DE1572606C3 - Method and device for producing multiple parallax images with the aid of holography - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vielfachparallaxbildern mit Hilfe der Holographie, bei dem von einem mit inkohärentem Licht beleuchteten Objekt von rasterförmig angeordneten Standpunkten aus photographische Einzelaufnahmen mit unterschiedlichen Parallaxen gemacht werden, diese Einzelbilder dann mit kohärentem Licht auf lichtempfindlichem Material als Teilhologramme gespeichert werden, und zur Rekonstruktion des Vielfachparallaxbildes aus den Teilhologrammen die Teilhologramme dem Aufnahmeraster entsprechend angeordnet werden. Ferner betrifft die Erfindung Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing multiple parallax images with the aid of holography, in which individual photographs with different parallaxes are made from an object illuminated with incoherent light from points of view arranged in a grid shape, these individual images are then stored with coherent light on light-sensitive material as partial holograms, and to reconstruct the multiple parallax image from the partial holograms, the partial holograms are arranged in accordance with the recording grid. The invention also relates to devices for carrying out the method.

Vor der Erfindung der Holographie konnten räumliche Bilder nur so erhalten werden, daß für eineBefore the invention of holography, spatial images could only be obtained in such a way that for one

begrenzte Anzahl Betrachtungsrichtungen photographische Aufnahmen hergestellt wurden, die dann paarweise dem rechten bzw. linken Auge des Betrachters dargeboten wurden.limited number of viewing directions photographic Recordings were made, which are then paired to the right and left eye of the viewer were presented.

Eine vollkommen kontinuierliche Veränderung der Parallaxe wurde erst durch die Aufzeichnung und Rekonstruktion vollständiger Wellenfronten mittels holographischer Technik mögliph. Das Prinzip der Holographie und die verschiedenen technischen Ausführungsformen der Hologramme (Fresnel-, Fraunhofer-, Bragg-Ljppmann-Hologramme, Amplituden- und Phasenhologramme) können als bekannter Stand der Technik vorausgesetzt werden.A completely continuous change in the Parallax only became apparent through the recording and reconstruction of complete wavefronts using holographic technology possible The principle of holography and the various technical embodiments the holograms (Fresnel, Fraunhofer, Bragg-Ljppmann holograms, amplitude and Phase holograms) can be assumed to be known state of the art.

Da die Aufzeichnung des von dem Objekt ausgehenden Wellenfeldes in Form von Interferenz zwischen dem Objektfeld und einem vorgegebenen Referenzfeld erfolgt, muß diese Bestrahlungsstärkeverteilung in der Fläche des lichtempfindlichen Materials während der Dauer der Belichtung ortsfest sein, außerdem muß auch bei größeren optischen Weglängenunterschieden zwisehen Objekt- und Referenzwelle eine für Interferenz ausreichende Kohärenz gewährleistet sein. Diese Anforderungen werden nur von der monochromatischen Strahlung gewisser Laser erfüllt. Jedoch reichen die Kohärenz und Leistungsabgabe bekannter Laser nicht aus, um größere Objekte, z. B. Häuser oder Landschaften, zur Herstellung von Hologrammen mit vertretbarer Belichtungszeit auszuleuchten. Die direkte holographische Aufzeichnung von Szenen in natürlicher Beleuchtung oder mit im Bild sichtbaren Lichtquellen ist nach dem physikalischen Prinzip der Holographie unmöglich.Since the recording of the wave field emanating from the object in the form of interference between the object field and a predetermined reference field takes place, this radiation intensity distribution must be in the Surface of the photosensitive material must be stationary during the duration of the exposure, moreover, must also with larger optical path length differences between the object and reference waves one for interference sufficient coherence must be ensured. These requirements are only met by the monochromatic Radiation from certain lasers met. However, the coherence and power output of known lasers are sufficient not suitable for larger objects, e.g. B. houses or landscapes, for the production of holograms with illuminate reasonable exposure time. The direct holographic recording of scenes in a natural way Illumination or with light sources visible in the picture is based on the physical principle of holography impossible.

In der herkömmlichen Photographic hat es nicht an Versuchen gefehlt, dem Betrachter mehr Freiheit zur Erfassung eines räumlichen Bildeindrucks zu geben als dies mit den starren Bildpaaren der gewöhnlichen Stereophotographie möglich war. Erweiterungen auf mehr Betrachtungsrichtungen als zwei wurden bekannt als Multiparallax-Stereogramme oder die Integralphotographie von G. L i ρ ρ m a η η 1908.In conventional photography there has been no shortage of attempts to give the viewer more freedom To capture a spatial image impression than with the rigid image pairs of the usual Stereo photography was possible. Extensions to more viewing directions than two became known as multiparallax stereograms or the integral photograph by G. L i ρ ρ m a η η 1908.

