the type of suspended matter, since very different contrast values result depending on the type of suspended matter, so that neither a scattered light measurement nor an extinction measurement are representative for the visual measurement. Consequently, in all cases where an exact visual measurement is desired even with a variable type of suspended matter, only a real visual measurement, i. H. a direct contrast measurement can be considered.
The present invention relates to a device for monitoring the visual range in a cloudy atmosphere by measuring the apparent brightness contrast, which is perceptible at the observation location, of a visual target which has a self-contrast.
The object of the invention is to provide a device of the type mentioned, with which changes in contrast and thus changes in visibility can be measured directly.
According to the invention, the device is characterized in that it contains a telescope for observing the sight, in the image plane of which an image splitter is arranged which generates two separate beams of two sight parts of different brightness, in the beam path of which a photoelectric light receiver is arranged, which is provided with means for formation and display of the quotient of the intensities of the two beams is related.
Accordingly, with the device according to the invention, the luminance (brightness) of the contrasting parts of the sight at the observation site can be measured directly, and by forming the quotient of the measured values in the device, as explained further below, a measure of the apparent visual can be made directly or photometric contrast at the observation site, i.e. a measure of the change in the actual range of vision due to the cloudy atmosphere.
An embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawing, in the single figure of which the device is shown schematically in a measuring arrangement.
In the measuring arrangement shown there is a distant viewing target 1, which is illuminated by a light source 2 and has contrasting surfaces 3 and 4, for example a light and a dark surface of a board. Beams 5 and 6 emanating from surfaces 3 and 4, which, like the other beams, are indicated by their center lines, pass through a cloudy atmosphere 7. At the observation point, they arrive at a telescope lens 8, in the image plane of which a two-part diaphragm 9 is arranged. One diaphragm part dazzles the beam 5, d. H. the image of the area 3 and the other aperture part the beam 6, d. H. the image of area 4.
To further split the beams 5 and 6, they fall onto a deflecting mirror 11 or 12 and via a converging lens 13 or 14 onto another mirror
15 and 16. By means of a mirror 17 and 18, respectively, they receive beam paths parallel to one another, in each of which a further converging lens 19 or 20 is arranged.
In the beam path of the sight target surface with the greater brightness, in the present example thus in the beam path of the beam 5 of the bright surface 3, a mechanical measuring aperture 22 is arranged as the light attenuation device, for the adjustment of which a servo motor 23, e.g. B. a Syn chronmotor is provided. The respective position of the measuring aperture 22 can be read off on a scale 24.
The two beams 5 and 6 then fall via further deflection means, not shown, for example in accordance with the above-mentioned arrangement of mirrors, onto a mirror 25, a so-called flicker mirror, which swings about an axis perpendicular to the plane of the drawing. The flicker mirror alternately, for example at a frequency of 600 Hz, directs the beams 5 and 6 onto a photocell 26, to the output of which an amplifier 27 is connected, which in turn is connected to the servo motor 23.
The image of the viewing target 1 designed in the image plane of the telescope objective 8, i. H. the light area 3 and the dark area 4 correspond to the images on the retina of the observer. The brightness of the pictures is BU or BH. After the described decomposition of the image of the overall view target into the two parts image of the light surface and image of the dark surface, the flicker mirror alternately sends the beam 6 of the dark surface 4 and the beam 5 of the light surface 3 weakened by the measuring aperture 22 to the photocell 26. This receives two beams of different brightness at the same frequency.
It converts the uneven light intensities of the two beams into a subsequently amplified photocurrent, which sets the servomotor 23 in motion and thus adjusts the measuring aperture 22 until the two beams hit the photocell 26 with the same light intensity. In this state of equilibrium, the position of the measuring aperture 22 on the directly coupled scale 24, z. B.
a scale drum, readable.
The primary measurement value obtained in the measurement method described, i. H. the position of the measuring aperture 22 corresponds to the ratio of the two measured brightnesses. The display A is therefore equal to the ratio BH / BU. The photometric contrast mentioned at the beginning and the visual contrast also mentioned can be derived from the primary measured value, since the photometric contrast is in accordance with the relationships given
BU-BH BH C = = 1 = 1Awill
BU BU and the visual contrast
BU 1 CE = log - = log = log A becomes.
bra
Thus, the measuring aperture 22 can be provided with a plurality of scales 24 in a simple manner, namely the scales for the value A, the value C = 1- A for the photometric contrast and the value Ci: = log A for the visual
Contrast so that the photometric and visual contrast can be read directly without conversion.
In addition, the measuring panel 22 can be provided with an adjustable switching and control device, not shown, which triggers a signaling or alarm system, switches on a ventilation system, and the like when the set measured value or contrast is reached.
Instead of the described compensation device by measuring the intensities of the rays coming from the contrasting parts of the sighting target and weakening the brighter one of the received rays until the equilibrium is reached, the two rays 5 and 6 can also be fed to their own photocell after they have been broken down, so that the Flicker mirror 25, the servo motor 23 and the measuring aperture 22 are omitted. Instead, the outputs of the two photocells are connected to a computing unit, e.g. B. a logarithmic circuit and a subtracting circuit connected thereto, which forms the quotient Bs in the form of an analog or digital signal, which is supplied in this form to a display device or a switching device.
A disadvantage of this variant is that changes in the measuring device are included in the measurement result, which is not the case with the measuring methods described above.
Studies have shown that neither for the extinction measurement nor for the scattered light measurement a clear, i.e. H. There is a correlation to the view that is independent of the type of suspended matter in the atmosphere and deviations of greater magnitude can occur. Reliable monitoring of the visibility in a cloudy atmosphere in general, especially with a variable type of suspended matter, is therefore only feasible with a real visual measurement. With the present contrast measuring device, contrast reductions can be measured directly in a simple manner that is independent of the basic brightness.