CZ396698A3 - Zařízení pro stereoskopické zobrazování - Google Patents

Zařízení pro stereoskopické zobrazování Download PDF

Info

Publication number
CZ396698A3
CZ396698A3 CZ983966A CZ396698A CZ396698A3 CZ 396698 A3 CZ396698 A3 CZ 396698A3 CZ 983966 A CZ983966 A CZ 983966A CZ 396698 A CZ396698 A CZ 396698A CZ 396698 A3 CZ396698 A3 CZ 396698A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
lenticular
plane
projection
lens
images
Prior art date
Application number
CZ983966A
Other languages
English (en)
Inventor
Yevgeniy Nemirovskiy
Original Assignee
Mims Herman D.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mims Herman D. filed Critical Mims Herman D.
Publication of CZ396698A3 publication Critical patent/CZ396698A3/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00Stereoscopic photography
    • G03B35/18Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • G03B35/24Stereoscopic photography by simultaneous viewing using apertured or refractive resolving means on screens or between screen and eye
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/204Image signal generators using stereoscopic image cameras
    • H04N13/207Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor
    • H04N13/229Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/204Image signal generators using stereoscopic image cameras
    • H04N13/246Calibration of cameras
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/282Image signal generators for generating image signals corresponding to three or more geometrical viewpoints, e.g. multi-view systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/349Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/189Recording image signals; Reproducing recorded image signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/204Image signal generators using stereoscopic image cameras
    • H04N13/207Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor
    • H04N13/211Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor using temporal multiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/204Image signal generators using stereoscopic image cameras
    • H04N13/207Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor
    • H04N13/218Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor using spatial multiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/324Colour aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/334Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using spectral multiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/337Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using polarisation multiplexing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Description

Způsob a zařízení pro vytváření třírozměrných obrazů, využívající více-čočkový fotografický přístroj a více-čočkový zvětšovací přístroj uspořádané podle standardu řady uspořádání. Počet čoček použitých ve fotografickém přístroji a zobrazovacím přístroji je zvolen tak, aby byl větší než je rozlišovací schopnost lidského oka a lentikulárního zobrazovacího systému. Šířka zóny řádkového obrazu je určena vzdáleností mezi dvěma sousedními obrazy na ohniskové rovině lentikulární clony /10/ bodu promítaného ze vzdálenosti v nebo za limitem vzdálenosti skrz sousední promítací otvory zvětšovacího přístroje. Promítací otvory /182, 186, 188/ zvětšovacího přístroje jsou lineárně uspořádané a stejně vzájemně oddálené uvnitř unikátního přijímacího úhlu odpovídajícího limitu vzálenosti pro vytvoření ž řádkového obrazu bez mezer mezi zónami a bez mezer mezi řádky. Tak je v jednokrokovém snímání obrazu a v jednokrokovém procesu skládání vytvořen třírozměrný obraz mající ortoskopický účinek a nemající stroboskopický efekt.
(13) Druh dokumentu: A3 (51) Int. Cl.6:
G 03 B 35/24 G 02 B 27/22
PJ Ί4} teL ·· ·· *v.
« ·
Zařízení pro stereoskopické zobrazování
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká způsobu a zařízení pro vytváření zlepšených třírozměrných obrazů, přičemž zejména se vynález týká způsobu a zařízení pro nepřímé vytváření třírozměrného obrazu z množství dvojrozměrných obrazů alespoň jednoho prvku v cílovém prostoru objektivu, tvořených více-čočkovým fotografickým přístrojem a zobrazených více-čočkovým zvětšovacím přístrojem na lentikulární cloně.
Dosavadní stav techniky
Průkopnící fotografie se vždy snažili vytvořit více realistické fotografie. Jednou z obtíží fotografie byl záznam třírozměrného předmětu na dvourozměrné médium. V roce 1844 15 byla v Německu demonstrována technika pro vytváření třírozměrných, nebo také stereoskopických, fotografií. Pro vytvoření třírozměrného účinku při pohledu skrz speciální zařízení bylo použito dvou oddělených obrazů. Později bylo toto prohlížecí zařízení nahrazeno speciálními brýlemi majícími různobarevné čočky pro umožnění pozorovateli, aby viděl černé a bílé třírozměrné obrazy a filmy. Pro prohlížení barevných obrazů byly později použity speciální brýle mající polarizované čočky.
Následujícím hlavním pokrokem v oboru bylo vyvinutí systémů, který vytváří vnímání tří rozměrů bez potřeby použít speciální brýle. Tento revoluční systém využívá lentikulární clonu uloženou přes speciální obraz, který každému oku prezentuje diskrétní dvojrozměrný obraz. Mozek kombinuje tyto diskrétní dvojrozměrné obrazy, aby vytvořil vjem tří rozměrů.
Pro osoby v oboru znalé označuje termín lentikulární • *
zobrazovací systém zvětšovací přístroj zahrnující - lentikulární clonu mající fotočítlivý materiál buď nalepený na ohniskové rovině nebo v kontaktu s ohniskovou rovinou. Obraz vytvořený pod lentikulární clonou je znám jako paralax-panoramogram nebo, jak je definováno v tomto popisu, jako řádkový obraz.
Řádkový obraz sestává ze zón čar nebo řádek. V běžném lentikulárním zobrazovacím systému je řádka řádkového obrazu úzkým obrazem vytvářeným čočkou, která odpovídá diskrétnímu θ dvojrozměrnému obrazu promítanému zvětšovacím přístrojem.
Zóna je ta část řádkového obrazu, která je vytvářena jednou čočkou. Zóna tedy sestává z tolika řádek, kolik je diskrétních dvojrozměrných obrazů promítaných zvětšovacím přístrojem. Obvykle je počet diskrétních dvojrozměrných 5 obrazů promítaných zvětšovacím přístrojem a tudíž počet řádek v každé zóně řádkového obrazu stejný jako počet promítacích otvorů zvětšovacího přístroje. V běžném zvětšovacím přístroji je jeden promítací otvor pro každou čočku zvětšovacího přístroje, a jeden diskrétní dvojrozměrný obraz je promítán 0 každým promítacím otvorem.
V současnosti jsou používány dva způsoby vytváření vhodných řádkových obrazů: přímý a nepřímý. V přímém postupu je řádkový obraz vytvářen uvnitř speciálního fotografického c přístroje vybaveného lentikulární clonou a je zobrazován s použitím zvětšovacího přístroje majícího jednu optickou čočku. Vytvořený řádkový obraz je potom prohlížen skrz lentikulární clonu. Hlavními problémy spojenými s tímto přímým postupem jsou požadované dlouhé doby expozice při fotografování a nutnost přesunout fotografickým přístrojem v průběhu jedné expozice.
• fc • fc * «
Naproti tomu nepřímý postup využívá množství - diskrétních dvourozměrných obrazů snímaných z různých vhodných míst fotografickým přístrojem majícím odpovídající množství optických čoček uspořádaných v řadě nebo poli. Tata řada obrazů je potom promítána skrz více-čočkový zvětšovací přístroj na lentikulární clonu, aby se vytvořil řádkový obraz. Vyrovnání řádkového obrazu s lentikulární clonou obecně není problém. Hlavními problémy spojenými s nepřímým postupem doposud bylo slučování řady dvojrozměrných obrazů pro vytvoření řádkového obrazu neobsahujícího mezery mezi zónami a mezery mezi řádky, a vytvoření třírozměrného obrazu majícího ortoskopický účinek při zamezení stroboskopickému efektu.