Gemeinsam für alle diese Verfahren ist, daß für die Wiedergabe jeder einzelnen Parallaxe ein eigenes optisches System notwendig ist, was insbesondere einer Vervielfältigung große Hindernisse entgegensetzt. Bei der Integralphotographie werden Hunderte oder Tausende von Einzelbildern mit Hilfe von rasterförmig angeordneten kleinen Linsen erzeugt; die Anordnung heißt Linsenraster oder nach der amerikanischen Bezeichnung Fliegenaugenoptik, die Anordnung der Einzelbilder Integramm.What all these methods have in common is that each individual parallax has its own for the reproduction Optical system is necessary, which in particular poses great obstacles to reproduction. at In integral photography, hundreds or thousands of individual images are rasterized with the help of arranged small lenses generated; the arrangement is called lenticular or after the American Designation fly eye optics, the arrangement of the individual images Integramm.

Es ist ein Verfahren bekanntgeworden (R. V. Pole, Appl. Phys. Lett 10,1967,20), bei dem Hologramme von inkohärent beleuchteten Gegenständen auf folgende Weise hergestellt werden: Mit einer Fliegenaugenoptik aufgenommene Vielfachparallaxbilder werden nach der (Umkehr-)Entwicklung mit der gleichen Linsenanordnung mit kohärentem Licht projiziert und dabei in im übrigen an sich bekannter Technik unter Zuhilfenahme eines kohärenten Referenzfeldes in einer Ebene zwischen Linsenaugenoptik und den reellen Bildern des Gegenstandes in Form eines Hologrammes aufgezeichnet Durch den holographischen Schritt wird gegenüber der Integralphotographie in erster Linie zweierlei gewonnen: Man kann ein mit bloßem Auge betrachtbares virtuelles Bild erzeugen, wozu sonst eine optische Umkopie mit einer zweiten, spiegelbildlich identischen Fliegenaugenoptik nötig ist Und, beliebig viele Hologramme können auf diese Weise von demselben Integramm hergestellt und — je nach holographischer Technik mit Laserlicht oder anderem Licht — jedes für sich betrachtet werden ohne Zuhilfenahme der teuren Fliegenaugenoptik.A method has become known (R.V. Pole, Appl. Phys. Lett 10.1967, 20) in which holograms from incoherently illuminated objects can be produced in the following way: With fly-eye optics Recorded multiple parallax images are after (reverse) development with the same lens arrangement projected with coherent light and with the help of otherwise known technology a coherent reference field in a plane between the lens optics and the real images of the Object recorded in the form of a hologram. The holographic step is opposite Integral photography has gained two things in the first place: One can see something that can be seen with the naked eye Create a virtual image, which would otherwise be an optical copy with a second, mirror-inverted, identical one Fly-eye optics are necessary And, any number of holograms can be of the same in this way Integram produced and - depending on the holographic technology with laser light or other light - each for can be viewed without the aid of the expensive fly-eye optics.

Abgesehen von diesen Vorteilen hat das Verfahren, das kein echtes Hologramm des Objektwellenfeldes sondern nur eine holographische Kopie des Integramms erzeugt, sämtliche Nachteile der Integralphotographie unverändert beibehalten: Auch wenn die Linsen der Fliegenaugenoptik in dichtest möglicher Packung angeordnet werden, können die Eintrittspupillen nicht nahtlos aneinander angrenzen; die ungenutzten Zwischenräume führen dazu, daß das Bild wie hinter einem Sieb gesehen wird. Die am schwersten wiegende Begrenzung besteht jedoch darin, daß die Abmessungen für jedes einzelne Bild im Integramm nicht größer sein können als die Abstände zwischen den optischen Achsen benachbarter Linsen. Dieser Zusammenhang hat mindestens drei nachteilige Konsequenzen: Wegen des toten Raumes zwischen den Linsen sollten die Abstände im Linsenraster kleiner als der Durchmesser der Augenpupille sein, also höchstens einige mm; damit ist die Bildqualität begrenzt durch ein Bildformat von wenigen mm². Der Zusammenhang bedingt weiterhin, daß das Öffnungsverhältnis der Einzellinse und der Gesichtsfeldwinkel der Elementarkamera von etwa gleicher Größe sein müssen: Gibt man z. B. der Linse ein Öffnungsverhältnis f: 2, kann der Gesichtsfeldwinkel nicht größer als 28° werden. Ein derartig eingeengtes Gesichtsfeld ist recht uninteressant für Abbildung mit räumlichem Effekt. Schließlich sieht man hieraus, daß sehr große Öffnungsverhältnisse gefordert werden müssen, bei denen gute Bildqualität nur mit komplizierten optischen Systemen (typisch 4 bis 7 Linsen) erreicht werden kann. Dies ist weder technisch noch wirtschaftlich sinnvoll, da mehr als 10 absolut identische Objektive pro cm² Fensterfläche im Linsenraster benötigt werden.Apart from these advantages, the process, which does not produce a real hologram of the object wave field but only a holographic copy of the integram, has retained all the disadvantages of integral photography unchanged: Even if the lenses of the fly's eye optics are arranged in the closest possible packing, the entrance pupils cannot seamlessly adjoin one another ; the unused spaces mean that the picture is seen as if behind a sieve. The most severe limitation, however, is that the dimensions for each individual image in the integram cannot be greater than the distances between the optical axes of adjacent lenses. This relationship has at least three disadvantageous consequences: Because of the dead space between the lenses, the distances in the lens grid should be smaller than the diameter of the eye pupil, i.e. a few mm at most; The image quality is thus limited by an image format of a few mm ² . The relationship also requires that the aperture ratio of the individual lens and the field angle of the elementary camera must be of approximately the same size. For example, if the lens has an aperture ratio f: 2, the field of view angle cannot be greater than 28 °. Such a narrowed field of view is quite uninteresting for imaging with a spatial effect. Finally, one can see from this that very large aperture ratios must be required, in which good image quality can only be achieved with complicated optical systems (typically 4 to 7 lenses). This is neither technically nor economically sensible, since more than 10 absolutely identical lenses ^{are required per cm 2 of} window area in the lens grid.

