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Vorrichtung zum Darstellen von ohne Betrachtungahilfe beobachtbaren
Stereobildern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Gattungsteiles
des Patentanspruchs 1.
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Zum Darstellen von Stereo-Bildern bzw. Stereokinobildern, die ohne
Betrachtungshilfe beobachtet werden können, sind zahlreiche Methoden vorgeschlagen
worden. Ein bekanntes solches System, bei welchem ein Stereobildpaar auf einen winkelmäßig
selektierenden Raster projiziert wird, hat dabei den Nachteil, daß das orthoskopische
Stereobild nur von diskreten Orten des Auditoriums aus gesehen werden kann und dazu
noch unter Beibehaltung einer bestimmten Kopfhaltung.
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Dieser Nachteil ist bei den bekannten Stereo-Postkarten (Xographie)
vermieden. Sie erzeugen den Stereoeffekt ebenfalls mit Hilfe der selektiven Bildwirkung
eines Linsenrasters; jedoch wird nicht lediglich ein Stereobildpaar verwendet, sondern
der Raumeindruck von einer ganzen Reihe von Stereo-Teilbilden hervorgerufen. Dadurch
kann das Bild von verschiedenen Bildpunkten aus beobachtet werden; solange in
jedes
Auge eines von zwei stereoskopisch zueinander konjugierten Bildern fällt, bleibt
der Stereo-Eindruck auch bei einem Bewegen des Kopfes erhalten.
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Die Anwendung dieser xographischen Prinzips auf Kinofilm trifft insofern
auf Schwierigkeiten, als zur Darstellung eines Mehrkanalbildes ebensoviele Kinoprojektoren
wie Kanäle benötigt werden, von denen jeder sein Bild mit äußerster Genauigkeit
auf den Raster projizieren müsste.
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Es ist ferner eine Vorrichtung vorgeschlagen worden zur linsenraster-parallaxographischen
Darstellung bewegter Farbbilder unter sequentieller Aufzeichnung mehrerer Stereokanäle
mit Hilfe von richtungs- und intensitätsgesteuerten Laserstrahlen auf eine Projektionsfläche.
Bei dieser Kino-Parallaxographie werden die das Stereobild aufbauenden Stereokanäle
zeitlich sequentiell von einem nach Intensität und Richtung gesteuerten Laserstrahl
auf eine in der Fokalebene des Linsenrasters stehende Streuscheibe aufgezeichnet.
In diesem Zusammenhang angegebene Anordnungen zur Gewinnung der Steuer signale für
den projizierenden Laserstrahl und zu dessen Führung über die Projektionsfläche
sind verhältnismäßig aufwendig und kompliziert; sie haben aber die Anregung gegeben,
das vorgeschlagene Prinzip gerade für die Herstellung von Amateurkopien mit Stereoeffekt
anzuwenden, weil hierbei sowohl ein echter als auch ein Pseudo-Stereoeffekt erzielbar
ist.
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Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung mit den
Merkmalen des Gattungsteiles des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß die in seinem
Kennzeichnungsteil aufgeführten Maßnahmen getroffen sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Darstellen von ohne Betrachtungshilfe
beobachtbaren Stereobildern stellt eine sehr einfache, mit konstruktiv wenig aufwendigen
Mitteln zu verwirklichende und funktionssichere Vorrichtung dar, die gerade für
das Herstellen von Amateurbildern mit Stereoeffekt gut verwendbar ist. Voraussetzung
für die Verwirklichung dieser Vorrichtung ist die Tatsache, daß zur Erzielung eines
echten Stereoeffekt mit einer Mehrzahl von Parallaxen eine entsprechende Anzahl
von aus verschiedenen Standpunkten aufgenommenen Bildern der darzustellenden Szene
zur Verfügung steht.
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Zur Herstellung der Kopie werden diese Mehrzahl von Negativen nacheinander
- oder in einer aufwendigeren, aber schneller arbeitenden Apperatur gleichzeitig
- abgetastet. Die hierbei erhaltenen Bildsignale - bei Farbnegativen handelt es
sich um Farbsignal-Tripel - werden nach einem Teilmerkmal der Erfindung einem vorzugsweise
als Magnetplatte ausgebildeten Speicher zugeführt, der aus einer Mehrzahl von n
Bildspeichern besteht, wobei die Anzahl n der Bildspeicher sich nach der Anzahl
der für die darzustellende Szene aufgenommenen Teilnegative richtet. Zur Aufzeichnung
der Parallaxographie durch die Einwirkung eines bildmäßig gesteuerten und zeilenweise
abgelenkten Laserstrahl-Tripels auf Color-Fotopapier werden für jeden Bildpunkt
i in Aufeinanderfolge die Signale dieses Bildpunktes 1 aus den Bildspeichern 1,
2... n entsprechenden Modulatoren zugeführt. Dadurch entsteht eine Ineinanderschachtelung
der n Parallaxenbilder. Nach dem Entwickeln wird die Colorkopie mit einem Zylinderlinsenraster
kaschiert, welches dabei in eine solche Position gebracht wird, das unter jeder
Zylinderlinse die n Teilbildpunkte des i-ten, des (i + k)-ten, des (i + 2k)-ten
... usw. Bildpunktes zu liegen kommen, wobei k die Anzahl der Bildpunkte für jede
Schreibzeile ist. Die hintere Fokalebene des Linsenrasters fällt mit dessen Planfläche
zusammen, mit der er auf das Colorfotopapier kaschiert ist.
