DE2434974C3 - Anordnung zur Messung mindestens eines Extremwertes der Helligkeitsverteilung eines photographischen Objekts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

Um eine optimale Bildqualität zu erreichen, sollte die Belichtung bei der Exponierung photographischer Schichten in der Weise erfolgen, daß die einzelnen Helligkeitsstufen des Aufnahmeobjekts in einer geeigneten Beziehung zur Schwärzungskurve des verwendeten Filmmaterials slehen. Im Interesse einer optimalen Kopierbarkeit sollte beispielsweise bei Negativfilmen die Belichtung so erfolgen, daß die dunkelsten Bildpartien (geringste Schwärzung des Filmmaterials) möglichst an der unteren Grenze des linearen Teils der Schwärzungskurve liegen. Bei der Belichtung von Diapositivmaterial hingegen sollte die Belichtung so gewählt sein, daß die hellsten Bildpartien in einem Bereich der Schwärzungskurve liegen, der (nach erfolgter Umkehrentwicklung) eine hinreichend große

ίο Transparenz besitzt Um eine in dieser Weise optimale Filmbelichtung durchführen zu können, ist es erforderlich, die niedrigste bzw. die höchste partielle Objekthelligkeit zu ermitteln. Die übliche Methode, mit der diese Meßwerte ermittelt werden, besteht darin, daß das Objekt mit einem Belichtungsmesser gewissermaßen »sbgetastet« wird, der einen hinreichend kleinen Meßwinkel besitzt Diese Methode erfordert vergleichsweise große Sachkenntnis und Geschicklichkeit und ist außerdem zeitraubend.

Durch die DE-AS 2 t 45 491 ist eine Anordnung zur Messung der Objekthelligkeit bekanntgeworden, bei der eine Vielzahl von photoelektronischen Bauelementen innerhalb eines Meßfeldes verteilt ist, die gemeinsam auf eine Auswertevorrichtung einwirken.

Eine Anordnung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art ist in der älteren DE-PS 24 15 394 beschrieben. Bei dieser Anordnung wird der Anzeigewert durch eiaen Zeitvergleich ermittelt, wobei die Vielzahl der den Objektstrahlen ausgesetzten photoelektrischen Wandlerelemente entweder unmittelbar Bestandteile von RC-Zeitgliedern bilden oder die an jedem dieser photoelektrischen Wandlerelemente auftretende Meßspannung mit der zeitabhängigen Aufoder Entladespannung je eines individuellen oder eines

J5 allen Elementen gemeinsam zugeordneten Zeitgliedes verglichen wird. Die Anzeigevorrichtung ist mit einem Zeitglied verbunden, das so lange eingeschaltet bleibt, bis die an den einzelnen photoelektrischen Wandlerstufen anliegende, sich nach einer vorgegebenen Zeitfunk- tion ändernde Referenzspannung eiren Wert erreicht die einem Extremwert der Objekthelligkeit entspricht Die entsprechende Zeitspanne und damit auch die sich während dieser Zeitspanne beleuchtungsunabhängig nach einer vorgegebenen Zeitfunktion ändernde Anzei gespannung sind ein Maß für den genannten Extrem wert.

Bei einem der in der älteren Patentschrift (DE-OS) 24 15 394 beschriebenen Ausführungsbeispiele ist jedem der photoelektrischen Wandlerelemente eine

so Vergleicherschaltung zugeordnet, an deren erstem Eingang eine von der Klemmenspannung des Wandlerelements abhängige Spannung anliegt und deren zweiter Eingang mit einem Kondensator verbunden ist der über einen beleuchtungsunabhängigen Widerstand aufladbar ist Die Ausgänge der Vergleicherschaltungen sind mit einem Schaltmittel (z. B. einem Relais) verbunden. Dieses Schaltmittel wird wirksam, sobald die beleuchtungs- und zeitabhängige Spannung an einer der Vergleicherschaltungen die zugeordnete Referenzspan nung erreicht bzw. überschreitet. Das Schaltmittel beendet bei seinem Wirksamwerden den Spannungsanstieg an der Anzeigevorrichtung, so daß ein Anzeigewert fixiert wird, der einem Extremwert der Objekthelligkcit entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Weiterbildung dieser vorgeschlagenen Anordnung zu schaffen, die sich durch niedrigeren Schaltungsaufwand auszeichnet und bei der die Fehlerquellen ausgeschlos-

sen sind, die dadurch entstehen können, daß der Helligkeitswert mittelbar durch einen Zeitvergleich festgestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst

Bei der Anordnung gemäß der Erfindung werden die von den einzelnen photoelektrischen Wandlerelementen repräsentierten Meßstellen mittels einer monoton sich ändernden Referenzspannung, die durch ein Stellglied, beispielsweise einen manuell verstellbaren ι ο Spannungsteiler, erzeugt wird, abgetastet Zeitglieder sind nicht erforderlich, da der Anzeigewert nicht durch einen Zeitvergleich sondern unmittelbar aus der Referenzspannung selbst abgeleitet wird.

Die Anordnung gemäß der Erfindung arbeitet in ihrer einfachsten Verkörperung in folgender Weise: Infolge der den unterschiedlichen partiellen Helligkeitswerten entsprechenden unterschiedlichen Beleuchtungsstärken an den einzelnen photoelektrischen Wandlerelementen tritt an deren Anschlußklemmen ein mehr oder weniger großer Spannungsabfall auf, der für den jeweiligen Helligkeitswert kennzeichnend ist Falls die Wandlerelemente passiv, z.B. Photowiderstände sinrj ist der Spannungsabfall an demjenigen Exemplar am größten, dessen wirksame Oberfläche am schwächsten beleuchtet ist und umgekehrt. Wenn nun die Referenzspannung durch manuelle oder motorische Betätigung des Stellgliedes in einer Richtung (steigend oder fallend) monoton verändert wird, spricht diejenige Vergleicherschaltung als erste an, die dem photoelektrischen Wandlerelement mit der niedrigsten bzw. höchsten Beleuchtungsstärke zugeordnet ist Die entsprechenden Helligkeitswerte sind sodann durch die Fixierung des Augenbückswertes der Referenzspannung bestimmt.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sei im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert:

F i g. 1 zeigt den Stromlaufplan einer Anordnung zur Ermittlung der niedrigsten Objekthelligkeit,

F i g. 2 zeigt den Stromlaufplan einer Anordnung zur Ermittlung der höchsten Objekthelligkeit, die

Fig.3 und 4 zeigen Anordnungen zur Ermittlung sowohl der höchsten als auch der niedrigsten partiellen Objekthelligkeit,

Fig.5 zeigt eine Anordnung zur Ermittlung der niedrigsten Objekthelligkeit, wobei das Ausgangssignal in logarithmierter Form angegeben wird, die

F i g. 6 bis 9 zeigen weitere Anordnungen zur Ermittlung sowohl der höchsten als auch der niedrigsten Objekthelligkeit,

F i g. 10 zeigt den Stromlaufplan einer Anordnung zur Ermittlung des durch die höchste und niedrigste partielle Objekthelligkeit definierten Umfangs des Helligkeitsbereichs,

F i g. 11 zeigt den Stromlaufplan einer Anordnung zur Ermittlung der Objekthelligkeit, bei der die höchste und die niedrigste Objekthelligkeit direkt auf einer mit einer entsprechenden Maßteilung versehenen Anzeigevorrichtung angezeigt werden,

Flg. 12 zeigt die Anordnung in Verbindung mit einer Schaltungsanordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung,

Fig. 13 zeigt den Stromlaufplan einer Anordnung, mittels derer sowohl die höchste als auch die niedrigste Objekthelligkeit sowie der Mittelwert des Helligkeitsbereichs angezeigt wird,

Fig. 14 schließlich zeigt eine Anordnung zur automatischen Blendensteuerung, die durch die Anordnung zur Ermittlung der Objekthelligkeit, ansteuerbar ist

Die Schaltung nach F i g. 1 enthält Lichtmeßstufen A, B,... zur Ermittlung der partiellen Objekthelligkeit Alle diese Lichtmeßstufen haben den gleichen Aufbau. Sie werden im folgenden auch vereinfacht als »partielle Lichtmeßstufen« bezeichnet Die Anordnung nach F i g. 1 enthält ferner eine Anzeigestufe Zzur Wiedergabe des ermittelten Meßwertes. Diese Anzeigestufe liefert den Anzeigewert als Analogwert Es ist jedGch ohne weiteres möglich, statt dessen eine Digitalanzeige vorzusehen. Die Speisespannungsquelle der Schaltung ist mit Ebezeichnet Der Speisespannungsschalter trägt die Bezeichnung S. Beide Elemente sind zwischen eine positive Sammelleitung 11 und eine negative Sammelleitung 12 geschaltet