Předkládaný vynález je zlepšením dosavadních postupů a zařízeni pro vytváření třírozměrných lentikulárních fotografií nepřímou metodou. Před předkládaným vynálezem se vytváření třírozměrných obrazů nepřímou metodou potýkalo s několika problémy. Za prvé bylo obtížné dosažení přijatelného ortoskopického účinku to jest, aby měřítka všech tří rozměrů byla ve správných poměrech. Za druhé, protože skládání bylo dříve prováděno v několika krocích, byla délka časové periody potřebné pro skládání značná. Za třetí slučování diskrétních dvourozměrných obrazů pro sestavení řádkového obrazu vyžadovalo nadměrnou dobu a práci v důsledku vyžadované , , .
vysoké úrovni přesnosti. Dokonce i tam, kde bylo dosaženo dobrého sloučení, byly někdy neodstranitelné mezery mezi 2ónami řádkového obrazu nebo mezery mezi jednotlivými řádky řádkového obrazu. Za čtvrté třírozměrné fotografie vytvářené podle minulých doporučení měly omezenou prohlížecí oblast, ve které byl vnímán optimální třírozměrný účinek. Nakonec • · » * dosavadní třírozměrné fotografie trpí stroboskopickým 'efektem, přičemž pozorovatel vnímá současně dva samostatné obrazy nebo je vnímáno přeskočení z obrazu vytvářeného jednou čočkou na obraz vytvářený další čočkou, když pozorovatel pohybuje hlavou.
Většina nedávných patentů, týkajících se třírozměrného zobrazování s využitím lentikulární clony, je založena na teoretickém předpokladu, že nej lepší kvalita může být dosažena přinucením každé zóny řádkového obrazu, aby 0 obsadila přesnou šířku prostoru pod lentikulární čočkou. V praxi to vyžaduje, aby otvorový úhel lentikulární čočky byl účinně pokryt promítacími otvory zvětšovacího přístroje. Otvorový úhel je ten úhel, který je svírán procházejícími paprsky vycházejícími z bodu, kde se průměty hran lentikulární cocky kolmo střetávají s ohniskovou rovinou vedenou optickým středem čočky. Tak například obr. 4 US patentu 3,953,869 znázorňuje čtyři diskrétní dvojrozměrné obrazy promítané na lentikulární clonu a vytvářející čtyři diskrétní nepřekrývající se řádky řádkového obrazu po čočkou.
'0
Podobné obr. 9 US patentu 3,895,867 znázorňuje šest diskrétních nepřekrývajících se řádek vytvořených na řádkovém obrazu. Pro dosažení tohoto předpokládaného ideálního stavu nesmi být žádná z řádek řádkového obrazu širší než w/n, kde w je šířka každé lentikulární čočky a n je počet diskrétních >5 obrazů promítaných na lentikulární clonu. Většina postupů pro dosažení tohoto cíle vyžaduje zobrazení (vytisknutí) řádkového obrazu v několika expozicích při současném nastavení polohy lentikulární clony vzhledem ke zvětšovacímu přístroji mezi každou expozicí pro zajištění toho, že řádky budou souhlasné.
• ·
Cílem nepřímých metod a zařízení podle dosavadního staVu techniky bylo zajistit pro každé oko pozorovatele samostatný obraz tak, aby pozorovatelovo levé oko vidělo jeden diskrétní obraz a pozorovatelovo pravé oko vidělo další diskrétní obraz. Pokud zde bude, například, deset (10) diskrétních dvojrozměrných obrazů promítaných zvětšovacím přístrojem na lentikulární clonu a tudíž deset (10) řádek řádkového obrazu, promítaných na ohniskovou rovinu v každé zóně řádkového obrazu, může pozorovatel vidět, například třetí obraz levým okem a šestý obraz pravým okem z jedné polohy. Z odlišné polohy by pozorovatel mohl vidět, například, čtvrtý obraz levým okem a sedmý obraz pravým okem. Navíc nepřímé metody podle dosavadního stavu techniky zamezují překrývání řádek řádkového obrazu.
Cílem nepřímého způsobu a zařízení podle předkládaného vynálezu je na druhou stranu zajistit pro každé z očí pozorovatele alespoň dva, a výhodně více, překrývající se diskrétní obrazy. Pokud zde bude čtyřicet (40) dvojrozměrných obrazů promítaných prostřednictvím zvětšovacího přístroje na lentikulární clonu a tudíž čtyřicet (40) řádek řádkového obrazu, promítaných na ohniskovou rovinu v každé zóně řádkového obrazu, může pozorovatel vidět, například, překrývající se devatenáctý, dvacátý, dvacátý první a dvacátý druhý obraz levým okem a překrývající se 25 dvacátý třetí, dvacátý čtvrtý, dvacátý pátý a dvacátý šestý obraz pravým okem z jedné polohy. Z odlišné polohy by pozorovatel mohl vidět, například, překrývající se dvacátý, dvacátý první, dvacátý druhý a dvacátý třetí obraz levým okem a překrývající se dvacátý čtvrtý, dvacátý pátý, dvacátý šestý 30 a dvacatý sedmý obraz pravým okem. Vícero překrývajících se dvojrozměrných obrazů pozorovaných na řádkovém obrazu není vnímáno pozorovatelem rozmazaně, protože rozdíl paralaxy mezi sousedními překrývajícími se obrazy prezentovanými každému oku je menší než rozlišovací schopnost pozorovatele. Navíc jsou překrývající se dvojrozměrné obrazy uspořádány a zarovnány na řádkovém obrazu tak, aby vnímané umístěni prvku v cílovém prostoru objektivu reprodukovaném na řádkovém obrazu nezměnilo umístění vzhledem k lentikulární cloně, když se změní perspektiva pozorovatele.
Postupy podle dosavadního stavu techniky pro pozorování právě dvou samostatných obrazů vytvářejí ostrý třírozměrný obraz pouze v omezené oblasti pozorování. Když se hlava pozorovatele posune do polohy, ze které pozorovatel vidí hrany dvou sousedních řádek řádkového obrazu, uvidí pozorovatel obraz, ve kterém každé oko vnímá současně dva samostatné obrazy. Tento jev je znám jako stroboskopický efekt. Jinými slovy pozorovatel uvidí, například, třetí a čtvrtý obraz levým okem a šestý a sedmý obraz pravým okem, z důvodů velké paralaxy mezi sousedními dvojrozměrnými obrazy. Tyto dva obrazy jsou dostatečně odlišné tak, že je zde vnímání dvou překrývajících se diskrétních obrazů. V zařízení podle dosavadního stavu techniky jsou promítací otvory zvětšovacího přístroje umístěny blíže k lentikulární cloně než je zde popisovaný limit vzdálenosti a je žádoucí, aby byly umístěny ve vzájemném vztahu hrana vedle hrany, nebo je žádoucí, aby se posouvaly vzhledem lentikulární cloně za účelem simulace vzájemného vztahu hrana vedle hrany. Celkový počet promítacích otvorů používaných přístrojem podle dosavadního stavu techniky je ale nedostačující pro vytváření dostatečně malé paralaxy mezi sousedními dvojrozměrnými * fl
Ί
obrazy, takže diskrétní obrazy jsou vnímány jako nedělený obj ekt.
Ve způsobu podle předkládaného vynálezu pozorování, například, čtyř obrazů současně každým okem eliminuje stroboskopický efekt. Větší počet diskrétních dvojrozměrných obrazů dělí největší jednotlivou paralaxu na tak malé části, že čtyři diskrétní dvojrozměrné obrazy jsou vnímány jako nedělený objekt. Předkládaný vynález dále poskytuje empirické metody pro získání odpovědí na následující otázky, potřebných pro uvedení vynálezu do praxe s použitím popsaného způsobu a zařízení: 1) jak určit počet dvojrozměrných obrazů, který je třeba použít; a 2) jaký je minimální počet dvojrozměrných obrazů, potřebný pro eliminaci stroboskopického efektu.
