DE2741047B1 - Verfahren zur photographischen Kodierung und Dekodierung - Google Patents
Verfahren zur photographischen Kodierung und DekodierungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Kamera zur photographischen Kodierung und Dekodierung graphischer Vorlagen unter Verwendung eines
Linsenrasterschirms, bei welchem die Vorlage relativ zu dem hinter dem Unsenrasterschirm angeordneten
Aufzeichnungsmaterial während der Belichtung senkrecht zur optischen Achse bewegt wird.
Ein solches Verfahren und eine mr Durchführung des
Verfahrens geeignete Vorrichtung ist aus der US-PS
39 37 565 bekannt Die mit Hilfe derartiger Verfahren
kodierten Vorlagen können nur unter Zuhilfenahme eines spezifisch bemessenen Linsenrasterschirms wieder erkennbar gemacht werden, und ohne Vorhandensein eines solchen Linsenrasterschirms oder der
Kenntnis der verschiedenen Parameter eines solchen
Linsenrasterschirms läßt sich das kodierte Bild der Vorlage nicht wieder erkennbar machen. Der Vorteil
derartiger Verfahren besteht aber darin, daß durch einen entsprechend bemessenen Unsenrasterschirm das
is KId der urpsrünglichen Vorlage deutlich und schnell
wieder sichtbar gemacht werden kann, ohne daß eine aufwendige Wiedergabevorrichtung, beispielsweise in
Form eines Bildschirms erforderlich wäre. Ein weiterer Vorteil derartiger Verfahren besteht darin, daß die
kodierten Bilder auf photographischem Wege oder auch durch Druck hergestellt und versandt werden können,
wobei die Kodierung in der Weise erfoigt, daß das kodierte Bild als solches nicht erkennbar ist, d. h. daß
man beim Betrachten des so kodierten Bildes ohne
spezifische Kenntnisse gar nicht auf den Gedanken
kommt daß es sich hier um eine verschlüsselte Information handeln kann, sondern aian wird als
unbefangener Betrachter das Bild als zufälliges Druckmuster auffassen.
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens bestand darin, daß es relativ aufwendige Apparaturen und Verschiebeeinrichtungen erforderte, so war es beispielsweise bei
dem bekannten Verfahren erforderlich, zur Aufzeichnung eines Bildes eine Relatiwerschiebung von etwa
60 cm vorzunehmen, was einen komplexen und ortsfesten Aufbau erfordert
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Kamera zu schaffen, die eine
vereinfachte Aufnahmetechnik ermöglichen und bei
kleineren Relatiwerschiebungen eine ohne Hilfsmittel
nicht erkennbare Kodierung erzeugen.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe verfahrensgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmale, während der Anspruch 5 die
Vorrichtungsmerkmale kennzeichnet durch die die
gestellte Aufgabe gelöst wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es möglich, bei einer Relativverschiebung von wenigen
Zentimetern (Verschiebung von Blendenschlitz bzw.
so Vorlage quer zur optischen Achse) eine für alle Zwecke ausreichende Kodierung zu erhalten, wobei Verzerrungen und andere Bildfehler, die von einem inkorrekten
Bewegungsvorgang herrühren und bei der Dekodierung nicht erfaßt werden können, sehr viel besser verhindert
werden können als bei dem bekannten Aufzeichnungsverfahren.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den
Ansprüchen 2 bis 4.