In den einzelnen Lichtmeßstufen A, B usw. sind als CdS-Photowiderstände ausgebildete photoelektronische Bauelemente 1,2 usw. mit Widerständen r_u η usw. zwischen die positive Sammelleitung 11 und die negative Sammelleitung 12 in Reihe geschaltet Die CdS-Photowiderstände dienen zur Ermittlung der partiellen Objekthelligkeit und sind dementsprechend in hinreichender Anzahl und in geeigneter Verteilung innerhalb eines Meßfeldes, z. B. der Bildebene eines optischen Abbildungssystems, verteilt Die Verbindungspunkte a, b usw. der je aus einem Photowiderstand, z. B. 1, und einem Widerstand z. B. n, bestehenden Reihenschaltungen sind mit den Basiselektroden von Transistoren Q\, Qj usw. verbunden, deren Emitter jeweils über Emitterwiderstände 7, 8 usw. mit der negativen Sammelleitung 12 und deren Kollektoren unmittelbar mit der positiven Sammelleitung 11 verbunden sind. Die Emitter der Transistoren Q\, Q3 usw. sind ferner unmittelbar mit den Emittern je eines weiteren Transistors Q2, Qa usw. verbunden, deren Kollektoren über elektromagnetische Steuerspulen X₁, X₂ usw. mit der positiven Sammelleitung 11 und deren Basiselektroden über alle Lichtmeßstufen miteinander und mit dem Verbindungspunkt /zwischen dem Emitter eines in der Anzeigestufe Z vorgesehenen Transistors Q und einem mit diesem in Reihe geschalteten Widerstand ro verbunden sind. Die Anzeigestufe Z enthält ferner einen als Ruhekontakt ausgebildeten Schulter S\. Dieser Schalter S] steht unter dem Steuereinfluß der elektromagnetischen Steuerspulen X\, χι usw. in den einzelnen Lichtmeßstufen. Der Schalter S\ wird dann geöffnet, wenn eine dieser Steuerspulen wirksam erregt wird.

In der Anzeigestufe Z ist ferner ein mit einem Schleifkontakt ρ versehener veränderbarer Widerstand R vorgesehen, der mit einem Spannungsteilerwiderstand r (der ebenfalls als veränderbarer Widerstand aujgeüildet sein kann) zwischen die positive Sammelleitung 11 und die negative Sammelleitung 12 in Reihe geschaltet ist. Der Mittelpunkt m dieser Reihenschaltung ist über den bereits erwähnten als Ruhekontakt ausgebildeten Schalter S\ mit der Basis des Transistors Q verbunden. Dieser Transistor Q besitzt einen hohen Eingangswiderstand, er kann vorzugsweise auch als Feldeffekttransistor ausgebildet sein. Zwischen die Basis des Transistors (?und die negative Sammelleitung 12 ist ein Speicherkondensator C geschaltet. Der Kollektor des Transistors Q ist über ein Anzeigeinstrument Ma mit der positiven Sammelleitung 11 verbunden, sein Emitter ist über den Widerstand ro mit der negativen Sammelleitung verbunden. An den Verbindungspunkt !

zwischen dem Emitter und dem Widerstand n> sind — wie bereits erwähnt — die Basiselektroden der Transistoren Qi, Qi usw. in den einzelnen Lichtmeßstufen A, S usw. angeschlossen.

Wenn bei dieser Anordnung der Speisespannungsschalter 5 geschlossen wird, tritt in der Anzeigestufe Z an dem Mittelpunkt m des aus den Widerständen R und r bestehenden Spannungsteilers eine Teilspannung VTn auf, deren Wert sich in dem Maße ändert, in dem der Schleifkontakt ρ manuell bewegt wird.

Die allmählich ansteigende Teilspannung Vm, die sich ergibt, wenn der Schleifkontakt ρ langsam von unten nach oben bewegt wird, wird über den im Ruhezustand geschlossenen Schalter 5; in dem mit dem hochohmigen Eingang des Transistors Q gekoppelten Speicherkondensator Cgespeichert.

Der Kollektorstrom des auf diese Weise durch die Ladespannung des Speicherkondensators Cgesteuerten Transistors Q wächst langsam an und bewirkt einen allmählichen Zeigerausschlag an dem Meßinstrument Ma, das in den Kollektorstromkreis des Transistors Q eingefügt ist. In bezug auf den Schaltungspunkt /wirkt die aus dem Transistor Q und dem Widerstand m bestehende Schaltungskombination als Emitterfolger, d. h. als Impedanzwandler. Die an dem Schaltungspunkt m auftretende Ausgangsspannung hat näherungsweise den gleichen Wert wie die Eingangsspannung des Transistors Q, sie entspricht also im wesentlichen der Ladespannung des Speicherkondensators C. Diese (allmählich ansteigende) Ausgangsspannung liegt an den einzelnen Lichtmeßstufen A. B usw. als Abtastspannung an. Wenn beispielsweise davon ausgegangen wird, daß auf der wirksamen Oberfläche des in der Lichtmeßstufe A angeordneten Photowiderstands 1 die der niedrigsten partiellen Objekthelligkeit entsprechende geringste Beleuchtungsstärke herrscht, wird die in der Lichtmeßstufe A vorgesehene elektromagnetische Steuerspule *t als erste wirksam erregt, da die an dem Verbindungspunkt a zwischen dem Photowiderstand 1 und dem Widerstand η in der Lichtmeßstufe A auftretende Teilspannung Va niedriger ist als die entsprechenden Teilspannungen in den übrigen Lichtmeßstufen.

Durch die wirksame Erregung der elektromagnetischen Steuerspule *ϊ wird der Schalter S\ geöffnet und die Aufladung des Speicherkondensators C beendet. Das Anzeigeinstrument Ma zeigt den Wert der in diesem Zeitpunkt vorhandenen niedrigsten partiellen Objekthelligkeit an.

Zur Erzeugung einer allmählich ansteigenden Teilspannung an .-ism Verbindungspunkt m in der Anzeigestufe Z kann, wie erwähnt, der veränderbare Widerstand R verstellt werden. Ebensogut kann jedoch der Spannungsteilerwiderstand r als veränderbarer Widerstand ausgebildet sein und in geeigneter Weise verstellt werden, während der Widerstand R auf einen geeigneten Festwert eingestellt ist. Statt den veränderbaren Widerstand /?(bzw. r) manuell zu verstellen, kann selbstverständlich auch eine automatische Verstellvorrichtung vorgesehen sein, die z. B. einen kleinen Motor oder eine andere geeignete Antriebsvorrichtung besitzt.

Durch Vertauschung der in der Schaltung nach F i g. 1 vorgesehenen Photowiderstände 1, 2 usw. mit den jeweils mit ihnen in Reihe geschalteten Widerständen /ϊ, Γ2 usw. erhält man an Stelle einer Anordnung zur Messung der niedrigsten partiellen Objekthelligkeit eine solche, durch die die höchste partielle Objekthelligke:t crmittelbar ist. Eine entsprechende Schaltung ist in F i g. 2 dargestellt. Diejenigen Bauteile, die dieselbe Funktion ausüben wie bei der Schaltung nach Fig. I sind mit korrespondierenden Bezugszeichen versehen, zur Unterscheidung jedoch zusätzlich durch einen s Strich (') gekennzeichnet. Die Funktionsweise der Schaltung nach F i g. 2 ist ohne ausführliche Erläuterung erkennbar: Derjenige Photowiderstand, welcher der der höchsten partiellen Objekthelligkeit entsprechenden Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist, besitzt den niedrigsten Innenwiderstand, so daß an dem entsprechenden Spannungsteilerpunkt (ζ. B. a'in der Lichtmeßstufe A') die kleinste Spannung auftritt. Deshalb spricht die zugeordnete elektromagnetische Steuerspule (z. B. *i) als erste an und unterbricht durch das öffnen des

ι -, Schalter Sy den Ladestromkreis des Speicherkondensators C. Damit wird die Anzeige des Anzeigeinstruments Ma'auf einen Wert fixiert, der für die höchste partielle Objekthelligkeit kennzeichnend ist.

nip in Αρη F j a_r 3 und 4 dHr^isiiütcn AusfOhrun^sb?'-spiele eignen sich zur gleichzeitigen Ermittlung sowohl der höchsten als auch der niedrigsten partiellen Objekihelligkeit mittels ein und derselben Anordnung. Sie unterscheiden sich damit von den Anordnungen nach F i g. I und 2, die je nur entweder die höchste oder die niedrigste partielle Objekthelligkeit wiedergeben. In der Schaltung nach Fig.3 sind wieder diejenigen Bauelemente, die die gleiche Funktion haben wie die entsprechenden Elemente in den Schaltungen nach F i g. 1 und 2, mit übereinstimmenden Bezugszeichen

jo versehen. Eine nähere Beschreibung dieser Bauelemente und ihrer Anordnung erübrigt sich deshalb. Die aus den Widerständen R" und r" bestehende Spannungsteilerschaltung zur Erzeugung einer veränderlichen Teilspannung gleicht in ihrer Wirkungsweise den

!5 entsprechenden Spannungsteilerschaltungen der Anordnungen nach Fig. I und 2. In Fig.3 sind die Lichtmeßstufen zur Ermittlung der niedrigsten Helligkeit links und die Lichtmeßstufen zur Ermittlung der höchsten Helligkeit rechts von der erwähnten Spannungsteilerschaltung dargestellt. Im übrigen stellt die Schaltung nach F i g. 3 eine einfache Kombination der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Schaltungen dar, wobei jedoch für beide Einzelschaltungen eine gemeinsame Spannungsteilerschaltung vorgesehen ist.