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Das von jedem Teilbild remittierte Lichtbündel verläßt daher das Zylinderlinsenelement
als kollimiertes Parallellichtbündel unter einem Winkel, welcher der Lage des Teilbildpunktes
i innerhalb der Gesamtheit der Teilnegative (1... n) entspricht und der gleich demjenigen
Winkel ist, unter dem der ihm zugeordnete Objektpunkt der parallaxographierten Szene
von einem bestimmten Betrachterstandpunkt aus gesehen wird.
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Aus der Gesamtheit aller die Parallaxographie verlassenden Lichtbündel
fallen in das Auge des Betrachters immer Lichtbündel, die von nicht homologen Teilbildpunkten
ausgehen.
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Das linke Auge sieht also insgesamt ein anderes Parallaxenbild als
das rechte, so daß eine Raumwahrnehmung wirklich zustande kommt, die außerdem parallaktisch
variiert, wenn der Betrachter den Kopf oder auch die Parallaxographie bewegt.
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Ein Pseudo-Stereoeffekt liegt dann vor, wenn das Bild zwar an sich
eben ist, aber hinter der Papierebene zu liegen scheint. Zu seiner Erzeugung ist
nur ein einzelnes Negativ erforderlich. Es wird, soll die Parallaxographie n verschieden
Parallaxen umfassen, n mal jeweils unter Versetzung um den n-ten Teil der beabsichtigten
Gesamtparallaxe Bildpunkt mäßig verschachtelt aufgeschrieben und nach dem Entwickeln
in vorstehend dargelegter Weise mit einem Zylinderlinsenraster kaschiert.
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Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen
stellen dar: Fig. 1 Die Linsenraster-parallaxographische Darbietung eines Bildpunktes
über drei Stereokanäle,
Fig. 2 im Grundprinzip ein Ausführungsbeispiel
einer Anordnung zum Gewinnen der Steuersignale für den Laserstrahl bei der Wiedergabe
eines Stereobildes, Fig. 3 die parallaxographische Schachtelung der Bildteile bezogen
auf den Linsenraster.
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Fig. 1 macht deutlich, wie der Begriff des bildpunktmäßig verschachtelten
Aufschreibens, beispielsweise über drei Stereokanäle 1, 2 und 3 zu verstehen ist.
Die drei Stereokanäle des Bildes sind ineinander geschachtelt in der Fokalebene
eines aus mehreren Zylinderlinsen ZL bestehenden Zylinderlinsenrasters angebracht.
Infolgedessen liegen die zu einem Kanal gehörenden, homologen Bildelemente um einen
jeweils gleichen Betrag außerhalb der optischen Achse jeder Zylinderlinse, so daß
das die Zylinderlinse verlassende, annähernd parallele Lichtbündel in jedem Kanal
einen bestimmten Winkel zur Bildnormalen einnimmt.
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Bei der in Fig. 2 in einfacher Grundform dargestellten Ausführ ungs
form einer Anordnung zur Gewinnung der Steuersignale für den Laserstrahl hinsichtlich
seiner Intensität und seiner Richtung für seine Führung über die Projektionsfläche
P sind drei verschiedenfarbige Laser oder ein einziger, mehrere Wellenlängen emittierender
Laser verwendet. Die verschiedenfarbigen Parallelstrahibündel L1, L2, L3 sind mit
Hilfe von dichroitischen Spiegeln Spl, Sp2, Sp3 in je zwei ungleiche Anteile aufgeteilt.
Die schwächeren Teile werden als Lese- bzw. Abtaststrahlen Lel, Le2, Le 3 verwendet,
während die wesentlich stärkeren die eigentlichen Projektionsstrahlen P1, P2, P3
bilden. Die Lesestrahlen vereinigen sich zu einem gemeinsamen weißen Lesestrahl
Lew, der über einen Spiegel Sp4 umgelenkt auf ein Spiegelrad SpR fällt und von diesem
in der Zeichenebene um einen bestimmten Winkel zeitlich periodisch abgelenkt wird.
