DD245062B5 - Method and device for determining and setting the exposure values of photographic cameras - Google Patents

Description

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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung wird speziell angewendet in Luftbildaufnahmesystemen bzw. in Aufnahmesystemen mit differentiellen Meßsystemen.The invention is especially used in aerial photography systems or in recording systems with differential measurement systems.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannte Luftbildaufnahmesysteme verwenden Belichtungsmesser und Belichtungsregeleinrichtungen auf der Grundlage des integralen Meßprinzips, d. h. mit einem Fotoempfänger wird ein die Gesamthelligkeit des aufzunehmenden Geländeabschnittes repräsentierender Meßwert gewonnen und zur Regelung der Belichtungszeit herangezogen. Dabei wird in einzelnen Fällen die spektrale Empfindlichkeit des Fotoempfängers durch geeignete Mittel, z. B. Filter an die spektrale Empfindlichkeit des Filmmaterials angepaßt. Bei Verwendung von Farbfiltern bei der Aufnahme werden aus der Erfahrung oder aus Herstellerangaben stammende Korrekturwerte von Hand eingegeben. Die integrale Meßmethode hat damit die folgenden Nachteile:Known aerial photography systems use exposure meters and exposure controllers based on the integral measuring principle, i. H. A photoreceiver is used to obtain a measured value representing the total brightness of the area to be recorded and to control the exposure time. In some cases, the spectral sensitivity of the photoreceptor by suitable means, for. B. matched filter to the spectral sensitivity of the film material. When color filters are used during recording, correction values based on experience or manufacturer's specifications are entered manually. The integral measuring method thus has the following disadvantages:

- das Meßergebnis wird von der zufälligen Verteilung heller und dunkler Flächen innerhalb des Auffangwinkels des Fotoempfängers beeinflußt. Insbesondere durch eine Überbewertung der hellen Flächen, die aus der logarithmischen Umsetzung der Helligkeitswerte in Negativschwärzungen resultiert, kann es bei ungünstiger Verteilung zu Unterbelichtung der dunklen Flächen kommen.- The measurement result is affected by the random distribution of light and dark areas within the collection angle of the photoreceiver. In particular, an overvaluation of the bright areas, which results from the logarithmic conversion of the brightness values into negative blackening, can lead to underexposure of the dark areas if the distribution is unfavorable.

- Wegen des großen Auffangwinkels kann man keine Aussagen über den Helligkeitsumfang des Objektes aus den Meßwerten ableiten. Damit ist man bei der Festlegung der optimalen Parameter für die Filmentwicklung zum Erzielen einer vollständigen Umsetzung des Helligkeitsumfanges des Objektes an unterscheidbare Schwärzungen (keine Über- und Unterbelichtungen bei Ausnutzung des gesamten Schwärzungsumfangs des Filmmaterials) auf die Erfahrungen des Bedieners angewiesen.- Because of the large collection angle, one can not derive any statements about the brightness range of the object from the measured values. This relies on the experience of the operator in determining the optimum parameters for film development to achieve complete conversion of the object's range of brightness to distinguishable blackening (no over and under exposures utilizing the full amount of blackening of the film stock).

- Durch Vorschalten von Steilkantfarbfiltern wird der Einfluß des atmosphärischen Dunstes ausgeschaltet und damit der Kontrast der Aufnahme erhöht. Diese Kontrasterhöhung kann bei der integralen Meßmethode ebenfalls nicht meßtechnisch erfaßt werden.- By upstream of steep-edge color filters, the influence of the atmospheric vapor is eliminated and thus increases the contrast of the recording. This increase in contrast can also not be detected by measurement in the integral measuring method.