.ti Die Wirkungsweise der in Fig.3 dargestellten Anordnung kann, aufbauend auf der vorangehenden Beschreibung, mit wenigen Worten erläutert werden: Wenn der Speisespannungsschalter 5 geschlossen wird, erscheint an dem Verbindungspunkt m" zwischen dem veränderbaren Widerstand /?"und dem Spannungsteilwiderstand r"eine Teilspannung Vm". Diese Tc'."spannung Vm" wächst langsam an, wenn der Schleifkontakt p"des veränderbaren Widerstandes /?"allmählich nach oben bewegt wird. Die Teilspannung Vm" lädt die beiden Speicherkondensatoren Cund C auf und steuert die mit diesen gekoppelten Transistoren Q und Q'. Diese Transistoren Q und Q' besitzen einen hohen Eingangswiderstand. Ihr Kollektorstrom wird durch die Spannungen der Speicherkondensatoren C bzw. C so

eo gesteuert, daß der Zeigerausschlag der in ihren Kollektcrstromkreisen angeordneten Anzeigeinstrumente Ma bzw. Ma'allmählich ansteigt

Die Ladespannung der Speicherkondensatoren C bzw C erscheint ferner in annähernd unveränderter

_b5 Größe an den Emittern der Transistoren Q bzw. Q\ wobei diese jeweils als Emitterfolger, d. h. als Impedanzwandler, arbeiten. Die entsprechenden Ausgangsspannungen bilden wieder die Abtastspannungen für die

Lichtmeßstufen (A, B usw.) Zur Ermittlung der niedrigsten bzw. die Lichtmeßstufen (A', S'usw.) zur Ermittlung der höchsten partiellen Objekthelligkeit. Von diesen Lichtmeßstufen wird jeweils diejenige zuerst wirksam, deren zugeordneter Photowiderstand der niedrigsten bzw. höchsten Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist. Die entsprechenden elektromagnetischen Steue^pulen (z. B. x\ bzw. x\') unterbrechen die Ladung der zugeordneten Speicherkondensatoren C bzw. C, so daß in den Anzeigeinstrumenten Ma bzw. Ma' die niedrigste bzw. höchste partielle Objekthelligkeit angezeigt wird.

Bei der Schaltung nach Fig.4 dient jeder Photowiderstand in jeder partiellen Lichtmeßstufe sowohl zur Messung der höchsten als auch zur Messung der ΐί niedrigsten Objekthelligkeit. Im folgenden seien der Aufbau und die Wirkungsweise dieser Anordnung näher erläutert, wobei solche Bauelemente, die in ihrer Funktion mit Bauelementen der Schaltung nach F i g. 3 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie diese.

Mit Λ "ist eine partielle Lichtmeßstufe bezeichnet; wie in den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist auch bei der Schaltung nach F i g. 4 eine hinreichend große Anzahl derartiger Lichtmeßstufen vorgesehen. Es sei nun angenommen, daß der in der Lichtmeßstufe A" angeordnete Photowiderstand 1" solchen Objektstrahlen ausgesetzt ist, die der niedrigsten Objekthelligkeit entsprechen. Wenn der Speisespannungsschalter 5geschlossen wird, erscheint an dem jo Verh'ndungspunkt a" zwischen dem Photowiderstand 1" und dem Spannungsteilerwiderstand /v· in der Lichtmeßstufe A"eine Teilspannung Va", die niedriger ist als die entsprechenden Teilspannungen in den übrigen (nicht dargestellten) Lichtmeßstufen, da der innenwiderstand des Photowiderstandes 1" höher ist als derjenigen der in den übrigen Lichtmeßstufen angeordneten Photowiderstände.

Ferner tritt an den Verbindungspunkt m" des den beiden Anzeigestufen Z und Z' zugeordneten Spannungsteilers, der aus dem veränderbaren Widerstand R" und dem Widerstand /-"besteht, eine Teilspannung Vm" auf, die allmählich absinkt, wenn der Schleifkontakt t" des veränderbaren Widerstandes R" von oben nach unten bewegt wird. Diese Teilspannung Vm" wird über den im Ruhezustand geschlossenen Schalter S\ der Basis des Transistors Q zugeführt und erscheint als Emitterfolger-Ausgangsspannung an dem Schaltungspunkt /. Von hier gelangt sie zu der Basis des Transistors Qi in der Lichtmeßstufe A", in der voraussetzungsgemäß die niedrigste partielle Objekthelligkeit gemessen wurde. Sobald die Abtastspannung am Schaltungspunkt 1 den Wert der Teilspannung Va" erreicht, wird der Transistor Q₂ in der aus den beiden Transistoren Q\ und Q₂ bestehenden Vergleicherschaltung stromführend, so daß die in dem Kollektorstromkreis des Transistors Q₂ angeordnete elektromagnetische Steuerspule x\ wirksam erregt wird. Die Steuerspule x\ öffnet daraufhin den Schalter S, und unterbricht damit den Ladestromkreis für den Speicherkondensator C Der in diesem Zeitpunkt herrschende Augenblickswert, der für die niedrigste partielle Objekthelligkeit kennzeichnend ist, wird in dem Anzeigeinstrument Ma angezeigt

Die Teilspannung Vm" gelangt ferner über den im Ruhezustand geschlossenen Schalter S\ zur Basis des b5 Transistors Q'und als Ernitterfo'.ge! -Ausgangsspannung zu dem Schaltungspunkt /', der mit der Basis des Transistors Qn in der Lichtmeßstufe A"(und mit der Basis entsprechender Transistoren in den übrigen Lichtmeßstufen) verbunden ist. Der Transistor Q_n bildet zusammen mit dem Transistor Qn eine Vergleicherschaltung. Die Basis des Transistors Qn ist mit dem KolleKtor des Transistors Qn verbunden, dessen Basis-Emitter-Strecke den Photowiderstand 1" parallelgeschaltet ist. Da der Photowiderstand 1" voraussetzungsgemäß am schwächsten beleuchtet ist, ist der an ihm auftretende Spannungsabfall, der gleichzeitig die Steuerspannung für den Transistor Qn bildet, größer als die entsprechende Spannung in den übrigen Lichtmeßstufen. Er ist infolgedessen am weitesten in seinen leitenden Zustand ausgesteuert, so daß sein Kollektorpotential am höchsten ist. Dementsprechend ist auch die Basisspannung des Transistors Qn höher als die entsprechende Spannung in den übrigen Lichtmeßstufen, so daß die in seinen Kollektorstromkreis angeordnete elektromagnetische Steuerspule *io, die zur Beeinflussung des Schalters S'\ in der Anzeigestufe Z' für die höchste partieiie Beleuchtungsstärke dient, durch die bei der Verstellung des veränderbaren Widerstandes R" entstehende veränderliche Teilspannung Vm", die als Abtastspannung an der Basis des Transistors Qn anliegt, nicht beeinflußbar ist.

Wenn umgekehrt angenommen wird, daß der Photowiderstand 1" in der Lichtmeßstufe A" einer Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist, die der höchsten partiellen Objekthelligkeit entspricht, besitzt die an dem Verbindungspunkt a" auftretende Teilspannung Va" einen höheren Wert als die entsprechende Spannung in den übrigen Lichtmeßstufen. Die Anzeigestufe Z für die niedrigste partielle Objekthelligkeit ist folglich durch die Lichtmeßstufe A" nicht beeinflußbar, da bei sich ändernder Vergleichsspannung am Teilerpunkt m" irgendeine der übrigen Lichtmeßstufen den Schalter S\ öffnet, bevor die elektromagnetische Steuerspule x\ wirksam wird. Der von dem Spannungsabfali an dem Photowiderstand 1" gesteuerte Transistor Qn ist am wenigsten weit in seinen leitenden Zustand gesteuert. Damit ist sein Kollektorpotential, das die Steuerspannung für den Transistor Qn bildet, niedriger als der entsprechende Wert in den übrigen Lichtmeßstufen. Das hat zur Folge, daß der Transistor Qn als erster anspricht, wenn die Teilspannung Vm" durch eine Aufwärtsbewegung des Schleifkontakts p" an dem veränderbaren Widerstand R" langsam ansteigt. Die elektromagnetische Steuerspule xio öffnet daher als erste den im Ruhezustand geschlossenen Schalter S', so daß das Anzeigeinstrument Λ/a'einen Wert anzeigt, der der höchsten partiellen Objekthelligkeit entspricht.

Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die Meß- bzw. Anzeigewerte in geometrischer Progression wiedergegeben, d.h. sie ändern sich in bezug auf die lineare Lichtwertreihe in Form einer geometrischen Reihe. Deshalb können sie nicht unmittelbar zur Belichtungssteuerung in einer photographischen Kamera od. dgl. verwendet werden. Die Meß- bzw. Anzeigeergebnisse müssen daher noch entsprechend umgerechnet werden. In Fig.5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem dieser zusätzliche Rechenaufwand vermieden ist Diese Anordnung liefert Meßergebnisse, die unmittelbar zur Belichtungssteuerung verwendet werden können. Zu diesem Zweck sind die in den Lichtmeßstufen A, ßusw. bzw. A', ß'usw. bzw. in den Anzeigestufen Z und Z' vorgesehenen Spannungsteiler mit nichtlinearen Widerständen, z. B. Dioden D, D\, Lh usw. mit logarithmischer Strom-Spannungskennlinie ausgestattet Hierdurch werden die

Helligkeitsinformationen, die in Form einer geometrischen Reihe vorliegen, in solche Informationen umgewandelt, die sich nach Art einer arithmetischen Reihe ändern, sie werden also logarithmiert, d. h. die die höchste und die niedrigste Helligkeit kennzeichnenden Informationen ändern sich in jeweils gleichen Intervallen. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 gleicht im wesentlichen der Schaltung nach F i g. I mit der Ausnahme, daß die Teilwiderstände n, o, r usw. in den Lichtmeßstufen A, B usw. bzw. in der Anzeigestufe Z durch Dioden L\ Di, D usw. ersetzt sind. Die übrigen Bauelemente sind sämtlich mit denselben Bezugszeichen versehen wie bei der Schaltung nach Fig. I. Sie besitzen jeweils dieselbe Funktion wie die gleichnamigen Bauelemente in dieser Schaltung.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig.5 kurz erläutert: Nach dem Schließen des Speisespannungsschalters R erscheint an den Verbindungsniinkten a. b usw. in den Lichtmeßstufen A bzw. B usw. eine Teilspannung, die der jeweiligen Beleuchtungsstärke und damit der partiellen Objekthelligkeit entspricht. An dem Verbindungspunkt m in der Anzeigestufe Z tritt eine logarithmierte Spannung auf, die sich in gleichen Intervallen ändert.

Ähnlich wie bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ändert sich die Spannung an dem veränderbaren Widerstand allmählich, wenn dessen Schleifkontakt ρ bewegt wird. Die elektromagnetische Steuerspule in derjenigen Lichtmeßstufe, deren zugeordneter Photowiderstand der niedrigsten Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist, wird als erste wirksam erregt und öffnet den Schalter S\. Das Anzeigeinstrument Ma zeigt einen Wert an, der für die niedrigste partielle Objekthelligkeit kennzeichnend ist. Dieser Anzeigewert ist unmittelbar in »Lichtwerten« gegeben, wodurch seine Verknüpfung mit den übrigen Belichtungsparametern wesentlich vereinfacht wird.

Es ist bei dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel offensichtlich möglich, an Stelle der Diode D wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen einen Widerstand zu verwenden und den veränderbaren Widerstand R funktioT-sll so einzustellen, daß die an dem Verbindungspunkt m erscheinende Spannung sich in gleichen Intervallen ändert. Es ist auch möglich, an Stelle der Dioden Di, Eh usw. in den partiellen Lichtmeßstufen A, B usw. derartige veränderbare Widerstände vorzusehen und die Diode in der Anzeigestufe anzuordnen, deren Anzeigewerte sich dann ebenfalls in gleichen Intervallen ändern.

Bei den in den Fig.6 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die in den partiellen Lichtmeßstufen A, B usw. nach F i g. 1 bis 5 vorhandenen elektromagnetischen Steuerspulen durch Anzeigelampen Li, Li usw. ersetzt. Dementsprechend besitzt die Anzeigestufe Z auch keinen von den Steuerspulen gesteuerten als Ruhekontakt ausgebildeten Schalter und keinen Speicherkondensator. Die niedrigste und die höchste partielle Beleuchtungsstärke und der Mittelwert werden diskontinuierlich aber aufeinanderfolgend ermittelt.

Im folgenden sei die Art und Weise beschrieben, mit der die einzelnen Werte, beginnend mit der niedrigsten und endend mit der höchsten Objekthelligkeit ermittelt werden. Es sei beispielhaft angenommen, daß der Photowiderstand 1 in der Lichtmeßstufe 4 der Schaltung nach Fig.6 der niedrigsten Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist Dann tritt nach dem Schließen des Speisespannungsschalters 5 an dem Verbindungspunkt a in der Lichtmeßstufe A eine Teilspannung Va auf, die niedriger ist aiJ die entsprechenden Teilspannungen in den übrigen Lichtmeßstufen und die Teilspannung Vm an dem Verbiridungspunkt m in der Anzeigestufe.
Der Trimmwiderstand r ist auf einen geeigneten Wert eingestellt und der Schleifkontakt ρ des veränderbaren Widerstandes R befindet sich in seiner untersten Stellun.;, so daß die Teilspannung Vm an dem Verbindungspunkt m in der Anzeigestufe, wie erwähnt,

to niedriger ist als die Spannung Va an dem Verbindungspunkt a in der Lichtmeßstufe A. Unter dieser Bedingung sind die Lampen Li, L₂ usw., die an Stelle elektromagnetischer Steuerspulen in die Kollektorstromkreise der jeweils zweiten Transistoren (z. B. Qi) der in den einzelnen Lichtmeßstufen vorgesehenen Vergleicherschaltungen eingefügt sind, erloschen. Ferner befindet sich der Zeiger des Anzeigeinstruments Ma in seiner Anfangsstellung.
Wenn der Schleifkontakt ρ langsam nach oben bewegt wird, steigt die Teilspannung Vm langsam an. Der Transistor Q₂ wird als erster leitend, sobald die genannte Teilspannung Vm die Spannung Va am Verbindungspunkt a in der Lichtmeßstufe A, die voraussetzungsgemäß den niedrigsten Wert hat, überschreitet. Dadurch wird die in den Kollektorstromkreis des Transistors Qi eingefügte Anzeigelampe Li eingeschaltet und leuchtet auf.

Die Bewegung des Schleifkontaktes ρ kann in dem Zeitpunkt unterbrochen werden, in dem die Anzeigelampe Li aufleuchtet, so daß man als Anzeige auf dem Instrument Ma einen Wert erhält, der für die niedrigste Objekthelligkeit kennzeichnend ist.

Die Teilspannung Vm steigt weiter, wenn der Schleifkontakt ρ weiter nach oben bewegt wird, so daß die Lampen (z. B. Lj) in den übrigen Lichtmeßstufen entsprechend der Beleuchtungsstärke, die auf den ihnen zugeordneten Photowiderständen (z. B. 2) herrscht, nacheinander aufleuchten. Auf diese Weise können nacheinander die einzelnen Werte der partiellen

ίο Objekthelligkeit, beginnend mit der niedrigsten und endend mit der höchsten Objekthelligkeit sowie die Helligkeitsmittelwerte schrittweise von dem Instrument Ma angezeigt werden. Der Anzeigewert, welcher der zuletzt aufleuchtenden Anzeigelampe entspricht, ist für

die höchste partielle Objekthelligkeit kennzeichnend.

Im folgenden soll die Wirkungsweise der Anordnung für den Fall beschrieben werden, bei dem der die höchste Objekthelligkeit kennzeichnende Anzeigewert als erster ermittelt werden soll. Hierzu wird der

χ Schleifkontakt ρ des veränderbaren Widerstandes R zunächst in seine obere Endstellung gebracht, so daß die an dem Verbindungspunkt m auftretende Teilspannung Vm den höchstmöglichen Wert besitzt. Dieser Höchstwert ist höher als die höchste Teilspannung, die an einem der Verbindungspunkte (z. B. b) der in den Lichtmeßftufen vorgesehenen Spannungsteiler auftritt. Es sei angenommen, daß der der Lichtmeßstufe B zugeordnete Photowiderstand 2 der höchsten Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist. Dementsprechend erscheint an dem Verbindungspunkt b eine Teilspannung, die größer ist als die entsprechenden Teilspannungen in den übrigen Lichtmeßstufen. Das Anzeigeinstrument Ma zeigt bei Beginn der Bewegung des Schleifkontaktes ρ den größten Ausschlag. Wenn der Schleifkontakt ρ aus

*5 dieser Stellung langsam nach unten bewegt wird, sinkt die Teiispannung Vm allmählich ab. Ebenso geht der Zeigerausschlag des Anzeigeinstruments Ma langsam zurück. Sobald die Teilspannung Vm die der höchsten

partiellen Objekthelligkeit entsprechende Teilspannung Vb erreicht, wird die Anzeigelampe Li als erste ausgeschaltet und erlischt. Der Zeigerausschlag des Anzeigeinstruments Ma entspricht in diesem Zeitpunkt der höchsten partiellen Objekthelligkeit.