Darüber hinaus ist die Integralphotographie ein sehr starres Abbildungsverfahren, es bestehen sehr geringe Möglichkeiten, Abbildungsmaßstab, Perspektive, Tiefenschärfe u. ä. zu beeinflussen. Da die Verbindungslinie zwischen den Augen im allgemeinen horizontal liegt, könnte vielfach auf die Wiedergabe der vertikalen Parallaxen verzichtet werden. Diese außerordentliche Vereinfachung ist bei der Fliegenaugenoptik nicht möglich.In addition, integral photography is a very rigid imaging process; there are very few Opportunities to influence the image scale, perspective, depth of field and the like. Because the connecting line lying between the eyes generally horizontally, could in many ways affect the reproduction of the vertical Parallaxes are dispensed with. This extraordinary simplification is not in the fly eye optics possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das flexibel ist, und bei dem keine zwangsläufige Kopplung zwischen Gesichtsfeldwinkel und Öffnungsverhältnis der Einzellinse besteht.The object of the present invention is to provide a method of the type mentioned at the outset which is flexible, and in which there is no inevitable coupling between the angle of the field of view and the aperture ratio of the single lens.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention characterized in claim 1.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden u. a. folgende Vorteile erzielt: Im Aufnahmeverfahren sind die Teilaufnahmen in bezug auf Bildformat, Brennweite, Bildwinkel usw. keinerlei Beschränkungen unterworfen. Im Wiedergabeverfahren werden die Vorzüge der Holographie ausgenützt, daß zeitlich nacheinander holographisch gespeicherte Wellenfelder gleichzeitig rekonstruiert werden können und daß dem Aufnahmemedium durch holographische Aufzeichnung auch die Funktionen von einem oder mehreren Abbildungssystemen auferlegt werden können: Beim Verfahrensschritt der Übertragung der Teilbilder auf Hologramme kann durch Wahl der Technik und Geometrie bestimmt werden, daß Aperturen als virtuelle oder reelle Bilder frei im Raum rekonstruiert werden und ohne Behinde-The method according to the invention provides, inter alia. The following advantages are achieved: In the admission process the partial recordings are not subject to any restrictions in terms of image format, focal length, angle of view, etc. In the reproduction process, the advantages of holography are used, one after the other Holographically stored wave fields can be reconstructed simultaneously and that the recording medium by holographic recording also the functions of one or more imaging systems can be imposed: In the process step of the transfer of the partial images on holograms can through choice of technique and geometry, the apertures can be determined as virtual or real images can be reconstructed freely in the room and

rung durch Glas und Mechanik lückenlos dicht oder sogar überlappend angeordnet erscheinen, daß virtuelle öder reelle Bilder^; in beliebiger, von der Aufzeichnungsebene verschiedener Fläche erzeugt werden. .tion through glass and mechanics appear to be seamlessly dense or even overlapping, so that virtual or real images ^; can be generated in any area different from the recording plane. .

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des in Anspruch 1 beschriebenen Verfahrens ergeben sich aus den LJnteransprüchen. Im folgenden werden'Ausführungsbeispiele anhand von Figuren erläutert Es zeigt ; ,^;: Advantageous embodiments of the invention and a device for carrying out the method described in claim 1 emerge from the subclaims. In the following, exemplary embodiments are explained with reference to figures. , ^;:

Fi g. 1 eine Prinzipskizze für das Aufnahmeverfahren,Fi g. 1 a schematic diagram for the admission procedure,

F i g. 2 eine Anordnung zur Übertragung der Teilaufnahmen auf ein Hologramm (ein Reflexionshologramm als Beispiel),F i g. 2 an arrangement for the transmission of the partial recordings on a hologram (a reflection hologram as an example),

Fig.3 eine Anordnung zur Rekonstruktion eines Hologramms (ein Transmissionshologramm als Beispiel). 3 shows an arrangement for reconstructing a hologram (a transmission hologram as an example).