Durch die apparative Ausbildung gemäß Anspruch 6 wird eine weitere Kodierung des Bildes erreicht, wobei
ein vorbestimmtes Tonmuster in der kombinierten Bildebene erzeugt wird. Dieser Maskenschirm, der
gemäß Anspruch 7 als Halbtonplatte beispielsweise in
Form eines Punktrasters gemäß Anspruch 8 ausgebildet
sein kann, erzeugt eine weitere Maskierung des Bildes, die vorteilhaft ist, da Schattierung und Kontrast des
kodierten Bildes durch Benutzung des Maskenschirmes
ίο
15
20
während der Belichtung weiter vermindert werden
kann. Das Punktmuster, das durch den Halbtonschirm geliefert wird, kann dabei dem Punktmuster des Films in
spezieller Weise angepaßt werden, Auf diese Weise wird eine noch größere Verzerrung der Abbildung
erreicht, wobei es dennoch möglich bleibt, das Bild
durch Benutzung des linsenrasterschirms unverzerrt zu
betrachten.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine zur Kodierung bestimmte graphische Vorlage;
Fig.2A, 2B u. 2C schematische Grundrißansichten
der erfindungsgemäß ausgebildeten Kamera, und des Vorlagentransportes in aufeinanderfolgenden Belichtungsstellungen;
Fig.4 in größerem Maßstab eine Teilschnittansicht
eines für die Kodierung benutzten Linsenrasterschirms;
F i g. 5 eine perspektivische Darstellung des Iinsenrasterschirms
gemäß F i g. 4;
F i g. 6 das dekodierte Bild der Vorlage gemäß F i g. 1,
wie es dem Betrachter durch den Lmsenrasierschirm
gemäß F i g. 5 erscheint
F i g. 1 veranschaulicht als Abbildung einer Vorlage
den Buchstaben A Dieser Buchstabe A ist mit 14 gekennzeichnet und er kann auf einer Vorlage 10
aufgedruckt sein, die einen kontrastierenden Hintergrund
12 liefert.
Fig.2 zeigt schematisch eine Kamera 18 der
beschriebenen Bauart, weiche gemäß der Erfindung modifiziert ist Die bekannte Kamera weist ein Objektiv
20, einen Linsenrasterschirm 24 und einen Verschluß 22
zur Aufzeichnung eines Bildes auf dem Aufzeichnungsmaterial 26 auf.
Das Objektiv 20 ist in der Zeichnung der Übersichtlichkeit wegen in Gestalt einer einzigen Konvex-Konvex-Linse
dargestellt Das Objektiv 20 weist eine lichtundurchlässige Maske 28 auf, die in der Nähe der
Oberfläche der Konvex-Konvex-Linse und vorzugswei- « se auf dieser überfläche angeordnet ist Die Maske 28
definiert einen das Licht durchlassenden Blendenschlitz 30, der sich über die Oberfläche der Linse in
Horizontalrichtung erstreckt
Der Linsenrasterschirm 24 weist durchgehende parallel zueinander angeordnete zy'indrische Linsenrasterelemente
34 auf. Die Zahl der Linsenrasterelemente pro Zentimeter, die Orientierung und der Krümmungsradius
der Linsenrasterelemente ist wählbar. Jedoch müssen, wie weiter unten im einzelnen beschrieben wird,
diese Faktoren bekannt sein; denn sie sind für die Dekodierung der aufgezeichneten Abbildung kritisch.
Linsenraster anderer Konfigurationen, beispielsweise sphärische Linsenrasterelemente, können ebenfalls
benutzt werden, soweit ihre spezielle Konfiguration bekannt ist, so daß das Bild entschlüsselt werden kann.
Die zylindrischen Linsenrasterelemente sind in Vertikalrichtung senkrecht zur Richtung des Schlitzes 30 der
Maske 28 ausgerichtet Wie bekannt, wirkt ein Linsenrasterschirm dieser Form als Konvergenzlinse,
und wenn der Schirm 24 zwischen dem Objektiv 20 und dem Brennpunkt des Linsensystems angeordnet wird,
dann fokussiert das aus Objektiv 20 und Schirm 24 kombinierte System das Licht in dem neu kombinierten
Brennpunkt 36. Das Bild eines Gegenstandes, welches durch das Objektiv 20 und den Schirm 24 erzeugt wird,
wird in einer Bildebene 38 abgebildet. Wie aus den F i g. 2A, 2B und 2C ersicMlich, wird die Abbildung in
30
35
50 der Bildebene 38 fokussiert, wenn das Bild 10 vor der
Kamera in einem endlichen Abstand angeordnet wird.