Wenn der Schleifkontakt ρ weiter nach unten bewegt wird, erlischt als nächstes die Anzeigelampe in derjenigen partiellen Lichtmeßstufe, deren zugehöriger Photowiderstand dem nächstniedrigeren Wert der Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist. Wenn die letzte der Anzeigelampen erlischt, zeigt das Anzeigeinstrument Ma in der Anzeigestufe Z den die niedrigste partielle Objekthelligkeit kennzeichnenden Meßwert an.

Es sei noch erwähnt, daß die in den einzelnen Lichtmei3st:ifen A, ßusw. vorgesehenen Anzeigelampen L₁, Li usw. auch in den Kollektorstromkreisen der jeweils ersten Transistoren Qu Qz usw. der in den einzelnen Lichtmeßstufen angeordneten Vergleicherschaltungen eingefügt sein können. Dabei wird die Reihenfolge ihres Aufleuchtens bzw. Erlöschens bei der Ermittlung der höchsten und niedrigsten Beleuchtungsstärke sowie eines Mittelwertes der Beleuchtungsstärke im Vergleich zur vorangehend beschriebenen Anordnung umgekehrt. Dem in F i g. 6 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel haftet der Nachteil an, daß das Meßergebnis der Lichtinformation proportional ist, sich in bezug auf die Lichtwertreihe, also in geometrischer Progression, ändert und deshalb nicht direkt zur Belichtungssteuerung einer photographischen Kamera od. dgl. eignet. Die Notwendigkeit, die Meßergebnisse nach der Messung in Werte umzurechnen, die unmittelbar zur Belichtungseinstellung verwendbar sind, kompliziert die Handhabung der Anordnung unvermeidlich.

Das in F i g. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel vermeidet diesen Nachteil. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Widerstände n, rz usw. sowie der Widerstand r durch nichtlineare Widerstände, z. B. Dioden D\, Ch usw. und die Diode Dmit logarithmischer Strom-Spannungskennlinie ersetzt. Dadurch werden die jeweils von den Photowiderständen gemessenen Lichtinformationen, die sich nach Art einer geometrischen Reihe progressiv ändern, logarithmiert, d. h. derart umgewandelt, daß sich die der höchsten und der niedrigsten Beleuchtungsstärke sowie die dem Mittelwert entsprechenden Anzeigewerte in gleichen Intervallen, d. h. in Form einer arithmetischen Reihe ändern. Die Schaltung nach F i g. 7 unterscheidet sich von der Schaltung nach F i g. 6 lediglich durch die Substituierung der erwähnten Widerstände durch Dioden. Die übrigen Bauelemente entsprechen denjenigen der Schaltung nach Fig.6 und sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie diese. Im Folgenden sei die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 7 kurz erläutert:

Es sei angenommen, daß der Schleifkontakt ρ sich zunächst in seiner untersten Stellung befindet Nach dem Schließen des Speisespannungsschalters S erscheinen an den Verbindungspunkten a, b usw. in den einzelnen Lichtmeßstufen A, B usw. Teilspannungen Va, Vb usw. die der jeweiligen partiellen Objekthelligkeit entsprechen. An dem Verbindungspunkt m in der Anzeigestufe Z tritt eine logarithmierte Spannung Vm auf. Diese Spannung Vm ändert sich in gleichen Intervallen, wenn der Schleifkontakt ρ von oben nach unten bewegt wird. Die Lampen Li, Li usw. erlöschen oder leuchten in der Reihenfolge auf, die der jeweiligen Beleuchtungsstärke auf den zugeordneten Photowiderständen entspricht Dabei werden nacheinander der der niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke, der oem Mittelwert und der der höchsten partiellen Beleuchtungsstärke entsprechenden Werte in der einen bzw. anderen Reihenfolge durchwandert. Wie bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiei werden die jeweiligen Helligkeitswerte auf d-'m Ankieigeinstrument Ma angezeigt. Diese Anzeige ist jedoch logarithmisch, wodurch die photographische Weiterverarbeitung erleichtert wird.

Die Teilspannung an dem Verbindungspunkt m in der Anzeigestufe Z ändert sich in gleichen Intervallen. Der veränderbare Widerstand R soll sich in demselben MaB ändern, wie sich die Innenwiderstände der Photowiderstände I₁ 2 usw. in Abhängigkeit von der auf ihrer

M wirksamen Oberfläche herrschenden Beleuchtungsstärke ändern, damit Übereinstimmung besieht zwischen der Änderung der Spannung Vm und den Spannungen Va, Vb usw. an den Verbindungspunkten a, busw. in den betreffenden Lichtmeßstufen A, B usw. Es ist mit anderen Worten erforderlich, dab der Widerstandswert des veränderbaren Widerstandes R sich (bei gleichen Verstellungsbeträgen) in geometrischer Progression ändert. Unter Berücksichtigung dieser Forderung kann die Teilspannung Vm statt durch die Diode D ajch durch den Widerstandswert gewonnen werden, wobei die äquidistante Änderung dieser Teilspannung durch entsprechende funktionelle Einstellung des Wertes des veränderbaren Widerstandes R sichergestellt ist. Die Anordnung nach F i g. 7, bei der in jeder der

ω Lichtmeßstufen A, B usw. Dioden D\, Eh usw. vorgesehen sind, die als nichtlineare Schaltelemente zur Logarithmierung dienen, erfordern nicht nur den Aufwand einer entsprechenden Vielzahl von nichtlinearen Bauelementen, sie führt auch dazu, daß die

J5 Schaltung durch Schwankungen der Umgebungstemperatur od. dgl. beeinflußt wird. Um diesen Nachteil zu vermeiden verwendet die in F i g. 8 dargestellte Schaltungsanordnung lediglich eine Diode zur Logarithmierung, die sich in der Anzeigestufe befindet. Die

■io Dioden in den Lichtmoßstufen sind durch einfache lineare Widerstände ersetzt. Im Folgenden seien Aufbau und Wirkungsweise dieser Anordnung kurz erläutert:

Nach dem Schließen des Speisespannungsschalters S treten an den Verbindungspunkten a, b ur*·. in den Lichtmeßstufen A, B usw. Teilspannungen Va, Vb usw. auf. An dem Verbindungspunkt mt in der Anzeigestufe Zf erscheint die Teilspannung Vmt.

Der veränderbare Widerstand Rt ist ein sogenannter logarithmischer Widerstand, d. h. sein Widerstandswert

so ändert sich in Abhängigkeit von dem Verstellungsbetrag in geometrischer Progression. Deshalb ändert sich die Teilspannung Vmt in demselben Verhältnis wie die Teilspannungen Va, Vb usw., wenn die Photowiderstände sich in geometrischer Progression ändern.

Der Ausdruck »Änderung der Photowiderstände in geometrischer Progression« bedeutet, daß sich deren Innenwiderstand in dieser Form ändert, wenn die Objekthelligkeit sich ebenfalls in geometrischer Progression, d.h. in Form einer geometrischen Reihe ändert. In diesem Fall hat der Gradient der Abhängigkeit zwischen dem Innenwiderstand des Photowiderstandes und der Objekthelligkeit den Wert 1. Obwohl eine Änderung des Innenwiderstandes in Form einer geometrischen Progression nicht mehr vorliegt, wenn der Gradient einen Wert hat, der kleiner als 1 ist, erhält man trotzdem das gewünschte iogarithmiertc Ausgangsergebnis, wenn man einen veränderbaren Widerstand Rt verwendet, dessen Widerstandswert sich in

derselben Weise ändert wie der Widerstandswert der Photowiderstände.

Die Teilspannungen Va, Vb usw. in den Lichtmeßstufen A, B usw. werden mittels der in der Anzeigestufe Zt erzeugten Teilspannung Vmt in der gleichen Weise »abgetastet« wie bei den vorangehend beschriebeinen Ausführungsbeispielen.

Die Wirkungsweise der Anzeigestufe Zt ergibt sich aus folgender Betrachtung: An der Bais des Transistors Qn liegt die an dem Spannungsteilerwiderstand ri abfallende Spannung als Steuerspannung an. Der durch den Transistor Q₁ \ fließende Strom ändert sich deshalb ebenfalls in geometrischer Progression, d. h. nach Art einer geometrischen Reihe, so daß an der in den Kollektorstromkreis eingefügten Diode Dt zur logarith- ü mischen Umwandlung eine Spannung erzeugt wird, die sich in gleichen Intervallen ändert. Damit wird die Objekthelligkeit auf dem Anzeigeinstrument Mat ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 in logarithmierter Form angezeigt Die logarithmierten Werte der Objekthelligkeit sind den sogenannten Lichtwerten unmittelbar proportional und erleichtern deshalb die Verknüpfung mit den übrigen Belieb Jungsparametern.

Die Anzeigeinstrumente Ma bzw. Mat in den beiden zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispielen zeigen entweder den Wert der höchsten oder der niedrigsten partiellen Objekthelligkeit an. Der jeweils andere Wert ir.uß in geeigneter Weise gespeichert werden, wenn beispielsweise der Umfang des Helligkeitsbereichs bestimmt werden soll.