In Fig. 1 ist von einer beliebig großen Szene, z. B. einem Haus an einer Straße mit einem Kraftfahrzeug, eine Aufnahmeeinrichtung 1 angeordnet, die aus zwei Stativen 2 und 3, auf denen eine Verschiebeeinrichtung 4 ruht, sowie einer Kamera 5 auf einem in seiner Höhe einstellbaren Ständer 6 besteht Vor der Kamera 5, die in bekannter Technik ausgeführt sein kann, ist ein FensterIn Fig. 1 is of an arbitrarily large scene, z. B. a house on a street with a motor vehicle, a recording device 1 is arranged, which consists of two Tripods 2 and 3, on which a displacement device 4 rests, and a camera 5 on one in its height adjustable stand 6 is in front of the camera 5, which can be made in known technology, is a window

7 angedeutet, das durch ein im folgenden als Raster bezeichnetes Netz von Koordinatenlinien in Abschnitte7 indicated by a network of coordinate lines, referred to below as a grid, in sections

8 aufgeteilt ist, die rechteckig und höher als breit sind. Dieses Fenster 7, das bei der Aufnahme nicht gebraucht wird und nur zum besseren Verständnis der Aufnahmetechnik dargestellt ist, soll das für einen Betrachter der Aufnahme mögliche Einblicksfeld begrenzen. Die Kamera 5 trägt in einer geeigneten Ebene des Strahlenganges eine Aperturblende, deren öffnung in den Abmessungen den Feldern 8, die jedoch auch kleiner oder größer sein kann, entspricht Durch Verschieben des Ständers 6 auf der Verschiebeeinrichtung 4 und durch Verändern der Höhe des Ständers 6 wird nun von jedem Feld des Rasters eine Aufnahme in herkömmlicher Weise gemacht8, which are rectangular and taller than wide. This window 7, which is not needed for the recording and only for a better understanding of the recording technique is shown is intended to limit the field of view possible for a viewer of the recording. the Camera 5 has an aperture diaphragm in a suitable plane of the beam path, the opening of which in the dimensions of the fields 8, which, however, can also be smaller or larger, corresponds to Moving the stand 6 on the displacement device 4 and by changing the height of the stand 6 a picture is now taken in the conventional manner of each field of the grid

Die Rasterschrittweiten richten sich nach den Bildgüteansprüchen. Je feiner die Abstufung ist, desto kontinuierlicher ist der Raumeindruck bei einer Veränderung des Betrachtungsstandpunktes bei Betrachtung des rekonstruierten Bildes. Generell soll die Rasterschrittweite so klein gewählt werden, daß beim Übergang von einer auf die benachbarte Aufnahme in der Reproduktion gerade keine Parallaxe mehr visuell feststellbar ist. Das ist z. B. bei Landschaftsaufnahmen bei einer Schrittweite von ca. 10 mm der Fall. Dagegen muß bei näher liegenden Objekten mit großer Raumtiefe die Schrittweite kleiner gewählt werden. Eine Unscharfe aufgrund von Verwaschungen bei den weniger häufig vorkommenden horizontalen Linien ist meist geringer störend, so daß man zur Verminderung der Zahl der Einzelaufnahmen die Rasterschrittweite in der Vertikalen größer als in der Horizontalen wählen kann, wie in der Skizze angedeutet, es kann u. U. auf die vertikale Parallaxe auch ganz verzichtet werden. Der Panoramaeffekt ist jedoch bei großem horizontalen Bildwinkel eindrucksvoller, so daß man das Bildfenster 7 breiter als hoch wählen sollte.The grid increments are based on the image quality requirements. The finer the gradation, the more The spatial impression is more continuous with a change in the viewing point of view of the reconstructed image. In general, the grid step size should be chosen so small that the Transition from one to the adjacent recording in the reproduction no more parallax visually is detectable. This is e.g. B. the case with landscape shots with a step size of approx. 10 mm. On the other hand the step size must be selected smaller for closer objects with great spatial depth. There is blurring due to blurring in the less common horizontal lines usually less disturbing, so that to reduce the number of individual shots, the grid increment in the vertical can choose larger than the horizontal, as indicated in the sketch, it may possibly affect the vertical parallax can also be dispensed with entirely. The panorama effect, however, is at large horizontal The angle of view is more impressive, so that the image window 7 should be selected to be wider than it is high.

Das Objekt soll so viel Tiefe haben, daß bei der Betrachtung über den Augenabstand oder über die Breite bzw. Höhe des Hologramms die Parallaxe erkennbarist.The object should have so much depth that when viewed over the eye relief or over the Width or height of the hologram the parallax can be seen.