Navíc nepřímé postupy podle dosavadního stavu techniky předpokládají, že promítací vzdálenost zvětšovacího přístroje by měla být stejná jako je pozorovací vzdálenost třírozměrné fotografie. Při pozorování třírozměrné fotografie z promítací vzdálenosti musí polohy pravého a levého oka pozorovatele přesně odpovídat polohám dvou z promítacích otvorů. Tento požadavek omezuje počet promítacích otvorů, který může být použit. Když se pozorovací vzdálenost změní, levé a pravé oko pozorovatele dále neodpovídá polohám jakýchkoliv dvou z promítacích otvorů. Důsledkem je, že z jakékoliv vzdálenosti, kromě promítací vzdálenosti, bude pozorovatel vnímat stroboskopický efekt v určité oblasti třírozměrné fotografie. Rovněž, jak se pozorovatel bude pohybovat od lentikulární clony, bude vnímaný obraz hlubší to znamená, že vnímaný obraz nebude udržovat ortoskopickou přenost v hloubkovém rozměru. Podobně, jak se pozorovatel bude pohybovat směrem k lentikulární cloně, vnímaný obraz ·· fe · · · « · · · • * · · β · • · · · ··· fe·· • · · · · ·· fe··· fe· ·· bude plošší. Ve způsobu podle předkládaného vynálezu není vyžadována shoda očí pozorovatele s polohami promítacích otvorů. Pozorovatel může pozorovat lentikulární fotografii v pozorovacích vzdálenostech lišících se od promítací vzdálenosti. Strobockopiský efekt je tedy eliminován ve všech oblastech třírozměrné fotografie.
Postupy a zařízení podle dosavadního stavu techniky jsou nepříznivě ovlivněny dalšim důsledkem umístění promítacích otvorů blíže k lentikulární cloně, než je zde popsaný limit vzdálenosti. Jednoduchá eliminace mezer mezi řádky řádkového obrazu neumožní postupům a zařízením podle dosavadního stavu techniky provést jak jedno-krokové snímání obrazu tak i jedno-krokové zobrazení (vytištění), aniž by bylo posunuto alespoň jedním z následujících komponentů lentikulárního zobrazovacího systému: 1) filmem; 2) lentikulární clonou; 3) promítacími otvory; nebo 4) fotocitlivým materiálem. Pokud jsou dvojrozměrné obrazy vytvářeny jednou expozicí fotografického přístroje, pak je pro zobrazení třírozměrné fotografie požadována bud’ vícenásobná expozice zvětšovacího přístroje nebo alespoň jeden z prvků lentikulárního zobrazovacího systému musí být posunut v průběhu jediné expozice zvětšovacího přístroje. Pokud jsou dvojrozměrné obrazy zobrazovány (tisknuty, kopírovány) jednou expozicí zvětšovacího přístroje a bez posunutí alespoň jednoho z hora uváděných prvků lentikulárního zobrazovacího systému, pak dvojrozměrné obrazy musí být vytvářeny prostřednictvím vícenásobné expozice fotografického přístroje nebo posunutím alespoň jednoho prvku systému pro snímání obrazu v průběhu jedné expozice fotografického přístroje. Podle vynálezu vytváření « · ···« nebo posunutí lentikulárního dvojrozměrných obrazů s fotografickým přístrojem. a zobrazování třírozměrných obrazů se zvětšovacím přístrojem nevyžaduje vícenásobnou expozici systému pro snímání obrazu nebo lentikulárního zobrazovacího systému, prvků systému pro snímání obrazu nebo zobrazovacího systému.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález představuje způsob a zařízení pro jedno-krokové snímání množství diskrétních dvojrozměrných obrazů více-čočkovým fotografickým přístrojem a jedno-krokové zobrazování třírozměrných obrazů více-čočkovým zvětšovacím přístrojem na lentikulární cloně. Lentikulární clony jsou v oboru dobře známé a sestávají z množství lineárních čoček, nebo lentikulárních čoček, které jsou vzájemně paralelní a jsou situovány nad ohniskovou rovinou v kontaktu s fotocitlivým materiálem. Obvykle je fotocitlivý materiál upevněn k ohniskové rovině.
Existují čtyři hlavní položky zájmu pro osobu s běžnými znalostmi, která se pokouší vytvořit řádkový obraz pro použití v třírozměrné fotografii s využitím lentikulární technologie:
1) Zajištění, že nebudou mezery mezi zónami řádkového obrazu;
2) Zajištění, že nebudou mezery mezi řádkami řádkového obrazu; 3) Zajištění, že bude k dispozici dostatečně diskrétních dvojrozměrných obrazů pro vytvoření třírozměrného obrazu bez stroboskopického efektu; a 4) Správné slučování dvojrozměrných obrazů na ohniskovou rovinu lentikulární clony. Způsob a zařízení podle předkládaného vynálezu řeší a překonává každou z těchto položek zájmu praktickým a snadno • fc • fcfc · · I • « fc* fcfc uskutečnitelným systémem prostřednictvím nového definování koncepčního modelu lentikulárního systému pro umožnění vytváření kontinuálního řádkového obrazu bez mezer mezi zónami a bez mezer mezi řádky, čímž se vytváří vynikající třírozměrná fotografie.
Pro zajištění, že nebudou mezery mezi zónami řádkového obrazu, vyžadovala dříve akceptovaná teorie, aby každá zóna zabírala přesnou šířku prostoru pod lentikulární čočkou. Ovšem bylo nyní zjištěno, že pro uspokojení každé z položek zájmu, uváděných výše, musí být zónám řádkového obrazu umožněno zabírat prostor větší než odpovídá přesné šířce prostoru pod lentikulární čočkou. Ve skutečnosti se šířka zóny mění se vzdáleností roviny promítání, to jest roviny promítacích otvorů, od lentikulární clony. Matematicky je šířka zóny definována vzorcem: w((f/h)+l); kde w je šířka lentikulární čočky, f je ohnisková vzdálenost, a h je vzdálenost od roviny promítacích otvorů k rovině optických středů lentikulární clony.
V praxi ovšem bylo zjištěno, že vše co musí být určeno je délka tětivy úhlu, který při účinném pokrytí promítacími otvory vytváří řádkový obraz bez mezer mezi zónami. Tento úhel je označován jako přijímací úhel. Přijímací úhly jsou graficky znázorněny na obr. 9 a obr. 10. Pro jakoukoliv danou vzdálenost od roviny optických středů lentikulární clony k rovině promítacích otvorů se délka tětivy přijímacího úhlu rovná vzdálenosti, která musí být překonána ve směru paralelním s lentikulární clonou a kolmém ke směru čoček mezi prvním bodem, ze kterého se lentikulární clona jeví nejjasněji, přes tmavší oblast do druhého bodu, ze kterého se lentikulární clona opět jeví nej jasněji.
• Φφφ φφ φφ ·· • * · φ φ φ φ φ φφφ φφφ φ · «φ φφ • φ · φ • · · φ φ φ · φφφ φφ φφφφ
Pro nalezení vlastního přijímacího úhlu je potom tětiva přijímacího úhlu centrována nad oblastí lentikulární clony, kterou chce fotograf použít. Délka této tětivy je rovněž dána vzorcem: w((h/f)+l. Pokrytím délky tětivy přijímacího úhlu promítacími otvory nebudou mezery mezi zónami řádkového obrazu, což má za následek vynikající třírozměrný obraz. Pro jakoukoliv danou vzdálenost od roviny optických středů lentikulární clony k rovině promítacích otvorů je tětiva, definovaná přijímacím úhlem, definována rovněž úhlem rovnajícím se otvorovému úhlu, který je svým vrcholem umístěn na ohniskovou rovinu lentikulární clony, jak je ilustrováno na obr. 6.
Mezery mezi sousedními řádky řádkového obrazu mohou být eliminovány použitím počtu promítacích otvorů, který je větší než je počet řádek, které mohou být rozlišeny jednou čočkou uvnitř šířky na ohniskové rovině, která má být pokryta řádkami, obvykle jedné zóny řádkového obrazu, kde šířka zóny je určena vzdáleností mezi rovinou promítacích otvorů a rovinou optických středů lentikulární clony. Sousední řádky řádkového obrazu se tedy překrývají.