Der Verschluß 22 ist vorzugsweise als Schlitzverschluß 42 ausgebildet, der einen Vorhang mit einem
Blendenschlit? 44 aufweist, der quer zur Längserstrekkung
des Schlitzes 30 des Objektivs 20, in einer Vertikalrichtung verläßt Demgemäß bewegt sich der
Schlitz horizontal über die optische Achse, und zwar
entweder direkt vor dem Objektiv 20 oder hinter demselben, wenn der Verschluß 22 durch den Verschlußantrieb
46 bewegt wird.
Das Aufzeichnungsmaterial 26 kann ein photographischer Film der Selbstentwicklerart sein. Es liegt hinter
dem Verschluß 22 in der Bildebene 38. Wenn dies der Fall ist, dann Ist die Kamera, die das Bild auf dem
Material 26 aufzeichnen soll, richtig fokussiert
Die Kamera weist Mittel auf, um die Vorlage 10 gleichzeitig mit dem Verschluß 22 relativ zu dem
Objektiv 20 zu bewegen. Eine Plattform 48, die die Vorlage 10 »ragt, ist mit einem Zahnstangengetriebe 50
versehen. Ein Motor 52, der durch ein? :·: Motorantriebsmechanismus
54 gesteuert wird, dreht ein Zahnritzel 56,
welches in die Zahnstange 50 eingreift Dadurch wird bewirkt, daß bei Drehung des Motors 52 die Vorlage 10
längs eines Pfades relativ zum Objektiv 20 bewegt wird. Der Motorantriebsmechanismus 54 ist mit dem
Verschlußantriebsmechanismus 46 synchronisiert, wie dies schematisch durch die Linie 58 angedeutet ist Es ist
zweckmäßig, daß die Vorlage 10 längs eines Pfades wandert, der sich im wesentlichen parallel zur
Längsrichtung des Objektivschlitzes 30 erstreckt, jedoch muß der Pfad nicht parallel zur Längsrichtung
des Objektivschlitzes verlaufen, und der Pfad kann gekrümmt sein oder sogar in Gegenrichtung zu dem
Verschlußschlitz verlaufen, solange die Richtung quer zur optischen Achse des Systems verläuft Die
Geschwindigkeit, mit der sich die Vorlage bewegt braucht nicht notwendigerweise proportional zu der
Geschwindigkeit zu sein, mit der sich der Verschlußschlitz 44 bewegt
Aus Fig.2A, 2B und 2C ist die Arbeitsweise der
Kamera 18 erkennbar, und zwar in aufeinanderfolgenden Schritten. Zunächst wird eine Abbildung der
Vorlage 10 auf dem Aufzeichnungsmaterial 26 in der Bildebene 38 fokussiert Dann wird der Verschlußantrieb
34 betätigt so daß der Schütz 44 des Verschlusses 22 sich in einer Richtung parallel zum Schlitz 30 des
Objektivs 20 bewegt Gleichzeitig bewegt sich auch die Vorlage 10 in einer Richtung im wesentlichen parallel zu
der Richtung, in der sich der Schlitz 44 des Verschlusses bewegt Wenn sich der Verschlußschlitz 44 horizontal
über die Verschlußebene Ober aufeinanderfolgende erste, zweite und dritte Stellungen bewegt, die in den
Fig.2\, 2B bzw. 2C dargestellt sind, dann werden
aufeinanderfolgende Abschnitte des Aufzeichnungsmaterials 26 belichtet Da das Objektiv durch einen
Horizontalschlitz definiert ist, hat die Verschlußbewegung die Wirkung girier relativ kleinen, im wesentlichen
quadratischen Öffnung, die sich über das Objektiv bewegt Infolge der Abstände zwischen den Linsenrasterelementeii
34 des Schirmes 24 und der Bewegung des Bildes während der Belichtung wird ein phctographisches
Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial 26 erzeugt, welches nicht nur eine Linsenrastergliederung
des Bildes darstellt, sondern es ist eine Abbildung, bei der jeder Punkt der Vorlage über einen Ort von
Punkten in der Bildebene versetzt ist, wodurch ein Verschlüsselungsfaktor eingeführt wird.