Die Entfernungseinstellung erfolgt zweckmäßigerweise nach den bekannten Tiefenschärfeüberlegungen. Die Objektivbrennweite und das Filmformdt können nach Gesichtsfeldwinkeln und technischer Handlichkeit gewählt werden. ·;-..? ^-,a-y^ä: Ίηί^.ί-, ■;»■■■■'."■ >·.·■■■.■ ■ Sofern die durch das Filmformat gegebene Einrahmung des Gesichtsfeldes im Hologrammbild deutlich sichtbar ist, muß durch die in der klassischen Stereofotografie üblichen Methoden für eine Deckung der Rahmen in den verschiedenen Bildern gesorgt werden. Dies kann z. B. durch eine Bildfeldmaske oder durch Führung der Aperturblende auf einer Kugelfläche um den Aufnahmegegenstand oder durch Helligkeitsab-The distance setting is expediently carried out according to the known depth of field considerations. The lens focal length and the film shape can be selected according to the angle of the field of view and technical handiness . ·; - ..? ^ -, ay ^ ä: Ίηί ^ .ί-, ■; »■■■■ '." ■ > ·. · ■■■. ■ ■ If the frame of the field of view given by the film format is clearly visible in the hologram image, must the usual methods in classic stereo photography ensure that the frames in the various images are covered.

ie fall zum Rand hin m der Kopie geschehen;-^ ^!--;^;iJ^;' Die Abtastung der einzelnen Felder des Rastersfall to the edge of the copy; - ^ ^! -; ^{; iJ} ^; ' The scanning of the individual fields of the grid

erfolgt bei der Einrichtung nach F i g. 1 zeitlich nacheinander. Bei zeitlich veränderlichen Objekten soll jedoch die Veränderung des Objektes zwischen dem Aufnehmen zweier Teilaufnahmen im Bereich eines Augenabstandes noch nicht auffallen. Hierzu kann entweder eine Kamera mit schneller Bildfolge verschoben werden oder eine Batterie von Kinokameras, die in jeder Richtung um eine oder mehrere Schrittweitentakes place at the facility according to FIG. 1 one after the other. For objects that change over time, should however, the change in the object between the recording of two partial recordings in the area of one Eye relief not yet noticeable. For this purpose, either a camera with a fast sequence of images can be moved be or a battery of cinema cameras that move one or more increments in each direction

ao gegeneinander versetzt sind, so daß zur Abtastung des gesamten Bildfensters nur zwei oder entsprechend mehr Aufnahmen einer jeden Kamera erforderlich sind. Schließlich könnte die Aperturblende selbst die Abtastbewegung ausführen. Es können verschiedene Techniken des Abtastens, wie modifizierte Nipkowscheiben od. dgl. verwendet werden.ao are offset from one another, so that for scanning the entire image window, only two or correspondingly more images from each camera are required. Finally, the aperture diaphragm itself could perform the scanning movement. It can be different Scanning techniques such as modified Nipkow disks or the like are used.

Die auf die oben beschriebene Weise gewonnenen Einzelaufnahmen der Rasterfelder 8 werden in bekannter holographischer Technik wie z. B. in einer Anordnung gemäß Fig.2 zu einem Hologramm 9 vereinigt. Mit 10 ist ein Laser entsprechender Leistungsfähigkeit bezeichnet, dessen Strahl durch einen teildurchlässigen Spiegel 11 geteilt wird. Der nicht abgelenkte Teil des Strahles wird durch ein Mikroskopobjektiv 12 auf eine Lochblende, ein sogenanntes Pin-hole 13 gesammelt das eine öffnung von einigen μπι aufweist Hinter dieser Lochblende 13 ist der Laserstrahl divergent, trifft auf einen Kondensor 14 und eine Opalscheibe 15. Diese ist in nicht allzugroßer Entfernung vor dem Film mit den entwickelten Teilaufnahmen 16 angeordnet. Der Film 16 kann dabei wiederum in der Aufnahmekamera 5 oder in einer dieser Kamera in der Abbildungsgeometrie entsprechenden Kamera eingelegt sein. Vor dem Objektiv der Kamera ist die Aperturblende 17 angeordnet, die in unmittelbarer Nähe des Schichtträgers für das Hologramm 9 angeordnet ist Der Schichtträger 9 sitzt auf einer geeigneten Verschiebeanordnung 18, um eine Fortschaltung des Schichtträgers in beiden Richtungen seiner Ebene um den Abmessungen der Aperturblende 17 entsprechende Schritte zu ermöglichen. Diese Schritte entsprechen im Normalfall der Rasterteilung des Aufnahmerasters. Zur Erzielung besonderer Effekte, wie Veränderung der Perspektive und/oder der scheinbaren Objektgröße, können sie unter Anpassung der Abmessungen der Aperturblenden voneinander abweichen.The individual recordings of the grid fields 8 obtained in the manner described above are known in the art holographic technology such as B. in an arrangement according to FIG. 2 to form a hologram 9 united. 10 with a laser of corresponding performance is referred to, the beam through a partially transparent mirror 11 is shared. Not that deflected part of the beam is through a microscope lens 12 on a pinhole, a so-called Pin-hole 13 collected that has an opening of a few μm. Behind this perforated screen 13 is the Laser beam divergent, hits a condenser 14 and an opal disk 15. This is not too large Distance in front of the film with the developed partial exposures 16 arranged. The film 16 can thereby again in the recording camera 5 or in one of this camera in the imaging geometry corresponding Camera inserted. In front of the lens of the camera, the aperture diaphragm 17 is arranged, which is in the immediate vicinity Near the layer carrier for the hologram 9 is arranged. The layer carrier 9 sits on one suitable displacement arrangement 18 in order to advance the layer carrier in both directions of its Level to allow the dimensions of the aperture diaphragm 17 steps. These steps normally correspond to the grid division of the recording grid. To achieve special effects, such as changing the perspective and / or the apparent object size, they can be adjusted under adjustment the dimensions of the aperture diaphragms differ from one another.