Stroboskopický efekt patrný na tolika fotografiích s lentikulární clonou může být rovněž omezen, nebo eliminován, prostřednictvím použití dostatečného počtu dvojrozměrných obrazů. Pro omezení stroboskopického efektu pro jakýkoliv prvek, prvky, nebo jakoukoliv část prvku v cílovém prostoru objektivu by počet dvojrozměrných obrazů vytvářených fotografickým přístrojem měl· být větší než je počet řádek definujících hrany obrazu, který má podobnou ostrost a kontrast, které může rozlišit lidské oko na vzdálenost stejnou, jako je největší jedna paralaxa od předem zvolené * · « · *
*« «««· minimální pozorovací vzdálenosti výsledného třírozměrného obrazu. Termín největší jedna paralaxa označuje vzdálenost na ohniskové rovině lentikulární clony mezi dvěma obrazy stejného prvku v cílovém prostoru objektivu, promítanými krajními čočkami zvětšovacího přístroje, což je největší ze vzdáleností mezi dvěma obrazy těch prvků, které si fotograf přeje mít bez stroboskopického efektu.
Předkládaný vynález řeší poslední problém, kterým je slučování, prostřednictvím standardizace řady dvojrozměrných obrazů promítaných na záznamové médium. Standardizace je dosažena prostřednictvím použití předem stanoveného standardu uspořádání, který je běžný jak pro fotografický přístroj (který vytváří dvojrozměrné obrazy, které mají být promítány na lentikulární clonu) tak i pro zvětšovací přístroj (který promítá dvojrozměrné obrazy na lentikulární clonu a zobrazuje (tiskne, kopíruje) řádkový obraz). Nejprve jsou čočky fotografického přístroje a čočky kalibrovány podle tohoto předem uspořádání. Při pozdějším posunutí optických fotografického přístroje nebo zvětšovacího přístroje, musí být tyto prvky posunuty úměrně vzhledem k předem stanovenému standardu uspořádání. Prostřednictvím použití tohotc standardu uspořádání jsou dvojrozměrné obrazy správně slučovány, čímž se vytváří ostrý řádkový obraz.
Cíle předkládaného vynálezu
Hlavním cílem předkládaného vynálezu je navrhnout způsob a zařízení pro vytváření třírozměrného obraze vynikající kvality za kratší dobu než bylo doposuc požadováno.
zvětšovacího stanoveného přístroje standardu prvků buc ··
Přesněji je cílem předkládaného vynálezu navrhnout způsob a zařízení pro vytváření množství dvojrozměrných obrazů alespoň jednoho prvku v cílovém prostoru objektivu s více-čočkovým fotografickým přístrojem v jedné expozici a pro zobrazování třírozměrného obrazu s více-čočkovým zvětšovacím přístrojem v jedné expozici.
Dalším cílem předkládaného vynálezu je navrhnout způsob a zařízení pro vytváření třírozměrného obrazu, ve kterém slučování obrazů bude vyžadovat méně práce než bylo doposud požadováno.
Dalším cílem předkládaného vynálezu je navrhnout způsob a zařízení pro vytváření třírozměrného obrazu, který je vnímán jako stabilní souvislý obraz při pozorování z jakékoliv smysluplné vzdálenosti uvnitř hranic unikátního přijímacího úhlu, který je definován vzdáleností mezi rovinou promítacích otvorů a rovinou optických středů lentikulární clony.
Dalším cílem předkládaného vynálezu je způsob a zařízení pro vytváření třírozměrného ortoskopickým účinkem.
navrhnout obrazu s
Dalším cílem předkládaného vynálezu je navrhnout způsob a zařízení pro vytváření třírozměrného obrazu bez stroboskopického efektu.
Dalším cílem předkládaného vynálezu je navrhnout způsob a zařízení pro vytváření řádkového obrazu bez mezer mezi zónami a bez mezer mezi řádky.
Dalším cílem předkládaného vynálezu je navrhnout způsob a zařízení pro měření délky tětivy centrálního rozlišovacího úhlu lentikulárního zobrazovacího systému.
• *000 00 00
0« 0 0 0 0 >000 00 Φ
0 0 0 « ·
0 · 0 0 • «0 *1» 00 *·«· *0 ·0 0 ·0 0
Dalším cílem předkládaného vynálezu je navrhnout 'způsob a zařízení pro určování rozlišovacích vlastností odrazového lentikulárního systému.
Dalším cílem předkládaného vynálezu je navrhnout 5 společný standard uspořádání pro více-čočkový fotografický přístroj a více-čočkový zvětšovací přístroj systému pro vytváření stereoskopického obrazu.
Předkládaný vynález ve vztahu k jeho cílům bude podrobněji vysvětlen z následujícího podrobného popisu 10 příkladných provedení ve spojení s odkazy na připojené výkresy.
Přehled obrázků na výkresech
Obr.l znázorňuje koncepční model řádkového obrazu, 15 jako je popsán podle dosavadního stavu techniky;
Obr.2 znázorňuje nevýhodu pokrytí pouze otvorového úhlu s promítacími otvory;
Obr.3 je grafické znázornění toho, jak se šířka zóny mění se vzdáleností promítacího otvoru od roviny optických středů lentikulární clony;
Obr.4 je grafické znázornění dvou přijímacích úhlů
5 z a otvorového uhlu;
Obr.5 je grafické znázornění otvorového úhlu;
Obr.6 znázorňuje vztah mezi dvěma přijímacími úhly a tětivami příslušných přijímacích úhlů;
• flflfl flflfl rfl flfl ·· »· • fl fl « * · fl fl « « · · · • r · flflfl fl·· fl· flfl «· ··»· ·· fl·
Obr. 7 je grafické znázornění zorného úhlu, zorné roviny, zorného bodu a zorných směrů čoček fotografického přístroje;
Obr.8 ilustruje způsob podle předkládaného vynálezu pro posunutí čoček zvětšovacího přístroje v radiálním směru;
Obr. 9 znázorňuje výhody pokrytí přijímacího úhlu promítacími otvory;
Obr.10 znázorňuje, že průměty bodového zdroje světla podél přímkového úseku rovnajícího se délce tětivy přijímacího úhlu vytváří zóny řádkového obrazu bez mezer mezi zónami lentikulární clony;
Obr.11 je pohled shora na lentikulární clonu, který ilustruje způsoby podle předkládaného vynálezu pro měření délky tětivy přijímacího úhlu a centrálního rozlišovacího úhlu;
Obr.12 ilustruje slučování množství diskrétních dvojrozměrných obrazů prvku (obr. 12a) v cílovém prostoru objektivu, jak je popsáno podle dosavadního stavu techniky (obr. 12b, a jak je popsáno způsobem a zařízením podle předkládaného vynálezu (obr. 12c);
Obr.13 je grafické znázornění centrálního rozlišovacího úhlu;
Obr.14 znázorňuje model ideální lentikulární čočky;
Obr.15 znázorňuje model typické lentikulární čočky, přičemž je patrný účinek odchylek v
lentikulárnim zobrazovacím systému na dráhu světla skrz čočku;
Obr.16a, obr. 16b a obr. 16c jsou série grafů znázorňujících jas vzhledem k šířce jedné řádky řádkového obrazu;
Obr.17 je grafické znázornění porovnávající shodu řádek řádkového obrazu tak, jak ve skutečnosti existuje (obr. 17a a obr. 17b) a tak, jak je popsáno v dosavadním stavu techniky (obr. 17c a obr. 17d);
Obr.18 ilustruje způsob podle předkládaného vynálezu pro určení vlastností rozlišení odrazového lentíkulárního systému;
Obr
19a znázorňuj e osami řad které jsou středy jsou vzdálenosti mezi sekundárními sousedních promítacích otvorů, lineárně uspořádány, ale jejichž náhodně ne-kolineární;
Obr.19b znázorňuje dvě řady promítacích otvorů, z nichž jedna je umístěna v rovině limitu vzdálenosti, jak je popsáno v tomto popisu;
Obr.20 je grafické znázornění řady promítacích otvorů ve vztahu hrana vedle hrany, umístěných blíže k rovině optických středů lentikulární clony, než je povoleno centrálním rozlišovacím úhlem.