Das einmal belichtete lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial 26 kann dann so behandelt werden, daß
ein Schirmbildpositiv erzeugt wird. Das Positiv wird dann benutzt, um eine Druckplatte herzustellen, die
ihrerseits benutzt wird, um Blattmaterial 26' gemäß F i g. 3 zu bedrucken, wobei eine kodierte Abbildung 14'
ausgedruckt wird. Die Druckplatte kann auch von dem Negativ des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
26 hergestellt werden und es können andere Drucksysteme Verwendung finden, um Mehrfachversionen der
kodierten Abbildungen auf dem Blattmaterial auszudrucken. Wie aus Fig.3 ersichtlich, ist die so
ausgedruckte Abbildung 14' im wesentlichen nicht erkennbar und kann ohne Betrachtungshilfe nicht
identifiziert werden. Obgleich das radiale Bild nicht erkennbar ist, ergeben sich Unterschiede im Kontrast,
die das Vorhandensein einer bestimmten Abbildung vermuten lassen.
so daß es weiter erschwert wird, das verschlüsselte Bild zu entziffern, ohne den Linsenrasterschirm zu benutzen
und ohne ein Dekodierverfahren durchzuführen. Zu diesem Zweck ist ein Markenschirm 60 zwischen
Linsenrasterschirm 24 und lichtempfindlichem Aufzeichnungsmaterial 26 eingefügt. Vorzugsweise ist der
Schirm 60 auf der Hinterseite des Linsenrasters 24 festgelegt. Dieser Schirm 60 ist mit einem Punktmuster
versehen, das dem Tonmuster des Bildes entspricht, so daß das erzeugte Bild maskiert wird. Derartige Schirme
sind für Zwecke der Lithographie bei der Herstellung von Halbtonbildern aus Volltonbildern allgemein
gebräuchlich. Diese Schirme, welche in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden können, sind als
»Halbtonplatten« in Band 10 der McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, 1960, McGraw-Hill
Book Company, Inc, S. 611 und 612, bezeichnet Im typischen Fall sind die Punkte auf einer transparenten
Platte angeodnet, die eine erste Gruppe geätzter paralleler Linien besitzt, welche sich quer zu einer
zweiten Gruppe geätzter paralleler Linien erstrecken, was zu einem Punktmuster von beispielsweise 1550
Punkte pro cm2 führt Allgemein gesprochen, schattiert der Schirm 60 des verschlüsselte Bild und vermischt es
mit dem Hintergrund des Druckblattes, so daß der Schirm 60 auf dem lichtempfindlichen Element 26 in
Verbindung mit dem verschlüsselten Bild die Wirkung einer Maskierung des Bildes hat.
Wie aus F i g. 4 ersichtlich, wird zur Rekonstruktion,
d. h. zur Dekodierung der verschlüsselten Abbildung 14',
unabhängig davon, ob ein Punktschirm 60 bei der Kodierung benutzt wird oder nicht, ein transparenter
Linsenrasterschirm 24' benutzt Unter der Annahme,
daß dabei keine Vergrößerung stattfindet, und zwar
weder eine positive noch eine negative Vergrößerung des Abdrucks der verschlüsselten Abbildung gegenüber
dem photographischen Bild, hat der Schirm 24' die gleiche Gestalt wie der in der Kamera 18 benutzte
ίο Schirm 24, und zwar im Hinblick auf die Zahl der
zylindrischen Linsenrasterelemente 34' pro Zentimeter und bezüglich des Krümmungsradius der Linsenrasterelemente. Die optische Dicke des Schirms 34' ist so dick
wie der optische Abstand von der Linsenrasteroberflä
ehe des Schirms 24 nach der lichtempfindlichen
Oberfläche, auf der die photographische Abbildung hergestellt wurde.
