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Verfahren und Vorrichtung zur bildmäßigen Wiedergabe von Objekten
nach beliebig gewählten Wiedergabekurven Die Bildelemente jeder photographischen
Abbildung, sei es eines Diapositivs oder eines Aufsichtsbildes, sind keine Selbstleuchter.
Sie müssen vielmehr zum Zweck der Wiedergabe von irgendwoher gleichmäßig beleuchtet
werden. Entsprechend ihrer unterschiedlichen Beschaffenheit lassen sie hierbei,
falls es sich um Bildelemente eines Diapositivs handelt, nur bestimmte Bruchteile
des auffallenden Lichtes durch sich hindurchtreten, b,zw. remittieren sie, falls
es sich um Bildelemente, eines Aufsichtsbildes handelt, nur bestimmte Anteile desselben,
die dann zur Bilderzeugung herangezogen werden.
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Zu ihrer Kennzeichnung bedient man sich des Begriffes der Schwärzung
oder Optischen Dichte und versteht hierunter für Bildelemente von Diapositiven den
dekadischen Logarithmus des Verhältnisses der auffallenden zur durchgelassenen Lichtmenge,
für solche von Aufsichtsbildern denjenigen des Verhältnisses der auffallenden zur
rückgestrahlten (remittierten) Lichtmenge.
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Infolge der Anpassungsfähigkeit des menschlichen Auges an die Reizstärke
von Lichteindrücken (Adaptationsvermögen) ist es für eine einwandfreie Wiedergabe
nicht erforderlich, daß die absolute Helligkeit der Bildelemente bei der Wiedergabe
derjenigen der zugeordneten Objektelemente entspricht.
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Die Art der Helligkeitswiedergabe nach jeder photographischen Abbildung
wird vielmehr bei
günstiger Gestaltung der übrigen Wiedergabebedingungen
entscheidend bestimmt durch die Wiedergabekurve der Abbildung S = f (log
Hob;),
in der S die Schwärzung und Hohl die Objekthelligkeit bezeichnet. ,
Infolge der Gültigkeit des Weber-Fechnerschen Gesetzes, das besagt, daß Helligkeitsunterschiede
vom menschlichen Auge dann als gleich empfunden werden, wenn die Quotienten ihrer
Lichtstärken bzw. Beleuchtungsstärken gleich sind, ergibt sich als ideale Wiedergabekurve
eine gerade, unter einem Neigungswinkel von 45'°' gegen die Abszisse verlaufende
Linie (Kurve I in Abb. i).
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Bei dieser Art der Helligkeitswiedergabe entsprechenden bestimmten
Helligkeitsunterschieden des Objekts gleiche Helligkeitsunterschiede in der Wiedergabe,
und der subjektive- Kontrast verschiedener Bildstellen bei Betrachtung der Wiedergabe
ist der gleiche wie bei Betrachtung der zugeordneten Objektstellen.
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Die ,absoluten Helligkeitswerte hingegen, mit denen die einzelnen
Objektelemente wiedergegeben werden, sind ganz von der Beleuchtungsstärke der Abbildung
bei der Wiedergabe abhängig.
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Für die Bewertung photographischer Schichten ist die Gradationskurve
S = f (log E), in der E die einwirkende Lichtmenge bedeutet, maßgebend (Abb. 2).
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Sie zeigt drei für die Abbildung wichtige charakteristische Abschnitte,
und zwar den Abschnitt AB,
der als Gebiet der Unterbelichtung, den Abschnitt
BC, der als Gebiet der richtigen Belichtung und den Abschnitt CD, der als Gebiet
der Überbelichtung bezeichnet wird.
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Bis zum Punkt A verläuft die Kurve annähernd parallel der Abszisse
(Grundschleier).
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An den Abschnitt CD schließt sich nach rechts das Gebiet der
Bildumkehr oder Solarisation an, in dem die Kurve wieder nach unten umbiegt.
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Von dem für die Abbildung in Frage kommenden Teil ist nur der Abschnitt
BC annähernd geradlinig. Beim Arbeiten nach den bekannten Kopieruni Vergrößerungsverfahren
(Negativ-Positiv-Verfahren) und Verwendung bekannter photographischer Schichten
läßt sich die ideale Wiedergabekurve der Abh. i, Kurve I, nur` verwirklichen unter
ausschließlicher Ausnutzung der geradlinigen Abschnitte der Gradationskurven des
Negativ- und Positivmaterials, wobei außerdem dafür Sorge getragen werden muß, daß
das Goldbergsche Gammaprodukt (y neg X y pos = i) eingehalten
wird.
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Sowohl im Gebiet der Unterbelichtung als auch in dernlenigen der Überbelichtung
der Gradationskurve nehmen die Schwärzungen langsamer als die entsprechenden Belichtungen
zu.
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Um zu genügend kurzen Belichtungszeiten zu kommen, ist man bei photographischen
Aufnahmen häufig gezwungen, auch das Gebiet der Unterbelichtung der Gradationskurve
mit zur Bildaufzeichnung heranzuziehen, wobei man dann auf die Verwirklichung der
idealen Wiedergabekurve der Abb. i verzichten und eine zu den tiefsten Schatten
hin ständig zunehmende Verflachung der Darstellung in Kauf nehmen muß.
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Geht die Unterbelichtung so weit, daß Bildteile noch außerhalb
AB in den Anfangsteil der Gradationskurve fallen, so geht deren Zeichnung
in der Abbildung völlig verloren.
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Bei Überbelichtung fällt die Darstellung der Lichter in den Abschnitt
CD der Gradationskurve oder noch über diesen hinaus in das Gebiet der Bildumkehr
oder Solarisation. Im ersteren Falle wird die Darstellung der Lichter zu den Spitzlichtern
hin in zunehmendem Grade verflacht, im letzteren Falle sogar umgekehrt.
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Bei der Darstellung von Objekten mit so großem Helligkeitsumfang,
daB für dessen Unterbringung der geradlinige Teil der Gradationskurve nicht ausreicht,
ist man oftmals gezwungen, Bildteile sowohl im Gebiet der Unterbelichtung als auch
in dem der Überbelichtung der Gradationskurve unterzubringen. Man erhält dann außer
einer Verflachung der Darstellung in den Schatten auch eine solche in den Lichtern,
während die Mitteltöne in guter Abstufung wiedergegeben werden. Auch in diesem Falle
ist mithin die ideale Wiedergabekurve der Abb. i nicht verwirklicht.
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Grundsätzlich ähnlich, aber noch viel ungünstiger liegen die Verhältnisse
bei Herstellung von Aufsichtsbildern auf Papier nach Negativen mit mittlerem bis
großem Bildumfang. Ein größerer Bildumfang als etwa i : 4o kann selbst bei Verwendung
sehr weich arbeitender photographischer Papiersorten beim Arbeiten mit den bekannten
Kopier- und Vergrößerungsverfahren nichtwiedergegeben werden.
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Durch die S-förmige Gestalt der Gradationskurven unserer photographischen
Papiere findet dazu bei Ausnutzung des vollen Kopierumfangs der Papiere stets wiederum
eine Verflachung der Darstellung im Gebiet der Lichter und Schatten gegenüber dem.
der Mitteltöne statt.
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Bei der Herstellung von Papierbildern nach Negativen größeren Bildumfangs,
als dem verfügbaren Schwärzungsumfang des Papiers entspricht, unter Anwendung der
üblichen Kopier- und Vergrößerungsverfahren, geht bei Kopie auf die Schatten die
Zeichnung in den Lichtern (vom Gebiet der höchsten Lichter aus) und bei Kopie auf
die Lichter diejenige in den Schatten (vom Gebiet der tiefsten Schatten. aus) in
einem durch den Bildumfang des Negativs bedingten Ausmaß völlig verloren. Beide
Arten der Wiedergabe sind daher durchaus unbefriedigend.
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In Abb. i sind neben der idealen Wiedergabekurve eines Negativs, die
wegen zu kleinem Schwärzungsumfang der Wiedergabeschicht nicht verwirklicht werden
kann (Kurve I); eine Anzahl von Wiedergabekurven zur Darstellung gebracht, deren
Verwirklichung in solchem Falle Behelfslösungen darstellt.
Bei der
Wiedergabe nach Kurve II wird die Unterbringung des Bildumfangs des Negativs in
dem verfügbaren Schwärzungsumfang der Wiedergabeschicht durch Verkleinerung des
Gradienten der Wiedergabekurve, d. h. durch proportionale Verminderung der Helligkeitsunterschiede
des Objekts in der Wiedergabe, ermöglicht.
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Mehr befriedigende Wiedergaben erhält man häufig, wenn man die Wiedergabe
mit in den verschiedenen Helligkeitsbereichen wechselndem Gradienten der Wiedergabelzurve
vornimmt. Der Detailreichtum in den verschiedenen Helligkeitsbereichen ist bei dieser
Art der Darstellung natürlich notgedrungen verschieden. Beispiele der zugehörigen
Wiedergabekurven solcher Wiedergaben liefern die Kurven IIl bis V der Abb. i.