Obr.21 ilustruje způsob pro posunutí zorné roviny v průběhu kroku skládání podle předkládaného vynálezu.
Β Β Β Β • Β Β
Příklady provedeni vynálezu
I. Způsob
V následujícím. popisu je popsán způsob podle předkládaného vynálezu ve spojení s odkazy na zobrazovací nebo skládací kroky, ale osoba v oboru znalá snadno shledá, že tento popis je aplikovatelný rovněž pro kroky snímání obrazu, to jest kroky pro vytváření množství diskrétních dvojrozměrných obrazů alespoň jednoho prvku v cílovém
1θ prostoru objektivu. Jak obrázky tak i následující popis označují čočky a promítací otvory jako jeden element, ale osoba v oboru znalá snadno shledá, že tento popis je aplikovatelný rovněž pro složené čočky. Navíc osoba v oboru znalá snadno shledá, že je možné vytvářet množství dvojrozměrných obrazů s použitím jedné čočky fotografického přístroje, nebo promítat množství dvojrozměrných obrazů s použitím jedné čočky zvětšovacího přístroje. Následují popis ale předpokládá, že každý diskrétní dvojrozměrný obraz je vytvořen jednou čočkou fotografického přístroje a je promítán
2Q jednou čočkou zvětšovacího přístroje, mající jeden promítací otvor. Množství čoček fotografického přístroje se tedy rovná množství čoček zvětšovacího přístroje.
Skládání označuje kroky vykonávané při vytváření fotografického zobrazení (tisku, kopírování) se zvětšovacím přístrojem. Předkládaný vynález využívá nepřímý způsob vytváření třírozměrných fotografií, ve kterém je množství diskrétních dvojrozměrných obrazů alespoň jednoho prvku v cílovém prostoru objektivu fotografováno s lineárně uspořádaným více-čočkovým fotografickým přístrojem. V průběhu skládání je řada dvojrozměrných obrazů vytvořených na filmu
• fcfc fcfc • · · * · * · · fc fc • * ♦ · · fcfcfc fotografického přístroje promítána prostřednictvím více-čočkového zvětšovacího přístroje na lentikulární clonu, která je potažena, nebo je v kontaktu s, fotocitlivým materiálem. Pro získání ortogonálních vztahů ve správných poměrech (to jest pro dosažení ortoskopického účinku), by zorný úhel fotografického přístroje (viz obr. 7) měl být stejný jako zobrazovací úhel zvětšovacího přístroje (viz obr. 8), Jinými slovy by fotografický přístroj měl pokrýt stejný úhel jako zvětšovací přístroj. Způsob podle předkládaného vynálezu se zejména zabývá zlepšením a zjemněním skládacích kroků s použitím zařízení zkonstruovaného podle předkládaného vynálezu. Vynález tedy navrhuje způsob a zařízení pro vytváření třírozměrných obrazů ve vynikající kvalitě v jedno-krokovém snímání obrazů a v jedno-krokovém skládacím procesu.
Mělo by být zřejmé, že řádky řádkového obrazu nutně nemohou být jednotné na šířku. Navíc pouze při vzetí do úvahy aktuálního chování světla promítaného skrz lentikulární clonu může být dosaženo složení třírozměrného obrazu o vynikající kvalitě. V celém následujícím popisu označuje termín lentikulární čočka jednu optickou čočku lentikulárního systému. Je důležité seznat, že každá lentikulární čočka je ve skutečnosti lem nebo hrana procházející po celé délce lentikulární čočky na lentikulární cloně. Odkaz na směr 25 lentikulární čočky se tedy týká směru přímky tvořené hranou lentikulární čočky. Přímka paralelní se směrem lentikulární čočky bude paralelní s hranou tvořenou lentikulární čočkou a rovněž paralelní s ohniskovou rovinou. Podobně přímka kolmá k ohniskové rovině bude rovněž kolmá ke směru každé z 30 lentikulárních čoček. Je tedy možné definovat přímku, která •
je paralelní s ohniskovou rovinou a současně kolmá ke směru 'lentikulárních čoček, to je přímka, která leží v pravém úhlu vzhledem k hranám tvořeným lentikulárními čočkami. Jak je označováno v tomto popisu, je hlavní optická osa čočky, například lentikulární čočky, osa kolmá k ohniskové rovině, která prochází skrz optický střed čočky. Hlavní optická osa každé lentikulární čočky je tedy kolmá ke směru lentikulární čočky.
Důležitým zjištěním způsobu a zařízení podle θ předkládaného vynálezu je, že zóny řádkového obrazu by neměly být nuceny k tomu, aby zabíraly přesnou šířku prostoru pod lentikulární čočkou. Každá lentikulární čočka není nezávislá jednotka, ale spíše malá část celého systému, který by měl být vytvořen podle matematického modelu. Obr. 1 znázorňuje 5 koncepční model řádkového obrazu, ve kterem je sirka každé zóny omezena na přesnou šířku prostoru pod lentikulární čočkou. Šířka každé řádky tohoto řádkového obrazu je w/n; kde w je šířka každé lentikulární čočky a n je počet dvojrozměrných obrazů použitých v průběhu skládání. Pro Ό pokrytí pouze přesné šířky w prostoru pod lentikulární čočkou, musí být otvorový úhel lentikulární čočky účinně pokryt promítacími otvory. Otvorový úhel lentikulární čočky je ten úhel, který je svírán procházejícími paprsky vycházejícími z bodu, kde průměty hran lentikulární čočky se ’5 ...
kolmo stýkají s ohniskovou rovinou vedenou skrz optický střed lentikulární čočky. Například úhel 70 na obr. 4 je otvorový úhel lentikulárnrch čoček 12.
Následuje, že pro dosažení shody mezi zónami řádkového obrazu a prostory pod lentikulárními čočkami musí být otvorový úhel každé lentikulární čočky lentikulární clony «· fcfcfcfc • » pokryt promítacími otvory. Pkud tedy nebudou prováděna speciální měření v průběhu skládání pro pokrytí otvorového úhlu každé lentikulární čočky promítacími otvory, vzniknou mezi zónami řádkového obrazu mezery. Obr. 2 znázorňuje tři promítací otvory 152, 154 a 156 situované na rovině 150 pro účinné pokrytí otvorového úhlu prostřední lentikulární čočky. Při promítání množství obrazů skrz tyto promítací otvory 152, 154 a 156 se mezi zónami 160 až 176 vytvoří mezery 178. Proto při použití lentikulární clony ilustrované na obr. 2 bude pozorovatel vnímat ztrátu třírozměrného obrazu vytvořenou v důsledku změny pozorovacího úhlu.
Šířka zóny je vlastně funkcí vzdálenosti od roviny promítání, to jest roviny promítacích otvorů, k rovině optických středů lentikulární clony. Obr. 3 znázorňuje bodový 15 zdroj světla promítaný na lentikulární clonu ze dvou bodů 74, 72 umístěných v různých vzdálenostech od lentikulární clony 10. Řádky zaznamenaného řádkového obrazu jsou rozptýleny na šířce větší, než je šířka prostoru pod lentikulární čočkou. Šířky mezi po sobě jdoucími zaznamenanými řádky na ohniskové rovině 16 lentikulární clony 10 jsou stejné pro každou diskrétní vzdálenost, to jest pro tyto šířky platí 82 = 84 ~
86, a 76 = 78 = 80. Tyto šířky jsou stejné jako šířky zón vytvořených odpovídajícími body 74 respektive 72. Šířka zóny se tedy mění se vzdáleností roviny promítacích otvorů od 25 roviny optických středů 20 lentikulární clony.