Wegen dieser Nachteile wurde in der Literatur vorgeschlagen, Belichtungsmesser zu verwenden, die das überflogene Gelände differentiell abtasten und die sowohl die minimale als auch die maximale Helligkeit des Geländeabschnitts anzeigen und so dem Bediener Hinweise zur Wahl von optimalen Filmentwicklungsparametern geben (z. B. W. Komarek „Modern Technology of Production of Aerial Photograph and Some Now Devices Used in Aerial Photography" in Int. Arch. Phm. XVII Lausanne 1968). Damit spielen Erfahrungswerte des Bedieners nach wie vor eine große Rolle bei der Festlegung der Entwicklungsparameter. Bekannt ist weiterhin eine differentielle Meßmethode zur Ermittlung des Objekthelligkeitsumfangs (DD-PS 156 299). Bei dem Verfahren werden bei der Aufnahme aus den mittels eines Fotoempfängersystems mit anschließender Meßwertverarbeitung gewonnene Daten über die maximale und minimale Helligkeit des aufgenommenen Geländeabschnittes einem Glättungsprozeß unterworfen und zur Berechnung eines repräsentativen Gradationswertes herangezogen. Dieser Wert wird angezeigt bzw. ausgedruckt.Because of these drawbacks, it has been proposed in the literature to use exposure meters that differentially scan the terrain being crossed and which display both the minimum and maximum brightness of the terrain section, thus providing guidance to the operator on the choice of optimal film development parameters (eg Komarek "Modern Technology of Production of Aerial Photographers and Some Now Devices Used in Aerial Photography "in Int. Arch. Phm XVII Lausanne 1968) Thus, experience gained by the operator continues to play an important role in defining the development parameters for determining the amount of object brightness (DD-PS 156 299) In the method, during the recording, data about the maximum and minimum brightness of the recorded terrain section obtained by means of a photoreceiver system with subsequent measured value processing are subjected to a smoothing process and used for calculation g of a representative gradation value. This value is displayed or printed out.

Die effektive Filmempfindlichkeit wird in starkem Maße von der Gradation beeinflußt, zu der das Luftbild entwickelt wird. Das bedeutet, daß die bei der späteren Entwicklung wirksamen effektiven Filmempfindlichkeiten bereits von vornherein bei der Aufnahme für die Einstellung der Belichtungsparameter zu berücksichtigen sind, um eine gute und vor allem auswertbare fotografische Qualität der Luftbildaufnahmen zu erzielen. In der Praxis werden die von der Gradation abhängigen Werte für die effektive Filmempfindlichkeit durch den Operateur aus Tabellen oder Grafiken entnommen, die entweder vom Filmhersteller stammen oder aufgrund eigener Aufnahmepraxis und Erfahrungen erstellt worden sind. Die entnommenen Werte werden von Hand in das Gerät eingegeben.The effective film sensitivity is greatly influenced by the gradation to which the aerial image is developed. This means that the effective in the later development effective film sensitivities from the outset in the recording for the adjustment of the exposure parameters are taken into account in order to achieve a good and especially evaluable photographic quality of aerial photography. In practice, the gradation-dependent values for the effective film speed are taken by the operator from tables or graphics, either from the film manufacturer or created on the basis of his own recording practice and experience. The extracted values are entered manually into the device.

In allen diesen Bedienungsprozessen von Luftbildkameras spielen subjektive Einflüsse, die stark von den praktischen Erfahrungen und Fertigkeiten des Bedienenden geprägt werden, eine große Rolle. Aus diesem Grunde werden in der Regel erfahrene Luftbildoperateure eingesetzt, an die hohe Anforderungen bezüglich Konzentration und Reaktionsfähigkeit, d. h. schnelles Handeln auf veränderte Ausgangsbedingungen, gestellt werden.In all these operating processes of aerial cameras subjective influences, which are strongly influenced by the practical experiences and skills of the operator, play a major role. For this reason, experienced aerial operators are generally employed, to whom high demands with regard to concentration and reactivity, ie. H. to act quickly on changing starting conditions.