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Kurve III bzw. IV insbesondere zeigen die Wiedergabekurven von Kopien,
in denen auf eine detailreiche Wiedergabe in den Schatten und dunklen Mitteltönen
zugunsten einer solchen in den Lichtern bzw. in den Lichtern und hellen Mitteltönen
zugunsten einer solchen in den Schatten verzichtet wurde.
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Kurve V schließlich gibt die Wiedergabekurve einer Kopie, in der auf
eine detailreiche Wiedergabe in den Mitteltönen zugunsten einer soilchen in den
Lichtern und Schatten verzichtet wurde. Diese Art der Darstellung liefert erfahrungsgemäß
häufig die am meisten befriedigenden Ergebnisse.
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Welche Wiedergabekurve im Einzelfall- zu bevorzugen ist, hängt ganz
von der Art des darzustellenden Objekts ab.
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Für Aufnahmen in natürlichen Farben nach dem bekannten Prinzip er
Dreifarbenphotographie gelten grundsätzlich ähnliche Erwägungen, unabhängig davon,
ob die Farbauszüge getrennt voneinander oder auf einem gemeinsamen Schichtträger
hintereinander- oder ineinandergeschachtelt in einem polychromen Raster hergestellt
werden.
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Die beste Farb- und Helligkeitswiedergabe ist stets an die Verwirklichung
der idealen Wiedergabekurve der Abb. i, Kurve I, für jedes Teilbild gebunden. Die
Mängel der bekannten Verfahren der Dreifarbenphotographie sind fast ausschliieß-'ich
darauf zurückzuführen, daß es bisher nicht gelang, die Wiedergabekurve der drei
Teilbilder völlig identisch zu gestalten und der idealen Wiedergabekurve der Abb.
i, Kurve I, genügend anzunähern.
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Hieraus erklärt es sich auch, daß bei Aufnahmen in natürlichen Farben
nach dem Stande der Technik in besonderem Maße dafür Sorge ge-;ragen werden muß,
daß die Sensibi:lisierung des Aufnahmematerials der Farbe des Aufnahmelichtes in
ausreichendem Maße angepaßt ist, und daß beispielsweise bei Aufnahmen mit Nitralicht
ohne Vorschaltung eines Filters ein Aufnahme-, material verwandt werden muß, das
eine geringere Rotempfindlichkeit aufweist, als es für Aufnahmen mit Bogenlicht
erforderlich ist. Andernfalls kommt es, sofern die Belichtungszeit für die rotempfindliche
Schicht richtig gewählt ist, in der blau- und grünempfindlichen Schicht zu einer
Unterbelichtung. Die Farbwiedergabe wird dann dadurch verfälscht, daß die Bilderzeugung
in den blau- und grünempfindlichen Schichten zum Teil in das Gebiet der Unterbelichtung
der Gradationskurve fällt, während sie in der rotempfindlichen Schicht im Gebiet
der richtigen Belichtung der Gradationskurve liegt. Da die Gradationskurven im Gebiet
der Unterbelichtung keinen geradlinigen Verlauf ?laben, ist ein vollständiger Ausgleich
des hierdurch entstehenden Farbfehlers auch bei zweckmäßigster Kopierlichtabstimmung
nach dem Stand der Technik nicht möglich.
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Es ist für das Gebiet der Schwarzweißphotographie bekannt, z. B. gemäß
den Patenten 505.i.47, 529 371 und 731 244, Objekte derart wiederzugeben, daß die
Wiedergabekurve in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Steilheit besitzt.
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Hierfür verwendete man unter anderem gemäß Patent 715,654 lichtempfindliches
Mehrschichtmaterial, wobei die Empfindlichkeiten der einzelnen Schichten in besonderer
Weise aufeinander abgestimmt sind.
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Diese Verfahren gestatten jedoch nicht die Wiedergabe von Objekten
nach beliebig gewählten Wiedergabekurven. Überdies ist ihre Anwendungsmöglichkeit
sehr beschränkt; so ist beispielsweise eine plötzliche Änderung der Wiedergabekurve
nicht möglich, was die Verwendung für Filmkopierzwecke beeinträchtigt.
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Es ist weiterhin für das Gebiet der Fernsehtechnik bekannt, Filmbilder
mittels Braunscher Röhre und Photozelle abzutasten und nach entsprechender Verstärkung
der gewonnenen Signale auf dem Bildschirm vonBraunschenRöhren wieder aufzuzeichnen.
Bei diesen bekannten Anordnungen können die Geräte zur Verstärkung der gewonnenen
elektrischen Signale derart ausgebildet sein, daß die Signale regelbar amplitudenabhängig
verzerrt werden, beispielsweise nach Patent 466 7I2 durch Verwendung von Verstärkerröhren
mit gekrümmter Kennlinie, so daß die Wiedergabekurve in bestimmten Bereichen innerhalb
gewisser Grenzen je nach der eingestellten Verzerrung abgewandelt werden kann. Hierbei
ist es möglich, auch Negativfilmbilder als Positivbilder wiederzugeben.
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In der photographischen Technik haben derartige Einrichtungen jedoch
bisher keinen Eingang gefunden. Dies mag daran liegen, daß man zwar einfache Verzerrungen
der Übertragungskurve, beispielsweise ein Zusammendrängen der Gradationsstufen in
den Lichtern oder in den Schatten oder auch eine einfache Umkehrung der Wiedergabekurve,
in befriedigender Weise und mit tragbarem Aufwand mit regelbaren Verstärkern erreichen
kann, daß jedoch die Wiedergabe einer kompliziert geformten Übertragungscharakteristik,
beispielsweise wenn diese Charakteristik im Übertragungsbereich mehrere Minimalwerte
oder Maximalwerte besitzt, mit außerordentlichen Schwierigkeiten verknüpft ist und
einen wesentlich höheren Aufwand erfordert. Überdies ist die Form der Übertragungscharakteristik
stark von der Steilheit der einzelnen in den Verstärkerstufen befindlichen
Röhren
abhängig, die sich durch Alterungserscheinungen fortlaufend ändert. Auch weisen
Röhren der gleichen Type häufig eine unterschiedliche Steilheit auf, was bei Röhrenwechsel
den Verlauf der eingestellten Röhrencharakteristik erheblich beeinflussen kann.
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Die Erfindung vermeidet die vorstehend genannten Schwierigkeiten und
bezweckt, ein eichfähiges und reproduzierbares und einfach zu handhabendes Verfahren
anzugeben, welches es gestattet, die in der photographischen Technik und der Reproduktionstechnik
auftretenden Probleme der Gradationsänderung zu lösen.
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Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Wiedergabe von Objekten
nach einer beliebig gewählten Wiedergabekurve und besteht darin, daß das räumliche
Nebeneinander der Bildpunkte des Objekts unter Verwendung eines sogenannten Bdldfeldzerlegers
in eine zeitliche Folge von Stromimpulsen umgewandelt wird, die durch den Bildinhalt
moduliert sind und die Aufzeichnung des Bildes unter Verwendung eines mit dem Bildfeldzerleger
zusammenwirkenden, sogenannten Bildschreibers erfolgt. Hierbei wird die im Bildfeldzerleger
gewonnene Folge von Stromimpulsen zur Steuerung der Verlagerung des Bildflecks einer
Braunschen Röhre verwendet, die von diesem Bildfleck emittierte Strahlung durch
eine Lichtschwächungseinrichtung mit beliebig gewählter Abstufung, z. B. Graukeil,
geführt, die nur einen. von der jeweiligen Verlagerung des Bildflecks abhängigen
Teil dieser Strahlung durchläßt und die hindurchgegangene Strahlung nach Umwandlung
in eine andere Folge von Stromimpulsen in einer hierzu geeigneten Vorrichtung zur
.Steuerung der Intensität bzw. Helligkeit des mit dem Bildfeldzerleger zusammenwirkenden
Bildschreibers verwandt.
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Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, soweit es
den photographischen Anwendungsbereich betrifft, ist es, dabei anzusprechen, daß
die Wiedergabe nach einem Negativ oder Positiv bzw. einer Farbaufnahme oder deren
Komplementärbild erfolgen kann, die mit einem der bekannten Aufnahmeverfahren aufgenommen
sind, so daß das Verfahren nach der Erfindung keine Abänderung der bekannten Aufnahmeverfahren
zur Voraussetzung hat.
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Ein weiterer Vorzug des Verfahrens nach der Erfindung liegt - bei
der Anwendung auf photographischem Gebiet darin, daß das der Wiedergabe: zugrunde
zu legende Negativ oder Positiv bzw. Farbbild in Durchführung des Verfahrens keinen
Eingriffen unterworfen wird, die es in seinen Eigenschaften verändern, und daß das
Verfahren völlig zwangsläufig zu dem gewünschten Ergebnis führt.
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Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Abbildungen näher beschrieben.
