Ich möchte hier noch ein Hilfsmittel erw_Handbuch der praktischen Kinematographie Die verschiedenen Konstruktions-Formen des Kinematographen, die Darstellung der lebenden Lichtbilder sowie das ...

Korrigierung der falschen Bildeinstellung in der Türöffnung dient. Es

besteht darin, daß die untere Zahntrommel auf ihrer Achse mittels eines

Triebes drehbar angeordnet wird. Die Abbildung Fig. 37 zeigt eine solche

Konstruktion. In einer einfacheren Ausführung geschieht diese Drehung

mittels zweier ineinander greifender Zahnräder.

Es ist leicht einzusehen, daß das Filmbild in der Türe durch eine

Verstellung der Transporttrommel auf ihrer Achse auf- oder abwärts

verschoben wird, sodaß auf diese Weise eine falsche Bildeinstellung

korrigiert werden kann. Die beschriebene Anordnung läßt sich aber nur

bei Ruhestellung des Apparates anwenden, da der Triebknopf, wenn die

Trommel in Rotation befindlich ist, wegen seiner exzentrischen Stellung

nicht mit Sicherheit gehandhabt werden kann. Anders ist es bei der in

Abbildung Fig. 38 skizzierten Konstruktion, wo der Triebknopf

konzentrisch zur Achse sitzt und während des Betriebes ein Anhalten des

Knopfes genügt, um eine Verschiebung der Trommel herbeizuführen. Es ist

dazu an der Zahntrommel, die sich lose auf der Achse befindet, ein

Zahnrad A angebracht während daneben fest auf der Achse ein gleich

großes Zahnrad B sitzt. In diese beiden Zahnräder greift ein kleines,

breites Zahnrad C, das in dem aufgesteckten Kopfe D gelagert ist.

Hierdurch sind die Räder A und B verkuppelt und beim Betriebe läuft die

Trommel mit der Achse, als wenn sie fest darauf säße. Wenn man nun aber

den am Kopfe D angebrachten Triebknopf bei Ruhestellung des Apparates

dreht, so bringt man das Zahnrad C auf dem fest und stillstehenden Rade

B zum Laufen und dadurch wird das Rad A mit der Trommel in

entgegengesetzter Richtung gedreht. Beim Betriebe genügt es, den Knopf

festzuhalten; die Achse mit dem Rade B bewegt sich dann weiter, das Rad

C gerät in Umdrehung und bewirkt mittels des Rades A eine

Rückwärtsverschiebung der Trommel.

[Illustration: Fig. 37.]

[Illustration: Fig. 38.]

Die Schonung des Filmbandes im Mechanismus.

Bei der Ausführung des Apparates spielt die Schonung des Filmbandes eine

große Rolle. Der Film soll weder verkratzt noch gerissen oder gezerrt

werden; soll er überhaupt auf keine Weise Beschädigungen erleiden. Wie

ich schon erwähnte, wird die Türe des Apparates so hergerichtet, daß der

Film dort nur an den Seiten aufliegt, während das mittlere Stück,

welches die Bilder trägt, ganz frei läuft. Nach diesem Prinzip werden

nun nach Möglichkeit die anderen Apparat-Teile gebaut, mit denen der

Film in Berührung kommt; insbesondere sind die Trommeln zwischen den

beiden Zahnkränzen vertieft und desgleichen die Rollen, die den Film

gegen die Trommeln drücken.

Wenn auf diese Weise die Bildschicht gegen Beschädigungen bewahrt

bleibt, so gilt es nun weiterhin, das Filmband selbst möglichst zu

schonen, denn die ruckweise Weiterbewegung stellt bei ihrer großen

Geschwindigkeit immerhin Anforderungen an das Filmmaterial. Man muß

naturgemäß sein Augenmerk in erster Linie auf den Bewegungsmechanismus

richten, und zwar auf die Stelle, wo der Film gefaßt und vorwärts

gezogen wird. Wie wir wissen, spielt bei der Weiterbewegung die

Perforation eine große Rolle; ja, sie muß den Ruck der Weiterbewegung

aushalten, denn mit Hilfe der Löcher, in welche der Mechanismus

eingreift, wird das Filmband vorwärtsgezogen.

Werden beim Transport nur zwei Löcher der Perforation gefaßt, wie beim

»Greifersystem« mit einfacher Gabel, deren »Zinken« rechts und links in

ein Loch eingreifen, so konzentriert sich der Ruck auf diese beiden

kleinen Stellen und diese sind daher, falls in der Weiterbewegung irgend

ein Hemmnis eintreten sollte, stark gefährdet. Zweckmäßiger muß ein

Mechanismus erscheinen, bei welchem der bewegende Teil in mehrere Löcher

gleichzeitig eingreift, sodaß sich die Gewalt des Ruckes auf eine

größere Strecke des Filmbandes verteilt. Man hat daher den Greifer, wie

oben schon erwähnt, auch mit einer mehrteiligen Gabel versehen. Beim

Malteserkreuz- und Schlägersystem führt man den Film ein Stück um die

Transporttrommel herum, und namentlich bei dem letzteren System steht es

ohne weiteres frei, die Trommel recht groß zu nehmen, sodaß eine ganze

Reihe von Zähnen gleichzeitig in die Perforation faßt und zum Transport

mitarbeitet.

Diese Anordnung hat noch einen Vorteil: sie bietet die Möglichkeit,

Films, deren Perforation beschädigt und zum Teil eingerissen ist, ohne

Störung durchlaufen zu lassen. Bei Schläger-Apparaten ist noch in bezug

auf die Filmschonung die Form des Schlägers selbst zu beachten. Ein

schmaler Stift schlägt messerartig auf den Film und reibt beim

Weitergehen darauf; darum ist es gut, eine breite Rolle auf den

Schlägerstift zu setzen. Daß die Verwendung einer Vorschubtrommel

zweckmäßig und bei langen Films erforderlich ist, wurde bereits oben

erwähnt.

Wenn nun die einzelnen Teile des Apparates nach diesen Gesichtspunkten

hergerichtet sind, so müssen sie schließlich auch derart

zusammengestellt sein, daß dem Film auf dem ganzen Wege, den er zu

durchlaufen hat, keinerlei Hemmnisse geboten werden, die zu

Beschädigungen Anlaß geben könnten.

Selbsttätige Feuerschutz-Vorrichtungen.

Es ist hier noch eine Einrichtung zu besprechen, die sehr häufig bei

Kinematographen zur Anwendung kommt, und die dazu dient, eine Entzündung

des Filmbandes durch die Strahlen zu verhindern. Das Zelluloid, woraus

das Filmband besteht, ist ja leicht entzündlich und die Lichtstrahlen,

die den Film kreuzen, sind bei starker Lichtquelle von intensiven

Wärmestrahlen begleitet. Während der Film durch den Apparat bewegt wird,

ist allerdings nicht das geringste zu befürchten; denn in der kurzen

Zeit, die jedes Filmbildchen in Projektionsstellung verweilt, vermag

auch das stärkste Licht keine schädliche Wirkung darauf auszuüben.

Vorsicht ist jedoch beim Einsetzen des Filmbandes am Platze, weil dann

der Film einige Zeit in der Türe ruhig steht und das in der Öffnung

befindliche Stück der Einwirkung der Strahlen ausgesetzt ist.

[Illustration: Fig. 39. Feuerschutz mit Regulator.]

Während man nun vielfach beim Einsetzen des Film die Strahlen einfach

durch einen am Laterngehäuse befindlichen Schieber absperrt, hat man

auch Einrichtungen zur Anwendung gebracht, die bei Ruhestellung des

Apparates selbsttätig eine Absperrung des Lichtkegels bewirken und

dadurch eine Entzündung des Film infolge Unachtsamkeit ausschließen. Die

Abbildung Fig. 39 zeigt eine derartige Konstruktion, bei der man sich

den Regulator der Dampfmaschine zunutze gemacht hat. A ist eine leichte

Metallplatte, welche die Türöffnung des Apparates verdeckt und das darin

befindliche Filmstück gegen die Strahlen schützt. Sowie aber der

Mechanismus in Bewegung gesetzt wird, senkt sich die Platte nach unten

in die punktierte Stellung und gibt die Türe frei. Dies wird bewirkt

durch den Regulator B, und zwar in folgender Weise. Wenn der Apparat in

Gang kommt, wird die den Regulator tragende Stange in schnelle Umdrehung

versetzt; die beiden Kugeln schlagen infolge der Zentrifugalkraft hoch

und heben mit ihren Armen das Metallstück C, woran mittels

Hebelübertragung die Sperrplatte A befestigt ist. Man findet bei manchen

Apparaten diese Platte direkt, ohne Hebel, mit dem Regulator verbunden,

derart, daß sie in einer Führung hochgehoben wird. Diese Anordnung zeigt

aber in der Praxis leicht einen Übelstand. Die Platte wird nämlich durch

die Strahlen erhitzt und sie kann sich dadurch erfahrungsgemäß so stark

ziehen, daß sie sich in der Führung festklemmt und daß der Mechanismus

versagt. Wie diese automatische Feuerschutz-Vorrichtung mit Regulator

vom Werk aus angetrieben wird, ist aus Fig. 40 deutlich zu ersehen.

Auch der auf gleichem Prinzip beruhende Regulator auf horizontaler

Achse, wie man ihn bei Phonographen sieht, kommt beim Kinematographen

häufig zur Anwendung.

[Illustration: Fig. 40. Apparat mit automatischem Feuerschutz.]

In einer anderen Konstruktion, die in Fig. 41 dargestellt ist, wird die

automatische Absperrung und Öffnung des Strahlenkegels mit Hilfe einer

kleinen Luftpumpe bewirkt. Die Pumpe P ist durch einen Schlauch S mit

einem schmalen Zylinder C verbunden und in diesem befindet sich ein

Kolben, an dem die Sperrplatte A angebracht ist. Sowie man nun den

Apparat in Gang bringt, wird die Pumpe durch eine vom Werk angetriebene

Scheibe B in Tätigkeit gesetzt; sie preßt durch den Schlauch Luft in

den Zylinder und hebt den Kolben mit Sperrplatte hoch, sodaß diese die

Türe frei gibt. Diese Einrichtung bedarf, wenn sie auf die Dauer

zuverlässig arbeiten soll, der Wartung. Zylinder mit Luftpumpe und

Kolben müssen geölt werden und man muß Sorge tragen, daß der Kolben

nicht durch verdicktes Oel festgeklemmt wird. Einfacher im Betriebe ist

die zuerst beschriebene Konstruktion mit Regulator.

[Illustration: Fig. 41. Feuerschutz mit Pumpe.]

Das Antriebswerk.

Das Werk wird durch Drehen einer Kurbel in Gang gesetzt. Wo eine

besondere Übersetzung für den Antrieb des Bewegungs-Mechanismus

erforderlich ist, wie bei Malteserkreuz-Apparaten (vgl. Fig. 23 und 24),

wählt man diese derart, daß ein ruhiges Drehen der Kurbel genügt, um die

erforderliche Zahl der Bildwechslungen zu erzielen. Bei Apparaten mit

Schläger setzt man die Kurbel auf die Achse der Transporttrommel (vgl.

25 und 36) oder auch der Vorschubtrommel, und wenn die Trommeln so groß

im Durchmesser sind, daß auf ihren Umfang acht Filmbilder gehen, so

erhält man bei ruhigem Drehen (etwa zwei Umdrehungen in der Sekunde) die

richtige Geschwindigkeit; denn es finden dann in der Sekunde etwa 16

Bilderwechslungen statt.

Wie weiter oben ausgeführt wurde (vgl. Seite 56), muß bei den andern

Systemen, wenn sie mit einer Aufrollvorrichtung versehen sind, eine

Trommel eingeschaltet werden, die der Aufrollvorrichtung den aus dem

Bewegungs-Mechanismus austretenden Film gleichmäßig zuführt. Man kann in

diesem Falle die Kurbel auf die Achse dieser Trommel setzen; doch muß

letztere dann hinreichend groß sein und bei jeder Umdrehung eine

genügende Anzahl von Bildern -- am besten etwa acht -- transportieren.

Der Antrieb des Werkes mittels Elektromotor bietet keinerlei

Schwierigkeiten. Die Geschwindigkeit des Motors, der in der Minute etwa

1500 bis 2000 Umdrehungen macht, wird durch eine entsprechende

Übersetzung herabgemindert. Zur Regelung der Geschwindigkeit ist die

Anwendung eines regulierbaren Widerstandes erforderlich. Es genügt im

allgemeinen ein kleiner Motor in Stärke von 1/30 Pferdekraft.

[Illustration: Fig. 42.]

Der ruhige Gang des Werkes wird, worauf ich schon oben aufmerksam

machte, dadurch gefördert, daß man den Bewegungs-Mechanismus mit einem

Schwungrad versieht, und zwar gehört dieses auf die Achse des

gleichmäßig rotierenden Teiles, welcher die Stöße für die Weiterbewegung

erteilt. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die zum Antrieb dienenden

Zahnräder schräg gefräste Zähne haben, weil solche ruhiger und sicherer

ineinander greifen. Dieses sichere Ineinandergreifen ist von größter

Wichtigkeit beim Schlägersystem; denn hier hängt von dem Zahnräderpaar,

das Transporttrommel und Schlägerscheibe verbindet, die Genauigkeit des

Werkes ab (vergl. Figur 10).

Der Antrieb der Vorschubtrommel, welche den Film von der Spule

gleichmäßig zur Türe führt, geschieht durch eine Kette oder durch

Zahnradübertragung. Es wurde vielfach das »kettenlose System« als

überlegen dargestellt. Durch solche Anpreisungen soll man sich nicht

irre führen lassen; denn für die Qualität des Apparates ist allein die

Ausführung maßgebend, nicht aber die Frage: Kette oder Zahnrad. Ein

gutes Zahnrad ist besser wie eine schlechte Kette und umgekehrt ist eine

gute Gelenkkette, die sich nachspannen läßt, gewiß einem minderwertigen

Zahnrad vorzuziehen, dessen Zähne bald abschleissen. Der Antrieb mit

Kette ist aus Fig. 42 ersichtlich, während die Abbildung Fig. 40 auch

die Nachstellvorrichtung für die Gelenkkette zeigt. Es läuft dort eine

Rolle gegen die Kette, und zwar wird die Rolle von einem Arm getragen,

den man nachstellen kann, wenn die Kette sich lenkt und schlapp läuft.

Ausführung des Kinematograph-Mechanismus und Auswahl.

Wir kommen nun zur Ausführung des Kinematograph-Mechanismus überhaupt.

Da ist in erster Linie auf soliden Bau und festen Zusammenhang der

einzelnen Teile hinzuweisen. Die rotierenden Teile müssen gut gelagert

sein. Denn jedes Vibrieren macht sich auf der Projektionswand in

vielfach verstärktem Maße geltend und bei zitternder Bewegung wird das

Lichtbild derart tanzen, daß es unserm Auge verschwommen erscheint.

Die Anordnung der einzelnen Teile im Mechanismus muß ferner möglichst

zweckmäßig sein, damit das Einspannen des Filmbandes rasch und sicher

besorgt werden kann. Unzweckmäßig ist es z. B. auch, wenn das Einsetzen

des Film von der linken Seite her zu erfolgen hat, während sich die

Kurbel zum Drehen auf der rechten Seite des Apparates befindet.