Matematicky je šířka zóny dána vzorcem w((f/h)+1); kde w je šířka každé lentikulární čočky, f je ohnisková vzdálenost každé lentikulární čočky, a h je vzdálenost roviny promítacích otvorů od roviny optických středů lentikulární clony. Geometricky je šířka zóny řádkového obrazu stejná jako
vzdálenost mezi dvěma po sobě jdoucími řádky řádkového obrazu bodu promítaného na lentikuiární clonu skrz sousední lentikulární čočky. Proto pro umožnění skládání v jednom kroku bez vytváření mezer mezi zónami musí být promítacími otvory pokryt přímkový úsek širší než je tětiva otvorového úhlu.
Přijímací úhel lentikulárního zobrazovacího systému je úhel vytvořený prostřednictvím centrování zóny řádkového obrazu pod lentikulární čočku na ohniskové rovině a potom 10 promítáním hran této zóny skrz optický střed lentikulární čočky. Například obr. 4 znázorňuje dva přijímací úhly 66, 68 pro různé promítací vzdálenosti od lentikulární clony, které vytvářejí zóny mající různé šířky 58 respektive 60. Zde používaný termín tětiva přijímacího úhlu označuje přímkový usek přímky paralelní s ohniskovou rovinou a kolmý ke směru lentikulárních čoček mezi stranami přijímacího úhlu v rovině promítání, od které je přijímací úhel vyvářen (například přímkový úsek 88 na obr. 10}. Obecně termín tětiva úhlu, jak je zde používán, v tomto popisu označuje přímkový usek spojující strany uhlu a kolmý k ose úhlu. Pokud je přímkový úsek rovnající se délce tětivy přijímacího úhlu pokryt promítacími otvory, jak je popsáno v tomto popisu, budou zóny řádkového obrazu vyrovnány pod lentikulární clonou bez mezer.
Ot vorový úhel a, znázorněný na obr. 5, je určen teoretickými paralelními paprsky. Paralelní paprsky ale nikdy nejsou užívány ve foto-projekcích nebo při snímání fotografií. V praxi jsou používány pouze radiální paprsky. Na obr. 6 dva bodové zdroje A a B světla vyzařují světlo na lentikulární clonu 10, která zaostřuje paprsky v bodech Ax (1, 2, ·♦ ···· 3) respektive B/1' z' 31. Vzdálenosti mezi body A/ a Aý, a mezi body Aý a A1 3, jsou zóny řádkového obrazu vzájemně se sobě rovnají, ale jsou širší než šířka CD každé lentikulární čočky. Zóny mezi body Bý a Býy a mezi body Br 2 a B1 3, jsou podobně vzájemně stejné a širší než šířka CD každé lentikulární čočky; a navíc jsou širší než zóny mezi body A/ a A/, a mezi body Aý a A/. Šířka zóny závisí na vzdálenosti mezi zdrojem světla a lentikulární clonou, přičemž zóny jsou vždy širší než je šířka lentikulární čočky v mezích daných způsobem a zařízením podle vynálezu.
Pro jednoduchost jsou přímkové úseky F1G1 a E1H1 reprezentující šířky zón znázorněny přímo pod centrální lentikulární čočkou. Pro expozici přímkového úseku F1G1 na fotocitlivý materiál musí bodový zdroj A osvětlovat 15 lentikulární clonu při současném přesouvání se mezi body F a G umístěnými na stranách úhlu β v konstantní vzdálenosti od lentikulární clony. Délka přímkového úseku E1H1 je větší, než je délka přímkového úseku F^, proto bodový zdroj B musí osvětlovat lentikulární clonu přes širší úhel při současném posouvání se mezi body E a H umístěnými na stranách úhlu γ.
Analogicky budou pokryty všechny ze zón řádkového obrazu, odpovídající zbývajícím lentikulárním čočkám. Lentikulární clona tedy může přijímat světlo ze zdroje bez vytváření mezer na ohniskové rovině mezi zónami řádkového obrazu, pokud zdroj 25 svetlem pokryge určitý úhel. Tento určitý úhel závisí na vzdálenosti mezi rovinou promítání zdroje světla a rovinou optických středů lentikulární clony.
Tento určitý úhel· je přijímacím úhlem pro danou 30 vzdálenost mezi rovinou promítání zdroje světla a rovinou optických středů lentikulární clony. Na obr. 6 jsou ··· ♦·♦ «· ··*· znázorněny dva přijímací úhly β a γ. Přímkové úseky GF a HE ' jsou tětivy přijímacích úhlů β respektive γ v daných vzdálenostech. Délka každé tětivy závisí na přijímacím úhlu a vzdálenosti tětivy od lentikulární clony. Přesněji pro danou vzdálenost od roviny optických středů 20 lentikulární clony k rovině GAF, HBE promítání je tětiva GF, HE definovaná přijímacím úhlem β, γ definována rovněž úhlem Θ, který je roven otvorovému úhlu s jeho vrcholem umístěným na ohniskovou rovinu lentikulární clony.
0 Známé konstrukce lentikulárních čoček a lentikulárních clon jsou detailně popsány v US patentu 3,494,270, sloupec 3, řádky 8 až 27 a 61 až 74, a obr. 1, obr. 2 a obr. 5. Obr. 5 (předkládaného vynálezu) znázorňuje běžnou lentikulární clonu 10 sestavenou z množství válcových čoček, nebo lentikulárních čoček 12 na jednom povrchu transparentní destičky. Tato destička má druhý povrch 302, který splývá s ohniskovou rovinou 16 každé z lentikulárních čoček 12 lentikulární clony 10. Jako u všech čoček, má každá lentikulární čočka optický střed 20. V důsledku válcového
Ό tvaru lentikulární čočky je její optický střed kontinuální přímkou kolmou k rovině obr. 5.
Optické středy 20 lentikulárních čoček jsou tudíž lineární a paralelní s osami válcových povrchů lentikulárních čoček 12. Podobně ohniska B,1, B? a B,3 lentikulárních čoček !5 — -1 -1 -1 jsou lineární a paralelní s osami válcových povrchů lentikulárních čoček. Účelem lentikulární clony je oddělovat paprsky světla, které dopadají na clonu pod různými úhly a promítat lineární obrazy ve zpětném směru. Oddělování paprsků ve válcových lentikulárních čočkách probíhá podél lineárních optických středů lentikulárních čoček. Proto pro vysvětlení φ* φφ φφ ·· •Φ Φφφφ
činnosti lentikulární clony je třeba znázornit pouze čelní pohled na clonu. Ovšem je třeba stále pamatovat na lineární rozšíření všech parametrů znázorněných v čelní rovině. Všechny body na čelním pohledu jsou ve skutečnosti přímky paralelní s lineárními optickými středy lentikulárních čoček, a všechny přímky na čelním pohledu jsou ve skutečnosti roviny paralelní s lineárními optickými středy. Jakýkoliv odkaz na polohu vzhledem k lentíkulárním čočkám, jako je paralelní, kolmý a podobně, rovněž odkazuje na lineární optické středy lentikulárních čoček pro určení společného směru rozšíření lentikulárních čoček a jejich znaků.
Při nastavování fotografického přístroje nebo zvětšovacího přístroje pro vytváření třírozměrného obrazu, existuje pět základních faktorů, které musí být uvažovány, pokud má být dosaženo vynikající kvality:
1. Vzdálenost od filmu ve fotografickém přístroji k zorné rovině, a vzdálenost od filmu ve zvětšovacím přístroji k lentikulární cloně.
2. Délka přímkového úseku, který má být pokryt promítacími otvory.
3. Počet promítacích otvorů, který má být použít.
4. Velikost a odstupy promítacích otvorů.
5. Kalibrace jak fotografického přístroje tak i zvětšovacího přístroje pro standard uspořádání pro dosažení dobrého slučování dvojrozměrných obrazů na lentikulární cloně.
♦ ·
1. Vzdálenost od filmu ve fotografickém přístroji k zorné rovině, a vzdálenost od filmu ve zvětšovacím přístroji k lentikulární cloně.