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In Ab:b. 3 ist das aus der Technik des Fernsehens und der Bildtelegraphie
bekannte Verfahren schematisch dargestellt, das nach dem- Prinzip der sogenannten
Leuchtschirmabtastung (v. Ardenne) arbeitet, und bei dem das wiederzugebende Objekt,
beispielsweise ein photographisches Negativ, in eine große Anzahl einzelner Objektpunkte
zerlegt wird, die nacheinander wiedergegeben werden.
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Zur Bildfeldzerlegung dient hierbei die Braunsche Röhre i. Das Objekt,
ein Negativ q., wird auf dem Bildschirm 16 einer anderen Braunschen Röhre 5 wiedergegeben.
Die Stromversorgung der Braunschen Röhre erfolgt durch die Netzgeräte 26, Durch
Kippspannungen geeigneter Charakteristik (Sägezahnspannungen), die in dem Zeilenkippgerät
13 und Bildkippgerät 14 erzeugt und an die parallel geschalteten Ablenkplattenpaare
i8 undig bzw. 2o und 21 der Braunschen Röhren i und 5 angelegt werden, wird bewirkt,
daß die auf den Bildschirmen 15 und 16 dieser Röhren im Ruftreffpunkt der Kathodenstrahlung
erzeugten Fluoreszenzflecke auf diesem eine Bildfläche in eng aneinanderschließenden
Zeilen in Form eines Strichrasters synchron abtasten.
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Der Bildschirm 15 der Braunschen Röhre i wird mit Hilfe der Optik
2 auf dem wiederzugebenden Negativ q. abgebildet: Hinter diesem ist die Auffangkathode
22 des Sekundärelektronenvervie:lfachers 3 angeordnet. Jeder Augenblickstellung
des Fluoreszenzflecks der Braunschen Röhre i auf dem Bildschirm 15 entspricht ein
bestimmter Lichtstrom, der auf dieAuffangkathode 22 des Sekundärelektronenvervielfachers
3 trifft. Die Größe dieses Lichtstroms ist abhängig von der Durchlässigkeit des
Negativs q. am Ort der optischen Abbildung des Fluoreszenzflecks auf diesem.
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Die Ausgangsspannung des Sekundärelektronen-. ervielfachers 3 wird
zur Modulation der Intensität des schreibenden Kathodenstrahls der Braunschein Röhre
5 und :damit zur Steuerung der Helligkeit des Fluoreszenzflecks auf dem Bildschirm
16 verwandt.
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In der Anordnung nach Abb, 3 wird die Intensitätssteuerung nach dem
Prinzip der Wehneltzylinderlichtsteuerung durchgeführt. Hierbei wird die Steuerspannung
über die Kapazität 12, der Gleichspannung des negativ vorgespannten Wehneltzylinders
25 überlagert.
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Auf dem Bildschirm 16 der Braunschen Röhre 5 erscheint bei der Abtas.tung
des Negativs 4. bei geeigneter Festlegung der veränderlichen Größen der Anordnung
eine Wiedergabe desselben. Bildet man den Bildschirm 16 auf einer photographischen
Schicht ab, so erhält man auf dieser ein entwickelbares und fixierbares Bild. Die
Wiedergabekurve desselben ist im wesentlichen bestimmt durch die Gradationskurven
der für die Aufnahme bzw. die Wiedergabe verwandten Photoschichten.
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Es ist mit der Anordnung nach Abb: 3 nicht möglich, die Bildaufzeichnung
mit vorgegebener, frei gewählter Wiedergabekurve zu bewirken. Das gelingt jedoch
mit einer Anordnung nach Abb. q., die aus der bekannten Anordnung nach Abb. 3 erfindungsgemäß
entwickelt wurde.
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Die Bildfeldzerlegung und Bildsynthese wird bei dem Verfahren nach
der Erfindung in .der in Abb. 4
gezeigten Ausführungsform grundsätzlich
in gleicher Weise vorgenommen wie in der bekannten Anordnung nach Abb. 3.
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Die Ausgangsspannung des Sekundärelektronenvervielfachers 3 wird jedoch
nicht direkt zur Intensitätssteuerung der Braunscheu Röhre 5 verwandt, sondern indirekt.
Sie wird nämlich dem Ablenkplattenpaar 23 der Braunscheu Röhre 8 angelegt, in der
sie eine seitliche Aaslenkung des schreibenden Kathodenstrahls und damit eine Verlagerung
des Fluoreszenzflecks auf dem Bildschirm 17 dieser Röhre bewirkt. Die Größe
d-2r Verlagerung des Fluoreszenzflecks ist abhängig von der vom Sekundärelektronenvervielfacher
3 abgegebenen Ausgangsspannung, die ihrerseits wiederum durch die wechselnde Durchlässigkeit
des Negativs 4 im jeweiligen Abtastpunkt bestimmt ist. Bei Abtastung der transparentesten
Stellen des Negativs 4 ist die Verlagerung des Fluoreszenzflecks der Braunscheu
Röhre 8 auf dem Bildschirm 17 am größten, bei Abtastung weniger transparenter
Stellen geringer, und bei Abtastung undurchlässiger Stellen findet überhaupt keine
Verlagerung des Fluoreszenzflecks statt.
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Der - Fluoreszenzfleck der Braunscheu Röhre 8 wandert mithin bei Abtastung
des Negativs 4 auf einer Bildzeile des Bildschirms 17 der Braunscheu Röhre 8 hin
und her. Dieser wird mit Hilfe der Optik zo auf dem Diapositiv 9 abgebildet.
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Hinter dem Diapositiv 9 ist die Photokathode -a4 des Sekundärelektronenvervielfachers
r r angeordnet, dessen Ausgangsspannung zur Modulation des bildschreibenden Kathodenstrahls
der Braunscheu Röhre 5 über die Kapazität 12 der Gleichspannung des negativ vorgespannten
Wehneltzylinders 25 dieser Röhre überlagert wird, Der Bildschirm 16 der Braunscheu
Röhre 5 wird mit Hilfe der Optik 6 auf der Photoschicht 7 abgebildet.
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Bei Abtastung des Negativs 4. durch das Bild des Fluoreszenzflecks
der Braunscheu Röhre r kommt dann eine Abbildung desselben auf dem Bildschirm 16
der Braunischen Röhre 5 und der Photoschicht 7 zustande, wenn das Diapositiv 9 in
der Bildzeile, auf der das Bild des Fluo@reszenzschirms der Braunscheu Röhre 8 hin
und her wandert, die Beschaffenheit eines Graukeils hat. Die Wiedergabekurve, der
Abbildung auf der Photoschicht 7 ist bei geeigneter Festlegung aller frei wählbaren
Größen der Anordnung in weitesten Grenzen von der Beschaffenheit des Graukeils abhängig.
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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung nach Abb. 4 ist es, wie aus nachfolgenden
Überlegungen hervorgeht, möglich, die Wiedergabe auf der Photoschicht 7 nach vorgegebener,
frei gewählter Wiedergabekurve zu bewirken: Es bereitet keine Schwierigkeit, die
bekannten Schwärzungen des Negativs 4. zugeordneten Auswanderungswege des Bildes
des Fluoreszenzflecks der Braunscheu Röhre 8 auf dem Diapositiv 9 (nachfolgend als
w bezeichnet) zu ermitteln. Aus der Gradationskurve der Photoschicht, auf der die
Aufnahme des Negativs erfolgte, lassen sich die diesen Schwärzungen zugeordneten
Werte von log E entnehmen. Man kann demgemäß auch die verschiedenen Auswanderungswege
des Bildes des Fluoreszenzflecks der Braunscheu Röhre 8 auf dem Diapositiv 9 (w)
zugeordneten Werte von log E angeben und die Abhängigkeit beider Werte voneinander
durch die Kurve w= f (log E) darstellen.
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Aus der Gradationskurve der zur Wiedergabe dienenden Photoschicht
7 kann man den für diese zur Verfügung stehenden Schwärzungsumfang entnehmen, der
durch das Verhältnis der geringsten zur größten auf der betreffenden Schicht überhaupt
darstellbaren Schwärzung gegeben ist.
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Der Bildumfang des Negativs hingegen ist durch das Verhältnis des
kleinsten zum größten log-E-Wert, die im Negativ enthalten sind, festgelegt.
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Um diese zu ermitteln, kann man so vorgehen, daß man während einer
Abtastung des Negativs 4., die auch mit verlangsamter Geschwindigkeit durchgeführt
werden kann, das Diapositiv 9 zunächst durch eine Mattscheibe ersetzt und die-Verlagerung
des Fluoreszensflecks der Braunscheu Röhre 8 auf dieser (w) subjektiv beobachtet.
Unter der vom Bild des Fluoreszenzflecks auf der Mattscheibe überfahrenen Bildzeile
kann dabei eine Teilung angebracht sein, die es gestattet, die dem größten und kleinsten
en zugeordneten Werte für w zu messen.