Wie aus F i g. 5 ersichtlich, kann durch registerartiges
Λ ηίοπαη «4α»
- iivgvt - - -
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Orientierung der Linsenrasterelemente 34' gegenüber dem verschlüsselten Bild 14' wie der Schirm 24
gegenüber dem photographischen Bild, aus dem die Druckplatten hergestellt wurden, gehalten wurde, die
Abbildung 14' dekodiert werden, wie dies aus Fig.6
ersichtlich ist.
Das kodierte Bild 14' kann nicht einfach reproduziert werden. Eine solche Reproduktion erfordert nicht nur
die gkiche Kamera 18 und eine Kenntnis der
ursprünglichen Vorlage 10, sondern unter anderem muß
auch der Abstand des Bildes von der Kamera, die Lage
der Linsenrasterelemente 34 des Schirms 24 und die Länge und Pfadrichtung der Vorlüge 10 bekannt sein.
Je länger der Pfad ist, über den das Bild 10 sich
während der Belichtung bewegt, um so größer wird der
Verschlüsselungsfaktor, d. h. um so schwieriget wird es,
aus dem verschlüsselten Bild die Natur des unverschlüsselten Originalbildes zu bestimmen. Durch Verlängerung der Pfadlänge, über die die Vorlage 10 während der
Belichtung bewegt wird, erfolgt jedoch eine Verkleine
rung des Bildwinkels, & h. des Winkels relativ zur
Senkrechten zur Bildebene, in dem das Bild durch den Linsenrasterschirm 24 betrachtet werden kann. Außerdem kann das Ausmaß der Verschlüsselung durch
Auflösung des lichtempfindlichen Elementes durch die
Zahl der Linsenrasterelemente pro Zentimeter und
durch die Komplexität des Gegenstandes gesteuert werden.
Claims (8)
- Patentansprüche*J, Verfahren zur photographischen Kodierung und Pekodjerujig graphischer Vorlagen unter Verwendung eines Linsenrasterschirms, bei welchem die Vorlage relativ zu dem hinter dem Lmsenrasterschirm angeordneten Aufzeichnungsmaterial während der Belichtung senkrecht zur optischen Achse bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegenüber dem Unsenrasterschirm (24) und dem Aufzeichnungsmaterial (26) feststehendem Objektiv (20) die Vorlage (10) synchron mit einer dem Objektiv (20) zugeordneten Schlitzblende (42) bewegt wird, deren Blendenschlitz (44) parallel zu den Achsen der Linsenrasterelemente (34) liegt
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenschlitz (44) der beweglichen Schlitzblende (42) mit einem rechtwinklig hierzu am Objektiv (20) angeordneten Blendenschlitz (30) ijrj Sinne einer punktweisen Abtastung zusammenwirkt
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß zur Dekodierung des kodierten Bildes (14') der Abbildung (14) der Vorlage (10) Ober dem kodierten Bild ein Unsenrasterschirm (34') in der gleichen Orientierung wie bei der Aufnahme aufgelegt wird.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß das Objektiv (20) mit dem im vorbestimmten Abstand längs der optischen Achse angeordneten unsenrasterschirm und dem dahinter liegenden Aufzeichne^gsmaterial ortsfest angeordnet wird, und daß der Blendenblitz (44) synchron und in gleicher Rr itung quer zur optischen Achse senkrecht zu dem Objektivblendenschlitz (30) bewegt werden.
- 5. Kamera zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der Bildebene (38) des Kameraobjektivs (20) ein Unsenrasterschirm angeordnet ist, daß das Objektiv einen festen Blendenschlitz (30) aufweist, der rechtwinklig zu den Achsen der Rasterelemente des Linsenrasterschirms angeordnet ist und daß senkrecht zu dem Blendenschlitz (30) ein Blendenschlitz (44) vor dem Objektiv beweglich ist, und daß ein Vorlagenträger (48) synchron zu dem Blendenschlitz (44) parallel zu diesem beweglich ist
- 6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Maskenschirm (60) zwischen dem Linsenrasterschirra (24) und dem Aufzeichnungsmaterial (26) in der Bildebene vorgesehen ist
- 7. Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenschirm als Halbtonplatte (60) ausgebildet ist
- 8. Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbtonplatte ein Punktraster aufweist
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