Nun ein paar Worte über die Auswahl der Apparate. Wer die Anschaffung

eines Kinematographen beabsichtigt, muß ja zwischen Modellen in den

verschiedensten Preislagen wählen, und wer die Wahl hat die Qual! Für

öffentliche Vorführungen, namentlich in Orten, wo lebende Lichtbilder

nichts Neues mehr sind, muß der Apparat den höchsten Ansprüchen genügen,

und die richten sich besonders auf »Flimmerfreiheit« und ruhiges Stehen

der Bilder. Der Besitzer eines solchen Apparates wird ferner bei der

dauernden Beanspruchung nur dann Freude daran erleben, wenn die Films

geschont werden und wenn das Werk derartig gebaut ist, daß es nicht

ausleiert. Es liegt auf der Hand, daß da ein billiges Modell nicht am

Platze ist. Wer nicht die Mittel aufwenden will, ein in jeder Beziehung

wirklich gediegenes Instrument zu beschaffen, dem möchte ich abraten,

die öffentliche Vorführung »lebender Lichtbilder« zu unternehmen; denn

er schädigt sich selbst wie auch indirekt seine Berufsgenossen.

Anders steht die Sache natürlich, wenn der Kinematograph nur

gelegentlich zur Vorführung in kleineren Kreisen dienen soll. Vereine,

die dann und wann ihren Mitgliedern einige Films zeigen wollen, oder

Lehranstalten, die den Kinematograph als Demonstrations-Instrument in

die Lehrmittel-Sammlung aufnehmen, werden sich in der Regel mit weniger

hohen Anforderungen begnügen. Vor allem ist hier nicht ein Apparat

erforderlich, der einem Dauerbetriebe standhalten muß, wie ihn das

Kinematographen-Theater mit sich bringt.

Es besteht vielfach die Ansicht, große Lichtbilder ließen sich nur

mittels eines riesengroßen Projektions-Apparates machen und

so auch große lebende Bilder nur mit Hilfe eines mächtigen

Kinematograph-Mechanismus. Demgegenüber ist zu betonen, daß der kleinste

und einfachste Kinematograph ebenso große Bilder zu liefern vermag, wie

der größte, wenn nur das nötige Licht dahinter sitzt.

Über die verschiedenen Apparat-Systeme und ihre Auswahl wurde schon

gesprochen. Ich wies darauf hin, daß die Ansichten über die Frage,

welches System das beste sei, auseinander laufen. Der objektive

Beurteiler kommt, um dies zu wiederholen, zu dem Resultat: Das System

macht nicht die Qualität aus, sondern die Art der Ausarbeitung und

Ausführung, wobei nicht ausgeschlossen sein soll, daß nicht die höchsten

Anforderungen mit einem System leichter oder schwerer zu erfüllen sind,

als mit andern. Im großen und ganzen ist die Zuneigung zu dem einen oder

andern System auf Seiten des Anbietenden teils Sache der Überzeugung und

teils des Geschäftsinteresses, auf Seiten des Käufers Sache des

Geschmacks und nicht zum mindesten des Vertrauens.

Das Geräusch des Kinematograph-Mechanismus.

Der Konstrukteur wird auch auf einen ruhigen Gang des Werkes, der

möglichst frei von Geräusch ist, Wert zu legen haben. Dazu gehört eine

gute Lagerung aller rotierenden Teile und ein sicheres Ineinandergreifen

der Zahnräder. Die größten Schwierigkeiten bietet beim Malteser-Apparat

der periodische Antrieb der Transporttrommel: man hat damit dem

unvermeidlichen Schlag des Eingriffes in das Kreuz zu rechnen. Dieser

Schlag wächst mit dem »Tempo«. Malteser-Apparate, die den Film sehr

rasch von Bild zu Bild weiterziehen, werden nicht so frei von Geräusch

arbeiten können, wie solche, die ein langsameres Tempo entwickeln.

Letztere mögen durch einen ruhigen Gang anfangs bestechen, sie leiden

aber an dem Übelstand, daß sie stärker flimmern und daß zur Vermeidung

des Flimmerns der Film mit übermäßiger Geschwindigkeit durchgedreht

werden muß, wodurch eine übertriebene, unnatürliche Wiedergabe der

Bewegungen herbeigeführt wird. Apparate des Schlägersystems besitzen nur

rotierende Teile und diese können an sich ruhiger arbeiten; es kommt

aber der jeweilige Schlag des Exzenterstiftes auf das Filmband hinzu.

Wenn bei der Ausführung des Werkes das Erforderliche zur Vermeidung des

Geräusches geschehen ist, so läßt sich ein weiteres tun durch Dämpfung.

Eine solche wird bewirkt durch isolierte Aufmontierung des Werkes auf

die Unterlage, z. B. mittels dicker Filzstücke. Ungünstig ist infolge

der Resonanzwirkung die Aufstellung des Apparates auf einer hohlen

Unterlage, z. B. einem Kasten. Eine weitere Dämpfung wird auch erzielt

durch den bei teureren Apparaten jetzt üblichen Einbau des

Malteserkreuzes nebst Eingriffscheibe in einen Ölbehälter. Überhaupt

darf man es an gehöriger, aber nicht übertriebener Schmierung nicht

fehlen lassen.

Verbindung des Werkes mit dem Projektionsapparat.

Nachdem der Kinematograph-Mechanismus ausgesucht ist, handelt es sich

darum, wie er an der Projektionslaterne angebracht werden soll. An sich

bietet diese Montierung keine Schwierigkeit; der Kinematograph ist

derart vor die Laterne zu setzen, daß der Lichtkegel das Filmbild

gleichmäßig beleuchtet. Weiter vorn (Seite 16) wurde schon eingehend

darüber gesprochen.

Nun soll der Apparat aber in der Regel nicht nur zur kinematographischen

Projektion dienen, sondern auch »stehende« Lichtbilder zeigen, und dazu

ist es erforderlich, daß der Kinematograph-Mechanismus durch die

Einrichtung zur gewöhnlichen Projektion ersetzt werden kann. Wie man da

verfährt, will ich jetzt zeigen.

[Illustration: Fig. 43.]

Bei einem einfacheren Kinematograph-Mechanismus begnügt man sich

vielfach damit, ihn auf dem Bodenbrett des Apparates mit leicht lösbaren

Schrauben festzuklemmen, wie es die Abbildung Fig. 43 zur Darstellung

bringt. Das Objektiv zur Glasbilder-Projektion ist hier an einem

Rohrstück angebracht, welches sich zur Seite klappen läßt. Diese

Anordnung ist einfach, aber nur dann anwendbar, wenn eine rasche

Aufeinanderfolge der beiden Projektionsarten nicht erforderlich ist. Sie

ist zweckmäßig in Fällen, wo der Apparat hauptsächlich zur Projektion

von Glasbildern und nur gelegentlich zur Darstellung lebender

Lichtbilder benutzt wird und wo ferner die Anschaffungskosten niedrig

gehalten werden sollen.

[Illustration: Fig. 44.]

Die beiden folgenden Abbildungen (Fig. 44 und 45) zeigen eine Anordnung,

welche ein rascheres Auswechseln gestattet. Kinematograph-Mechanismus

und Glasbilder-Projektionsobjektiv sind hier, letzteres mittels eines

Trägers, auf einem nach rechts und links verschiebbaren Schlitten

angebracht. In Fig. 44 ist der Schlitten so eingestellt, daß

Glasbilder projiziert werden können, während sich in Fig. 45 der

Kinematograph-Mechanismus vor der Laterne befindet und das

Projektionsobjektiv zur Seite gerückt ist. Der Unterbau eines solchen

Apparates allein ist aus der Abbildung Fig. 46 ersichtlich.

[Illustration: Fig. 45.]

Bei einer anderen Anordnung wird der Mechanismus auf eine Platte

montiert, die sich zur Seite drehen läßt, wobei das Projektionsobjektiv,

welches seitlich am Kinematograph befestigt ist, in die richtige

Stellung vor die Laterne kommt. Ein derartig gebauter Apparat ist in den

Abbildungen Fig. 47 und 48 zur Darstellung gebracht. Die erstere zeigt

ihn bereit zur Projektion lebender Lichtbilder; in der zweiten Abbildung

dagegen ist das Kinematograph-Werk zur Seite gedreht und das

Projektionsobjektiv befindet sich in Arbeitsstellung.

[Illustration: Fig. 46.]

Wesentlich ist es bei den Auswechselvorrichtungen, daß der

Kinematograph-Mechanismus beim Betriebe recht stabil steht, daß also die

drehbare Platte oder der Schlitten fest gelagert ist und beim Drehen der

Kurbel nicht hin und her schwankt. Diese Forderung wird am sichersten

erfüllt, wenn man das umgekehrte Verfahren einschlägt: Kinematograph

und Projektionsobjektiv werden fest auf die Grundplatte montiert und die

Laterne selbst wird dahinter in einer Schlittenführung nach links oder

rechts herübergeschoben. Die Abbildung Fig. 49 zeigt den Unterbau eines

solchen Apparates, während Fig. 50 die gesamte Anordnung darstellt; sie

ist namentlich dann den erstgenannten Methoden vorzuziehen, wenn der

Mechanismus schwer gebaut ist. Tatsächlich hat sie sich jetzt fast

allenthalben eingebürgert. Es ist noch eine Abänderung dieses Prinzips

zu erwähnen, die darin besteht, daß man dem Laterngehäuse ungefähr die

doppelte Breite gibt und in seiner Vorderwand nebeneinander zwei

Kondensoren, einen für die kinematographische und einen für die

Glasbilder-Projektion, anbringt; es wird dann nur die Lampe im Apparat

nach links oder rechts geschoben. Die Abbildung Fig. 51 mag zeigen, wie

ein derartiges Apparatgehäuse aussieht.

[Illustration: Fig. 47.]

[Illustration: Fig. 48.]

[Illustration: Fig. 49.]

[Illustration: Fig. 50.]

[Illustration: Fig. 51. Doppelgehäuse.]

Der rasche Übergang von der einen zur anderen Projektionsart läßt sich

auch mit Hilfe der Vertikaleinrichtung des Liesegang'schen

Universal-Projektionsapparates bewirken, deren Konstruktion aus Fig. 52

hervorgeht. Man sieht da vor dem Apparatgehäuse den sogen.

Vertikalkasten. Die Linsen des Kondensors sind getrennt, und zwar sitzt

die vordere Linse vorne am Vertikalkasten, während der andere, aus ein

oder zwei Linsen bestehende Teil des Kondensors im Gehäuse des Apparates

untergebracht ist. Eine weitere Kondensierungslinse befindet sich in der

Decke des Vertikalkastens. Im Kasten selbst ist ein drehbarer, in zwei

Stellungen fixierbarer Spiegel, und oben, zentrisch über der Linse, ein

Projektionsobjektiv mit darauf gestecktem Spiegel. Ist der innere

Spiegel hochgeklappt, so gehen die aus dem Gehäuse kommenden parallelen

Strahlen ungehindert durch den Kasten hindurch, treffen die vordere

Kondensierungslinse und werden von ihr, wie bei der gewöhnlichen

Projektion, in einem Kegel nach vorn geworfen. Der einzige Unterschied

gegen die sonstige Anordnung besteht darin, daß die Linsen des

Kondensors weit auseinander stehen, was die Wirkung nicht wesentlich

beeinflußt. Klappt man nun den Spiegel herunter in die Stellung, wie sie

die Abbildung zeigt, so werden die Lichtstrahlen gegen die oben im

Kasten befindliche Linse reflektiert, von dieser in das Objektiv darüber

gelenkt und endlich vom zweiten Spiegel auf die Projektionswand

geleitet. Dadurch wird von einem Gegenstande, den man auf die Linse

legt, ein vergrößertes Lichtbild zur Darstellung gebracht.

[Illustration: Fig. 52.]

Diese Einrichtung läßt sich hier nun in der Weise verwenden, daß man den

Kinematograph vorne vor dem Apparat, also an Stelle des

Projektionsobjektivs, anbringt, wie es die Abbildung Fig. 53 andeutet.

Die zu zeigenden Glasbilder legt man dabei mittels eines Halters oben

auf die Linse des Vertikalkastens. Wenn der Spiegel hochgeklappt ist,

haben wir kinematographische Projektion; um zur Glasbilder-Projektion

überzugehen, brauchen wir nur den Spiegel herunterzuklappen. Der Wechsel

von einer Projektionsart zur andern kann also im Augenblick geschehen.

[Illustration: Fig. 53.]

In manchen Fällen ist eine Abänderung dieser Konstruktion angebracht.

Wenn nämlich der Kinematograph-Mechanismus hoch gebaut oder mit einer

großen Filmspule versehen ist, kann es leicht vorkommen, daß er den

Lichtstrahlen, die bei der Vertikalprojektion kegelförmig gegen die Wand

geworfen werden, störend im Wege steht. Man legt dann den Vertikalkasten

um, sodaß die Strahlen im Kasten zur Seite abgelenkt werden und neben

dem Kinematograph, nicht darüber hinweg, zur Wand gehen.

[Illustration: Fig. 54. Doppelapparat mit Kinematograph.]

Sehr bequem läßt sich der Wechsel zwischen Glasbilder-Projektion und

kinematographischer Projektion mit Hilfe des Doppel-Apparates bewirken.

Von den beiden Laternen, die entweder, wie in Fig. 54 dargestellt,

übereinander angeordnet sind oder aber nebeneinander stehen, ist eine

mit dem Kinematograph-Mechanismus versehen, während die andere zum

Aufwerfen der Glasbilder dient.

Über die Form der Projektionslaterne ist nicht viel zu sagen. Das

Gehäuse, in der Regel aus blauem Stahlblech gefertigt, ist auf einer

kräftigen Bodenplatte angebracht. An der Seite befindet sich eine Türe

mit Beobachtungsfensterchen, hinten eine Schiebetüre oder schräg

stellbare Klappe, oben ein Kaminaufsatz, der die heiße Luft und die

heißen Gase aus dem Innern abziehen läßt. In der Form des Kamines wird

oft gesündigt; man gibt der Laterne vielfach nach englischem Muster

einen zierlichen Aufsatz, der wohl dem Zwecke entspricht, ein elegantes

Aussehen zu schaffen, der aber die heiße Luft nicht absaugt, sondern

vielmehr zurückdrückt und so eine geordnete Ventilation unmöglich macht.

Bei Anwendung einer kräftigen Lichtquelle sollte das Gehäuse hinreichend

geräumig sein.

[Illustration: Fig. 55. Bildhalter.]

In der Vorderwand ist der Kondensor angebracht und davor die Bildbühne,

in welche der Halter zur Aufnahme der Glasbilder paßt. Die verschiedenen

Arten von Bildhaltern will ich hier nicht besprechen, sondern nur darauf

hinweisen, daß ein Halter zweckmäßig ist, in dem man Bilder der beiden

Handelsformate 8-1/4 × 8-1/4 und 8-1/2 × 10 cm durcheinander verwenden

kann. Am meisten verwandt wird der Doppelbildhalter, wie ihn

beispielsweise Fig. 55 zeigt. Es ist bei der Beschaffung zu überlegen,

ob die Erhitzung der Laterne so groß ist, daß ein Metallhalter dem

gewöhnlichen Halter aus Holz vorgezogen werden muß.