Der von dem teildurchlässigen Spiegel 11 abgelenkte Referenzstrahl wird durch Oberflächenspiegel 19 und 20 unter einem bestimmten Winkel auf die Rückseite des Schichtträgers 9 gelenkt Ein mit in diesem Beispiel skizzierter Strahlführung erzeugtes Hologramm kann in reflektiertem Licht betrachtet werden.The reference beam deflected by the partially transparent mirror 11 is passed through surface mirrors 19 and 20 steered at a certain angle onto the back of the layer carrier 9 A with in this example The hologram generated by the sketched beam guidance can be viewed in reflected light.

Die beschriebene Art der Beleuchtung mit Objektiv 12, Blende 13, Kondensor 14 und Opalscheibe 15 bringt eine diffuse, gleichmäßige Ausleuchtung der Teilaufnah_: men 16 in der erforderlichen Größe.The type of lighting described with lens 12, diaphragm 13, condenser 14 and opal disk 15 brings a diffuse, uniform illumination of the Teilaufnah _: men 16 in the required size.

In Fig.3 ist eine prinzipielle Darstellung zurIn Fig.3 is a basic representation for

Rekonstruktion eines holografierten Bildes in Transmission gezeigt. Die Fig.3 stellt einen Vertikalschnitt durch die Betrachtungsanordnung dar. Das entwickelte Hologramm 9 steht senkrecht und wird vom Laserstrahl 21 beleuchtet. Der Einfallswinkel entspricht dem des Referenzstrahles bei der Herstellung des Hologrammes. Der Strahl ist ferner so gerichtet, daß direkt durch den Schichtträger hindurchgehende Lichtbündel nicht in das Auge 22 eines Betrachters fallen. Bei dieser Art der Rekonstruktion sieht der Betrachter ein Bild des aufgenommenen Raumes im Unendlichen, d.h. eine Akkomodation ist nicht erforderlich. Gleichzeitig lassen sich verhältnismäßig große Gesichtsfeldwinkel ausleuchten mit großer Rekonstruktionshelligkeit in der Bildmitte. Die Abbildung des Gegenstandes bei der Wiedergabe im Unendlichen wird durch das Objektiv der Kamera 5 bei der Hologrammherstellung bewirkt. Ohne dieses Objektiv würde das Bild bei der Rekonstruktion an der Stelle des Films 16 entstehen, d. h. das Auge müßte sehr stark akkommodieren.Reconstruction of a holographic image shown in transmission. 3 shows a vertical section through the viewing arrangement. The developed hologram 9 is vertical and is from the laser beam 21 illuminated. The angle of incidence corresponds to that of the reference beam during the production of the hologram. The beam is also directed in such a way that light beams passing directly through the layer support do not enter the Eye 22 fall of a beholder. With this type of reconstruction, the viewer sees an image of the recorded space in infinity, i.e. accommodation is not required. Leave at the same time illuminate relatively large angles of the field of view with high reconstruction brightness in the Center of picture. The image of the object when reproduced at infinity is made through the lens the camera 5 causes the hologram production. Without this lens, the image would be Reconstructions are made at the location of the film 16, d. H. the eye would have to accommodate very strongly.

Bei der Rekonstruktion lassen sich auch Veränderungen im scheinbaren Abstand erreichen, wenn bei der Aufnahme der Teilbilder und bei der Hologrammbelichtung Objektive unterschiedlicher Brennweite verwendet werden. Eine längere Brennweite bei der HoIogrammbelichtung rückt die Szene weiter weg.During the reconstruction, changes in the apparent distance can also be achieved if the Recording of the partial images and lenses of different focal lengths used in the hologram exposure will. A longer focal length for the HoIogram exposure moves the scene further away.

Da das Auge über eine Pupille von mehreren mm Durchmesser mittelt, ist der Anschluß der Elementaraperturen aneinander unkritisch, wenn die rekonstruierten Aperturen nicht weit von der Betrachtungsebene liegen.Since the eye averages over a pupil several mm in diameter, the elementary apertures are connected uncritical to each other if the reconstructed apertures are not far from the plane of observation lie.