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Empfehlenswerter ist eis noch, das Diapositiv 9 während der Dauer
einer Abtastung des Negativs 4. statt durch eine Mattscheibe durch eine Photoschicht
zu ersetzen, auf der dann. die Verteilung der log-E-Werte entwickelbar und fixierbar
festgehalten wird. Vor Entwicklung der Photoschicht empfiehlt es sich, auf diese
zusätzlich noch eine Meßskala aufzukopieren. Man erhält bei diesem Vorgehen an allen
denjenigen Stellen der Photoschicht, auf denen das Bild des Fluoreszenzflecks der
Braunscheu Röhre 8 während der Abtastung des Negativs 4 vorübergehend verweilt hat,
Schwärzungen. Aus der Größe derselben in den verschiedenen Bereichen der Auswanderungslinie
des Fluoreszenzflecks kann man auf die Häufigkeit schließen, mit denen Bildelemente
der entsprechenden Schwärzungsgrade in der analysierten Aufnahme enthalten sind.
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Um zu vermeiden, daß an den Stellen, auf denen das Bild des Fluoreszenzflecks
der Braunscheu Röhre 8 während der Abtastung des Negativs .4 besonders häufig verweilte,
eine starke Überbelichtung der Photoschicht und damit eventuell eine Solarisation
eintritt, empfiehlt es sich, die zur Registrierung dienende Photoschicht während
der Dauer der Abtastung des Negativs 4 in der Bildebene des Fluoreszenzflecks quer
zu der von diesem geschriebenen Linie mit gleichförmiger Geschwindigkeit um ein
gewisses Stück fortzubewegen, so daß die Registrierung in eine Fläche auseinandergezogen
wird.
Nachdem man auf einem der geschilderten Wege sowohl den kleinsten
als auch den größten log-E-Wert, die in der Aufnahme enthalten sind, ermittelt hat,
kann man entscheiden, ob der Schwärzungsumfang der zur Wiedergabe bestimmten Photoschicht
zur Unterbringung des Bildumfangs des Negativs nach der idealen Wiedergabekurve
der Abb. i ausreicht. Dies trifft zu, wenn der Bfildumfang gleich oder kleiner ist
als der Schwärzungsumfang der Wiedergabeschicht. In letzterem Falle kann man den
Bildumfang des -Negativs sogar grundsätzlich in verschiedener Weise im Schwärzungsumfang
der Wiedergabeschicht unterbringen, je nachdem, ob man eine mehr oder weniger dichte
Abbildung 'zu erhalten wünscht: Das Verhältnis der von den einander entsprechenden
Bildelementen durchgelassenen bzw. remitierten Lichtmengen zueinander ist in den
verschieden dichten Abbildungen gleich. In den dichteren Abbildungen liegt das Bild
lediglich unter einem Schleier bestimmter Schwärzung und muß demgemäß bei der Wiedergabe
heller beleuchtet werden, damit die Objektelemente gleich hell wiedergegeben werden,
wie wenn die Wiedergabe nach einer weniger dichten Abbildung erfolgt wäre.
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Um in der Wiedergabe satte Schwärzen zu erhalten, empfiehlt es sich
für den Regelfall, die Dichte der Abbildung so zu gestalten, daß man den Objektelementen,
denen die geringste Objekthelligkeit zugeordnet ist, in der Wiedergabe die größte
(nutzbare) Schwärzung zuordnet, die auf der Wiedergabeschicht verwirklicht werden
kann. Da die log-E-Werte den dekadischen Logarithmen der Objekthelligkeiten direkt
proportional sind, sind das die Objektelemente, denen der kleinste log-E-Wert zugeordnet
isst.
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Man kann daher aus der vorgegebenen Wiedergabekurve den Logarithmus
der Objekthelligkeit entnehmen, der dem kleinsten log-E-Wert zugeordnet werden muß,
wenn die Wiedergabe in der angegebenen Weise erfolgen soll.
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Nach.der Gleichurig logg k = log Hobt - log E findet man nuninehr
den Wert für log k, um den man alle Werte für log E vergrößern muß, um die den durch
die, log-E-Werte gekennzeichneten Objektelementen zuzuordnenden dekadischen Logarithmen
der Objekthelligkeiten zu erhalten, zu denen man aus der vorgegebenen Wiedergabekurve
die Schwärzüngswerte entnehmen kann, mit denen die betreffenden Objektelemente auf
der Wiedergabeschicht abgebildet werden müssen.
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;Ulan kann die Beziehung zwischen den durch die log-E-Werte und demgemäß
auch diejenige zwischen den durch die Auswanderungswerte des Bildes des Fluoreszenzflecks
der Braunschein Röhre 8 auf dem Diapositiv 9 (zef) gekennzeichneten Objektelementen
und den in der Wiedergabe zu erzielenden Schwärzungen (Sw) nunmehr ebenfalls kurvenmäßig
darstellen.
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Es bereitet nun aber auch keine Schwierigkeit, für die physikalisch
definierte Anordnung nach Abb. 4 elupirisch festzustellen, welche Schwärzungen auf
der Wiedergabeschicht 7 durch bekannte Schwärzungen auf dem Diapositiv 9 verursacht
werden und diese Abhängigkeit ebenfalls kurvenmäßig zu erfassen.
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Man kann daher auch die Beziehung zwischen den durch die Auswanderungswege
des Bildes des Fluoreszenzflecks der Braunschen Röhre 8 auf dem Diapositiv9 (w)
gekennzeichneten Objektelementen und den auf dem Diapositiv 9 erfbrderilichen Schwärzungen
(SD), damit diese auf der Wiedergabeschicht mit den ihnen aus der vorgegebenen Wiedergabekurve
zukommenden Schwärzungen abgebildet werden, kurvenmäßig darstellen (SD - f
(w)).
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Man braucht nun lediglich diese Schwärzungen auf dem Diapositiv 9
zu verwirklichen, um mit Hilfe desselben in der Vorrichtung nach A.bb. q. die Abbildung
mit der vorgegebenen Wiedergabekurve bewirken zu können.
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Ist der Bildumfang des wiederzugebenden Negativs größer als der Schwärzungsumfang
der zur Wiedergabe vorgesehenen Photoschicht, so muß man auf die Verwirklichung
der idealen Wiedergabekurve nach Abb. i, Kurve I, verzichten und sich für die Wiedergabe
nach einer der Wiedergabekurven II bis V der Abb. i oder einer ähnlichen Wiedergabekurve
entscheiden.
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Die photographische Festhaltung der lög-E-Werte in der beschriebenen
Weise erleichtert in diesen Fällen in besonderem Maße die Auswahl der geeigneten
Wiedergabekurve, da sie gestattet, die für den Bildaufbau wichtigen und unwichtigen
Abschnitte der verschiedenen -Helligkeitsbereiche zu unterscheiden.
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Auch in diesen Fällen wird man den Objektelementen, denen die geringste
Objekthelligkeit zugeo.rdnet ist, in der Wiedergabe die größte (nutzbare) Schwärzung
zuordnen, die auf der Wiedergabeschicht verwirklicht werden kann. Die Ermittlung
von log h erfolgt dann in analoger Weise, wie vorstehend für die Abbildung nach
der idealen Wiedergabekurve der Abb. i, Kurve I, beschrieben. Auch die kurvenmäßige
Darstellung der Beziehung zwischen den durch die Auswanderungswege des Bildes des
Bildes des Fluoreszenzflecks der B:raunschen Röhre 8 auf dem Diapositiv 9 (w) gekennzeichneten
Objektelementen und den auf dem Diapositiv 9 erforderlichen Schwärzungen (SD), damit
diese auf der Wiedergabeschicht mit den ihnen aus der vorgegebenen Wiedergabekurve
zukommenden Schwärzungen abgebildet werden, kann in analoger Weise vorgenommen werden.
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Durch die vorliegende Erfindung wird auch die Aufgabe gelöst, ein
Verfahren aufzufinden, nach dem das für die erfindungsgemäße Anwendung der Vorrichtung
nach Abb. q. benötigte Diapositiv 9 in einfacher und bequemer Weise hergestellt
werden kann.
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Es ist die Aufgabe zu lösen, auf einer Photoschicht eine Schwärzungsfolge
herzustellen, die aus nebeneinandergelegenen Schwärzungen besteht, die kontinuierlich
ineinander übergehen und hierbei
die vorgegebene Abhängigkeitskurve
zwischen Lage und Größe der Schwärzung SD f (U)
erfüllen.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung,
die entsprechend der Abb. 7 konstruiert ist, möglich. Der Grundgedanke des Lösungsvorschlages
ist der, daß die nebeneinandergelegenen Schwärzungen durch Abbildung einer spaltförmigen
Lichtquelle 33 auf der mit gleichförmiger Geschwindigkeit quer zur optischen Achs(
bewegten Photoschicht 9 erzeugt werden, wobei die auf die Photoschicht einwirkende
Lichtmenge in der zur Verwirklichung der vorgesehenen Schwärzungskurve erforderlichen
Weise durch einen vorzugsweise photographisch hergestellten Graukeil 37,
dessen Schwärzungen linear zunehmen und der verschieden weit in den Strahlengang
eingeschoben wird, moduliert wird.