Durch die Spezifik der Luftbildfotografie können sich aber die Aufnahmebedingungen durch das Objekt selbst oder durch Umwelteinflüsse (z. B. Witterungsänderung, Bewölkung u. v. a. m.) derart schnell ändern, daß auch langjährig tätige Operateure nicht in der Lage sind, auf jede Situation hinreichend schnell und mit entsprechender Sachkenntnis zu reagieren und jede dieser Anforderungen zu meistern, insbesondere bei sich sehr schnell ändernden Aufnahmebedingungen, starken Kontraständerungen usw. Selbst der erfahrenste Operateur benötigt bei rascher Reaktion eine gewisse Zeitspanne, um die Belichtungsdauer und Blendenwerte aus den genannten Funktionsbeziehungen bzw. Tabellen zu ermitteln und gemäß den sich verändernden Aufnahmebedingungen an der Kamera einzustellen. Dieser Zeitfaktor ist aber gerade in der Luftbildaufnahmetechnik ein entscheidender Nachteil, nicht zuletzt für Effektivität und Produktivität des Aufnahmeverfahrens. Darüber hinaus wird die Aufmerksamkeit und die Konzentration des Operateurs nahezu vollständig von diesem Sachverhalt in Anspruch genommen.Due to the special nature of aerial photography, however, the conditions of reception by the object itself or by environmental influences (eg weather change, cloud cover, etc.) can change so rapidly that also operators working for many years are not able to respond to any situation with sufficient speed and with adequate speed Expertise to respond and master each of these requirements, especially with very rapidly changing recording conditions, strong contrast changes, etc. Even the most experienced surgeon needs a certain period of time to quickly determine the exposure time and aperture values from the said functional relationships or tables and according to to adjust to the changing shooting conditions on the camera. However, this time factor is a decisive disadvantage especially in aerial photography, not least for the effectiveness and productivity of the recording process. In addition, the attention and concentration of the surgeon is almost completely claimed by this issue.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Qualität von Luftbildaufnahmen, die Verringerung des Bedienungsaufwandes für die fotografische Aufnahme und die Erhöhung von Effektivität und Produktivität des fotografischen Aufnahmeprozesses.The aim of the invention is to improve the quality of aerial photography, reduce the overhead of taking photographs and increase the effectiveness and productivity of the photographic process.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belichtungswerte für jeden Anwendungsfall ohne Fehlbelichtung und insbesondere ohne subjektive Fehlereinflüsse durch den Bedienenden auch und speziell für die Aufnahme von Objekten mit starken Kontrastunterschieden und -wechseln sowie mit schnellen Kontraständerungen jeweils entsprechend den reell gegebenen fotografischen Aufnahmebedingungen des zu fotografierenden Objektes in kürzester Zeit einzustellen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Ermittlung und Einstellung von Belichtungswerten fotografischer Kameras, insbesondere für Luftbildaufnahmen bei ständig wechselnden Aufnahmebedingungen, bei dem unter Berücksichtigung der Gradation, Filmempfindlichkeit, Entwicklungsparamter und der minimalen Belichtungsstärke Blendenwerte und Belichtungszeiten für die Kamera bestimmt und eingestellt werden, dadurch gelöst, daß jeweils aus der Beziehung der errechneten Gradation zur effektiven Filmempfindlichkeit bei vorgegebenen Entwicklungsparametern die Blendenwerte und Belichtungszeiten jeweils rechentechnisch ermittelt und automatisch eingestellt werden. Bei einer Einrichtung zur Ermittlung und Einstellung von Belichtungswerten fotografischer Kameras, insbesondere für Luftbildaufnahmen bei ständig wechselnden Aufnahmebedingungen, mit mindestens einem Fotosensor zur Erfassung der objektbezogenen minimalen und maximalen Beleuchtungswerte wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Fotosensor an einen Mikrorechner mit speicherbarer Funktionsbeziehung der Gradation zur effektiven Filmempfindlichkeit angeschlossen ist, der ausgangsseitig mit elektromechanischen Stellgliedern zur Einstellung der Belichtungszeit und des Blendenwertes der Kamera in Verbindung steht. In einem Mikrorechner wird nach den gemessenen Minimal- und Maximalbeleuchtungswerten unter Berücksichtigung des vorgegebenen Schwärzungsbereiches gemäß bekannter Beziehung die Gradation errechnet. Die für jede verwendete Filmart unterschiedliche Abhängigkeit der effektiven Filmempfindlichkeit von der Gradation, die in der Regel vom Filmhersteller vorgegeben ist, wird ebenfalls in den Mikrorechner programmiert und dort abgespeichert. Der Mikrorechner berechnet jeweils aktualisierend für die reell vorherrschenden Aufnahmebedingungen (Beleuchtungswerte) die Belichtungswerte für Belichtungszeit und Blendengröße und stellt diese über elektromechanische Stellglieder der fotografischen Einrichtung unmittelbar ein. Die Belichtung wird somit für jeden Zustand der Aufnahmebedingungen des Objektes ohne subjektive Fehlereinflüsse durch den Bedienenden in kürzester Zeit automatisch ein- und nachgestellt. Das Aufnahmeverfahren wird objektiviert, und die Kamera ist auch bei sich rasch ändernden Aufnahmebedingungen für kurze Aufnahmezykluszeiten bzw. für kurze Aufnahmeabstände mit nach objektiven Gesichtspunkten eingestellten Belichtungswerten so gut wie ständig betriebsbereit. Der Operateur wird von der Berücksichtigung der Gradation zur Belichtungseinstellung entlastet (sofern es während eines Aufnahmezyklusses möglich war) und kann sich auf andere Aufgaben (z. B. Nachführen der Kamera usw.) konzentrieren. Die Luftbilder sind Ausgangsbasis für die Photometrie, und ihre Herstellung ist zeit- und kostenaufwendig. Für die Auswertbarkeit der Luftaufnahmen und aus ökonomischen Gründen ist eine objektive Belichtungseinstellung sehr entscheidend.The invention is based on the object, the exposure values for each application without false exposure and especially without subjective error by the operator and especially for the inclusion of objects with strong contrast differences and changes and with rapid contrast changes respectively in accordance with the real given photographic conditions of the photographing Set object in the shortest possible time. According to the invention, this object is achieved in a method for determining and setting the exposure values of photographic cameras, in particular for aerial photography in constantly changing conditions in which diaphragm values and exposure times for the camera are determined and adjusted taking into account the gradation, film sensitivity, development parameters and the minimum exposure solved in each case from the relationship of the calculated gradation to the effective film sensitivity at given development parameters, the aperture values and exposure times are each computationally determined and automatically adjusted. In a device for determining and setting exposure values of photographic cameras, in particular for aerial photography in constantly changing recording conditions, with at least one photosensor for detecting the object-related minimum and maximum illumination values, the object is achieved in that each photosensor to a microcomputer with storable functional relationship of the gradation connected to the effective film sensitivity, the output side with electromechanical actuators for adjusting the exposure time and the aperture value of the camera is in communication. In a microcomputer, the gradation is calculated according to the measured minimum and maximum illumination values taking into account the predetermined density range in accordance with a known relationship. The different for each type of film used dependency of the effective film speed of the gradation, which is usually given by the film manufacturer is also programmed in the microcomputer and stored there. In each case, the microcomputer calculates the exposure time and aperture size exposure values in an updating manner for the real prevailing recording conditions (illumination values) and adjusts them directly via electromechanical actuators of the photographic device. The exposure is thus automatically adjusted and adjusted for each state of the recording conditions of the object without subjective error influences by the operator in a very short time. The exposure process is objectified, and the camera is virtually always ready to operate, even with fast-changing shooting conditions for short shooting times or for short shooting distances with exposure values set objectively. The surgeon is relieved of the consideration of the gradation for exposure adjustment (if it was possible during a capture cycle) and can concentrate on other tasks (eg, tracking the camera, etc.). The aerial photographs are the starting point for photometry, and their production is time-consuming and costly. For the evaluability of aerial photographs and for economic reasons, an objective exposure setting is very crucial.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. An einen ersten Eingang eines Mikrorechners 1 ist ein Sensor 2 zur Erfassung der objektbezogenen Maximal- und Minimalbeleuchtungswerte E_max und E_min angeschlossen. Über ein rechnerinternes Interface ist eine Tastatur 3 mit dem Mikrorechner 1 verbunden. Ausgangsseitig steht der Mikrorechner 1 mit elektromechanischen Stellgliedern 4, 5 zur Einstellung der Belichtungszeit (Stellglied 4) und des Blendenwertes (Stellglied 5) in Verbindung.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. To a first input of a microcomputer 1, a sensor 2 for detecting the object-related maximum and minimum illumination values E _max and E _{min is} connected. A keyboard 3 is connected to the microcomputer 1 via a computer-internal interface. On the output side, the microcomputer 1 is connected to electromechanical actuators 4, 5 for setting the exposure time (actuator 4) and the diaphragm value (actuator 5).