Dieser Nachteil besteht bei dem in Fi g. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht Bei diesem ist — im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen nach Fig.7 und 8, die jeweils nur eine Anzeigestufe besitzen — ein κ Paar solcher Anzeigestufen vorgesehen. Diese in ihrem Aufbau miteinander übereinstimmenden jedoch getrennt vorgesehenen Anzeigestufen sind mit Zx bzw. Zy bezeichnet Zur Unterscheidung von Anzeigestufen der vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die aus den bei den einzelnen Anzeigestufen gebildete Schaltungsstufe mit der Bezeichnung Zx+y versehen. Der Schleifkontakt /«des veränderbaren Widerstandes Rx in der Anzeigestufe Zx befindet sich zunächst in seiner untersten Stellung, während sich der Schleifkontakt pydes veränderbaren Widerstandes Ry'm der Stufe Zy in seiner obersten Stellung befindet Der Aufbau der einzelnen Lichtmeßstufen ist identisch mit dem der Lichtmeßstufe in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 6. Dementsprechend sind auch die einzelnen Bauelemente mit denselben Bezugszeichen versehen wie dort, so daß sich ihre nähere Beschreibung erübrigt Die Basiselektroden der Transistoren Q₂, Q* usw. in den einzelnen Lichtmeßstufen A, B usw. sind mit einer gemeinsamen Leitung 15 verbunden, die zu einem Umschaltekontakt « St fahrt Die Ruhekontaktseite des Umschalters St ist mit dem Schaltungspunkt Ix in der Anzeigestufe Zx verbunden. Seine Arbeitskontaktseite y führt zu dem Schaltungspunkt //in der Anzeigestufe Zy.

Es sei angenommen, daß der der Lichtmeßstufe A w angehörende Photowiderstand 1 der niedrigsten und der der Lichtmeßstufe B angehörende Photowiderstand 2 der höchsten partiellen Beleuchtungsstärke ausgesetzt ist Dann tritt nach dem Schließen des Speisespannungsschalters 5 an dem Verbindungspunkt a eine Teilspan- (·■> nung Va auf, die niedriger ist als die entsprechenden Spannungen in allen übrigen Lichtmeßstufen, während an dem Verbindungspunkt b eine Teilspannung Vb erscheint, die höher ist als die entsprechende Spannung in allen übrigen Lichtmeßstufen.

In der gezeichneten Stellung des Umschalters S₁, in der die gemeinsame Leitung 15 mit der Kontaktseite χ verbunden ist, wird die Lichtmeßstufe A durch die Emitterfolger-Ausgangsspannung des Transistors Qx »abgetastet«, wenn der Schleifkontakt px nach oben bewegt wird, und die Anzeigelampe L\ in der Lichtmeßstufe A leuchtet als erste auf, wobei der entsprechende HefBgkeitswert auf dem Anzeigeinstrument Max angezeigt wird. Das Anzeigeinstrument Max verbleibt in der die niedrigste partielle Objekthelligkeit kennzeichnenden Anzeigestellung, falls die Bewegung des Schleifkontakts Px beendet wird, sobald die Anzeigelampe L\ aufleuchtet

Anschließend wird der Umschalter Si betätigt so daß die zu den Basiselektroden der Transistoren Q₂, Q* usw. führende Leitung 15 mit dem Emitter des Transistors Qy verbunden ist Da sich der Schleifkontakt py voraussetzungsgemäß in seiner obersten Endstellung befindet ist die Emitterfolger-Ausgangsspannung am Schaltungspunkt /y größer als die größte der beleuchtungsabhängigen Teilspannungen, z. B. die Spannung Vd an dem Schaltungspunkt b, so daß alle Anzeigelampen Li, Li usw. aufleuchten. Wenn nun der Schleifkontakt py nach unten bewegt wird, erlischt die Anzeigelampe L₂ in der Lichfrneßstufe B als erste und der entsprechende Wert wird auf dem Anzeigeinstrument May angezeigt Das Anzeigeinstrumen'. May behält diesen die höchste partielle Objekthelligkeit kennzeichnenden Anzeigewert bei, falls die Bewegung des Schaltkontakts py in dem Augenblick beendet wird, in dem die Anzeigelampe la erlöscht

Die Anzeigeinstrumente Max und May zeigen also die niedrigste bzw. die höchste partielle Beleuchtungsstärke an. Aufgrund dieser Anzeigewerte können der Umfang und der Mittelwert der Objekthelligkeit leicht bestimmt werden.

In der vorangehenden Beschreibung wurden die Betätigung des Umschalters St und die vertikale Bewegung der Schleifkontakte px bzw. py als jeweils getrennte Bedienungsvorgänge beschrieben. Es ist selbstverständlich auch möglich, eine gemeinsame Bedienungshandhabe, z.B. ein wählscheibenartiges Bedienungselement, vorzusehen, das in der einen Richtung verdreht wird und dabei den Umschalter S\ in eine seiner beiden Stellungen umschaltet und das bei seiner weiteren Drehung einen der beiden Schleifkontakte bewegt, während es bei Drehung in der anderen Richtung den Umschalter Si in seine zweite Schaltstellung bringt und bei seiner weiteren Drehung den anderen Schleifkontakt bewegt Es ist ferner selbstverständlich auch möglich, eine Logarithmierung der Meßwerte vorzunehmen, wenn man in den Genuß der damit verbundenen Vorteile — nämlich die vereinfachte Weiterverarbeitung in einer Belichtungssteuervorrichtung bzw. die vereinfachte Verknüpfung mit den übrigen Belichtungsparametern — kommen will.

In Fig. 10 ist ein Ausfuhrungsbeispiel dargestellt, das eine weitere Verbesserung der Anordnung nach F i g. 9 bildet und bei dem der Umfang des Helligkeitsbereichs selbsttätig angezeigt werden kann, ohne daß es dazu einer weiteren Operation bedarf. Die einzelnen Lichtmeßstufen besitzen den gleichen Aufbau wie diejenigen in der Schaltung nach Fig.7 und sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen A, B usw. versehen. Die Anzeigestufe Zu·· umfaßt eine Schaltungsstufe Zx zur Anzeige der höchsten sowie eine Stufe Zy

zur Anzeige der niedrigsten partiellen ObjektheJligkeit, die jeweils im wesentlichen den gleichnamigen Stufen der Schaltung nach F i g. 9 entsprechen. Es sind lediglich die Widerstände nc und ry durch Dioden Dx bzw. Dy ersetzt, die zur logarithmischen Umwandlung der Meßwerte dienen. Die Anzeigestufe Zw umfaßt ferner eine Unterstufe IV zur Anzeige des Umfanges des Helligkeitsbereichs, wobei diese Anzeige auf den die höchste bzw. niedrigste partielle ObjekthelHgkeit kennzeichnenden Meßwerten basiert, die in den Anzeigestufen Zy bzw. Zx gewonnen werden. Die Schaltungsstufe W zur Anzeige des Umfangs des Helligkeitsbereichs besitzt zwei Transistoren Qw\ bzw. Qw₂, deren Basiselektroden mit den Verbindungspunkten Iy bzw. Ix und deren Emitter über einen ts gemeinsamen Emitterwiderstand mit der negativen Sammelleitung 12 verbunden sind. Die Kollektoren der beiden Transistoren sind über Widerstände mit der positiven Sammelleitung 11 verbunden. Zwischen die beiden Kollektoren ist ein Anzeigeinstrument Mw geschaltet, so daß die beiden Transistoren Qw, und Qw₂ ebenso wie die Transistorpaare Q\ — Qz, Qi-Q* usw. in den Lichtmeßstufen A, B usw. einen Differenzverstärker bilden.

Nach dem Schließen des Speisespannungsschalters S liegt das bewegliche Kontaktstück des Umschalters S_f zunächst an der Kontaktseite χ an, so daß die Sammelleitung 15 mit dem Schaltungspunkt Ix verbunden ist Der Schleifkontakt px wird wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel langsam nach oben bewegt, bis die erste der Anzeigelampen aufleuchtet und das Anzeigeinstrument Max den Wert der niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke anzeigt Sodann wird der Umschalter S₁ betätigt, so daß die Sammelleitung 15 mit dem Schaltungspunkt //verbunden ist, wodurch wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel zunächst alle Anzeigelampen aufleuchten. Die Bewegung des Schleifkontaktes py wird beendet, sobald die erste Lampe erlischt Der Zeigerausschlag des Anzeigeinstruments May kennzeichnet dann die höchste partielle Beleuchtungsstärke.

Da die Schaltungspunkte Ix und Iy mit den Basiselektroden der Transistoren Qw\ bzw. Qw₂ verbunden sind, werden diese durch die Emitterfolger-Ausgangssignale der Transistoren Qx bzw. Qy ange- steuert. Sobald diese Ausgangsspannungen der höchsten bzw. niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke entsprechen, zeigt das mit dem Ausgang des aus den beiden Transistoren Qw\ und Qw₂ gebildeten Differenzverstärkers angeschlossene Anzeigeinstrument Mw die Differenz zwischen der die höchste und der die niedrigste partielle Beleuchtungsstärke kennzeichnenden elektrischen Information an, die dem Umfang des Heiligkeitsbereichs entspricht.