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In Abb. 7 bezeichnet 33 eine Blende, die durch Kreuzung zweier Spalte
erzeugt wurde und deren wirksamer Querschnitt; der die,Gestalt eines Rechteckes
hat, mit Hilfe der Optik 34 von der Lichtquelle 3.5 beleuchtet wird. Das leuchtende
Bild dieses wirksamen Querschnitts wird mit Hilfe- der Optik 36 in einer Ebene abgebildet,
in der der zur Modulation der Lichtmenge, die auf der Photoschicht wirksam wird,
dienende Graukeil 37 in Richtung des Doppelpfeils verschiebbar angeordnet
Ist.
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Das auf den Graukeil abgebildete Bild des wirksamen Querschnitts
der Blende 33 wird mit Hilfe der Optik 38 auf der Photoschicht 9 abgebildet, die
in der durch den eingezeichneten Pfeil bezeichneten Richtung mit gleichförmiger
Geschwindigkeit bewegt wird.
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Der Graukeil 37 befindet sich in einer Halterung 39, die in besonderer
Weise ausgestaltet ist.
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Wie sich aus Abb. 7 und insbesondere aus Abb.. 9, in der der Graukeil
mit seiner Halterung noch einmal gesondert von der Seite dargestellt ist, ergibt,
ist sie mit einem Ansatz 40 versehen, der zur Führung in der Lagerung 4i dient.
Durch die Feder 42 wird der Ansatz .4oc aus der Lagerung 41 so weit herausgedrückt,
bis der am anderen Ende der Halterung angebrachte, zum freien Ende hin keilförmig
verlaufende Ansatz 43 an dem Teil 44 anliegt und damit einen Widerstand findet.
Teil 44 stellt ein beispielsweise aus starkem Zeichenkarton hergestelltes Kurvenblatt
dar, das, wie in Abb. 8 noch einmal gesondert dargestellt, durch zwei Rollenpaare
46 und 47 geführt wird.
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Wird das Kurvenblatt in der Zeichenebene von links nach rechts bewegt,
so verschiebt sich der Graukeil 37 in der ihm eigenen Bewegungsrichtung,
d. h. quer zur optischen Achse in steter Abhängigkeit von dem Verlauf der begrenzenden
Kurve 45 des Kurvenblattes 44.
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Die begrenzende Kurve 45 des Kurvenblattes 44 ist nun so zu gestalten,
daß der Graukeil 37 in jeder Stellung des Kurvenblattes 44 so weit in den Strahlengang
eingeschoben ist, daß die auf die Photo-Schicht 9 fallende Lichtmenge in der durch
die vorgegebene Schwärzungskurve bedingten Weise moduliert ist.
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Hierzu ist es lediglich erforderlich, wenn die Kurve45 die vorgegebeneSchwärzungskurve
selbst darstellt, den Graukeil 37 so, auszugestalten, daß seine Schwärzungswerte,
auf,die Längeneinheit gesehen, in gleichem Maße zunehmen wie die Schwärzungswerte
der Ordinaten der Kurve 45.
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Wenn der so, beschaffene Graukeil so in die Halterung 39 eingesetzt
ist, daß das Bild der Blende 33 auf seiner kleinsten Schwärzung ruht, wenn die größte
Ordinate der Kurve 45 eingestellt ist bzw. auf der größten Schwärzung, wenn die
kleinste Ordinate der Kurve 45 eingestellt ist und das Kurvenblatt 44 von links
nach rechts mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wird wie die Photoschicht. g
in der Bildebene des Spaltes von links nach rechts, so findet die Abbildung der-Blende
33. auf der Photoschicht mit wechselnden Lichtmengen satt, die auf derselben die
vorgegebene Schwärzungsfolge verwirklichen, sofern die Abbildung auf dem geradlinigen
Teil der Gradationskurve der Photoschicht 9 vorgenommen wird, was durch Einstellung
der Irisblende 47 leicht zu erreichen ist, und die Entwicklung der Photoschicht
so geleitet wird, daß das Gamma der Gradationskurve gleich i wird.
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Durch die Art der Lagerung des Ansatzes 4o der Halterung 39 des Graukeils
37 muß garantiert sein, daß eine Drehung des Ansatzes 40 um die eigene Achse unmöglich
gemacht ist.
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Die Steuerung der Verschiebung des Graukeils 37 nach der vorgegebenen
Schwärzungskurve kann in Abänderung des beschriebenen Verfahrens nach der Erfindung
auch durch mit Hilfephotoelektrischer Abtastung der gezeichneten Kurve ausgelöste
Impulse unter Verwendung des bekannten Nachläufer-oder Mitläuferprinzips erfolgen,
wobei dann die Kurve45 lediglich gezeichnet vorzuliegen braucht.
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Man kann mit der Anordnung nach Abb. 7 bis 9 unter Verwendung entsprechend
hergestellter Kurvenblätter oder bei Anwendung der abgeänderten Anordnung mit photoelektrischer
Abtastung der vorgegebenen Schwärzungskurve unter Verwendung der entsprechend gezeichneten
Kurven auf dem gleichen Diapositiv 9 untereinander die verschiedenen, abgestuften
Werte von log k zugeordneten Schwärzungsfolgen anbringen und erhält so eine Gruppe
von Schwärzungsfolgen zur Verwirklichung einer bestimmten Wiedergabekurve für Aufnahmen
mit unterschiedlichem log k.
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Bringt man mehrere solcher Gruppen, von denen jede die zur Verwirklichung
einer anderen Wiedergabekurve benötigten Schwärzungsfolgen für verschiedene Werte
von log k enthält, auf dem gleichen Diapositiv untereinander an, so kann man mit
der Anordnung in bequemster Weise, insbesondere ohne erst vor jeder Wiedergabe die
für dieselbe benötigte Schwärzungsfolge besonders herstellen zu müssen, jede vorgegebene
Wiedergabekurve verwirklichen, für die die erforderliche Schwärzungsfolge im Diapositiv
9 enthalten ist und der
Schwärzungsumfang der Wiedergabeschicht
ausreicht. Man braucht zu diesem Zweck lediglich das Diapositiv9 jeweils so weit
zu verschieben, daß das Bild des F'luoireszenzflecks der Braunsehen Röhre 8 bei
der Abtastung des Negativs q. auf der der gewünschten Wiedergabekurve zugeordneten
Schwärzungsfolge des Diapositivs q wandert.
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Beim Übergang auf andere Aufnahme- b:zw. Wiedergabematerialien ist
selbstverständlich das Diapositiv 9 gegen ein solches, das für diese abgestimmt
ist, zu ersetzen.
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Ist man einmal im Besitz eines für eine bestimmte Kombination- von
Aufnahme- und Wiedergabematerial gültigen Diapositivs 9, so kann man dieses selbstverständlich
in einfacher bekannter Weise, beispielsweise durch Kontaktkopie, vervielfältigen.
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Es ist für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung in der
beschriebenen Ausführungsform, bei der die Gradationskurven der zur Aufnahme und
Wiedergabe dienenden Photoschicht als bekannt vorausgesetzt werden, natürlich erforderlich,
daß diese unter Bedingungen gewonnen wurden, die denjenigen bei der Behandlung der
Schichten bei der eigentlichen Aufnahme entsprechen.
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Andererseits ist es ein besonderer Vorteil des Verfahrens nach der
Erfindung, daß den Behandlungsmöglichkeiten der zur Verwendung gelangenden Photoschichten
kaum Grenzen gesetzt sind. So ist es z. B. möglich, durch Einschaltung eines an
sich bekannten Klärbades aus stark verdünntem FarmerschemAbschwächer nach derFixierung
der Wiedergabeschicht Wiedergaben zu erzielen, die frei von jedem Grauschleier sind,
also: in den Spitzlichtern reine Weißen aufweisen, ohne daß durch diese Nachbehandlung
der fixierten Schicht die Helligkeitswiedergabe' im ganzen ungünstig beeinflußt
wird, wenn die Wiedergabeschicht bei der Aufnahme der Gradationskurve der gleichen
Behandlung unterworfen wird.
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Es ist mit der Vorrichtung nach Abb. q. auch möglich, von Aufnahmen
in natürlichen Farben Wiedergaben mit vorgegebenen Wiedergabekurven zu erzielen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich anwendbar in Verbindung
mit allen bekannten Verfahren der Dreifarbenphotographie. Die Arbeitsweise ist aber
verschieden, je nachdem, ob die Wiedergabe nach getrennt voneinander vorliegenden
Teilbildern (Silberbildern) oder nach einer Aufnahme auf polychromem Rastermaterial
oder nach einer solchen auf Mehrschichtfilm erfolgt.