Dieser
abtastende Lesestrahl trifft auf den Film F, der in zeichnerisch
nicht dargestellter Weise senkrecht zur Zeichenebene kontinuierlich bewegt wird.
Der Film enthält die zum Aufbau des Stereo-Bildes erforderliche Anzahl an Stereo-Teilbildern
bereits in parallaxographisch verschachtelter Form. Hinter dem Film ist der Laserstrahl
bildmäßig moduliert; er wird durch dichroitischen Spiegel Sp5, Sp6, 5p7 wieder in
seine Farben zerlegt und fällt auf farbselektive Fotoempfänger Pel, Pe2, Pe3 Die
von den Fotozellen abgegebenen elektrischen Signale steuern, ggf. verstärkt über
eine Verstärkereinheit VE elektrooptische Steuerelemente (beispielsweise Kristall)
K1, K2, K3, welche die Intensität der Projektionsstrahlen P1, P2, P3 nach Maßgabe
der Transparenz des Filmes modulieren.
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Über dichroitische Spiegel Sp8, Spg, Sp10 werden die drei Projektionsstrahlen
Pl, P2, P3 zu einem einzigen weißen Projektionsstrahl Pw zusammengefügt, der von
dem Spiegelrad SpR in der Zeichenebene horizontal und von einem Schwingspiegel SS
in vertikaler Richtung abgelenkt wird. Der in dieser Weise ausgelenkte Projektionsstrahl
Pw schreibt ein vergrößertes Bild des auf dem Film vorhandenen parallaxographisch
verschachtelten Stereobildkomplexes, welcher über den vor der Projektionsfläche
P liegenden Linsenraster LR als räumliches Bild betrachtet werden kann. In Ausgestaltung
der vorbeschriebenen Vorrichtung ist es auch möglich, daß parallaxe-selektierendes
Element einer sogen. holographischen Projektionsschirm nach Gabor zu verwenden,
wie er in der Zeitschrift Optica Acta 1969, VOL 16, Nr. 4, 519 bis 533 beschrieben
ist. Im Falle des Projizierens des Stereobildes auf einen großflächigen Schirm können
auch mehrere
Laser-Schreibeinheiten verwendet werden, deren intensitäts-
und richtungsgesteuerte Projektionsstrahlen zur Erzeugung des Stereobildes auf dem
Projektionsschirm zusammenarbeiten.
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Bei der vorstehend als Ausführungsbeispiel beschriebenen Anordnung
zur Gewinnung der Steuersignale für den schreibenden Laserstrahl ist die Bildinformation
auf einem Farbfilm als Speicher vorhanden. Dementsprechend wird auch bei der Primäraufnahme
zweckmäßig Farbfilm in so vielen Aufnahmekameras verwendet werden, wie Stereokanäle
vorgesehen sind.
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Die Ineinanderschachtelung ist in Fig. 3 ist an einem Beispiel mit
fünf Kanälen angedeutet. Wird dieser Farbfilm wie beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2, mit einem dreifarbigen Laserstrahl abgetastet und das aus diesem Abtastvorgang
gewonnene dreifache Signal (Signal-Tripel) zur Intensitätsmodulation eines dreifarbigen
Projektions-Laserstrahls verwendet, so erhält man eine vergrößerte Projektion des
Bildes (f gemäß Fig. 3), wie es über den Linsenraster LR als dreidimensionales Bild
beobachtbar ist. Die fünf Perspektiven a ... e von einem aus zehn Bildpunkten (Fig.
3g) bestehenden Detail werden gerastert, wobei der Raster jedesman um 1/5 der Bildpunktabmessung
verschoben wird. Die Ineinanderschachtelung ergibt die Parallaxographie (Fig. 3).
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Mittel zum Aufnehmen von Bildinformationen können an Stelle von einzelnen
Kinokameras Farbfernsehkameras sein oder eine entsprechende Anzahl von Farbaufnahmeröhren,
die beispielsweise in einem Gehäuse mit einer entsprechenden Anzahl von Objektiven
zu einer Aufnahmeeinheit zusammengefaßt sind. Die von den einzelnen Fernsehaufnahmeröhren
gelieferten Signale werden nach Art des bekannten Multiplexverfahrens mit Hilfe
eines elektronischen Schalters ineinander geschachtelt und gemeinsam mit Hilfe eines
richtungs- und intensitätsgesteuerten
Laserstrahles oder auch
mit Hilfe eines Elektronenstrahls auf einen fotografischen Schwarz-Weiß-Film aufgezeichnet.
Auch die Aufzeichnung auf Magnetband ist möglich.
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Dieser Film wird sodann in einer Anordnung, wie sie vorstehend an
Figur 2 erläutert ist, abgetastet, wobei allerdings das Signal für die Aussteuerung
der drei verschiedenen Laserstrahlen fernsehmäßig gewonnen werden muß.
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