Über die Tastatur 3 werden die Angaben zum Schwärzungsumfang in den Mikrorechner 1 eingegeben und dort abgespeichert. Im Mikrorechner 1 wird aus den Maximal- und Minimalbeleuchtungswerten E_max und E_min des auf ein fotografisches Objekt (nicht in der Zeichnung dargestellt) gerichteten Sensors 2 sowie aus den gespeicherten Daten zum programmierten Schwärzungsumfang die Gradation berechnet. Ferner wird über die Tastatur 3 der funktioneile Zusammenhang der effektiven Filmempfindlichkeit und der Gradation, z. B. nach Angaben des Herstellers, in den Mikrorechner 1 eingegeben und in tabellarischer Form abgespeichert. Der Mikrorechner 1 berücksichtigt den programmierten Einfluß der jeweils errechneten Gradation auf die effektive Filmempfindlichkeit, errechnet Belichtungszeit- und Blendenwerte für die nicht dargestellte Kamera und gibt entsprechende Steuersignale an die Stellglieder 4, 5 ab, die mechanisch die genannten Belichtungswerte stellen. Diese Belichtungswerte werden ständig bei sich ändernden Maximal- und Minimalwerten E_max und E_min des Sensors 2 aktualisiert und nachgestellt. Der filmartspezifische funktioneile Zusammenhang von Gradation und effektiver Filmempfindlichkeit wird für jeden Filmtyp programmiert.The information on the amount of blackening is entered into the microcomputer 1 via the keyboard 3 and stored there. In the microcomputer 1, the gradation is calculated from the maximum and minimum illumination values E _max and E _{min of} the sensor 2 directed to a photographic object (not shown in the drawing) and from the stored data on the programmed amount of blackening. Furthermore, via the keyboard 3, the functional relationship between the effective film speed and the gradation, z. B. according to the manufacturer, entered into the microcomputer 1 and stored in tabular form. The microcomputer 1 takes into account the programmed influence of the respectively calculated gradation on the effective film speed, calculates exposure time and aperture values for the unillustrated camera and outputs corresponding control signals to the actuators 4, 5, which mechanically set said exposure values. These exposure values are constantly updated and adjusted with changing maximum and minimum values E _max and E _{min of} the sensor 2. The film-specific functional relationship between gradation and effective film speed is programmed for each type of film.