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Für die Wiedergabe eignet sich besonders Mehrschichtmaterial, da man
.durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Lage ist, die Vorteile
des Mehrschichtmaterials ausnutzen und gleichzeitig seine Nachteile sicher vermeiden
zu können.
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Die Wiedergabe kann aber auch auf anderem Material, beispielsweise
auf einen Film mit polychromem Raster, erfolgen.
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Beim Arbeiten nach getrennt voneinander vorliegenden Teilbildern (Silberbildern)
unterscheidet sich die zur Verwendung gelangende Vorrichtung auf der Abtastseite
in keiner Weise von der Vorrichtung nach Abb. ¢.
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Die Aufzeichnung auf der Photoschicht 7 erfolgt in drei Phasen, in
deren jeder nur ein Teilbild wiedergegeben wird.
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In der ersten Phase wird das Blaunegativ abgetastet. In dieser Phase
wird zwischen Bildschirm 16 und Photoschicht 7 ein Lichtfilter 3o eingeschaltet,
das nur für blaue Strahlen durchlässig ist. Darauf wird das Blaunegativ durch das
Grünnegativ ersetzt und abgetastet und anschließend ganz entsprechend durch das
Rotnegativ.
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'In der zweiten Phase, während der Abtastung des Grünnegativs, wird
zwischen Bildschirm 16 und Photoschicht 7 ein Lichtfilter eingeschaltet, das nur
für grüne Strahlen durchlässig ist, in der dritten Phase, während derAbtastung desRotnegativs,
ein solches, das nur für rote Strahlen durchlässig ist.
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Vor jeder Phase der Ab:tastung ist das Diapositiv 9 so zu verschieben,
daß das Bild des Fluoreszenzflecks der Braunscheu Röhre 8 auf der Bildzeile hin
und her wandert, die die Wiedergabe auf der Photoschicht 7 mit vorgegebener Wiedergabekurve
bewirkt.
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Bei der Wiedergabe nach einer Aufnahme auf Mehrschichtmaterial oder
einem solchen mit polychromem Raster wird die Wiedergabe ebenfalls in drei Phasen
vorgenommen, in deren jeder ein farbiges Teilbild wiedergegeben wird.
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In der ersten Phase findet hierbei die Abtastung des wiederzugebenden
Farbbildes unter Einschaltung eines Lichtfilters 29 im Strahlengang zwischen Bildschirm
15 und Photokathode 22 statt, das nur für blaue Strahlen durchlässig ist, in der
zweiten Phase unter Einschaltung eines solchen, das nur für grüne Strahlen durchlässig
ist und in der dritten Phase unter Einschaltung eines solchen, das nur für rote
Strahlen durchlässig ist.
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Die Anordnung auf der Wiedergabeseite ist die gleiche, wie für das
Arbeiten nach getrennten Teilbildern beschrieben.
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Die Ermittlung der zur Verwirklichung einer bestimmten Wiedergabekurve
erforderlichen Schwärzungsfolgen auf dem Diapositiv 9 und die Herstellung derselben
erfolgt in analoger Weise wie weiter oben für das Schwarzweißverfahren beschrieben
unter Heranziehung der Gradationskurven des Aufnahme- und Wiedergabematerials für
die betreffende Farbkomponente.
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Bei der Wiedergabe von Objekten in natürlichen Farben ist besonderes
Augenmerle auf die richtige Abstimmung der drei Teilbilder zueinander zu legen.
Die Wiedergabekurven sind identisch und entsprechend Kurve I der Abb. z zu gestalten.
Die richtige Abstimmung der drei Teilbilder zueinander ist gegeben, wenn log k für
alle drei Teilbilder gleich groß gewählt wird. War die Farbe des Aufnahmelichtes
reinweiß, so werden in diesem Falle alle Grauwerte farbstichfrei wiedergegeben.
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Beim Vorherrschen einer oder zweier Farbkomponenten in der Farbe des
Aufnahmelichtes hingegen
werden, falls log h für alle drei Teilbilder
gleich groß gewählt wird, alle Grauwerte mit Farbstich wiedergegeben.
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Man kann die Farbstichtigkeit in diesem Falle jedoch ausgleichen,
wenn man von den log-E-Werten für die Objektelemente der farbigen Teilbilder, deren
Farbe imAufnahmelicht vorherrschte, oder was sich in gleicher Weise auswirkt, von
dem zu den log-E-Werten hinzuzufügenden Wert für log k einen bestimmten Wert abzieht.
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Verhielten sich die Lichtmengen der drei Farbkomponenten in derZusammensetzung
des Aufnahmelichtes zueinander wie i : (i -I- a) : (i -j- b), so sind die
zugehörigen log-h-Werte um log i bzw. log (i -f- a) bzw. log (i -I- b) zu vermindern,
um zu bewirken, daß alle Grauwerte farbstichfrei wiedergegeben werden. Die Wiedergabe
entspricht dann völlig einer solchen, die von einer Aufnahme gewonnen wurde, die
bei reinweißer Farbe des Aufnahmelichtes gemacht wurde.
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Die Anordnung nach Abb. q. kann bei etwas geänderter Arbeitsweise
erfindungsgemäß auch mit Vorteil dazu verwandt werden, um von Aufnahmen in natürlichen
Farben, insbesondere solchen, bei denen die drei Teilbilder auf einem Schichtträger
hintereinander angeordnet sind, wie bei Mehrschichtfilmen oder solchen mit polychromem
Raster, in einem einzigen Arbeitsgang unmittelbar tonwertrichtige Schwarzweißwiedergaben
zu erzielen, wobei die Schicht, auf der die Wiedergabe erfolgt, weder orthochromatisch
noch panchromatisch zu sein braucht. Die Verfahrensweise hierbei ist wie folgt:
Die relative Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges für blaue bzw. grüne bzw.
rote Strahlen sei wie 30 : ioo : io angenommen.
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Es wird nun im Strahlengang zwischen Bildschirm 15 der Braunsehen
Röhre i und Photokathode 22 des Sekundärelektronenvervielfachers 3 ein Lichtfilter
29 vorgesehen, das bewirkt, daß bei fortgelassenem Negativ 4. die Ausgangsspannung
des Sekundärelektronenvervielfachers 3 zu
bzw.
bzw. von blauer bzw. grüner bzw. roter Strahlung
bewirkt wird.
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Bei Abtastung des Farbbildes .I mit der so abgeänderten. Anordnung
nach Äbb. 4 nimmt mithin das Blaubild bzw. Rotbild mit gegenüber dem Grünbild entsprechend
der relativen Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges verminderter Wirksamkeit
an der Steuerung der Ablenkung des Fluoreszenzflecks der Braunsehen Röhre 8 und
damit am Aufbau des Schwarzweißbildes teil, so daß die Wiedergabe tonwertrichtig
ausfällt, sofern die Schwärzungsfolge auf dem Diapositiv 9 zweckentsprechend und
analog den oben beschriebenen Vorgehen bei der Wiedergabe nach Schwarzweißnegativen
getroffen wurde.
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Die Anordnung nach Abb. 4. stellt nur eine beispielsweise Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Durchführung des Erfindungsgedankens dar, die in verschiedener
Weise modifiziert werden kann. Es ist z. B. ohne weiteres möglich, in der Anordnung
nach Abb. 4 an Stelle des dort verwandten Prinzips der Leuchtschirmabtastung das
ebenfalls bekannte Prinzip der sog. Leuchtschirmkontaktabtastung zu setzen, wenn
man, unter Fortlass.ung der Optiken 2 und i o, das Negativ q. bzw. das Diapositiv
9 direkt auf die flache Außenwand der Braunsehen Röhre i bzw. 8 bringt und in einigem
Abstand davon die kleinflächigen Photokathoden der Sekundärelektronenvervielfach.er
anordnet.
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Auch kann man an Stelle des in der Anordnung nach Abb. q. zur Helligkeitssteuerung
des bildschreibenden Strahlenbündels vorgesehenen Prinzips der Wehneltzylinderlichtsteuerung
die Intensitätsmodulation nach einem anderen bekannten Prinzip, beispielsweise dem
der Ablenksteuerung oder der Anodenspannungssteuerung, vornehmen.
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Die besten Ergebnisse werden mit dem Verfahren. nach der Erfindung
unter Verwendung moderner Hochleistungsröhren mit relativ hohen Beschleunigungsspannungen
erzielt, die in ihrem Aufbau wesentlich komplizierter sind, als dies in der im Interesse
der Übersichtlichkeit möglichst einfach gehaltenen schematischen Darstellung der
Abb. q. zum Ausdruck kommt. Da bei diesen Röhren wegen der relativ hohen Elektronengeschwindigkeit
bei Verwendung elektrischer Ablenkorgane sehr hohe Ablenkspannungen erforderlich
sind, ersetzt man in der Anordnung nach Abb. 4. bei der Verwendung von Hochleistungsröhren
mit hoher Beschleunigungsspannung die elektrische Ablenkung mit Vorteil in bekannter
Weise durch die magnetische Ablenkung.