Das Kühlgefäß.

[Illustration: Fig. 56. Kühlgefässe.]

[Illustration: Fig. 57.]

Durch die Verwendung eines Kühlgefäßes ist es möglich, die mit den

Lichtstrahlen aus der Laterne austretenden Wärmestrahlen aufzufangen und

dadurch den Film gegen zu starke Erhitzung und Entzündung zu schützen.

Das einfache Kühlgefäß, welches in Fig. 56 dargestellt ist, besteht aus

einem Metallkasten mit 2 kreisrunden Ausschnitten, die durch

Spiegelglasplatten geschlossen sind. Die Platten sind eingekittet oder

durch zwischengepreßte Gummiringe gegen das Metall gedichtet. Diese

letztere Anordnung hat den Vorzug, daß man die Glasplatten zum gehörigen

Reinigen herausnehmen und bei ev. Bruch leicht ersetzen kann.

Damit nun das Kühlgefäß ausreichend wirkt und seinen Zweck erfüllt, muß

es eine ziemliche Breite haben und ferner muß die Kühlflüssigkeit

genügend kalt bleiben, da sie bei starker Erhitzung ihre Eigenschaft,

die Wärmestrahlen zurückzuhalten, verliert. Die erforderliche Breite des

Kühlgefäßes richtet sich nach der zur Verwendung kommenden Stärke des

Bogenlichtes, das ja in der Regel benutzt wird. Ein dauerndes

Kaltbleiben der Kühlflüssigkeit erzielt man am sichersten durch Anschluß

an die Wasserleitung. Das Gefäß wird dazu mittels zweier daran

angebrachter Hähne durch Schläuche einerseits mit der Wasserleitung oder

auch einem hochgestellten Vorratsbassin, andererseits mit dem Abflußrohr

oder einem Eimer verbunden. Der Wasserhahn wird derart einreguliert, daß

sich ein langsamer Durchlauf ergibt. Einen Ersatz für diese Anordnung

bietet in gewissem Maße die in Figur 57 dargestellte, nach Angabe von

Oberingenieur Ruppert konstruierte Form. Es sind da nämlich beiderseits

Zirkulationsgefäße angebracht, die mit dem Hauptgefäß durch

Kommunikationsröhren verbunden sind und ihm durch Zirkulation immer

wieder abgekühlte Flüssigkeit zuführen, da die Seitengefäße außerhalb

der Laterne stehen und nicht erwärmt werden. Wenn man das einfache

Kühlgefäß (Fig. 56) zur Anwendung bringt und dabei ohne Anschluß an die

Wasserleitung arbeiten will, so wird es meist erforderlich erscheinen,

die Kühlflüssigkeit nach einiger Zeit, etwa 1/2 bis 3/4 Stunden, zu

erneuern; besser tut man noch, ein zweites Gefäß zum Auswechseln bereit

zu halten.

Als Kühlflüssigkeit verwendet man in diesem Falle abgekochtes,

destilliertes Wasser; nicht abgekochtes Wasser setzt beim Erwärmen

Luftblasen an. Wenn man Glyzerin benutzen will, welches auch empfohlen

wird, da es die Wärmestrahlen stark absorbiert, so nehme man nur

chemisch reines Glyzerin.

Das Kühlgefäß wird vor die Laterne, also zwischen Kondensor und Film

oder Glasbild, gestellt. Zweckmäßiger ist aber die von mir gegebene

Anordnung, wonach der Trog zwischen den Linsen des Kondensors angebracht

wird; sie hat den Vorteil, daß die Lichtstrahlen als annähernd

paralleles Bündel in senkrechter Richtung durch die Flüssigkeit gehen

und somit keinerlei Ablenkung erfahren. Ferner können hierbei die

Glasbilder näher an den Kondensor gebracht werden, sodaß Linsen der

üblichen Größe zur Erzielung einer gleichmäßigen Beleuchtung genügen,

während die Bilder sonst, wenn das Kühlgefäß vor dem Kondensor steht, in

gewissen Abstand davon kommen und zu ihrer völligen Beleuchtung daher

entsprechend größere Linsen erforderlich sind.

Die Kühleinrichtung wurde vielfach als unbedingt erforderlich für die

kinematographische Projektion hingestellt, und sie hat gewiß viel für

sich; denn der Film kann dadurch, vorausgesetzt, daß das Gefäß

hinreichend breit ist, gegen Beschädigung durch die Strahlen, namentlich

gegen Entzündung, geschützt werden. Von den Vorführern wird das

Kühlgefäß in der Regel als »überflüssiges Möbel« betrachtet, und bei

sorgsamer Handhabung erscheint es auch entbehrlich, besonders wenn der

Apparat mit einer zuverlässig funktionierenden, automatischen

Feuerschutzeinrichtung versehen ist. Wertvoll ist die Kühlung in Fällen,

wo es gilt, einzelne Bilder aus den Films zu projizieren, wie das bei

wissenschaftlichen Aufführungen vorkommen mag. Andererseits kann das

Kühlgefäß geradezu gefährlich werden, wenn sich der Vorführer völlig auf

dessen Wirkung verläßt und es dabei versäumt, die Flüssigkeit

rechtzeitig zu erneuern.

Wärmeschutz durch Gitter.

Neuerdings wurde von der Firma Liesegang festgestellt, daß ein feines

Raster oder Gitter in hohem Maße die Wärmewirkung der Strahlen schwächt.

Das Raster -- am einfachsten dient diesem Zwecke ein feinmaschiges

Drahtnetz -- wird zwischen Kondensor und Film eingeschaltet; dadurch ist

ein vollkommener Schutz des Filmbandes gegen Entzündung gewährleistet.

Beim Arbeiten mit hoher Stromstärke muß allerdings das Netz nötigenfalls

doppelt genommen werden. Dies Verfahren läßt sich vorteilhaft anwenden,

wenn aus einem Film einzelne Bilder projiziert werden sollen. Zwar

bringt die Methode einen ziemlichen Lichtverlust mit sich, doch kommt

dieser hier weniger in Betracht, als ja auch bei der normalen

kinematographischen Vorführung ein Teil des Lichtes -- nämlich durch die

Blendscheibe -- geraubt wird. Zweckmäßigerweise kann das Drahtnetz an

Stelle der undurchsichtigen Scheibe des automatischen Feuerschutzes

treten; bei Stillstand des Werkes wird dann das Netz selbsttätig in den

Strahlengang eingeschaltet. Will man also ein einzelnes Bildchen allein

projizieren, so braucht man das Werk nur anzuhalten. Ferner bietet diese

Anordnung den Vorzug, daß der Vorführer beim Einspannen eines neuen

Filmbandes Licht hat.

Die optische Ausrüstung.

Der Kondensor.

Die optische Ausrüstung des kinematographischen Wiedergabe-Apparates

besteht aus Kondensor (Beleuchtungssystem) und Objektiv

(Vergrößerungssystem). Wie ich oben gezeigt und durch Abbildungen

(Fig. 4 und 5) veranschaulicht habe, ist die Aufgabe und Wirkungsweise

dieser beiden Teile beim Kinematographen genau dieselbe wie bei jedem

Projektionsapparat. Der Kondensor besorgt die geeignete Beleuchtung des

Bildchens, welches projiziert werden soll; das Objektiv gibt die scharfe

Vergrößerung desselben.

[Illustration: Fig. 58. Doppelkondensor.]

Der Kondensor besteht in der Regel aus zwei plankonvexen Linsen, die in

eine Messingfassung verschraubt sind; man nennt ein solches System

Doppelkondensor. Die Linsen haben einen Durchmesser von 10 cm oder mehr;

zur Projektion der Filmbilder würde auch ein kleineres Maß genügen,

meistens ist aber der Kinematograph mit einer Einrichtung zur Projektion

von Glasbildern verbunden und die gebräuchlichen Maße derselben:

8-1/4 × 8-1/4 cm und 8-1/2 × 10 cm, beide mit etwa 7 × 7 cm

Maskenausschnitt, erfordern einen Kondensor von mindestens 10 cm

Durchmesser. Größere Glasbilder verlangen einen entsprechend größeren

Kondensor, das Format 9 × 12 cm z. B. einen solchen mit 15 cm-Linsen.

Namentlich bei Anwendung größerer Kondensoren ist eine Form von Vorteil,

die man als dreifachen oder Triple-Kondensor bezeichnet; der Vorteil

besteht darin, daß das Linsensystem der Lampe etwas genähert wird,

wodurch man eine bessere Lichtausnutzung und mithin größere Helligkeit

erzielt. Es gibt verschiedene Arten von Triple-Kondensoren,

beispielsweise solche aus zwei plankonvexen Linsen mit zwischengesetzter

bikonvexer Linse; eine viel gebrauchte Form besteht aus einem

Doppelkondensor, dem eine etwas kleinere Meniskuslinse vorgesetzt ist,

wie Fig. 59 zeigt. Die Meniskuslinse, die in der Regel durch eine

Hartglasscheibe geschützt wird, ist dabei der Lichtquelle zugekehrt.

[Illustration: Fig. 59. Dreifacher Kondensor.]

Der Kondensor ist in hohem Grade der Hitze der Lichtquelle ausgesetzt.

An und für sich schadet die Erhitzung nun der Linse in keiner Weise;

doch ist das Glas mehr oder minder empfindlich gegen plötzliche starke

Temperaturveränderungen, da hierdurch Spannungen in dem Maße entstehen,

welche ein Springen der Linse zur Folge haben können. Man sollte daher

eine schnelle Erwärmung und auch eine rasche Abkühlung, welch' letztere

beispielsweise nach der Vorführung durch Luftzug von der geöffneten Tür

erfolgen kann, nach Möglichkeit vermeiden. Ferner ist zu

berücksichtigen, daß sich das Glas wie jeder andere Körper bei Erwärmung

ausdehnt; die Linsen müssen daher in der Fassung etwas »Spiel« haben,

also locker darin sitzen.

Das Objektiv.

Für den Kinematograph kommt ebenso wie für die Glasbilder-Projektion als

geeignetes Instrument in der Regel eine Objektivkonstruktion zur

Verwendung, die vor fast 70 Jahren von Petzval für die Zwecke der

Porträtphotographen errechnet wurde. Dieses Objektiv besteht, wie die

Abbildung Fig. 60 zeigt, aus zwei Linsensystemen, deren vorderes aus

zwei verkitteten Linsen zusammengesetzt ist, während das rückwärtige

zwei durch einen Ring getrennte Linsen hat. Die Gläser sind in eine

Messingfassung verschraubt, die zur Erleichterung der scharfen

Einstellung des Bildes mit einem Zahntriebe versehen ist. Man achte ja

darauf, die Linsen wieder in der richtigen Reihenfolge einzusetzen, wenn

man sie zwecks Reinigung aus der Fassung herausgenommen hat. Als Anhalt

für die Lage der drei Linsenteile merke man sich, daß alle gewölbten

Flächen nach vorne zeigen. Das Putzen der Linsen darf nur mit einem

weichen Tuch geschehen.

[Illustration: Fig. 60. Petzval'sches Objektiv.]

Während von der Lichtquelle die Helligkeit des Lichtbildes abhängt, ist

durch die Qualität des Objektivs die Schärfe der Wiedergabe bedingt.

Ohne gutes Objektiv kann der beste Apparat keine tadellosen Bilder

geben.

Der besprochene Petzvalsche Objektivtypus gibt nun eine gute

Durchschnittsschärfe, die in vielen Fällen ausreichend erscheint. Eine

höhere Leistung aber, eine wie man sagt »geschnittene« Schärfe und dabei

plastische Zeichnung, wird von den modernen lichtstarken Instrumenten

geliefert, die man als Anastigmate bezeichnet. Ein vortreffliches

Instrument dieser Art ist beispielsweise das Projektionsanastigmat

Triplar. Es wird in den Kinematographentheatern leider noch zu wenig auf

die Verwendung eines wirklich tadellosen Objektives gesehen. Man sollte

sagen, in einem Unternehmen, das Tausende für die Ausstattung angelegt

hat, dürften nicht rund 100 Mark gespart werden bei der Beschaffung

eines Instrumentes, von dessen Wirkung die Güte der Schaustellung

abhängt. Von der Beschaffenheit des Objektivs hängt außer der Schärfe

die Größe des Bildes ab, welches man auf einen bestimmten Abstand von

der Projektionswand erhält. Wenn wir beispielsweise zwei verschiedene

Objektive nehmen und nacheinander am Apparat anbringen, so mag das eine

bei einem Abstande von 10 Metern ein 3 Meter großes Lichtbild liefern,

während man mit dem zweiten auf die gleiche Entfernung hin ein nur 2

Meter großes Bild bekommt. Und setzten wir diese Versuche mit anderen

Objektiven fort, so würden wir Instrumente darunter finden, die noch

kleinere oder aber größere Lichtbilder liefern.

Worin besteht nun der Unterschied dieser Objektive? -- Da sagt der

Optiker: sie haben verschiedene »Brennweite«, und er sagt ferner: wenn

ich die Brennweite eines Objektives kenne, so kann ich mit Hilfe einer

einfachen Regel feststellen, wie große Bilder man damit bekommt; und

umgekehrt kann ich leicht berechnen, welche Brennweite das Objektiv

haben muß, um auf vorgeschriebene Entfernung ein Lichtbild bestimmter

Größe zu geben. -- Es dürfte mithin wohl von Wert, jedenfalls aber von

Interesse sein, zu wissen, was man unter »Brennweite« versteht.

Die Brennweite und ihre Bestimmung.

[Illustration: Fig. 61. Brennglas.]

Am leichtesten läßt sich der Begriff der Brennweite durch das bekannte

Experiment mit einer einfachen Sammellinse, dem sogen. Brennglase,

erklären, wie es in Fig. 61 veranschaulicht ist. Wenn man eine solche

Linse gegen die Sonnenstrahlen hält und nun mit der anderen Hand ein

Blatt Papier dahinter bringt, so wird man durch Vor- und Zurückschieben

des Blattes bald eine Stelle finden, wo die Strahlen fast zu einem

Punkte zusammengezogen sind. Dieser hell leuchtende Fleck ist nichts

anderes als ein Bildchen der Sonne; man hat die Stelle »Brennpunkt«

genannt, weil hier auch die mit den Lichtstrahlen vereinigten

Wärmestrahlen konzentriert werden, die das Papier in Brand setzen. Den

Abstand des Brennpunktes von der Linse oder richtiger von der Mitte des

Glaskörpers bezeichnet man nun als »Brennweite«.