Bei der Übertragung der Teilbilder auf Hologramme und auch bei der Vervielfältigung mittels holographischer Kopie ist es in bekannter holographischer Technik möglich, die rekonstruierten Bilder der Aperturen in eine zweckmäßige Lage zum Betrachter zu bringen, sie insbesondere in den Betrachtungsraum zu legen. Da die Einzelbilder zweidimensional und gegeneinander nicht starr angeordnet sind, verursacht eine möglicherweise entstehende Pseudoskopie keine Änderung in der Tiefenstaffelung des abgebildeten Gegenstandsraums, bzw. kann sie durch Umordnen der Bildfolge bei der Übertragung auf das Hologramm vermieden werden.When transferring the partial images to holograms and also when duplicating them using holographic means It is possible to copy the reconstructed images of the apertures in the known holographic technology to bring an expedient location to the viewer, in particular to place it in the viewing area. Since the Individual images are two-dimensional and are not rigidly arranged in relation to one another, possibly causing a resulting pseudoscopy no change in the depth graduation of the depicted subject area, or it can be avoided by rearranging the image sequence when transferring to the hologram.

Die Kombination der konventionellen Stereoaufnahmetechnik mit der holografischen Wiedergabetechnik bringt eine Reihe von Möglichkeiten, die jedem der beiden Verfahren für sich verschlossen sind. So können z. B. durch Übereinanderlegen und gleichzeitiges Rekonstruieren zweier Hologramme die aufgenommenen Räume unabhängig von der Größe der Gegenstände überlagert werden. Sollen sich überdeckende Gegenstände sich nicht gegenseitig durchschneiden, so kann man für die Teilaufnahmen alle in der Tricktechnik bekannten Verfahren zur Kombination von Szenen, insbesondere Maskenverfahren, anwenden und die auf diese Weise erhaltenen Trickaufnahmen als Hologramme wiedergeben. Damit ist es z. B. möglich, eine echte dreidimensionale Aussicht auf geplante, als Modell vorhandene Bauwerke im Raumbild der Landschaft zu erhalten.The combination of conventional stereo recording technology with holographic playback technology brings a number of possibilities that are closed to either of the two procedures. So can z. B. by superimposing and simultaneously reconstructing two holograms the recorded Spaces can be overlaid regardless of the size of the objects. Should overlap Objects do not cut through each other, so you can use the trick technique for the partial shots known methods for combining scenes, in particular mask methods, apply and the on play back trick recordings obtained in this way as holograms. So it is z. B. possible a real one three-dimensional view of planned structures existing as models in the spatial image of the landscape receive.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 609545/4For this purpose 2 sheets of drawings 609545/4