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Es ist selbstverständlich auch ohne Schwierigkeiten möglich, die Wiedergabe
auf der Photoschicht 7 mit einer Vergrößerung oder Verkleinerung der Darstellung
gegenüber dem Original zu verbinden. Sie wird am einfachsten lichtoptisch mit Hilfe
der Wiedergabeoptik 6 bewirkt.
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Insbesondere bei Verwendung nur kleiner Abtastgeschwindigkeiten kann
man in der Anordnung nachAbb. q, die Fluoreszenzschirme der Braunsehen Röhren i
und 5 in bekannter Weise durch dünne Metallfolien oder Bildschirme nach Patent 667:230
ersetzen, die durch die Elektronenbestrahlung ins Glühen geraten. Man vermeidet
dadurch, daß das Korn der Bildschirme bei der Wiedergabe störend in Erscheinung
tritt.
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Um den niederfrequenten Anteil des Nachleuchtens der Bildschirme der
Braunsehen Röhre unschädlich zu machen, kann man die Kathodenstrahlen der Röhren
in bekannter Weise mit einer optischen Trägerfrequenz modulieren und die Ausgangsspannung
der Sekundärelektronenvervielfacher vor ihrer Verwendung zur Intensitätssteuerung
durch frequenzabhängige Wechselstromverstärker nachverstärken.
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In Abb. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt, die insbesondere für die Wiedergabe
von Kinofilmen erhebliche Vorteile bietet. Die Anordnung nach Abb. 5
unterscheidet
sich von derjenigen nach Abb. 4. grundsätzlich dadurch, daß nur die Bildfeldzerlegung
in Zeilenrichtung mit Hilfe der Braunschen Röhre i durchgeführt wird, während die
Zerlegung in der hierauf senkrecht stehenden Richtung dadurch zustande kommt, daß
der wiederzugebende Kinofilm 4 und der Film 7, auf dem die Wiedergabe erfolgt, durch
die miteinander gekuppelten Transporteinrichtungen 2,7 und 28 synchron gleichförmig
weiterbewegt werden, und zwar in der zur Abtastung einer Zeile benötigten Zeit jeweils
genau um- eine Zeilenbreite.
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Diese Abänderung bringt den Vorteil, daß die Flächengröße der Photokathode
22 des Sekundärelektronenvervielfachers 3 beträchtlich kleiner ge-
halten
werden kann als bei der Anordnung nach Abb.4, wodurch es gelingt, den Störpegel
stark herabzusetzen.
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Ein weiterer Vorteil derAnordnung nachAbb, 5 ist der, daß die Breite
der abzutastenden und wiederzugebenden Zeile durch mechanische Blenden in der Ebene
der Leuchtschirme genau festgelegt werden kann. Hierdurch wird erreicht, daß das
die Abtastung des wiederzugebenden Films vornehmende Bild des Fluoreszenzflecks
der Braunsehen Röhre i sowohl als auch das die Wiedergabe bewirkende Bild des Fluoreszenzflecks
der Braunsehen Röhre 5 stets die gleiche Breite haben und die Zeilen eng aneinanderschließen,
so daß die Gefahr des Inerscheinungtretens des Rasters in der Wiedergabe sicher
vermieden ist.
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Bei der Wiedergabe von Kinofilmen empfiehlt es sich, die Abbildung
der Bildschirme 15 und 16 auf dem wiederzugebenden Film 4 bzw. auf der Photoschicht
7 mit starker Verkleinerung vorzunehmen, weil es dadurch gelingt, den Durchmesser
des Abtastflecks bzw. des bildschreibenden Flecks auch in Zeilenrichtung genügend
klein zu halten.
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In derAnordnung nach Abb. 5 läßt sich an Stelle des Fluoreszenzschirms
der Braunsehen Röhren i und 5 mit Vorteil ein sehr dünner Metalldraht, beispielsweise
ein Platin- oder Wolframdraht, verwenden, der durch den Elektronenaufprall ins Glühen
kommt.
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Die Anordnung nach Abb. 5 kann in ganz entsprechender Weise abgewandelt
werden, wie dies für die Anordnung nach Abb. .4 weiter oben dargelegt wurde und.
kann unter Hinzufügung der erforderlichen Filter ebenfalls mit Vorteil zur Gewinnung
von Abbildungen in natürlichen Farben bzw. von'tonwertrichtigen Schwarzweißwiedergaben
nach Aufnahmen in natürlichen Farben verwandt werden.
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Für die mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung auch mögliche
Wiedergabe von Aufsichtsbildern ist es erforderlich, die Durchleuchtungsabtastung
des Negativs durch eine Rem:issionsabtastung zu ersetzen. Eine hierfür geeignete
Vorrichtung ist in Abb. 6 ausschnittsweise dargestellt. Diese Art der Abtastung
bietet auch besondere Vorzüge bei der Wiedergabe nach extrem flauen Dianegativen.
Es wird hierbei erfindungsgemäß nicht die durch das Negativ hindurchgegangene Strahlung,
sondern ein bestimmter Anteil der von den Silberkbrnern der Photoschicht ,4 remittierten
Strahlung von der Photokathode 22 des Sekundärelektronenvervielfachers 3 aufgenommen.
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Durch Abbildung der Photoschicht 4 auf der Photokathode 2@2 des Sekundärelektronenvervielfachers
3 mit Hilfe der Optik 32 in der in Abb. 6 dargestelltenWeise gelingt es erfindungsgemäß;
das an der Phottöschicht bzw. auf dem Schichtträger reflektierte Licht von der Mitwirkung
bei der Abbildung auszuschalten und die Auffangkathode des Sekundärelektronenvervielfachers
3 außerordentlich klein zu halten.
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Für die Wiedergabe von Aufnahmen in natürlichen Farben, bei denen
die drei Teilbilder auf einen gemeinsamen Schichtträger vorliegen, beispielsweise
von Aufnahmen auf Mehrschichtmaterialien oder solchen mit polychromem Raster, kann
man sich an Stelle derVorrichtung nach Abh. 5 mit Vorteil einer Vorrichtung bedienen,
die aus dieser durch gesonderte Ausbildung der Abtast-und Wiedergabevorrichtung
für jedes der drei Teilbilder entwickelt wurde.
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In ihr sind sämtliche Bauglieder der Anordnung nach Abb. 5 mit Ausnahme
des Zeilenkippgeräts 13 und der Transporteinrichtungen 27 und z8 für den wiederzugebenden
Film und den zur Wiedergabe dienenden Film dreifach vorhanden.
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Der wiederzugebende Film wird gleichzeitig an drei, in seiner Fortbewegungsrichtung
gesehen, hintereinandergelegenen Stellen abgetastet und entsprechend wiedergegeben,
und zwar mit blauem bzw. grünem bzw. rotem Licht. Zur Abtastung und Wiedergabe dient
dabei je eine der Anordnungen nach Abb. 5 mit entsprechend gewählten Filtern. Die
Zeilenablenkung der Kathodenstrahlen in den drei zur Bildschreibung dienenden Braunsehen
Röhren wird synchron durch das allen drei Einrichtungen gemeinsame Zeilenablenkgerät
13 bewirkt.
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Das Arbeiten mit der beschriebenen Vorrichtung geht ganz analog dem
mit der Vorrichtung nach Abb. 4 bzw. 5 vor sich. Auch beim Arbeiten mit der in der
beschriebenen Weise abgewandelten Vorrichtung findet die Wiedergabe der drei zusammengehörigen
Teilbilder nacheinander statt. Die Verwendung der abgewandelten Vorrichtung an Stelle
der Vorrichtung nach Abb. 4 bzw. 5 ermöglicht jedoch kontinuierliches Arbeiten ohne
Filterwechsel und Diapositivverschiebung.
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Im praktischen Aufbau ergeben sich wesentliche Vereinfachungen gegenüber
der Beschreibung, da es z. B. möglich ist, die Zahl der benötigten Braunsehen Röhren
durch Unterbringung mehrerer Systeme in einem Glaskolben in an sich bekannter Weise
herabzusetzen.
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Durch das Verfahren nach der Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein
Objekt beliebigen Helligkeitsumfanges auf einer lichtempfindlichen Schicht beliebiger
Gradation, insbesondere auf einer photographischen Schicht, mit vorgegebener, frei
gewählter Wiedergabekurve wiederzugeben.
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Unter erfindungsgemäßerVerwendung von Hochleistungsröhren zur Bildfeldzerlegung
und Bildschreibung
in den beschriebenen .Anordnungen gelingt es,
auch bei relativ kurzen Wiedergabezeiten die Flächengröße der einzelnen Bildelemente
außerordentlich klein zu halten bzw. die Bildfeldzerlegung so weit zu treiben, daß
eine Herabsetzung das Auflösungsvermögens durch die Bildfeldzerlegung nicht zu befürchten
ist.
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Zerlegungen eines Bildes in 106 und mehr Bildelemente sind
nach dem Stand der Technik durchaus möglich, für beste Wiedergaben aber noch nicht
einmal erforderlich.