Wenn man dies Experiment mit verschiedenen Brenngläsern macht, wird es

sich herausstellen, daß die Brennweiten derselben nicht gleich sind; es

wird sich ferner zeigen, daß die stärker gewölbten Gläser eine kürzere

Brennweite haben als die flacher geschliffenen. Statt die Linse gegen

die Sonne zu halten, kann man sie auch gegen einen gut beleuchteten,

weit entfernten Gegenstand, z. B. einen Schornstein, richten, wobei man

das Papierblatt vor- und zurückschiebt, bis sich ein scharfes Bild des

Schornsteines darauf zeigt; das Blatt deckt man möglichst gegen

»falsches Licht« ab, um das Bild deutlich erscheinen zu lassen. Es wird

dem Beobachter dabei auffallen, daß das Bild auf dem Kopfe steht. Der

Abstand des Papiers von der Mitte der Linse ist gerade so groß wie bei

dem Experiment mit der Sonne, und wenn wir ihn messen, haben wir also

die Brennweite.

Bei diesem Versuche ist es wichtig, daß sich der betreffende Gegenstand,

wie oben erwähnt, in großer Entfernung befindet. Wenn man nämlich Linse

und Papier auf einen nahen Gegenstand »einstellt«, so wird der Abstand

vom Papier zur Linse größer als die Brennweite, und zwar um so größer,

je näher man an den Gegenstand heran kommt. Das läßt sich leicht auf

folgende Weise demonstrieren. Man setzt in einem sonst dunklen Raume auf

den Tisch eine brennende Kerze und in einigen Abstand davon ein weißes

Kartonstück, das man auf einem Hölzchen befestigt hat, sodaß es

senkrecht steht. Bringt man nun die Linse, die man wenn möglich auch auf

einem Ständer befestigt, dazwischen und schiebt nun den Karton hin und

her, so wird man bald ein Bild der Kerze darauf bekommen. Rückt man nun

die Kerze näher an die Linse heran, so muß man den Karton weiter fort

schieben, wobei das Bild gleichzeitig größer wird. Bei weiterem

Experimentieren und fortwährendem Vergleichen der Abstände und

Bildgrößen kommt man zu einem interessanten Resultat: wenn nämlich

Kerze, Linse und Karton derart aufgestellt sind, daß das Bild der Kerze

gerade so groß wird wie die Kerze selbst, so sind auch die Abstände von

Kerze bis zur Mitte der Linse gleich groß, und zwar ist jeder dieser

Abstände genau doppelt so groß wie die Brennweite; daraus ergibt sich

weiterhin, daß die Entfernung des Kartons von der Kerze bei dieser

Einstellung viermal so groß wie die Brennweite ist (vgl. Fig. 62).

Experiment und Berechnung zeigen nun, daß sich ein zusammengesetztes

Linsensystem geradeso wie eine einfache Linse verhält, welche die

Brennweite dieses Systems hat. Wir können uns also die Erfahrung,

die wir soeben mit dem Brennglase gemacht haben, für unser

Projektionsobjektiv zunutze machen. Halten wir das Projektionsobjektiv

gegen die Sonne oder richten es gegen einen entfernten Gegenstand, so

bekommen wir ebenfalls auf einem dahinter gehaltenen Blatt Papier ein

Bild der Sonne oder des Gegenstandes. Wir werden aber in Verlegenheit

kommen, wenn es nun gilt, die Brennweite zu bestimmen; denn von welchem

Punkte des Objektives an sollen wir sie messen? -- Der Optiker klärt uns

auf, daß das Objektiv einen sog. »optischen Mittelpunkt« habe, der für

die Messung maßgebend sei, doch diese Aufklärung kann uns hier wenig

helfen; denn der optische Mittelpunkt ist nicht zu sehen. Man hilft sich

nun häufig damit, daß man die Mitte zwischen den Linsen des Objektives

aufsucht und den Abstand des Papiers bis dahin mißt. In vielen Fällen

ist diese Art der Brennweite-Bestimmung für eine ungefähre Orientierung

durchaus genügend; zuweilen kann man hierbei aber auch ein recht

ungenaues Resultat bekommen, und wir tun daher gut, nach einer anderen

Methode zu suchen.

[Illustration: Fig. 62.]

Was liegt da näher, als auf das Experiment, wie es in Fig. 62

veranschaulicht wurde, zurückzugreifen. Wir fanden dort, daß der Abstand

des Gegenstandes (hier der Kerze) vom Bilde viermal so groß ist wie die

Brennweite, wenn das Bild auf Gegenstandsgröße eingestellt wird, und wir

hörten ferner, daß diese Regel sowohl für die einfache Linse als auch

für jedes zusammengesetzte Linsensystem gilt. Um die Brennweite genau zu

bestimmen, brauchen wir diesen Versuch nur mit dem Projektionsobjektiv

zu wiederholen; allerdings wird man ihn in etwas anderer Ausführung

machen. Am schönsten geht es mit einer photographischen Kamera, an der

man das Objektiv anbringt; auch der Projektionsapparat kann dazu benutzt

werden, wenn er soviel »Auszug« hat, daß man das Objektiv in hinreichend

großen Abstand von der Bildbühne bringen kann. An Stelle der Kerze, die

hier ungeeignet ist, nimmt man einen weißen Karton, worauf man mittels

Tusche einen Streifen von genau abgemessener Länge aufzeichnet oder

ein entsprechendes Stück schwarzen Papieres aufklebt. Für

Kinematographen-Objektive nimmt man den Streifen beispielsweise 2 cm

lang, für Glasbilder-Projektionsobjektive etwa 6 cm. Nun stellt man, wie

es zum Photographieren geschieht, scharf darauf ein, wobei man bei

Anwendung des Projektionsapparates in die Bildbühne ein Stück mattes

Glas setzt und zur leichteren Beobachtung von rückwärts her den

Kondensor heraus nimmt. Es gilt dann so lange hin und her zu rücken, bis

der Streifen auf der Mattscheibe in Originalgröße, und zwar möglichst

scharf erscheint; zur besseren Beurteilung der Schärfe kann man neben

dem Streifen noch ein Stück Papier mit klarer Druckschrift kleben. Hat

man die richtige Einstellung gefunden, so mißt man den Abstand der

Mattscheibe vom Karton und teilt ihn durch vier; die Brennweite ist

nämlich genau gleich einem Viertel dieses Abstandes.

Die Arbeit des Einstellens läßt sich hierbei übrigens bedeutend

erleichtern, indem man zuvor die Brennweite nach der ersten Methode

ungefähr bestimmt und sich dadurch einen Anhalt für die Abstände von der

Objektivmitte zum Karton und zur Mattscheibe verschafft. Ferner ist es

zweckmäßig, auf die Mattscheibe einen Papierstreifen in genauer Größe

des Einstell-Streifens zu kleben, wonach man sich beim Einstellen

bezüglich der Bildgröße richten kann.

Bei Verwendung eines photographischen Apparates kann man auch so

verfahren, daß man zunächst auf einen weit entfernten Gegenstand

einstellt und den Kamera-Auszug markiert, worauf man auf einen nahen

Gegenstand, wie eben beschrieben, in Originalgröße einstellt und den

Auszug wieder markiert. Der Abstand der beiden Marken ist dann die

Brennweite.

Es verdient hervorgehoben zu werden, daß diese Methoden der

Brennweiten-Bestimmung, wenn man sie genau ausführt, sehr exakte

Resultate geben. Die Brennweite, welche man auf diese Weise gefunden

hat, bezeichnet der Optiker als »äquivalente Brennweite«; davon ist

streng zu unterscheiden die sogen. »rückwärtige Brennweite«, die den

Abstand der Hinterlinse des Objektives von dem Bilde eines entfernten

Gegenstandes darstellt und daher kürzer ist als die ersteren. Ein

Projektions-Objektiv von 14 cm äquivalenter Brennweite hat

beispielsweise eine rückwärtige Brennweite von etwa 9 cm. Dieser

Hinweis ist notwendig, weil diese beiden Bezeichnungen häufig

verwechselt werden und dadurch leicht Irrtümer entstehen.

Objektiv, Distanz und Bildgröße.

Es ist wohl jedem, der mit dem Projektionsapparat zu tun hat, bekannt,

daß das Lichtbild um so größer wird, je weiter man mit dem Apparat vom

Schirm zurückgeht; wir hörten ferner oben, daß die Stärke der

Vergrößerung abhängig ist vom Objektiv, daß man auf eine und dieselbe

Entfernung hin auch ein größeres oder kleineres Lichtbild bekommen kann,

wenn ein entsprechend anderes Objektiv genommen wird. Solche Objektive

unterscheiden sich, worauf ich bereits hinwies, durch die Länge ihrer

Brennweite, deren Begriff und Bestimmung wir soeben kennen gelernt

haben.

Es besteht nun ein einfaches rechnerisches Verhältnis zwischen

Brennweite, Bildgröße und Abstand, das uns in manchen Fragen raschen

Aufschluß gibt. Ich habe daraus die nachfolgende Regel abgeleitet,

welche sowohl für die Glasbilder-Projektion wie für die

kinematographische Projektion Geltung hat; es handelt sich dabei, was

ausdrücklich zu betonen ist, stets um die »äquivalente«, nicht aber um

die »rückwärtige Brennweite«, wie man sie vielfach in Preislisten

verzeichnet findet. Die Regel lautet: Der Abstand des Apparates von der

Projektionswand ist stets ebensoviele Male größer wie das Lichtbild

(seiner Höhe und Breite nach), als die Brennweite größer ist wie das

kleine Glas- oder Filmbild (ebenfalls der Höhe oder Breite nach), oder

kurz ausgedrückt: Abstand verhält sich zu Lichtbild, wie Brennweite zu

Glas- oder Filmbild. Nehmen wir beispielsweise an, es sollten Glasbilder

abprojiziert werden, deren Maskenausschnitt 7 cm hoch und breit ist, und

die Brennweite f des Objektives betrage 14 cm (vgl. Fig. 63), dann ist

die Brennweite doppelt so groß wie das Bild; mithin wird auch der

Abstand des Apparates stets doppelt so groß wie das Lichtbild auf der

Wand sein. Wir bekommen dann auf 3 Meter Distanz ein 1,50 Meter großes

Bild, auf 6 Meter ein 3-Meter-Bild usw. Beträgt die Brennweite 21 cm, so

haben wir ein Verhältnis 1:3 und wir erhalten, wie die untere Zeichnung

in Fig. 63 andeutet, ein 3 Meter großes Lichtbild auf 9 Meter

Entfernung.

[Illustration: Fig. 63.]

Die kleinen Filmbildchen beim Kinematograph sind ungefähr 2 cm hoch und

2-1/2 cm breit. Wenn der Vorführer nun ein Objektiv von 10 cm Brennweite

besitzt, so ist die Brennweite viermal größer als die Breite des

Filmbildes und dementsprechend wird auch der Abstand des Apparates von

der Projektionswand viermal größer sein als die Breite des Lichtbildes.

Auf 8 Meter Entfernung gibt es also ein 2 Meter breites Bild, auf 10

Meter ein 2-1/2-Meter-Bild usw. Es ist dabei zu beachten, daß der

Abstand (Apparat zur Wand) stets vom Objektiv an zu messen ist.

Die Regel gibt uns nun auch noch anderen Aufschluß. Wenn nämlich der

Vorführer ein neues Objektiv braucht, das für eine andere Distanz paßt

oder eine andere Bildgröße geben soll, so kann er mit Hilfe der Regel

leicht feststellen, welche Brennweite das neue Objektiv haben muß. Es

sei beispielsweise ein Kinematographen-Objektiv erforderlich, welches

auf 15 Meter Distanz ein 3 Meter breites Lichtbild werfe. Dann folgern

wir einfach: die Distanz ist fünfmal so groß wie das Lichtbild, mithin

muß auch die Brennweite fünfmal so groß wie das Filmbild sein. Das

Filmbild ist aber 2-1/2 cm breit, mithin ist die erforderliche

Brennweite 5 mal 2-1/2 gleich 12-1/2 cm.

Will der Vorführer auch noch Glasbilder projizieren, die bei 15 Meter

Abstand auf 3 Meter große Lichtbilder gebracht werden sollen, so braucht

er dazu ein Objektiv, dessen Brennweite 5 mal größer ist als das

Glasbild (Höhe oder Breite des Maskenausschnittes); bei Bildern der

normalen Größe mit einem Innenmaß von etwa 7 × 7 cm müßte die Brennweite

also 5 × 7 gleich 35 cm sein.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die Rechnung einen kleinen

Fehler gibt. Ich habe nun eine weitere einfache Regel aufgestellt, die

uns sagt, wie groß dieser Fehler ist, sodaß derjenige, welcher ein ganz

genaues Resultat haben will, auch dieses leicht bestimmen kann. Und

diese Regel lautet: Das Lichtbild, dessen Größe man errechnet hat, wird

in Wirklichkeit um soviel kleiner, als das zu projizierende Glas- oder

Filmbild breit bezw. hoch ist. Wenn wir also beispielsweise mit einem

Objektiv von 21 cm Brennweite auf 9 Meter Entfernung Glasbilder

projizieren, so wird das Lichtbild nicht 3 Meter groß, wie die Rechnung

sagt, sondern um 7 cm kleiner, also genau 2,93 m. Bei der

kinematographischen Projektion beträgt der Fehler nur 2-1/2 cm; während

wir z. B. bei einer Brennweite von 10 cm und einer Distanz von 12

Metern der Rechnung nach ein 3 Meter breites Lichtbild erhalten, wird

dieses in Wirklichkeit 2,97-1/2 m groß. Der Fehler ist wohl hinreichend

klein, daß man ihn vernachlässigen und sich der zuerst gegebenen Regel

anvertrauen kann.

Große Lichtbilder auf kurze Distanz.

Dem Vorführer bereitet es allemal Kopfschmerzen, wenn es gilt, auf kurze

Distanz große Lichtbilder zu werfen. Und der Optiker, von dem ein

entsprechendes Objektiv dazu verlangt wird, ist mit seinen Kenntnissen

ebenfalls zu Ende; er sagt: »es geht nicht, Sie müssen größere Distanz

nehmen oder sich mit kleineren Lichtbildern begnügen«.

Die Bildgröße hängt, wie wir wissen, von der Brennweite des Objektives

ab; je kürzer die Brennweite, desto größer wird das Bild, bei gleicher

Distanz. Zur Erzielung großer Bilder auf kurze Distanz brauchen wir also

ein Objektiv von recht kurzer Brennweite. Bei der Projektion von

Glasbildern mit 7×7 cm Maskenausschnitt muß die Brennweite

beispielsweise 7 cm sein, wenn wir auf 3 Meter Distanz ein 3×3 Meter

Lichtbild oder auf 4 Meter Distanz ein 4×4 Meter Bild -- kurz ein Bild

haben wollen, das (in Höhe und Breite) so groß ist wie die Distanz. Ein

Projektions-Objektiv von dieser Brennweite zu bauen, bietet an sich

keine Schwierigkeiten; aber es wird die Hauptforderung: scharfe Bilder

zu liefern, nicht erfüllen, denn das Lichtbild wird bei Benutzung dieses

Instrumentes nur in der Mitte scharf sein, nach dem Rande zu aber

verschwommen erscheinen.