Claims (2)

1. Verfahren zur Ermittlung und Einstellung von Belichtungswerten fotografischer Kameras, insbesondere für Luftbildaufnahmen bei ständig wechselnden Aufnahmebedingungen, bei dem unter Berücksichtung der Gradation, Filmempfindlichkeit, Entwicklungsparameter und der minimalen Beleuchtungsstärke Blendenwerte und Belichtungszeiten für die Kamera bestimmt und eingestellt werden, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Mikrorechner (1) aus den gemessenen maximalen und minimalen Beleuchtungswerten und dem vorgegebenen Schwärzungsbereich die Gradation berechnet wird, daß für jede verwendete Filmart die Abhängigkeit der effektiven Filmempfindlichkeit von der Gradation im Mikrorechner (1) programmiert und gespeichert wird, und daß aus der Beziehung der errechneten Gradation zur effektiven Filmempfindlichkeit unter Berücksichtigung vorgegebener Entwicklungsparameter die Blendenwerte und Belichtungszeiten rechentechnisch ermittelt und durch Stellglieder (4; 5) an der Kamera eingestellt werden.A method for determining and setting exposure values of photographic cameras, in particular for aerial photography in constantly changing shooting conditions, wherein, taking account of the gradation, film speed, development parameters and the minimum illuminance, aperture values and exposure times for the camera are determined and adjusted, characterized in that a microcomputer (1) is calculated from the measured maximum and minimum illumination values and the predetermined density range, the gradation is programmed and stored for each type of film used, the dependence of the effective film speed of the gradation in the microcomputer (1), and that from the relationship calculated gradation for effective film sensitivity taking into account given development parameters, the aperture values and exposure times computationally determined and adjusted by actuators (4; 5) on the camera we rden. 2. Einrichtung zur Ermittlung und Einstellung von Belichtungswerten fotografischer Kameras, insbesondere für Luftbildaufnahmen bei ständig wechselnden Aufnahmebedingungen, mit mindestens einem Fotosensor zur Erfassung der objektbezogenen maximalen und minimalen Beleuchtungswerte, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder Fotosensor (2) mit dem Eingang des Mikrorechners (1) mit speicherbarer Funktionsbeziehung der Gradation zur effektiven Filmempfindlichkeit verbunden ist, und daß der Mikrorechner (1) ausgangsseitig mit elektromagnetischen Stellgliedern (4; 5) zur Einstellung der Belichtungszeit und des Blendenwertes in Verbindung steht.2. A device for determining and setting exposure values of photographic cameras, in particular for aerial photography in constantly changing conditions, with at least one photosensor for detecting the object-related maximum and minimum illumination values, characterized in that each photo sensor (2) with the input of the microcomputer (1 ) is associated with storable functional relationship of the gradation to the effective film sensitivity, and that the microcomputer (1) on the output side with electromagnetic actuators (4; 5) for adjusting the exposure time and the aperture value is in communication.