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Das Verfahren nach der Erfindung erlaubt unter anderem die Beseitigung
der durch die S-förmige Gestalt der Gradationskurven der photographischen Schichten
bedingten, bisher unvermeidbaren Mängel in der Wiedergabe und gestattet, den Bildumfang
eines Negativs in optimaler Weise im Schwärzungsumfang eines Positivs unterzubringen.
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Es ermöglicht ferner, von verschiedenen Negativen unterschiedlichsten
Bildumfangs auf einer einzigen Photoschicht beliebiger :Gradation, beispielsweise
derEinheitssorte eines photographischen Papiers, in jedem Falle optimale Wiedergaben
zu erzielen.
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Es erlaubt die Beseitigung der Mängel der bekannten Verfahren der
Dreifarbenphotographie, die darauf zurückzuführen sind, daß es bisher nicht gelang,
die Wiedergabekurven der drei Teilbilder völlig identisch zu gestalten und der idealen
Wiedergabekurve der Abb. r, Kurve I, genügend anzunähern.
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Es macht die bekannten Verfahren der Dreifarbenphotographie unabhängig
von der bisher zu stellenden Forderung der Anpassung der Sensibilisierung des Aufnahmematerials
an die jeweilige Farbe des Aufnahmelichtes. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren,
bei denen in dem bei der Aufnahme verwandten Schichtmaterial ein gefärbtes Abbild
des Objekts in objektgleichen Farben oder deren Komplementärfarben angestrebt wird,
was bei der Ausgestaltung des Aufnahmematerials starke Beschränkungen auferlegt,
ist es bei Anwendung der Erfindung nur erforderlich, daß die in den für die verschiedenen
Farbkomponenten sensibilisierten Schichten entstandenen Farbbilder bei der Wiedergabe
optisch voneinander getrennt werden können.
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Es'löst in voll befriedigender Weise das Problem der Gewinnung von
Aufsichtsbildern in natürlichen Farben auf Papier nach mit irgendeinem der bekannten
Verfahren der Dreifarbenphotographie hergestellten Aufnahmen.
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Soweit die bildwichtigen Teile noch innerhalb des Bereichs
AD der Gradatio:nskurve (Abb, a)
liegen, erlaubt das Verfahren nach
der Erfindung schließlich auch durch Unter- und Überbelichtung bewirkte Unrichtigkeiten
in der Helligkeits- bzw. Farbwiedergabe bei Schwarzweiß- bzw. bei Farbaufnahmen
völlig zu berichtigen und von fehlbelichteten Negativen, z. B. solchen, die so flau
sind, daß sie nach den bekannten photochemischen Verfahren nicht mehr kopierbar
sind, einwandfreie Wiedergaben zu erzielen. Da die Negative hierzu keinerBehandlung-unterworfen
zu werdenb:räuchen, die sie in ihren Eigenschaften ändert, ist dieses optische Verstärkungs-
bzw. Abschwächungsverfahren den bekannten chemischen Verfahren weitgehend überlegen.
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Da das Verfahren nach der Erfindung eine freie Wahl der Wiedergabekurve
gestattet, ermöglicht es unter anderem von einem Negativ direkt in freier Wahl entweder
eine Positivkopie oder wiederum ein Negativ bzw. von einer Aufnahme in natürlichen
Farben eine Wiedergabe in Komplementärfarben oder eine solche ohne Farbumkehr zu
erzielen, wobei in jedem Fall gleichzeitig zusätzlich die Berichtigung von Fehlern
in der Helligkeits-oder Farbwiedergabe, die im Original enthalten sind, möglich
ist.
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Das Verfahren nach der Erfindung in einer anderen Ausführungsform
ermöglicht die Gewinnung tonwertrichtiger Schwarzweißwiedergaben oder solcher mit
vorgegebener Wiedergabekurve auf Photoschichten beliebiger Gradatio.n und Chromasie
nach Aufnahmen in natürlichen Farben ohne Anfertigung eines Schwarzweißhilfsnegativs.
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Für bestimmte Zwecke gestattet das Verfahren nach der Erfindung schließlich
noch, von der Originalaufnahme positive oder negative Wiedergaben zu erzielen, die
als Matrize für die Wiedergabe in einem anderen Verfahren bestimmt sind und deren
Wiedergabekurve so gestaltet ist, daß erst in diesem die vorgegebene Wiedergabekurve
zwangsläufig verwirklicht wird. Die Matrize, z. B. ein Schwarzweißnegativ oder ein
Farbnegativ auf Mehrschichtfilm, wird hierbei mithin in ihren Hellgkeits- bzw. Farbwerten
absichtlich so verzerrt hergestellt, daß erst bei der Kopie von ihr in festgelegter
Verarbeitungsweise zwangsläufig Wiedergaben mit der vorgegebenen Wiedergabekurve
zustande kommen.
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Das Verfahren in dieser abgeänderten Form ist z. B. anwendbar für
die Gewinnung einer Matrize nach der Originalaufnahme eines Kinofilms, von der dann
nach einem der bekannten Kopierverfahren eine beliebige Anzahl von Kopien gewonnen
werden kann. Diese abgeänderte Verfahrensweise kann z. B. Vorteile bieten, wenn
eine größere Anzahl von Kopien benötigt wird.
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Z:urGewinnung derMatrize wird so vorgegangen, daß zunächst mit dem
Verfahren, nach dem die Kopie von dieser erfolgen soll, eine Kopie von einem Graukeil
hergestellt wird und daß durch photometrische Auswertung derselben das
Ab-
hängigkeitsverhältnis der Schwärzungen bzw. Farbintensitäten in der endgültigen
Wiedergabe von denjenigen in der Matrize ermittelt und kurvenmäßig dargestellt wird.
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In gleicher Weise, wie weiter oben beschrieben, wird ferner die Beziehung
zwischen den durch die Auswanderungswege des Bildes des Fluore@szenzflecks der Braunschen
Röhre 8 auf dem Diapositiv 9 (w) gekennzeichneten Objektelementen und den in der
endgültigen Wiedergabe zu erzielenden Schwärzungen (SW) kurvenmäßig dargestellt.
Nachdem
in der ebenfalls weiter oben beschriebenen Weise ferner festgestellt wurde, welche
Schwärzungen auf der Wiedergabeschicht 7, mithin auf der Matrize, durch bekannte
Schwärzungen auf dem Diapositiv 9 verursacht werden und diese Beziehung kurvenmäßig
dargestellt wurde, kann man nunmehr auch das Abhängigkeitsverhältnis der in der
endgültigen Wiedergabe auftretenden Schwärzungen von den auf dem Diapositiv 9 vorhandenen
Schwärzungen kurvenmäßig erfassen.
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Man kann daher nunmehr auch die Beziehung zwischen den durch die Auswanderungswege
des Bildes des Fluoreszenzflecks der Braunschen Röhre 8 auf dem Diapositiv 9 (w)
gekennzeichneten Objektelementen und den auf dem Diapositiv 9 erforderlichen Schwärzungen
(SD), damit diese in der endgültigen Wiedergabe mit den ihnen aus der vorgegebenen
Wiedergabekurve zukommenden Schwärzungen abgebildet werden, kurvenmäßig darstellen
und gelangt hiermit in den. Besitz der zur Herstellung der für die Wiedergabe erforderlichen
Schwärzungsfolge .auf dem Diapositiv 9 benötigten S chwärzungskurve.
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In analoger Weise kann man das Verfahren nach der Erfindung unter
anderem auch verwenden zur Gewinnung vom in ihren Heilligkeits- bzw. Farbwerten
planmäßig verzerrten Hilfsnegativen, die für die Herstellung von Druckstöcken für
Autotypien oder für den Mehrfarbendruck bestimmt sind.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht an die beschriebene Ausführungsform
gebunden. Insbesondere die Bildfeldzerlegung und der Bildaufbau kann auch nach einem
anderen bekannten Verfahren erfolgen. Der Erfindungsgedanke kann verwirklicht werden
in Verbindung mit allen Vorrichtungen zum Zweck der Bildübertragung, bei denen das
räumliche Nebeneinander der Bildpunkte des Bildfeldes eines Objekts in ein zeitliches
Nacheinander von Stromimpulsen verwandelt wird, die zur Modulation eines bildschreibenden
Strahlenbündels verwandt werden, also z. B. auch mit Zerlegeranordnungen, die nach
dem Prinzip des Elektronenbildzerlegers oder Elektronenstrahlabtasters arbeiten.
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Unter nur teilweiser Verwendung des Erfindungsgedankens ist es schließlich
auch möglich, auch in Fernsehanordnungen und Anordnungen für die Bildtelegraphie,
die mit Verfahren der Bildfeldzerlegung arbeiten, mit tragbarem Aufwand und in leicht
übersehbarer Weise Wiedergaben nach beliebig ,gewählten Wiedergabekurven zu erzielen
und die Qualität der Wiedergabe dadurch erheblich zu verbessern.