Der Photograph hat allerdings Objektive von verhältnismäßig noch viel

kürzerer Brennweite, sogenannte Weitwinkel-Objektive, die ihm

geschnitten scharfe Aufnahmen liefern. Aber diese Instrumente müssen,

damit sie scharf auszeichnen, sehr stark abgeblendet werden, und mit

solch kleiner Blendenöffnung sind sie für Projektionszwecke nicht zu

brauchen. Das Objektiv muß zur Projektion nämlich von so großer

Oeffnung sein, daß der Lichtkegel glatt hindurchgehen kann.

Bei der Projektion von Glasbildern der angegebenen Größe empfiehlt es

sich im allgemeinen, nicht unter eine Brennweite von 14 cm herunter zu

gehen. Ein solches Objektiv gibt Lichtbilder, deren Durchmesser halb so

groß ist wie die Distanz. Man wendet wohl noch kürzere Brennweiten an --

die kürzeste ist etwa 10 cm, wobei das Lichtbild zwei Drittel der

Distanz mißt -- doch muß man dann zur Erzielung einer scharfen

Auszeichnung unbedingt ein anastigmatisches Objektiv nehmen.

Besser steht man sich bei der Benutzung von größeren Glasbildern, z. B.

des Formates 9 × 12 cm. Da kann es gelingen, mit einem Objektiv von etwa

15 cm Brennweite eine zufriedenstellende Auszeichnung zu erzielen. Das

Lichtbild wird dann, wenn der Maskenausschnitt ca. 11 cm breit ist,

ungefähr drei Viertel der Distanz groß.

Bei der kinematographischen Projektion verhält es sich ähnlich wie bei

der Projektion von Glasbildern normaler Größe: als kürzestes noch scharf

arbeitendes Objektiv ist ein solches zu bezeichnen, welches Lichtbilder

von halber Größe der Distanz liefert; die Brennweite ist dabei etwa

5 cm.

Es ist übrigens zu berücksichtigen, daß die »Distanz« stets vom Objektiv

an zu messen ist; man muß also den erforderlichen Platz für den Apparat

mit 1/2 bis 1 Meter hinzurechnen, und dadurch wird das Verhältnis noch

ungünstiger. Dieser Platz läßt sich nun durch ein Aushilfsmittel,

wenigstens zum Teil, wieder einholen, indem man nämlich vor das Objektiv

einen Spiegel bringt und um die Ecke »projiziert«. Hat man gar einen

großen Spiegel zur Verfügung, so kann man dabei noch ein gut Stück an

Distanz gewinnen; der Spiegel wird dazu schräg vor das Objektiv gesetzt,

während der Apparat selbst jetzt quer (parallel zur Wand) steht und das

Licht auf den Spiegel wirft, der es gegen die Wand hin ablenkt. Der

Spiegel muß allerdings recht klar und möglichst plan sein, weil sonst

die Schärfe des Lichtbildes leidet.

Die Anpassung des Objektives an den Apparat.

In der Regel wird der Apparat, sei er nun für Glasbilder-Projektion oder

für kinematographische Projektion oder auch für beides eingerichtet,

komplett mit Objektiv geliefert, und der Käufer hat keinerlei

Schwierigkeit, klare und scharfe Lichtbilder zu erhalten. Er braucht nur

den Zahntrieb des Instrumentes einzuregulieren, eventuell vorher mit dem

Rohrauszug, den verschiedene Modelle haben, eine grobe Einstellung

vorzunehmen. Jedoch mag der eine oder andere Besitzer eines Apparates in

die Lage kommen, sich ein anderes Objektiv zu beschaffen, und da muß er

für die richtige Anpassung desselben verschiedenes beachten.

Mit jedem Objektiv bekommt man scharfe Bilder nur dann, wenn es

»eingestellt«, d. h. in richtigen Abstand von der Bildbühne gebracht

wird; dieser Abstand ist bei der üblichen Objektiv-Konstruktion, wie sie

oben beschrieben wurde, um so größer, je länger ihre Brennweite ist. Er

läßt sich leicht folgendermaßen finden. Wir richten das Objektiv gegen

einen hell beleuchteten Gegenstand, z. B. gegen ein Fenster, wobei wir

die Entfernung so groß nehmen, wie die Distanz des Apparates vom Schirm

werden soll, stellen dann ein scharfes Bild des Gegenstandes auf einem

dahinter gehaltenen Blatt Papier ein und messen nun den Abstand des

Objektives vom Papier; damit haben wir das gewünschte Maß. Dieser

Abstand, von der Hinterlinse aus gemessen, stellt, wenn die Entfernung

des Fensterrahmens groß ist, die »rückwärtige Brennweite« dar; je

kleiner man die Distanz nimmt, desto weiter rückt das Objektiv von dem

Papier weg. Zu diesem Versuch kann man auch den Projektionsapparat

benutzen; man bringt dazu in die Bildbühne ein Blatt durchscheinenden,

weißen Papieres oder ein Stück Mattglas und entfernt den Kondensor,

damit man das Bild von rückwärts her beobachten kann. Der Apparat wird,

in richtiger Entfernung aufgestellt, gegen das Fenster gerichtet und

das Objektiv so eingestellt oder mit der Hand davor gehalten, daß ein

scharfes Bild des Fensterkreuzes erscheint.

[Illustration: Fig. 64. Apparat mit kurzbrennweitigem Objektiv.]

Nehmen wir nun an, es sei ein Apparat vorhanden, der mit einem Objektiv

von verhältnismäßig kurzer Brennweite ausgerüstet ist, beispielsweise

das in Fig. 64 dargestellte Modell, und es sei ein Objektiv wesentlich

längerer Brennweite dazu beschafft worden. Wenn der Besitzer dies neue

Objektiv einfach an Stelle des alten einschraubt, so wird er sehr

enttäuscht sein, denn soviel er auch am Triebe hin und her schraubt: er

bekommt kein scharfes Bild; auch ein Herausziehen des Rohrstückes, worin

das Instrument geschraubt ist, wird hier nichts nutzen. Dem Uebelstand

ist natürlich leicht abzuhelfen; das Objektiv muß nur in den richtigen

Abstand von der Bildbühne gebracht werden, und dazu gehört, entsprechend

der langen Brennweite, ein längeres Rohrstück, wie es die zweite

Abbildung (Fig. 65) zeigt. Namentlich bei Kinematographen wird der

erwähnte Fehler oft gemacht: der Besitzer bringt das neue Objektiv

einfach an Stelle des alten, ohne Rücksicht auf dessen längere oder

kürzere Brennweite, und der Mißerfolg wird dann gewöhnlich den Linsen

zugeschrieben. Es ist übrigens zu beachten, daß mancher Kinematograph

das Anbringen eines kurzbrennweitigen Objektives gar nicht zuläßt, indem

die Konstruktion nicht gestattet, dasselbe hinreichend nahe an den Film

heranzubringen. Daher tut man gut, seinen Apparat vor Beschaffung eines

neuen Objektives zu prüfen und zu überlegen, ob sich das Instrument

überhaupt daran verwenden läßt, und wie man es am besten anpassen kann.

[Illustration: Fig. 65. Apparat mit langbrennweitigem Objektiv.]

Aber damit ist diese Objektiv-Frage noch nicht erledigt. Es ist noch zu

berücksichtigen, ob auch der Kondensor zur Verwendung mit dem neuen

Objektiv geeignet ist. Der Kondensor soll die Lichtstrahlen durch das

Glasbild oder Filmbild hindurch derart in einem Kegel nach vorne werfen,

daß sie glatt durch die Linsen des Objektives hindurchgehen, ohne dessen

Rohrfassung zu berühren. Da muß es augenscheinlich einen Unterschied

machen, ob sich das Objektiv nahe am Kondensor befindet oder weiter von

ihm entfernt ist; und in der Tat, wenn man einen Apparat, der ein

kurzbrennweitiges Objektiv hat (wie in Fig. 63), mit einem solchen von

langer Brennweite versieht (vgl. Fig. 64), ohne dabei den Kondensor zu

ändern, so wird es schwer halten oder überhaupt unmöglich sein, ein

klares Bildfeld ohne rotgelben Rand zu erzielen. Der Kondensor wirft in

diesem Falle die Lichtstrahlen in einem für das neue Objektiv zu kurzen

Kegel nach vorne und es ist ein Kondensor von längerer Brennweite

erforderlich. Kondensor und Objektiv müssen daher bezüglich ihrer

Brennweite aufeinander »abgestimmt« sein.

[Illustration: Fig. 66.]

In Figur 66 ist dies veranschaulicht. Unter I sehen wir ein

kurzbrennweitiges Objektiv (der Einfachheit halber durch eine einzige

Linse dargestellt) in Verbindung mit dem normalen Kondensor, der die

Lichtstrahlen durch das Objektiv hindurchschickt. Bei II ist ein

langbrennweitiges Objektiv vor denselben Kondensor gebracht. Da zeigt es

sich, daß das Objektiv »zu kurz kommt« und den Strahlenkegel nicht

aufnimmt; es faßt nur den mittleren Teil der Strahlen. Damit die Optik

richtig arbeitet, muß hier der Kondensor ebenfalls eine längere

Brennweite erhalten und, wie es in III skizziert ist, den Strahlenkegel

mit seiner Spitze wiederum gegen das Objektiv werfen.

Auswechselbare Objektive verschiedener Brennweiten.

Wer seine Vorführungen nicht immer an einem und demselben Platze macht,

sondern einmal in diesem, einmal in jenem Räume arbeitet und dabei

gezwungen ist, bald eine kurze, bald eine große Distanz zu nehmen, muß

dementsprechend seinen Apparat mit zwei oder mehreren Objektiven

ausrüsten. Es wird in solchen Fällen vielfach eine sogenannte

Auswechselfassung mit Linsentuben verwandt. Die Linsen der verschiedenen

Objektive sind dazu in glatte, zylindrische Rohre montiert, welche in

die mit Zahntrieb versehene Fassung passen und rasch gegeneinander

ausgewechselt werden können. Solche Einrichtungen werden für die

Glasbilder-Projektion wie auch für den Kinematograph gefertigt; Fig. 67

zeigt beispielsweise eine Kinematograph-Objektiv-Fassung mit fünf

verschiedenen Linsentuben. Es genügt natürlich nicht, die Tuben einfach

auszuwechseln: Dieselben müssen natürlich auch, ihrer Brennweite

entsprechend, in den richtigen Abstand gebracht werden, und es ist auch

das zu berücksichtigen, was ich im vorigen Abschnitt über das

Zusammenstimmen von Kondensor und Objektiv gesagt habe.

[Illustration: Fig. 67.]

Der Photograph besitzt seit einer Reihe von Jahren ein Instrument,

welches ihm ermöglicht, auf weitere Entfernungen hin Aufnahmen in

verschieden starker Vergrößerung zu machen, und zwar vom gleichen

Standpunkte aus; es ist das Teleobjektiv, welches aus einem gewöhnlichen

photographischen Objektiv, z. B. einem Aplanat oder Anastigmat, und

einer zusammengesetzten Negativlinse besteht. Letztere läßt sich

mittels eines Triebes verschieben und dadurch wird die Brennweite des

Systems verändert. (Näheres darüber findet man in des Verfassers Werk:

»Die Fernphotographie« 1897). Dieses Prinzip hat man nun auch für die

Projektion nutzbar gemacht und so wurde ein Projektions-Objektiv von

veränderlicher Brennweite geschaffen, wie es in Fig. 68 dargestellt ist.

Wir haben hier zunächst ein gewöhnliches Projektions-Objektiv von

beispielsweise 15 cm Brennweite, welches allein verwandt auf kurze

Entfernungen gute Dienste leistet; für größere Distanzen schraubt man

das (in der Abbildung punktiert wiedergegebene) Rohrstück mit dem

Negativlinsensystem an, wodurch die Brennweite länger wird. Man kann nun

die Brennweite innerhalb gewisser Grenzen verändern, indem man mittels

des Triebes das Negativelement verschiebt, je näher man es an das

Objektiv heranbringt, desto größer wird die Brennweite. So mag man einen

Spielraum von beispielsweise 25 bis 50 cm erhalten. Eine solche

Konstruktion wird unter der Bezeichnung »Multar« für die

Glasbilder-Projektion und in entsprechender Zusammenstellung unter dem

Namen »Kine-Multar« für den Kinematograph in den Handel gebracht.

Allerdings ist die Lichtstärke dieser Instrumente bei längerer

Brennweite eine verhältnismäßig geringe.

[Illustration: Fig. 68.]

Objektiv-Formeln.

Der Vollständigkeit halber gebe ich hier einige mathematische Belege;

wer kein Interesse für die Formeln hat, mag diesen Abschnitt ohne

Bedenken überschlagen, denn die Nutzanwendung für die Praxis habe ich in

den vorherigen Kapiteln niedergelegt.

[Illustration: Fig. 69.]

Wenn auf eine Sammellinse Sonnenstrahlen auffallen, so werden diese

derart abgelenkt, daß sie sich in einem Punkte (wenigstens annähernd)

sammeln. (Fig. 69.) Man bezeichnet diesen Punkt (F) als Brennpunkt und

den Abstand desselben (f) von der Linse als Brennweite. In Wirklichkeit

bekommt man an jener Stelle ein Bildchen der Sonnenscheibe. Wenn wir nun

eine irdische Lichtquelle nehmen und diese zunächst in sehr großen

Abstand von der Linse bringen, so zeigt sich das gleiche: wir erhalten

im Brennweiten-Abstand von der Linse eine Sammlung der Strahlen, die

hier ein Bildchen der Lichtquelle abgeben; das Bildchen erscheint

umgekehrt. Wenn wir die Lichtquelle der Linse nähern, so daß die

Strahlen nicht mehr wie vorher (annähernd) parallel auffallen, so werden

wir gleichfalls ein Bildchen bekommen, jedoch rückt dasselbe über den

Brennpunkt hinaus, und zwar wird der Abstand (b) des Bildchens von der

Linse um so größer, je näher die Lichtquelle herankommt. Dabei zeigt es

sich, daß die Größe des Bildes in gleichem Maße wächst wie der Abstand

(a) der Lichtquelle geringer wird. Aus der beigegebenen Abbildung

(Fig. 70) ist das Verhältnis, welches zwischen Gegenstandsgröße g und

Bildgröße w besteht, leicht ersichtlich: sie verhalten sich direkt wie

deren Abstände a und b von der Linse. Die Formel lautet also: w/g = b/a.

[Illustration: Fig. 70.]

Die Abstände a und b stehen nun weiterhin in einem bestimmten Verhältnis

zur Brennweite f, und zwar wird dasselbe durch folgende Formel

ausgedrückt: 1/a + 1/b = 1/f woraus sich ergibt: b = a·f / (a - f).

Stellen wir so ein, daß w = g, so wird auch b = a und aus der oben

gegebenen Formel folgt dann: b = a = 2·f. Darauf beruht die oben

beschriebene Methode der Brennweiten-Bestimmung, die darin besteht, daß

man diejenige Einstellung sucht, bei welcher Bild- und Gegenstandsgröße

(w und g) gleich sind, und dann den Abstand von Bild bis Gegenstand

durch 4 dividiert, indem derselbe gleich 4f ist.