• · ·· ·· *** ···· * Β · ♦
«· *·«· ·· ··
Protože optimální pozorovací vzdálenost třírozměrné fotografie je většinou určena vzdáleností mezi lentikulární clonou a zvětšovacím přístrojem v průběhu skládání, je vzdálenost od lentikulární clony, do které by měly být umístěny čočky zvětšovacího přístroje, stejná jako požadovaná pozorovací· vzdálenost zobrazené (vytištěné) lentikulární fotografie. Pokud je zorný úhel fotografického přístroje stejný jako zobrazovací úhel zvětšovacího přístroje a přístroj a zvětšovací přístroj jsou oba stejnou pozorovací vzdálenost, pak předem zvolená zorná rovina fotografického přístroje bude odpovídat rovině lentikulární clony ve výsledné fotografii. Pokud například čočky 23 6 na obr. 7 jsou čočky zvětšovacího přístroje a čočky 136 na obr. 7 jsou čočky fotografického přístroje, a zobrazovací úhel 232 (viz obr. 8) je stejný jako zorný úhel 132 (viz obr. 7), pak ohnisková rovina 16 (viz obr. 8) lentikulární clony bude odpovídat zorné rovině 15 (viz obr. 7) fotografického přístroje.
fotografický nastaveny na
Osobě v oboru znalé je zcela zřejmé, že pro takový více-čočkový přístroj znázorněný na obr.7 se zorné směry 138, 140, 142 čoček fotografického přístroje (které odpovídají promítacím směrům 238, 240, 242 zvětšovacího přístroje na obr. 8) sbíhají v jednom bodu 130 v cílovém prostoru objektivu, který je označován jako zorný bod (který odpovídá bodu 230 na obr. 8). Rovina procházející tímto bodem a kolmá k hlavním optickým osám čoček je zorná rovina 15. Bez ohledu • to · » ♦
« to · *
na to, zda hlavní optické osy čoček 136 fotografického přístroje jsou paralelní, jsou zorné směry 138, 140, 142 definovány přímkami spojujícími zorný bod 130 na zorné rovině 15 s optickými středy čoček fotografického přístroje. Obvykle jsou čočky fotografického přístroje a rámečky filmu umístěny symetricky kolem středové osy fotografického přístroje, jak je znázorněno na obr. 7. Zorný bod 130 je tedy umístěn na průsečíku osy symetrie fotografického přístroje a zorné roviny 15.
Pokud jsou fotografický přístroj a zvětšovací přístroj konstruovány tak, že vzdálenost od roviny filmu ve fotografickém přístroji k zorné rovině může být vytvořena stejná jako vzdálenost od roviny filmu ve zvětšovacím přístroji k lentikulární cloně, pak výsledný třírozměrný obraz může být vytvořen jako ortoskopický. V tomto případě není na fotografovi žádáno, aby umístil zornou rovinu do klíčového prvku (termín použitý v US patentu 3,953,869} nebo dokonce do jakéhokoliv jiného prvku. Důsledkem je, že klíčový prvek nebude vnímán, jako by byl na lentikulární cloně fotografie. Pokud například je klíčový prvek deset (10) yardů (9,144 m) za zornou rovinou fotografického přístroje, pak tento klíčový prvek bude vnímán tak, že je deset yardů za rovinou lentikulární clony ve fotografii. Rozmazání (to jest ostrost) prvků ve stereoskopickém obrazu závisí na počtu diskrétních dvojrozměrných obrazů, který je potřebný pro zamezení stroboskopickému efektu, a na rozlišovací schopnosti lentikulární clony. Dosažení takovéhoto výsledku ale vyžaduje použití standardu uspořádání, jak je popisováno níže.
V předkládaném vynálezu je zorná rovina fotografického přístroje rovinou, která má být sdružena s • ·*»· φφ 0« 00 «0 ··« 0000 · 0 0 0
000· 0* 0 000S
000 0 0 0 000000
0 0 0 0 0 0
000 ··* 00 0000 0· ·· rovinou lentikulární clony výsledné fotografie. Jak je zde užíváno, je rovina lentikulární clony v podstatě stejná jako rovina optických středů lentikulárních čoček a ohnisková rovina lentikulární clony, protože tloušťka lentikulární clony je malá vzhledem k promítací vzdálenosti. Jakýkoliv objekt, který je fyzicky umístěn na zorné rovině v cílovém prostoru objektivu, když jsou vytvářeny dvojrozměrné obrazy fotografickým přístrojem, bude vnímán tak, že je na rovině lentikulární clony ve výsledné fotografii. Podobně jakýkoliv objekt vzdálený od zorné roviny bude stejně vzdálený od roviny lentikulární clony ve výsledné fotografii.
2. Délka přímkového úseku, který má být pokryt promítacími otvory.
Délka přímkového úseku, který má být pokryt promítacími otvory může být určena geometricky pro jakoukoliv kolmou vzdálenost od lentikulární clony prostřednictvím promítnutí hran zóny řádkového obrazu, centrované po lentikulární čočkou, skrz optický střed lentikulární čočky a prostřednictvím změření délky tětivy přijímacího úhlu v této vzdálenosti. V praxi všechno, co je nutné zjistit, je délka tětivy úhlu, který, pokud je pokryt promítacími otvory, pokryje zónu řádky řádkového obrazu. Obr. 9 například 25 ilustruje promítací otvory 182, 188 a 186 lineárně uspořádané na rovině 180 podél tětivy přijímacího úhlu lentikulární clony 10. Pokrytím přímkového úseku, který se rovná délce tětivy přijímacího úhlu, promítacími otvory, jak je zde popisováno, budou zóny řádkového obrazu vyrovnány pod
3° lentikulární clonou bez mezer.
·· ♦ • ··♦ o
»·» «14 • F ·· « * · · • · · * · · · » · · *· ·«·« *· ·· « * · 4 • · « ·
4·· ·* » « ·< ·
Oproti lentikulárním zobrazovacím systémům popisovaným v patentech podle dosavadního stavu techniky ale zóny řádkového obrazu nebudou zarovnány přímo pod lentikulárními čočkami. Namísto toho, každá zóna bude umístěna směrem k vnější hraně lentikulární clony vzhledem k lentikulární čočce, která vytváří tuto zónu. Velikost posunutí se zvětšuje tak jak se zvětšuje vzdálenost od středu promítání (to jest od osy přijímacího úhlu). Právě toto zvětšující se posunutí ale zajišťuje, že pozorovatel bude vnímat správně zarovnané řádky řádkového obrazu. Navíc, protože přijímací úhel je založen spíše na celé lentikulární cloně než pouze na jedné lentikulární čočce, může být jedno-krokové složení provedeno pro jakoukoliv zvětšovací vzdálenost jednoduše pokrytím přímkového úseku, jehož délka se rovná délce tětivy přijímacího úhlu, promítacími otvory.
Jak je znázorněno na obr. 10, je tětivou přijímacího úhlu přímkový úsek 88 mezi bodem 98 přímo nad lentikulární čočkou, kde může být pozorován průmět 90, a bodem 100 podél dráhy paralelní s lentikulární clonou 10 a kolmé ke směru lentikulární čočky, kde stejný průmět 90 na ohniskové rovině může být opět patrný. Pro určení délky tohoto přímkového úseku je bodový zdroj světla promítán na lentikulární clonu z požadované zvětšovací (to jest pozorovací) vzdálenosti. Jak je znázorněno na obr. 11, je bodový zdroj 330 světla promítán 25 , na lentikulární clonu 10 definující ohniskovou rovinu v kontaktu s difúzně odrazovým povrchem. Pro tento účel centrální čočka zvětšovacího přístroje může být použita s otvorem zacloněným ve směru dolů. Pozorovatel umístí místo
314 na rovinu promítacích otvorů, kde se lentikulární clona 30 jeví nejjasněji při pozorování v blízkosti osy 320 ♦ · ·« promítacího otvoru 326, která je paralelní se směrem lentikulárních čoček. Pozorovatel se potom posunuje paralelně s lentikulární clonou podél přímky 322, kolmé ke směru lentikulárních čoček, směrem k místu 316, takže lentikulární clona se jeví tmavší, a pokračuje podél přímky 322 ve stejném směru, dokud se clona opět nebude jevit nej jasněji v místě 324. Potom je změřena vzdálenost mezi středem prvního nejjasnějšího místa 314 a středem druhého nejjasnějšího místa 324.