Claims (17)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Vielfachparallaxbildern mit Hilfe der Holographie, bei dem von einem mit inkohärentem Licht beleuchteten Objekt von rasterförmig angeordneten Standpunkten aus photographische Einzelaufnahmen mit unterschiedlichen Parallaxen gemacht werden, diese Einzelbilder dann mit kohärentem Licht auf lichtempfindlichem Material als Teilhologramme gespeichert werden und zur Rekonstruktion des Vielfachparallaxbildes aus den Teilhologrammen die Teilhologramme dem Aufnahmeraster entsprechend angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Einzelaufnahmen zeitlich nacheinander mit der gleichen Aufnahmekamera oder einer Vielzahl um ein ganzzahliges Vielfaches der Schrittweite des Aufnahmerasters gegeneinander versetzte Aufnahmekameras aufgenommen werden und daß die Speicherung der verschiedenen Einzelbilder als Teilhologramme ebenfalls zu verschiedenen Zeitpunkten vorgenommen wird.1. Process for the production of multiple parallax images with the aid of holography, in which of an object illuminated with incoherent light from a grid-like arrangement Individual photographs are made with different parallaxes, these individual images then stored as partial holograms with coherent light on photosensitive material and to reconstruct the multiple parallax image from the partial holograms, the partial holograms are arranged according to the recording grid, characterized in that that the various individual recordings are taken one after the other with the same recording camera or a multitude of an integral multiple of the increment of the recording grid Staggered recording cameras are recorded and that the storage of the different individual images as partial holograms also made at different times will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung des Einzelaufnahmeformats in wenigstens einer Richtung größer ist als die Schrittweite des Rasters in Richtung dieser Abmessung.2. The method according to claim 1, characterized in that the dimensions of the single recording format is greater in at least one direction than the pitch of the grid in the direction of this Dimension. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Raster der Einzelaufnahmen und das der Teilhologramme identisch ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the grid of the individual recordings and that the partial holograms are identical. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Perspektive und zur Erzeugung von Maßstabsveränderungen die Raster in einem von 1 :1 abweichenden Verhältnis zueinander stehen.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that to change the perspective and to generate changes in scale, the grids in a ratio other than 1: 1 to stand by each other. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahme der Teilhologramme zur Erzielung scheinbarer Abstandsveränderung bei gleichbleibender Perspektive Objektive benutzt werden, die in ihrer Brennweite von den bei den Einzelaufnahmen benutzten Objektiven abweichen.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the recording the partial holograms to achieve an apparent change in distance with a constant perspective Lenses are used that differ in their focal length from those used for individual shots used lenses differ. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelaufnahmen das Raster wenigstens lückenlos ausfüllen. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the individual recordings at least fill in the grid completely. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht lückenloser Bedeckung des Aufnahmerasters durch die Einzelaufnahmen die Lücken durch Teilhologramme benachbarter Einzelaufnahmen gefüllt werden.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that if not gapless Covering of the recording grid by the individual recordings, the gaps with partial holograms adjacent individual recordings are filled. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücken durch Überlagerung wenigstens der Teilhologramme, die zu den auf zwei Seiten an die Lücke angrenzenden Teilaufnahmen gehören, gefüllt werden.8. The method according to claim 7, characterized in that the gaps by superposition at least the partial holograms that correspond to the partial recordings adjoining the gap on two sides belong to be filled. 9. Verfahren nach einem der vorangehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rasterschrittweiten so klein gewählt werden, daß beim jeweiligen Aufnahmeobjekt beim Übergang von einer auf die benachbarte Teilaufnahme in der Reproduktion gerade keine Parallaxe mehr feststellbar ist.9. Method according to one of the preceding. Claims, characterized in that grid increments be chosen so small that the respective subject when transitioning from one to the adjacent partial recording in the Reproduction, no more parallax can be detected. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur bildmäßigen räumlichen Kombination mehrerer Gegen-10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the imagewise spatial combination of several opposing stände die Hologramme dieser Gegenstände übereinandergelegt und gemeinsam rekonstruiert werden. the holograms of these objects would be superimposed and reconstructed together. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einem Hologramm führenden Einzelaufnahmen zur Kombination von sichUüberdeckenden Gegenständen, die sich nicht durchschneideh.lsö]jen,' in' an 'sich bekannter Weise mittels der Maskentechnik hergestellt werden.11. The method according to claim 10, characterized in that the form a hologram leading single shots to the combination of overlapping objects that are not durchschneideh.lsö] jen, 'in a' known way can be produced by means of mask technology. 12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Hologrammträger zwei oder mehr Hologramme von verschiedenen Objekten bei jeweils verschiedenem Referenzstrahlwinkel einander inkohärent überlagert werden.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that on the Hologram carrier two or more holograms of different objects, each with a different one Reference beam angles are incoherently superimposed on one another. 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine kreuztischartige Anordnung für die Aufnahmekamera, die jeweils nach einer Aufnahme um eine der Schrittweite des Rasters entsprechende Strecke fortschaltet.13. Device for performing the method according to one of the preceding claims, characterized by a cross table-like arrangement for the recording camera, each after one Advances recording by a distance corresponding to the increment of the grid. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortschaltung des Kreuztisches mit der Filmfortschaltung gekuppelt ist.14. Apparatus according to claim 13, characterized in that the indexing of the cross table is coupled with the film advance. 15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der holographische Schichtträger (9) nach der Aperturblende (17) an dem photographischen Objektiv der Kamera (5), die der zur Herstellung der Aufnahme dienenden Kamera entspricht, angeordnet ist, und daß die als Diapositiv ausgebildete Aufnahme (16) von hinten durchleuchtet in der Filmebene der Kamera liegt15. Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the holographic layer carrier (9) after the aperture diaphragm (17) on the photographic lens of the camera (5), which the corresponding to the production of the recording serving camera, is arranged, and that as a slide formed recording (16) is transilluminated from behind in the film plane of the camera 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hologrammaufnahme im Strahlengang eines Lasers (10) hintereinander ein teildurchlässiger Spiegel (11) zum Ausspiegeln des Referenzstrahles, ein Objektiv (12) zum Sammeln des direkten Strahles auf eine sehr kleine Blende (13), ein Kondensor (14) und eine in der Nähe der zu holographierenden Einzelaufnahme (16) eine Opalscheibe (15) vorgesehen sind.16. The device according to claim 15, characterized in that for the hologram recording in Beam path of a laser (10) one behind the other a partially transparent mirror (11) for reflecting out the Reference beam, an objective (12) for collecting the direct beam onto a very small aperture (13), a condenser (14) and an opal disk in the vicinity of the individual recording (16) to be holographed (15) are provided. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der holographische Schichtträger gegenüber der Kamera um der Schrittweite des Hologrammrasters entsprechende Schritte fortschaltbar ist und die Fortschaltung mit der Fortschaltung des Films um eine Teilaufnahme gekoppelt ist.17. Device according to one of claims 14 or 15, characterized in that the holographic Layer support opposite the camera corresponding to the step size of the hologram grid Steps can be advanced and the advance with the advance of the film by one Partial recording is coupled.