Für zusammengesetzte Linsensysteme sind diese Formeln ebenfalls

anwendbar; denn man kann sich jedes noch so komplizierte System durch

eine einzige Linse ersetzt denken, welche die gleiche optische Wirkung

hat. Die Brennweite dieser »äquivalenten« Linse hängt von der Brennweite

der einzelnen Linsen-Bestandteile und den Abständen derselben von

einander ab. Unser Projektions-Objektiv besteht in der Regel aus 4

Linsen, die paarweise angeordnet sind, sodaß man das Instrument als ein

Doppel-Objektiv bezeichnet. Die Anordnung ist in Figur 60 auf Seite 90

veranschaulicht; der Einfachheit halber wollen wir uns aber die beiden

Linsen-Kombinationen durch je eine Linse ersetzt denken, sodaß wir ein

zweilinsiges Objektiv bekommen, wie es Figur 71 andeutet.

[Illustration: Fig. 71.]

Die Wirkungsweise dieses Systems ist folgende: Die erste Linse allein

würde ein Bild W_{1} im Punkte F_{1} hervorrufen; dieses kommt aber

nicht zu Stande, da die zweite Linse die Strahlen nach F_{2} ablenkt.

Hier entsteht ein Bild W_{2}, welches kleiner ist als W_{1}. Eine

äquivalente Linse, welche imstande wäre, dieses System zu ersetzen,

müßte ein Bild in Größe von W_{2} liefern; ihre Brennweite f müßte daher

soviel mal kleiner sein als die der Vorderlinse (f_{1}), wie w_{2}

kleiner ist als w_{1}. Mithin f/f_{1} = W_{2}/W_{1}. Da nun ferner, wie

leicht ersichtlich, W_{2}/W_{1} = N·F_{2}/(N·F_{1}) ist, so können wir

schreiben f/f_1 = N·F_{2}/(N·F_{1}) oder f = (N·F_{2}/(N·F_{1}))·f_{1}.

Wenden wir auf die zweite Linse, deren Brennweite f_{2} sei, die allgemeine

Formel an unter Berücksichtigung, daß hier der Objekt-Abstand N·F_{1}

negativ ist, so bekommen wir: 1/(N·F_{2}) - 1/(N·F_{1}) = 1/f_{2}.

Nun ist N·F_{1} = f_{1} - d, wenn wir mit d den Abstand MN der Linsen

bezeichnen; also 1/(N·F_{2}) - 1/(f_{1} - d) = 1/f_{2}, woraus ferner

folgt: N·F_{2} = f_{2}·(f_{1} - d)/(f_{1} + f_{2} - d). Dieses oben

eingesetzt, ergibt für die äquivalente Brennweite den Wert

f = f_{1}·f_{2}/(f_{1} + f_{2} - d). Verlängern wir die einfallenden

Strahlen sowie die aus der Hinterlinse austretenden Strahlen bis zu

ihren Schnittpunkten ss, so finden wir damit die Stelle, an der eine das

System ersetzende Linse steht; S·F_{2} ist die äquivalente Brennweite.

Der Abstand N·F_{2} des Bildes von der Hinterlinse, den man vielfach als

rückwärtige Brennweite bezeichnet, ist, wie es sich hier deutlich zeigt,

kleiner als die eigentliche Brennweite. Wenn wir den oben gefundenen

Wert für diesen Abstand etwas umschreiben, so bekommen wir

N·F_{2} = ((f_{1} - d)/f_{1})·f = (1 - d/f_{1})·f. Es ergibt sich daraus,

daß Doppel-Objektive von gleicher äquivalenter Brennweite nur dann dieselbe

rückwärtige Brennweite haben, wenn sie in Bezug auf die Brennweite der

einzelnen Kombinationen und deren Abstand gleichartig sind. Die Angabe

der rückwärtigen Brennweite genügt daher keineswegs zur Charakteristik

des Objektives; insbesondere läßt sich die Bildgröße, welche das

Instrument gibt, nur bei Kenntnis der äquivalenten Brennweite bestimmen.

Es sei hier auch der oben beschriebenen Konstruktion gedacht, welche dem

photographischen Tele-Objektiv nachgebildet ist und die aus einem

gewöhnlichen Projektions-Objektiv in Verbindung mit einem

Zerstreuungs-Linsen-System besteht. In der beigegebenen Zeichnung

(Fig. 72) habe ich der Einfachheit halber das Projektions-Objektiv durch

eine einzelne Sammellinse ersetzt, welche die Brennweite f des ersteren

hat und daher wie dieses im Punkte F ein Bild w gibt. Das

Konkav-Linsen-System (ebenfalls durch eine Linse dargestellt) wirkt nun,

wie die Skizze erkennen läßt, in der Weise, daß sie den Sammelpunkt F

der Strahlen weiter hinaus wirft und dabei das vom Objektiv erzeugte

Bild w auf W vergrößert.

[Illustration: Fig. 72.]

Die Größen dieser beiden Bilder verhalten sich wie deren Abstände v

und (f-d) von der Konkav-Linse; die Vergrößerung ist mithin

M = W/w = v/(f - d). Auf Grund der allgemeinen Linsen-Formel

erhalten wir ferner: 1/v + 1/(f - d) = -1/f_{3} wenn f_{3} die

Brennweite des Konkav-Linsen-Systems ist, und daraus ergibt sich:

v = f_{3}·(f - d)/(f_{3} + d - f_{1}); mithin erhalten wir für die

Vergrößerung den Wert: M = f_{3}/(f_{3} + d - f). Da die Brennweite θ

des ganzen Systems M-mal größer als die des vorderen Objektivs (f) ist,

so haben wir: θ = M·f = f·f_{3}/(f_{3} + d - f). Durch Verlängerung der

aus der Konkav-Linse austretenden Strahlen bis zum Schnitt mit den

Einfall-Strahlen bekommen wir wieder konstruktiv die Brennweite

S F (=θ), indem durch s s die Lage der äquivalenten Linse gegeben ist.

Die Konkav-Linse bewirkt, wie wir gesehen haben, eine Verlängerung der

Brennweite des als positives Element verwandten Projektions-Objektives

und damit eine Vergrößerung des von diesem erzeugten Bildes. Das

Charakteristische der Konstruktion besteht aber darin, daß man es in der

Hand hat, durch Veränderung des Abstandes d die Gesamtbrennweite zu

verändern. Dies ist aus den Formeln leicht ersichtlich. Die oben

gefundenen Werte für θ und M können wir nämlich auch schreiben:

θ = f·f_{3}/(d - (f - f_{3})) und M = f_{3}/(d - (f - f_{3})). Damit wir

hierfür positive Werte bekommen, muß d größer sein als (f - f_{3}),

ferner aber muß zur Erzielung eines reellen Bildes d kleiner sein als f.

Nehmen wir d etwas kleiner als f, so wird M nahezu = 1 und θ ungefähr

= f. Je kürzer wir nun den Abstand der Linsen machen, desto größer

werden Brennweite und Vergrößerung, bis beide bei einem Abstand

d = (f - f_{3}) unendlich groß werden. Die Grenzen der Vergrößerung

liegen also zwischen 1 und unendlich.

Den Wert für die rückwärtige Brennweite hatten wir oben festgestellt;

wir können die betreffende Formel auch folgendermaßen schreiben:

v = M·(f - d) = M·f - M·d = θ - M·d. Der Abstand des Objektivs vom

Film bezw. Glasbild ist also, wie es die Zeichnung schon zeigt, jetzt im

Verhältnis zur Gesamt-Brennweite recht kurz, und zwar ist er um ein

Stück gleich M·d kürzer als die Brennweite.

Wir kommen nun zu den Betrachtungen über Bildgröße und Distanz

beim Projektions-Verfahren sowie über deren Beziehung zur

Objektiv-Brennweite. Oben fanden wir, daß sich Bild- und

Gegenstandsgröße zu einander verhalten wie die Abstände zum Objektiv.

Dies gilt ohne weiteres auch für die Projektion; als Gegenstand ist das

»leuchtend gemachte« Glas- und Filmbild anzusehen, von dem die Linse das

Lichtbild (W) auf der Wand erzeugt. Wenn wir die Abstände mit b bezw. a

bezeichnen, so gilt also: W/G = a/b. Nun wissen wir aus der Formel, die

zwischen a, b und der Objektiv-Brennweite f besteht, daß b = a·f/(a - f)

ist, mithin ergibt sich für obiges Verhältnis, welches uns gleichzeitig

die Vergrößerung (V) angibt: V = W/G = (a - f)/f.

Diese Formel läßt sich vereinfachen, wenn wir statt des genauen

Abstandes a (Lichtbild vom Objektiv) mit einer Distanz rechnen, welche

um ein Stück gleich der Brennweite f kleiner ist als a; diese Distanz

wäre also D = (a - f) und die Formel lautet jetzt: V = W/G = D/f.

Die Vergrößerung (V) ergibt sich also, indem man die Werte für D und f

durcheinander dividiert. Durch Umschreiben der Formel in folgende Form:

welche lautet: die Distanz (D) ist ebenso viel Mal größer wie das

Lichtbild (W), als die Brennweite (f) größer ist wie das Glas- oder

Filmbild (G).

Bei Anwendung dieser Regel muß berücksichtigt werden, daß der wirkliche

Abstand (a) des Lichtbildes vom Objektiv (bezw. dem »optischen

Mittelpunkt« desselben) um ein Stück gleich der Brennweite größer ist

als D. Wenn wir also wissen wollen, auf welche Entfernung hin das

Objektiv ein Lichtbild bestimmter Größe liefert, und erstere dann mit

Hilfe der Regel ermitteln, so müssen wir, um zu einem genauen Resultate

zu kommen, zu dem gegebenen Werte noch die Brennweite hinzuzählen. Gilt

es andererseits die Größe des Lichtbildes zu bestimmen, welche das

Objektiv auf eine gegebene Entfernung hin liefert, und rechnen wir dabei

diese Entfernung vom Objektiv (bezw. seinem optischen Mittelpunkt) aus,

wobei also in die Formel statt des Wertes von D derjenige von a

eingesetzt wird, so bekommen wir einen Fehler. Während wir nämlich

den Wert erhalten W = (G/f)·a, so ist dieser in Wirklichkeit

W = (G/f)·(a - f) = (G/f)·a - G; mithin wird das Lichtbild bei dieser

Rechnung linear um ein Stück gleich der Größe des Glas- bezw. Filmbildes

kleiner. Ich wies bereits darauf hin, daß sowohl bei der Projektion von

Glasbildern, wo das Bild im Lichten in der Regel etwa 7 cm mißt,

besonders aber bei der kinematographischen Projektion, wo die Breite des

Bildes nur 2-1/2 cm beträgt, dieser Fehler hinreichend klein ist, daß

man ihn in der Regel vernachlässigen kann.

Bei Feststellung der Bildgröße unter Anwendung meiner vereinfachten

Regel verschlägt es also im allgemeinen nichts, wenn man die

Distanz bis zur Vorderlinse des Objektivs rechnet, statt bis zur

Brennweiten-Entfernung vor dem »optischen Mittelpunkt«. Dagegen wird man

bei Ermittelung der Distanz für eine bestimmte Bildgröße den durch die

Regel gegebenen Fehler wohl zu berücksichtigen haben, wenn es sich um

ein Objektiv langer Brennweite handelt.

Bei den nach dem Prinzip des Tele-Objektivs konstruierten Systemen ist

insbesondere noch zu beachten, daß der optische Mittelpunkt vor dem

Objektiv liegt, und zwar um eine Strecke gleich (M - 1)·d vor dem

optischen Mittelpunkt des als positives Element verwandten Objektives.

Will man den Abstand E des Lichtbildes bis zur Bildbühne des Apparates

berechnen, so hat man den Wert für b hinzuzuzählen; er ist genau

E = (f/G)·W + f + b. Da aber bei der Projektion b in der Regel nur um ein

Geringes größer ist als f, so können wir ohne merklichen Fehler

schreiben: E = (f/G)·W + 2·f; man hat also in diesem Fall dem durch die

Regel gefundenen Wert 2·f hinzuzufügen.

Tabellen für Brennweite, Distanz und Bildgröße.

Die beigegebenen Tabellen habe ich berechnet auf die äquivalente

Brennweite der betreffenden Objektive; damit Mißverständnisse vermieden

werden, sei hier nochmals darauf aufmerksam gemacht, daß diese

verschieden ist von der rückwärtigen Brennweite (Abstand der Hinterlinse

vom Glas- oder Filmbild), wie solche häufig in Katalogen angegeben wird.

Als Distanz gilt in diesen Tabellen nicht der Abstand der

Projektions-Wand vom Objektiv, sondern vielmehr die Entfernung derselben

bis zur Bildbühne des Apparates, also bis zum Glas- oder Filmbild. Ich

habe diese, von der üblichen Form allerdings abweichende Methode

gewählt, weil sie für den Benutzer bequemer ist; er findet hier die

genaue Distanz, ohne daß er sich um die Lage des optischen Mittelpunktes

zu kümmern braucht.

Zur weiteren Bequemlichkeit sind die Tabellen in dreifacher Ausführung

gegeben; die eine bringt für bestimmte Brennweiten die Distanzen, die

andere die Bildgrößen in runden Zahlen, während die dritte als Anhalt

zur Ermittelung der Brennweite dienen mag.

Bei den Tabellen für »stehende Lichtbilder« ist angenommen, daß die

Glasbilder einen Masken-Ausschnitt von 7 × 7 cm haben; es ist dies das

Durchschnitts-Lichtmaß der Bilder mit der Außengröße von 8-1/4 × 8-1/4

und 8-1/2 × 10 cm. Die Kinematograph-Tabellen geben die Breite des

Lichtbildes auf dem Projektionsschirm an; die Höhe desselben ist etwa um

1/5 kleiner. Ich habe dabei ferner vorausgesetzt, daß die Breite der

Fensteröffnung, vor welcher das Filmbild läuft, 23 mm beträgt; es ist

nicht die volle Breite des Bildes von 25 mm in Rechnung gezogen, da

letzteres doch nur so weit zur Geltung kommt, als es die Oeffnung des

Fensters gestattet.

Kinematographische Projektion: Ermittelung der Brennweite.

========================================================================

Abstand der |

Projektions- | Breite des Lichtbildes in Metern (Breite der

wand v. Film | Fensteröffnung 23 mm):

(von der |

Türe des | 2,00 2,50 | 3,00 3,50 | 4,00 5,00 | 6,00 7,00 | 8,00

Mechanismus) |------------+------------+------------+------------+------

in Metern | Äquivalente Brennweite des Objektives in Millimetern:

-------------+------------+------------+------------+------------+------

4,00 | 45 -- | -- -- | -- -- | -- -- | --

4,50 | 51 -- | -- -- | -- -- | -- -- | --

-------------+------------+------------+------------+------------+------

5,00 | 56 45 | -- -- | -- -- | -- -- | --

6,00 | 67 54 | 45 -- | -- -- | -- -- | --

-------------+------------+------------+------------+------------+------

7,00 | 79 63 | 53 45 | -- -- | -- -- | --

8,00 | 90 72 | 60 52 | 45 -- | -- -- | --

-------------+------------+------------+------------+------------+------

10,00 | 112 90 | 76 65 | 57 46 | -- -- | --

12,00 | 135 108 | 91 78 | 68 55 | 46 -- | --

-------------+------------+------------+------------+------------+------

15,00 | 169 136 | 113 97 | 85 68 | 57 49 | --

20,00 | 225 181 | 151 130 | 114 91 | 76 65 | 57

-------------+------------+------------+------------+------------+------

25,00 | 281 226 | 189 162 | 142 114 | 95 82 | 71

30,00 | 337 271 | 227 195 | 171 137 | 114 98 | 86

Kinematographische Projektion: Ermittelung des Abstandes.