Dabei werden die genannten Spannungen den Transistoren Qw\ und Qw₁ in logarithmierter Form zugeführt, so daß der Umfang des Helligkeitsbereichs bei relativ hoher Absoluthelligkeit und bei relativ niedriger Absoluthelligkeit numerisch gleich sind, wenn sie der gleichen Anzahl von Lichtwerten entsprechen. Ein Helligkeitsbereich 2. B., der durch die höchste Helligkeit von fünf Lichtwerten und dem niedrigsten Helligkeitswert von einem Lichtwert bestimmt ist und ein Helligkeitsbereich, der durch die höchste Helligkeit von acht Lichtwerten und die niedrigste Helligkeit von vier Lichtwerten definiert ist, werden von dem Anzeigeinstrument Mw jeweils mit vier Lichtwerten angezeigt, da die Differenz zwischen höchster und niedrigster Helligkeit in beiden Fällen vier Lichtwerte beträgt

Dabei ist keinerlei Umrechnung erforderlich, der Wert des Helligkeitsumfangs wird vielmehr direkt angegeben.

Bei dem in F i g, 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anzeigestufe gegenüber den Schaltungen nach F i g. 9 und 10 modifiziert Die Bauelemente, die in ihrer Anordnung und Funktion Bauelementen von bereits beschriebenen Schaltungen entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie diese. Im Gegensatz zu den Schaltungen nach Fig.9 und 10, bei denen Anzeigeinstrumente Max und May verwendet sind, enthält die Schaltung nach F i g. 11 keine Anzeigeinstrumente.

An Stelle der beiden Anzeigeinstrumente Max und Afeyist zwischen den beiden Schleifkontakten px und py eine streifenförmige Anzeigeskala V angeordnet die mit einer Maßteilung vfür Helligkeitswerte versehen ist An den beiden Schleifkontakten px und py sind Zeiger Vx und Vy angebracht, die unmittelbar auf die Maßteilung vder Anzeigeskala Vweisen.

Die Anzeigeskala V ist entsprechend den zu ermittelnden Helligkeitswerten erreicht, so daß die Skalenstriche, auf die die Zeiger Vx und Vy weisen, unmittelbar die niedrigste bzw. höchste Helligkeit anzeigen, während der Abstand zwischen ihnen direkt die Größe des Helligkeitsumfangs angibt

Eine derartige Anordnung ist äußerst stabil und dauerhaft, da keine empfindlichen Instrumente, z. B. Strommesser, mit beweglichen Teilen betätigt werden. Die höchste, die niedrigste und der Umfang der Helligkeit können direkt abgelesen werden.

Das Prinzip, wonach der durch die höchste und niedrigste partielle Objekthelligkeit definierte Helligkeitsbereich angezeigt wird, ist für viele Anwendungsfälle nützlich. Es kann beispielsweise zur Gewinnung des Mittelwerts des Helligkeitsbereichs dienen, wobei dieser Mittelwert als Steuergröße für eine automatische Belichtungssteuervorrichtung verwendet wird, bei der die Belichtungsparameter, z. B. die Öffnungszeit des Kameraverschlusses oder der Wert der Arbeitsblende selbsttätig eingestellt werden.

Um den Mittelwert des Helligkeitsbereichs zu gewinnen, wird das bei der Schaltung nach Fig. 10 vorgesehene Anzeigeinstrument Mw in der Schaltungsstufe VV durch ein Potentiometer ersetzt (Fig. 13). Zwischen dem Schleifkontakt dieses Potentiometers und dem Kollektor des Transistors Qwi ist ein Anzeigeinstrument geschaltet, so daß die Spannung zwischen den Kollektoren der beiden Transistoren Qw^ und Qw₂ selektiv geteilt werden kann. Auf diese Weise kann durch Einstellung des Schleifkontaktes dieses Potentiometers auf eine vorbestimmte Position ein Zwischenwert des Helligkeitsbereichs gewonnen werden, der spezielle photographische Anforderungen berücksichtigt

AU Eingangsspannungen des aus den Transistoren Qw\ und Qw₂ bestehenden Differentialverstärkers dienen die an den veränderbaren Widerständen rx bzw. ry auftretenden Teilspannungen, so daB die Anzeige des Anzeigeinstruments als Maß für die Einstellung der Öffnungszeit des Kameraverschlusses dienen kann, wenn der veränderbare Widerstand ry entsprechend der Filmempfindlichkeit und der veränderbare Widerstand rx entsprechend der vorgewählten Arbeitsblende eingestellt sind. Die genannte Anzeige kann aber auch ein Maß für die Einstellung der Arbeitsblende sein, wenn

der veränderbare Widerstand rx entsprechend der vorgewählten Belichtungszeit eingestellt ist

Es sei hier noch erwähnt, daß die Einsteuerung der Belichtungsfaktoren bei der Bestimmung der Filmbelichtung durch eine Verstellung des Schleifkontakts des erwähnten Potentiometers bewerkstelligt werden kann.

Eine derartige Anordnung eignet sich zur schnellen selbsttätigen Ermittlung des Mittelwertes des Helligkeitsbereichs für die korrekte Filmbelichtung oder eines Zwischenwertes, der für bestimmte photographische Intentionen geeignet ist, so daß die Kamera od. dgl. schnell einstellbar ist Hieraus resultiert nicht nur eine bequeme Handhabung sondern auch eine weitgehende Sicherheit gegenüber Bedienungsfehlern.

Bei der Bestimmung der Objekthelligkeit ohne Mittelwertbildung gleicht die Anordnung üblichen Lichtmeßeinrichtungen. Im folgenden sei beschrieben, in welcher Weise die Öffnungszeit eines Kameraverschlusses oder die Arbeitsblende unter Berücksichtigung des gefundenen Zwischenwertes automatisch steuerbar sind:

Die Schaltung nach F i g. 12 stellt eine Anordnung dar, mittels derer die Belichtungszeit eines Kameraverschlusses unter Berücksichtigung des Mittelwertes des Helligkeitsbereiches selbsttätig steuerbar ist Die Lichtmessung erfolge durch das Kameraobjektiv, d. h. die photoelektronischen Bauelemente (z. B. Photowiderstände) zur Ermittlung der partiellen Helligkeitswerte sind in geeigneter Verteilung in einer der Bildebene des Kameraobjektivs äquivalenten Meßebene angeordnet Diejenigen Bauelemente der Schaltung nach Fig. 12, die in ihrer Anordnung und Funktion Bauelementen der Schaltung nach Fig. 10 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie diese. Die Schaltungsstufe T bildet einen Zeitgeber für die Steuerung der Öffnungszeit des Kameraverschlusses. Es ist ein zweipoliger Umschalter 37 vorgesehen, dessen Ruhekontaktseite e mit dem Schleifkontakt eines veränderbaren Widerstandes 36 und dessen Ruhekontaktseite / mit dem Kollektor des Transistors Qw₂ verbunden ist Die Arbeitskontaktseite h des Umschalters 37 ist mit der Basis des Transistors Qwi verbunden, während die Arbeitskontaktseite g zu dem Gate eines Feldeffekttransistors 39 führt, der als Delogarithmierglied dient Zwischen den beiden beweglichen Kontaktelementen des zweipoligen Umschalters 37 ist ein Speicherkondensator 38 geschaltet. Die source-Elektrode des Feldeffekttransistors 39 ist mit der negativen Sammelleitung 12 verbunden, seine drain-Elektrode steht mit einem als Zeitglied dienenden Kondensator 40, einem im Ruhezustand geschlossenen Schalter 41 und der Basis eines Transistors 42 in Verbindung. Die jeweils anderen Anschlüsse des Kondensators 40, des Schalters 41 sowie der Emitter des Transistors 42 sind mit der positiven Sammelleitung 11 verbunden. Der Kollektor des Transistors 42 steht über eine elektromagnetische Steuerspule 43 mit der negativen Sammelleitung 12 in Verbindung. Diese elektromagnetische Steuerspule 43 dient zur Auslösung der Schließbewegung des Kameraverschlusses.