========================================================================

Breite des |

Lichtbildes | Äquivalente Brennweite des Objektives in Millimetern:

in Metern |

(Breite der | 46 58 | 69 81 | 92 115 | 138 161 | 184

Fenster- |------------+------------+------------+------------+------

öffnung = | Abstand der Projektionswand vom Film (von der Türe des

23 Millim.) | Mechanismus) in Zentimetern:

-------------+------------+------------+------------+------------+------

1,50 | 309 387 | 464 541 | 618 773 | 928 1082 | 1237

2,00 | 409 512 | 614 716 | 818 1023 | 1228 1432 | 1637

-------------+------------+------------+------------+------------+------

2,50 | 509 637 | 764 891 | 1018 1273 | 1528 1782 | 2037

3,00 | 609 762 | 914 1066 | 1218 1523 | 1828 2132 | 2437

-------------+------------+------------+------------+------------+------

3,50 | 709 887 | 1064 1241 | 1418 1773 | 2128 2482 | 2837

4,00 | 809 1012 | 1214 1416 | 1618 2023 | 2428 2832 | 3237

-------------+------------+------------+------------+------------+------

4,50 | 909 1137 | 1364 1591 | 1818 2273 | 2728 3182 | 3637

5,00 | 1009 1262 | 1514 1766 | 2018 2523 | 3028 3532 | 4037

-------------+------------+------------+------------+------------+------

5,50 | 1109 1387 | 1664 1941 | 2218 2773 | 3328 3882 | 4437

6,00 | 1209 1512 | 1814 2116 | 2418 3023 | 3628 4232 | 4837

-------------+------------+------------+------------+------------+------

7,00 | 1409 1762 | 2114 2466 | 2818 3523 | 4228 4932 | 5637

8,00 | 1609 2012 | 2414 2816 | 3218 4023 | 4828 5632 | 6437

Kinematographische Projektion: Ermittelung der Bildgröße.

========================================================================

Abstand der |

Projektions- | Äquivalente Brennweite des Objektives in Millimetern:

wand v. Film |

(von der | 46 | 58 | 69 | 81 | 92 | 115 | 138 | 161 | 184

Türe des |------+------+------+------+------+-----+-----+-----+-----

Mechanismus) | Breite des Lichtbildes in Zentimetern (Breite der

in Metern | Fensteröffnung = 23 Millimeter).

-------------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----+-----

3,00 | 145 | 115 | 95 | 81 | 70 | 55 | 45 | 38 | 33

3,50 | 170 | 135 | 112 | 95 | 83 | 65 | 54 | 45 | 39

-------------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----+-----

4,00 | 195 | 155 | 129 | 110 | 95 | 75 | 62 | 53 | 45

5,00 | 245 | 195 | 162 | 138 | 120 | 95 | 79 | 67 | 58

-------------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----+-----

6,00 | 295 | 235 | 195 | 167 | 145 | 115 | 95 | 81 | 70

8,00 | 395 | 315 | 262 | 224 | 195 | 155 | 129 | 110 | 95

-------------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----+-----

10,00 | 495 | 395 | 329 | 281 | 245 | 195 | 162 | 138 | 120

12,00 | 595 | 475 | 395 | 338 | 295 | 235 | 195 | 167 | 145

-------------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----+-----

15,00 | 745 | 595 | 495 | 424 | 370 | 295 | 245 | 210 | 183

20,00 | 995 | 795 | 662 | 567 | 495 | 395 | 329 | 281 | 245

-------------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----+-----

25,00 | 1245 | 995 | 829 | 710 | 620 | 495 | 412 | 353 | 308

30,00 | 1495 | 1195 | 995 | 853 | 745 | 595 | 495 | 424 | 370

Glasbilder-Projektion: Ermittelung der Brennweite.

========================================================================

Abstand der |

Projektions- | Durchmesser des Lichtbildes in Metern (Maskenausschnitt

wand von der | des Glasbildes 7 cm):

Bildbühne |

(vom | 2,00 2,50 | 3,00 3,50 | 4,00 5,00 | 6,00 7,00 | 8,00

Glasbild) +------------+------------+------------+------------+------

in Metern | Äquivalente Brennweite des Objektives in Millimetern:

-------------+------------+------------+------------+------------+------

4,00 | 131 106 | -- -- | -- -- | -- -- | --

4,50 | 147 119 | 100 -- | -- -- | -- -- | --

-------------+------------+------------+------------+------------+------

5,00 | 164 133 | 111 -- | -- -- | -- -- | --

6,00 | 196 159 | 134 115 | 101 -- | -- -- | --

-------------+------------+------------+------------+------------+------

7,00 | 229 186 | 156 135 | 118 -- | -- -- | --

8,00 | 262 212 | 178 154 | 135 109 | -- -- | --

-------------+------------+------------+------------+------------+------

10,00 | 327 265 | 223 192 | 169 136 | 114 -- | --

12,00 | 393 318 | 268 231 | 203 163 | 137 118 | 103

-------------+------------+------------+------------+------------+------

15,00 | 491 398 | 334 288 | 254 204 | 171 147 | 129

20,00 | 654 530 | 446 385 | 338 272 | 228 196 | 172

-------------+------------+------------+------------+------------+------

25,00 | 818 663 | 557 481 | 423 340 | 285 245 | 215

30,00 | 981 795 | 669 577 | 507 409 | 342 294 | 258

Glasbilder-Projektion: Ermittelung des Abstandes.

========================================================================

Durchm. des |

Lichtbildes | Äquivalente Brennweite des Objektives in Millimetern:

in Metern |

(Maskenaus- | 105 140 | 175 210 | 245 280 | 350 420 | 490

schnitt des +------------+------------+------------+------------+------

Glasbildes | Abstand der Projektionswand von der Bildbühne

= 7 cm) | (vom Glasbild) in Zentimetern:

-------------+------------+------------+------------+------------+------

1,50 | 247 329 | 411 493 | 575 657 | 822 986 | 1150

2,00 | 321 429 | 536 643 | 750 857 | 1071 1286 | 1500

-------------+------------+------------+------------+------------+-------

2,50 | 396 528 | 660 793 | 925 1057 | 1321 1585 | 1849

3,00 | 471 628 | 785 942 | 1100 1257 | 1571 1885 | 2199

-------------+------------+------------+------------+------------+-------

3,50 | 546 728 | 910 1092 | 1274 1457 | 1821 2185 | 2549

4,00 | 621 828 | 1035 1242 | 1449 1656 | 2071 2485 | 2899

-------------+------------+------------+------------+------------+-------

4,50 | 696 928 | 1160 1392 | 1624 1856 | 2321 2785 | 3249

5,00 | 771 1028 | 1285 1542 | 1799 2056 | 2570 3085 | 3599

-------------+------------+------------+------------+------------+-------

5,50 | 846 1128 | 1410 1692 | 1974 2256 | 2820 3385 | 3949

6,00 | 921 1228 | 1535 1842 | 2149 2456 | 3070 3684 | 4299

-------------+------------+------------+------------+------------+-------

7,00 | 1071 1428 | 1785 2142 | 2499 2856 | 3570 4284 | 4998

8,00 | 1221 1628 | 2035 2442 | 2849 3256 | 4070 4884 | 5698

Glasbilder-Projektion: Ermittelung der Bildgröße.

=========================================================================

Abstand der |

Projektions- | Äquivalente Brennweite des Objektives in Millimetern:

wand von d. |

Bildbühne | 105 | 140 | 175 | 210 | 245 | 280 | 350 | 420 | 490

(vom Glas- +------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----

bild) in | Durchmesser des Lichtbildes in Zentimetern

Metern | (Maskenausschnitt des Glasbildes = 7 cm).

-------------+------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----

3,00 | 186 | 136 | 106 | 86 | 72 | 61 | 46 | 36 | 29

3,50 | 219 | 161 | 126 | 103 | 86 | 74 | 56 | 44 | 63

-------------+------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----

4,00 | 253 | 186 | 146 | 119 | 100 | 86 | 66 | 53 | 43

5,00 | 319 | 236 | 186 | 153 | 129 | 111 | 86 | 69 | 57

-------------+------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----

6,00 | 386 | 286 | 226 | 186 | 157 | 136 | 106 | 86 | 72

8,00 | 519 | 386 | 306 | 253 | 215 | 186 | 146 | 119 | 100

-------------+------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----

10,00 | 653 | 486 | 386 | 319 | 272 | 236 | 186 | 153 | 129

12,00 | 786 | 586 | 466 | 386 | 329 | 286 | 226 | 186 | 157

-------------+------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----

15,00 | 986 | 736 | 586 | 486 | 415 | 361 | 286 | 236 | 200

20,00 | 1319 | 986 | 786 | 653 | 557 | 486 | 386 | 319 | 272

-------------+------+------+------+------+------+------+-----+-----+-----

25,00 | 1653 | 1236 | 986 | 819 | 700 | 611 | 486 | 403 | 343

30,00 | 1986 | 1486 | 1186 | 986 | 843 | 736 | 586 | 486 | 415

Die Lichteinrichtungen.

Zur Darstellung lebender Lichtbilder ist eine sehr kräftige Lichtquelle

erforderlich, die außerdem möglichst konzentriert sein muß. Es kommt

hier in erster Linie das elektrische Bogenlicht in Betracht und an

zweiter Stelle das Kalklicht. Schwächere Lichtquellen, wie Acetylen-,

Gas- oder Spiritusglühlicht und Petroleumlicht, sind zur Benutzung bei

größeren Vorführungen unzureichend, sie können höchstens dann Verwendung

finden, wenn die kinematographischen Bilder vor einem kleinen

Zuschauerkreise und in schwacher Vergrößerung gezeigt werden. Ich werde

daher im folgenden nur das Bogenlicht und Kalklicht behandeln; wer sich

für eine der schwächeren Lichtquellen interessiert, findet darüber

Näheres in dem Werke »Die Projektionskunst«, 12. Auflage.

Das elektrische Bogenlicht.

Um Bogenlicht darzustellen, bedarf man elektrischen Starkstromes;

solcher wird in den größeren Städten und auch in vielen kleineren Orten

von einer Zentrale geliefert und durch Kabel ins Haus geleitet.

Wandernde Kinematographen-Unternehmen sind häufig mit einer Einrichtung

zur Selbstherstellung von elektrischem Strom ausgerüstet; eine solche

besteht aus einer Dynamomaschine, die von einer Lokomobile oder einem

Spiritus-, Petroleum- oder Benzin-Motor angetrieben wird.

Die Lichterzeugung geschieht mittels einer Bogenlampe, und zwar in der

Weise, daß man den Strom zwischen zwei Kohlenstiften überspringen läßt,

wobei er einen Funkenstrom (Lichtbogen) bildet und die Kohlenspitzen in

intensive Weißglut versetzt. Es geht nun aber nicht an, daß wir die

Lampe ohne weiteres mit dem Leitungsnetz verbinden und den Strom, so wie

die Stadt ihn liefert, dort verbrauchen: wir müssen uns vielmehr

zunächst über die Art des Stromes orientieren und je nach seiner

Beschaffenheit noch besondere Vorrichtungen anwenden. Dazu aber muß man

folgendes wissen.

Gleichstrom und Wechselstrom.

Der elektrische Strom wird in dreierlei Art hergestellt, und zwar

entweder als »Gleichstrom«, »Wechselstrom« oder »Drehstrom«. Der

Unterschied besteht darin, daß beim Gleichstrom die Elektrizität stets

in einer und derselben Richtung läuft, während bei Wechselstrom die

Richtung sich fortwährend ändert, und zwar umkehrt oder »wechselt«.

Drehstrom stellt eine Verbindung mehrerer Wechselströme dar -- man nennt

ihn auch »mehrphasigen« Wechselstrom im Gegensatz zum gewöhnlichen

»einphasigen« Wechselstrom; für uns rechnet er einfach als Wechselstrom.

Wie wir nachher sehen werden, ist Gleichstrom für Projektionszwecke

bedeutend vorteilhafter als Wechselstrom; daher wird man, wenn es gilt,

die Elektrizität mit eigener Maschine herzustellen, stets Gleichstrom

nehmen.

Spannung, Stromstärke und Widerstand.

Nun ein zweites! Der elektrische Strom, wie er durch die Leitung läuft,

steht unter einem gewissen Druck, man sagt »Spannung«, und zwar hat man

dem Einheitsmaße der Spannung die Bezeichnung »Volt« gegeben. Zur

Messung der Spannung und Stromstärke dienen zwei Instrumente: das

Voltmeter und das Ampèremeter. Man muß sich vorstellen, daß die

Elektrizität durch die Leitung vorwärts gepreßt wird, gerade so wie das

Wasser durch die Rohrleitung. Und wie der Druck der Wasserleitung in

den verschiedenen Städten nicht gleich ist -- hier haben wir z. B. 5

oder gar 6 Atmosphären, anderwärts nur 3 Atmosphären -- so ist der Druck

oder die Spannung der Stromleitung nicht allenthalben dieselbe: viele

Zentralen liefern Strom von 110 Volt, manche solchen von 65, 120 oder

150 Volt und häufig beträgt auch die Spannung 220 oder gar 440 Volt.

Die Bogenlampe braucht nun aber zum Betriebe eine Spannung von nur

45 Volt und bei Wechselstrom weniger als etwa 40 Volt; der Ueberschuß an

Spannung muß vernichtet werden, weil die Lampe sonst nicht ruhig brennt.

Dies geschieht mit Hilfe eines »Widerstandes«, d. h. eines Apparates,

der im wesentlichen aus einem Rahmen mit aufgespannten Spiralen aus

Eisen- oder Neusilberdraht besteht; dieses Material ist im Gegensatz zu

Kupfer ein schlechter Elektrizitäts-Leiter und bietet dem Strom

»Widerstand«. Und geradeso wie eine lange, enge Rohrleitung den Druck

des fließenden Wassers vermindert, so wird durch den Widerstand die

Spannung herabgesetzt, indem der Strom auf dem langen, beschwerlichen

Wege sozusagen ermüdet und geschwächt wird.

Außer der Spannung müssen wir auch die Menge der Elektrizität, welche in

die Lampe fließen soll, regulieren; von deren Menge, man sagt:

»Stromstärke«, hängt nämlich die Helligkeit des Lichtes ab, und zwar

brennt die Lampe um so heller, je mehr Strom wir hineinschicken. Es ist

nun leicht verständlich, daß die Stromstärke zunimmt, wenn wir den Druck

(die Spannung) des Stromes erhöhen, und daß umgekehrt weniger Strom in

die Lampe fließen wird, wenn wir die Spannung herabsetzen. Unter welchem

Drucke aber die Elektrizität in die Lampe strömt, hängt von der Größe

des vorgeschalteten Widerstandes ab: je mehr Widerstand wir einschalten,

desto geringer wird die Spannung und desto schwächer infolgedessen auch

die Stromstärke. Der Widerstand reguliert mithin gleichzeitig Spannung

und Stromstärke. Es verhält sich damit geradeso wie bei der

Wasserleitung: wenn man da durch Zudrehen des Hahnes den Druck mindert,

so wird gleichzeitig auch die Menge des ausströmenden Wassers geringer.

Die Größe des Widerstandes, der erforderlich ist, damit die Lampe mit

einer bestimmten Stromstärke brennt, läßt sich leicht mit Hilfe einer

einfachen Regel, des sogenannten Ohm'schen Gesetzes, ermitteln. Dasselbe

lautet: Stromstärke = Spannung/Widerstand oder anders ausgedrückt:

Widerstand = Spannung/Stromstärke. Wie als Einheitsmaß für die Spannung

das »Volt« dient, so hat man als Einheitsmaße für Stromstärke und

Widerstand das »Ampère« und das »Ohm« eingeführt, und man kann nun auch

sagen: Ohm = Volt/Ampère. Dieses Gesetz gilt sowohl für den ganzen

Stromkreis, als auch für jeden Teil desselben; an einem Beispiel will

ich zeigen, wie man es anwendet. Der von der Zentrale gelieferte Strom

habe eine Spannung von 110 Volt, wovon die Lampe, wie oben erwähnt (wenn

es sich um Gleichstrom handelt), nur etwa 45 Volt braucht, sodaß 65 Volt

durch den Widerstand vernichtet werden müssen; es werde ferner verlangt,

daß die Bogenlampe mit einer Stromstärke von 20 Ampères brennt. Da nun

diese gleiche Menge Elektrizität durch den ganzen Stromkreis, also auch

durch den Widerstand läuft, so haben wir in letzterem eine Stromstärke

von 20 Ampères bei 65 Volt Spannung und wir folgern daraus nach der oben

angegebenen Regel, daß er folgende Größe haben muß: Widerstand =

65/20 = 3,25 Ohm. Würde die Spannung im Leitungsnetze 220 Volt betragen,

so muß der Widerstand 175 Volt vernichten und für eine Stromstärke von

20 Ampères die Abmessung: 175/20 = 8,75 Ohm haben.

Der Transformator.

Die Verwendung des Widerstandes bringt augenscheinlich einen nicht

unerheblichen Stromverlust mit sich; bei einem Netze mit 110 Volt

Spannung werden 65 Volt im Widerstand in Wärme umgesetzt und

durchschnittlich nur 45 Volt für den Betrieb der Lampe gebraucht, bei

220 Volt verlieren wir 175 Volt, also 4/5, und wenn die Leitung 440 Volt

hat, beträgt der Verlust gar 395 Volt oder etwa 9/10, sodaß hier also

nur 1/10 der aufgewandten und bezahlten Elektrizität ausgenutzt wird. Da

fragt man sich: gibt es denn kein zweckmäßigeres Mittel als den

Widerstand? Ein solches finden wir in einfacher Weise beim Wechselstrom

angewandt; es ist der Transformator, welcher die Spannung des

Leitungsnetzes auf die erforderliche Voltzahl herabsetzt (reduziert),

wobei man einen verhältnismäßig nur geringen Energieverlust hat.

Der Transformator besteht aus einem ▯-förmigen Eisenkörper, welcher aus

einer Reihe sehr dünner Eisenbleche zusammengesetzt ist und der auf

seinen beiden langen Schenkeln je eine Kupferdrahtwicklung trägt. Die

eine Spule, die sog. Primärwicklung, wird mit dem Leitungsnetz

verbunden, während an die Klemmen der zweiten, welche man

Sekundärwicklung nennt, die Bogenlampe angeschlossen wird. Der durch die

Primäre kreisende Wechselstrom erzeugt nun in der Sekundären einen

Wechselstrom von gleicher »Periodenzahl«, d. h., einen Strom, der die

gleiche Anzahl Umkehrungen oder Wechslungen in der Sekunde macht wie der

Hauptstrom. Die Periodenzahl, welche bei Bestellung eines Transformators

ebenso wie auch die Spannung des Leitungsnetzes angegeben werden muß,

beträgt jetzt in der Regel 50 in der Sekunde.

Die Aufgabe des Transformators besteht aber darin, die Voltzahl des

Leitungsnetzes zu reduzieren. Damit nun der Sekundärstrom eine

niedrigere Spannung erhält, ist es nur erforderlich, der Sekundärspule

eine entsprechend kleinere Anzahl von Windungen zu geben als der

primären. Von dem Verhältnis der Anzahl Windungen, welche die beiden

Spulen haben, hängt es ab, wie stark die Spannung reduziert wird. Es ist

dabei zu berücksichtigen, daß die Bogenlampe bei Wechselstrom 35 bis

40 Volt braucht; doch reduziert man die Spannung nicht ganz so tief,

denn es ist zweckmäßig, in die Bogenlampenleitung einen kleinen

Widerstand einzuschalten, der zur Beruhigung dient und den

Spannungsüberschuß vernichtet. Die beigegebene Abbildung Fig. 73 zeigt

einen Transformator mit teils durchbrochenem Schutzdeckel; rechts

sieht man den Eisenkörper mit den beiden Spulen, links den

Beruhigungswiderstand. Man kann einen solchen Transformator auch mit

einem regulierbaren Widerstand kombinieren, der eine Änderung der

Stromstärke innerhalb mehr oder minder weiten Grenzen gestattet.

[Illustration: Fig. 73.]

Der Energieverlust ist bei Anwendung eines solchen Transformators

verhältnismäßig gering; als Vorteil kommt noch hinzu, daß die Lampe

hierbei ruhiger brennt, als wenn man mit einem Widerstand arbeitet.

Der Umformer.

Bei Gleichstrom ist der Transformator nicht anwendbar, da die

Bedingungen zur Erzeugung eines Induktionsstromes nicht vorhanden sind.

Um die Spannung zu reduzieren, muß man hier zu einer anderen Einrichtung

greifen, die allerdings komplizierter und teurer ist, jedoch im Betriebe

durchaus einfach ist und unter Umständen große Ersparnisse an Strom

bringt. Das ist der Motorumformer; er besteht aus einem Elektromotor und

einer Dynamomaschine. Die beiden Maschinen sind direkt gekuppelt; der

Elektromotor, der an das Leitungsnetz angeschlossen wird, treibt den

Dynamo an, und dieser liefert nun einen Strom von 65 bis 70 Volt

Spannung zur Speisung der Bogenlampe. Auch hier wird in die

Bogenlampenleitung ein kleiner Beruhigungswiderstand eingeschaltet, der

kleine Schwankungen in der Spannung ausgleicht und die überschüssigen

Volts vernichtet. Es liegt auf der Hand, daß man bei einer solchen

Einrichtung mit einem Kraftverlust zu rechnen hat; dieser beträgt etwa

40%. Neuerdings hat man eine rationellere Konstruktion geschaffen, den

Einanker- oder Sparumformer, bei dem sich der Verlust nur auf 25 bis 30%

beläuft. Dieser Umformer enthält Elektromotor und Umformer in einer

einzigen Maschine, indem die beiden Wicklungen auf einem Anker

untergebracht sind. Doch geben die aus zwei gekuppelten Maschinen

bestehenden Umformer eine feinstufigere Spannungsregulierung.

Der Wechselstrom gestattet, wie wir oben sahen, unter Anwendung des

Transformators in sehr einfacher Weise die Spannung in der gewünschten

Weise zu reduzieren. Aber es darf nicht verschwiegen werden, daß

Wechselstrom zum Betriebe der Projektionsbogenlampe viel unvorteilhafter

ist als Gleichstrom; selbst wenn man die Stromstärke in entsprechender

Weise erhöht, bekommt man nicht das schöne, gleichmäßig ruhige Licht,

wie es die andere Stromart gestattet. Daher wird auch für Wechselstrom

die Anwendung eines Umformers empfohlen und zwar eines Motorumformers,

der Gleichstrom von herabgesetzter Spannung liefert. Eine solche

Einrichtung besteht aus einem Wechselstrom-Elektromotor und einem direkt

damit gekuppelten Gleichstromdynamo. Der Umformer kommt natürlich nur

für stationäre Anlagen in Betracht; ein Wanderunternehmer, der den Strom

heute hier, morgen dort entnimmt und mit immer wechselnden Stromarten

und Spannungen zu tun hat, muß darauf verzichten. Ferner kann die

Beschaffung des Umformers nur dort lohnend sein, wo der Stromverbrauch

ein entsprechend großer ist, wie in einem Kinematographen-Theater; es

liegt auf der Hand, daß beispielsweise ein Verein, der seinen Apparat

etwa alle paar Wochen einmal braucht, nicht rund tausend Mark für eine

derartige Einrichtung ausgeben wird, um dadurch im Jahre ein paar Mark

an Strom zu sparen.

Wie steht es nun mit der Ersparnis, die ein Umformer bei ständigen

Betrieben zu geben vermag? Die Höhe derselben kann man nach den

folgenden Ausführungen leicht selbst überschlagen. Es ist dabei zu

berücksichtigen, daß man bei der Umformung von Wechselstrom in

Gleichstrom einen weiteren beträchtlichen Gewinn insofern hat, als man

bei Gleichstrom mit einer wesentlich niedrigeren Stromstärke auskommt.

Der Verbrauch an Elektrizität wird von der Stadt oder der Gesellschaft,

welche den Strom liefert, mittels eines »Zählers« festgestellt, und zwar

nach »Watts« gemessen, in der Regel aber in »Kilowatts«, das sind

tausend Watts, ausgedrückt. Der Preis für den Strom ist verschieden; man

bezahlt meist pro Stunde 40 bis 60 Pfennige für das Kilowatt. Es läßt

sich nun aber auch ohne Zähler durch bloße Rechnung leicht überschlagen,

wieviel Strom die Einrichtung verbraucht; das Watt ist nämlich gleich

Volt mal Ampère. Wir brauchen also nur die Spannung der Leitung mit der

Stromstärke zu multiplizieren, um die Watts zu bekommen und zu

ermitteln, was der Betrieb kosten wird. Haben wir beispielsweise unsere

Bogenlampe unter Vorschaltung eines Widerstandes an ein Netz von

110 Volt angeschlossen und entnehmen eine Stromstärke von 20 Ampères, so

verbrauchen wir 20 mal 110 = 2200 Watt = 2,2 Kilowatt, und wenn die

Kilowattstunde wie in Düsseldorf 45 Pfennige kostet, wird sich der

Betrieb der Lampe pro Stunde auf 99 Pfennige stellen. Arbeiten wir mit

30 Ampères, so haben wir pro Stunde mit einer Auslage 3,3 mal

45 = Mk. 1,48 zu rechnen. Die Kosten nehmen bei höherer Spannung im

gleichen Verhältnis zu, und hier zeigt sich der durch den Widerstand

bedingte Verlust, von dem ich oben bereits sprach, in Mark und Pfennigen

ausgedrückt, noch eindringlicher. So ist der Stromverbrauch bei einer

Spannung von 220 Volt und einer Stromstärke von 20 Ampères gleich 20 mal

220 = 4400 Watt oder 4,4 Kilowatt, die bei dem oben angeführten

Düsseldorfer Preis pro Stunde Mk. 1,98 kosten, während sich der Betrieb

bei einem Anschluß an 440 Volt bei gleicher Stromstärke pro Stunde gar

auf Mk. 3,96 stellt.

Auf Grund solcher Rechnungen ist es leicht festzustellen, ob sich die

Beschaffung eines Umformers lohnt. Nehmen wir einmal den letzterwähnten

Fall an, wonach wir mit einer Stromleitung von 440 Volt zu tun hätten

und zur Darstellung der Lichtbilder eine Stromstärke von 20 Ampères

brauchten. Wenn wir nun einen Motorumformer in Anwendung bringen, der

die Spannung auf 70 Volt reduziert, so hat er der Lampe 20 mal 70 gleich

1400 Watt oder 1,4 Kilowatt zu liefern. Dazu muß der Umformer aber der

Leitung eine größere Strommenge entnehmen, denn, wie wir gehört haben,

schluckt er selbst ein gewisses Quantum. Setzen wir diesen Stromverlust

auf 40% an, was einem »Wirkungsgrad« von 60% entspricht, so finden wir

die Gesamtentnahme, indem wir die oben gefundene Kilowatt-Zahl mit

100/60 multiplizieren; sie wird also 1,4 × 100/60 = 2,3 Kilowatt

betragen und bei einem Preise von 45 Pfg. eine stündliche Auslage

von Mk. 1,03 verursachen. Dem steht nach meiner vorherigen

Auseinandersetzung ein Betrag von Mk. 3,96 gegenüber, wenn man unter den

gleichen Verhältnissen mit einem Widerstand arbeitet. Die Ersparnis bei

Anwendung des Umformers beträgt also in diesem Falle pro Stunde nicht

weniger als Mk. 3,15, sodaß bei ständigem Betriebe nicht nur die Kosten

einer solchen Maschine bald aufgebracht sind, sondern auf die Zeit ein

beträchtlicher Überschuß bleibt. Zur genauen Durchführung dieses

Rechenexempels sind übrigens noch die Beleuchtungslampen zu

berücksichtigen, die in den Stromkreis des Umformers eingeschaltet sind.

Bei Anwendung eines Einanker-Umformers, der einen Wirkungsgrad von 70

bis 75% hat, ist der Gewinn noch entsprechend größer.

Die Spannung des Gleichstromes, welchen der Umformer liefert, sollte

nicht zu niedrig bemessen sein. Die Bogenlampe braucht zwar

durchschnittlich nur 45 Volt; aber man muß wie gesagt auch einen

gewissen Ueberschuß an Volts vorsehen, der durch einen Widerstand zu

vernichten ist. Die gelieferte Spannung sollte mindestens 65 Volt

betragen, besser noch etwas mehr. Wenn die Spannung nämlich geringer

ist, so hat man bei der Regulierung der Bogenlampen einen zu kleinen

Spielraum: man muß den Lichtbogen auf der richtigen Länge halten und

dazu häufig nachregulieren, sonst löscht die Lampe aus. Je höher die zur

Verfügung stehende Spannung ist, desto länger kann der Lichtbogen

werden.

Bedienungsvorschriften werden den Maschinen von seiten der Fabriken

beigegeben; es ist darauf zu achten, daß die Anschlüsse genau nach

Angabe gemacht werden. Der Anlasser muß stets völlig eingeschaltet

werden; er darf nicht auf einem Zwischenkontakt stehen bleiben.

Andererseits muß zum Abstellen der Maschine das Ausschalten des

Anlassers rasch erfolgen. Eine gute Wartung der Maschine, insbesondere

gehörige Pflege des Kollektors ist dringend geboten.

Der Quecksilberdampf-Gleichrichter.

[Illustration: Fig. 74.]

Handbuch der praktischen Kinematographie Die verschiedenen Konstruktions-Formen des Kinematographen, die Darstellung der lebenden Lichtbilder sowie das ... · 第 12 / 26 题

Ich möchte hier noch ein Hilfsmittel erwähnen, das ebenfalls zur