Die zwischen dem Schleifkontakt des veränderbaren Widerstands 36 und dem Kollektor des Transistors Qw₁ auftretende Spannung kennzeichnet einen Zwischenwert des Umfangs des Helligkeitsbereichs und beinhaltet—wie anhand von F i g. 10 gezeigt — Informationen über die übrigen Belichtungsparameter, z. B. die Filmempfindlichkeil: und die vorgewählte Arbeitsblende. Diese Spannung wird über die Ruhekontaktseiten e und fin dem Speicherkondensator 38 gespeichert

Bei der Betätigung des Verschlußauslösers wird der Umschalter 37 betätigt, so daß der Speicherkondensator 38 mit den Arbeitskontaktseiten g und Λ verbunden ist und die in ihm gespeicherte Spannung einem Signal überlagert ist, welches die niedrigste partielle Objekthelligkeit kennzeichnet und das an der Basis des Transistors Qw2 anliegt Das Oberlagerungssignal, d. h. die Summe der Basisspannung und der Kondensator spannung repräsentiert einen Mittelwert der Objekthel ligkeit der sich zur Steuerung der korrekten Belichtungszeit eignet Diese Spannung liegt als Steuerspannung an dem Gate des Feldeffekttransistors 39 an. Sie beinhaltet die Objekthelligkeit (und die übrigen Belichtungsparameter) in logarithmierter Form und r-.uiß deshalb zur Steuerung der Belichtungszeit delogarithmiert, d. h. in eine Form gebracht werden, die dem Originalsignal entspricht bzw. proportional ist das sich in geometrischer Progression ändert Diese

Μ Delogarithmierung wird durch die nichtlineare Kennlinie des Feldeffekttransistors 39 bewerkstelligt Das den bildscitigen Strahlengang des Objektivs freigebende Verschlußglied, z. B. der erste Verschlußvorhang eines Schlitzverschlusses wird in bekannter Weise durch das Niederdrücken des Auslöseknopfes mechanisch freigegeben. Im gleichen Zeitpunkt wird der im Ruhezustand geschlossene Schalter 41 geöffnet, so daß die Aufladung des als Zeitglied dienenden Kondensators 40 beginnt Der Ladestrom hängt von dem Augenblickswert des

Innenwiderstandes des Feldeffekttransistors 39 ab.

- Sobald die Ladespannung des Kondensators 40 einen vorbestimmten Pegel erreicht, wird der Transistor 42 leitend. Sein Kollektorstrom erregt die elektromagnetische Steuerspule 43, die ihrerseits die Auslösung des zweiten Verschlußgliedes bewirkt und damit das Schließen des Kameraverschlusses veranlaßt

Die die Belichtungszeit bestimmende Steuerinformation, d. h. die Spannung am Gate des Feldeffekttransistors 39, beinhaltet — wie erwähnt — alle für die korrekte Steuerung des Belichtungszeit erforderlichen Belichtungsparameter. Da der Zwischenwert des Umfangs der Objekthelligkeit bzw. der Mittelwert der Objekthelligkeit nicht durch eine sogenannte Integralmessung, bei der umfangreiche Bildteile mit sehr hoher Helligkeit (z. B. der Himmel) oder mit sehr niedriger Helligkeit das Meßergebnis verfälschen, sondern durch echte Mittelwertsbildung zwischen höchster und niedrigster partieller Objekthelligkeit gewonnen wird, kann die Filmbelichtung unter optimaler Berücksichtigung

so des Verlaufs der Schwärzungskurve des verwendeten Filmmaterials erfolgen.

Die Schaltungsstufe Tin der Schaltung nach Fig. 12, die zur Steuerung der Belichtungszeit dient, kann durch eine Schaltungsstufe ersetzt werden, mittels derer die wirksame Blendenöffnung des Kameraobjektivs selbsttätig gesteuert wird. Als Steuergröße dient selbstverständlich wieder der Mittelwert der Objekthelligkeit. In Fig. 14 ist eine entsprechende Schaltungsvariante dargestellt. Bei dieser ist die Arbeitskontaktseite g des zweipoligen Umschalters 37 (Fig. 12) mit der Basis eines Transistors 44 verbunden, der Bestandteil einer Darlington-Schaltung ist. Sein Emitter ist mit der Basis eines Transistors 45 verbunden, die Kollektoren beider Transistoren stehen miteinander in Verbindung. In dem gemeinsamen Kollektorkreis ist eine Abtriebsvorrichtung für eine verstellbare Objektivblende 48 eingefügt. Der Emitter des Transistors 45 ist über einen veränderbaren Widerstand 46 mit der negativen

Sammelleitung verbunden.

Wenn bei dieser Schaltungsanordnung der Umschalter 37 (Fig. 12) durch das Niederdrücken des Auslöseknopfes betätigt wird, gelangt das den Mittelwert der Objekthelligkeit repräsentierende Signal zur Basis des Transistors 44. Falls einer der Widerstände nc oder ry entsprechend der vorgewählten Belichtungszeit eingestellt ist, entspricht das an die Basis des Transistors 44 angelegte Steuersignal dem Wert der erforderlichen Objektivblende. Der Kollektorstrom der beiden Transistören 44 und 45 speist die Antriebsvorrichtung 47, die ihrerseits die Blendenvorrichtung 48 auf den optimalen Wert einstellt.

Abschließend seien noch einmal die Vorteile der Anordnung kurz zusammengefaßt: Mit ihrer Hilfe können nicht nur die höchste und die niedrigste partielle Objekthelligkeit sondern auch ein Mittelwert der Objekthelligkeit bestimmt werden. Die Messung erfolgt dabei schrittweise und kann leicht abgelesen werden. Die Messung erfolgt statisch und bedarf keiner »Abtastung« des Aufnahmegegenstandes. Dabei wird die Meßanordnung, die beispielsweise Bestandteil einer photographischen Kamera ist, einfach auf den Aufnahmegegenstand gerichtet Bei Objekten von äußerst ungleichmäßiger Helligkeit, kann diese ungleichmäßige Helligkeitsverteilung im einzelnen visuelf bestimmt werden. Falls die Anordnung in eine photographische Kamera eingebaut ist, können alle Zwisdienwerte von der höchsten bis zur niedrigsten partiellen Objekthelligkeit leicht bestimmt werden, ohne daß das Objekt durch entsprechende Kamerabewegung abgetastet werden muß. Dabei ist es unerheblich, ob die Helligkeit mehr oder weniger ungleichmäßig über das Objekt verteilt ist Infolgedessen kann auch ein wenig geübter Kamerabenutzer gute Belichtungsergebnisse erzielen, die die Schwärzungskurve des verwendeten Filmmaterials optimal berücksichtigen, so daß sich Negative bzw. Diapositive von bestmöglicher Durchzeichnung ergeben.

Die Anordnung erlaubt eine besonders einfache und rasche Ermittlung des Mittelwertes der Objekthelligkeit Auf der Grundlage einer solchen Messung können Belichtungszeit oder wirksame Arbeitsblende automatisch gesteuert werden. Dies ist besonders bei rasch wechselnden Aufnahmegelegenheiten von Vorteil, ermöglicht also gute Schnappschü·- .*·, da es jedem Kamerabenutzer selbst bei solchen Lichtverhältnissen Aufnahmen von guter Qualität ermöglicht die üblicherweise langwierige Einzelmessungen erfordern.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Anordnung zur Messung mindestens eines Extremwertes der Helligkeitsverteilung eines photographischen Objekts, mit einer Vielzahl von photoelektrischen Wandlern, die innerhalb eines Meßfeldes, insbesondere einer Bildebene eines optischen Systems, verteilt angeordnet sind, und mit den Wandlern zugeordneten Vergleicherschaltungen zum Vergleich der jeweils von den einzelnen Wandlern abgeleiteten Spannungen mit der monoton veränderbaren Ausgangsspannung einer Referenzspannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungsquelle (R, r; R, D) ein manuell oder motorisch betätigbares Stellglied (P) zur Veränderung der Referenzspannung aufweist, und daß Mittel (Ma; V) zur Ableitung einer der Einstellung des Stellgliedes (P) entsprechenden Anzeige vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stellglieder (Px, Py) vorgesehen sind, die Bestandteil je eines Spannungsteilers (Rx, rx bzw. Ry, ty) sind, deren Ausgangsspannungen Ober eine Umschaltevorrichtung (S\) alternativ als Referenzspannungen mit den einzelnen Vergleicherschaltungen verbindbar sind und die ferner je eine Anzeigevorrichtung (Maxbzw. Ma^J steuern.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtungen aus zwei mit den Stellgliedern der Spannungsteiler mechanisch gekuppelten Ze.igern (Vx, Vy) bestehen, denen eine gemeinsame Anzeigefläche fV?zugeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von de» beiden Stellgliedern steuerbaren Referenzspannungen mit den beiden Eingängen eines Differenzverstärkers (Qw\, Qw$ verbunden sind, an dessen Ausgang eine Meßvorrichtung (Mw) und/oder eine Abgreifvorrichtung (36) für eine dem Helligkeitsumfang des Aufnahmeobjekts proportionale elektrische Größe angeschlossen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicherkondensator (38) vorgesehen ist, der über eine Umschaltevorrichtung (37) mit der genannten Abgreifvorrichtung (36) verbindbar ist und der in einer anderen Schaltstellung an eine der beiden Referenzspannungen und den Eingang einer Belichtungssteuerstufe ^geschattet ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden getrennt vorgesehenen Stellglieder (Px, Py), die alternativ mit den Vergleicherschaltungen verbindbar sind, Referenzspannungen von entgegengesetzter Änderungstendenz (steigend bzw. fallend) erzeugen.