Na obr. 10 je středem prvního nejjasnějšího místa 314 bod 98 a středem druhého nejjasnějšího místa bod 100. Změřená vzdálenost mezi místem 314 a místem 324 je délkou tětivy přijímacího úhlu. Pokrytím přímkového úseku 88 (viz obr. 10) promítacími otvory budou zóny řádkového obrazu zarovnány pod lentikulární clonou bez mezer, jak je ilustrováno zónami 190 až 206 na obr. 9. Jak bylo zmíněno dříve, je tětiva definovaná přijímacím úhlem v požadované zvětšovací vzdálenosti definována rovněž prostřednictvím úhlu, který se rovná otvorovému úhlu lentikulární clony s jeho vrcholem umístěným na ohniskovou rovinu lentikulární clony.
3. Počet promítacích otvorů, který má být použit.
Dva problémy mohou vzniknout na základě počtu diskrétních dvojrozměrných obrazů vytvářených prostřednictvím fotografického přístroje a počtu promítacích otvorů používaných zvětšovacím přístrojem pro promítání diskrétních dvojrozměrných obrazů na lentikulární clonu. Za prvé třírozměrný obraz může být nepříznivě ovlivněn stroboskopickým efektem (to znamená, že pozorovatel vnímá dva
oddělené obrazy současně, nebo je vnímáno přeskočení z obrazu ' vytvářeného jednou čočkou na obraz vytvářený další čočkou, když pozorovatel posune svoji hlavu). Za druhé, pokud j použit nedostatečný počet promítacích otvorů, mohou se mezi řádky řádkového obrazu jevit mezery. Mezery mezi řádky řádkového obrazu způsobují vnímanou ztrátu třírozměrného obrazu, čímž značně snižují jeho kvalitu.
Obecně známé zvětšovací systémy používaly libovolný počet promítacích otvorů v rozsahu kdekoliv od dvou (2) do deseti (10). Použití libovolného počtu promítacích otvorů obvykle vytváří nestabilní obrazy, protože počet promítacích otvorů by měl být volen na základě schopností zvětšovacího systému a rozlišovací schopnosti lidského oka. Jak je velmi dobře známo, závisí vnímaná hloubka prvku obrazu na paralaxe tohoto prvku. Jak se paralaxa prvku zvětšuje, zvětšuje se také vnímaná hloubka tohoto prvku. Ovšem, pokud je paralaxa prvku promítaného na lentikulární clonu příliš velká, mozek nebude schopen transformovat řádkový obraz na souvislý třírozměrný obraz.
Obr. 12a znázorňuje diskrétní dvojrozměrný obraz prvku v cílovém prostoru objektivu, který má horní část sestávající z kruhu a spodní část sestávající z rovné přímky. Tento diskrétní dvojrozměrný obraz je snímán z jednoho vhodného bodu pro použití v řadě diskrétních obrazů, které mají být promítány na lentikulární clonu. Obr. 12b znázorňuje koncepční výsledek, když diskrétní dvojrozměrné obrazy stejného prvku jsou snímány ze tří různých vhodných bodů. Celková paralaxa prvku na obr. 12b je označena vztahovou značkou a znázorněna jako paralaxa 250. Obecně lidský mozek vnímá pouze část celkové paralaxy v jednom okamžiku. Obvykle mozek slučuje diskrétní dvojrozměrné obrazy pod lentíkulární clonou, aby vytvořil souvislý třírozměrný obraz. Když se hlava pozorovatele posune, mozek hledá následující část celkové paralaxy, kterou může vnímat, a slučuje tuto část.
Ovšem v případě prvku znázorněného na obr. 12b je paralaxa mezi každou dvojicí diskrétních obrazů příliš velká, takže pozorovatel vnímá zřetelný posun ve slučovaném obrazu při posunutí od dvojice obrazů nejvíce vlevo k dvojici obrazů nejvíce vpravo, což je v důsledku velkého prostoru mezi dvojicemi obrazů.
Obr. 12c znázorňuje koncepční výsledek, když jsou diskrétní dvojrozměrné obrazy stejného prvku vytvářeny z výhodného počtu promítacích otvorů, jak je popsáno v tomto popisu. Celková paralaxa, označená vztahovou značkou a 15 znázorněná jako paralaxa 252, je stejná jako celková paralaxa 250 na obr. 12b. Na obr. 12c ale přídavný počet diskrétních dvojrozměrných obrazů vytváří účinek, ve kterém paralaxa mezi sousedními obrazy je minimalizována, což umožňuje mozku opakovaně slučovat obrazy pro vytvoření souvislého třírozměrného obrazu. Protože mozku je prezentována kontinuální množina obrazů, je eliminován stroboskopický efekt.
Pro eliminaci stroboskopického efektu by počet diskrétních dvojrozměrných obrazů vytvářených prostřednictvím fotografického přístroje měl být větší než je počet čar definujících vnější hrany prvku v cílovém prostoru objektivu s podobnou ostrostí a kontrastem, jaký lidské oko může rozlišit na vzdálenost rovnající se největší jednotlivé paralaxe z požadované minimální pozorovací vzdáleností výsledného obrazu. termín největší jednotlivá paralaxa
označuje vzdálenost na lentikulární cloně mezi dvěma obrazy stejného prvku, promítané nejkrajnějšími čočkami zvětšovacího přístroje, která je největší ze vzdáleností mezi dvěma obrazy těch prvků, u kterých si fotograf přeje, aby byly bez stroboskopického efektu.
Například, pokud fotograf snímá obrázek, který má být pozorován v minimální vzdálenosti 50 cm, který má tři prvky, které mají být bez stroboskopického efektu, přičemž tyto prvky mají celkovou paralaxu 1,7 cm, 2,0 cm respektive 2,5cm; potom počet promítacích otvorů by měl být větší než počet čar, které lidské oko může rozlišit na 2,5 cm (největší jednotlivá paralaxa) ze vzdálenosti 50 cm. Obrazy těchto prvků v cílovém prostoru objektivu, mající paralaxu 2,5 cm nebo menší, budou splývat dohromady bez stroboskopického efektu při pozorování v nebo za minimální pozorovací vzdáleností, pro zajištění, že celá fotografie bude bez stroboskopického efektu, musí fotograf porovnat celkovou paralaxu pro každý prvek v cílovém prostoru objektivu, který si fotograf přeje, aby byl bez stroboskopického efektu, včetně jakýchkoliv prvků na pozadí nebo popředí.
Pro zajištění, že mezi řádky řádkového obrazu nebudou mezery, musí být počet diskrétních dvojrozměrných obrazů vytvářených prostřednictvím fotografického přístroje a počet diskrétních dvojrozměrných obrazů promítaných prostřednictvím zvětšovacího přístroje větší, než je počet řádek, které mohou být rozlišeny lentikulární čočkou ve směru paralaxy uvnitř šířka na ohniskové rovině, která má být pokryta řádky, což je obvykle šířka jedné zóny řádkového obrazu, kde tato šířka zóny je definována vzdáleností mezi rovinou promítacích otvorů a rovinou optických středů lentikulární clony. Počet • · * fr · ♦ • · · ·' směru. dolů.
na je řádek, které mohou být rozlišeny lentikulární čočkou, by měl vzít do úvahy rozlišovací schopnosti lentikulárního zobrazovacího systému, jak bude vnímán pozorovatelem, jinými slovy nejen záznamovou schopností, ale rovněž přenosovou schopností lentikulárního zobrazovacího systému.
Počet řádek, který je lentikulární čočka schopna rozlišit (včetně jak záznamu tak i přenosu}, může být určen prostřednictvím promítání bodového zdroje světla na lentikulární clonu (která definuje ohniskovou rovinu v kontaktu s difúzně odrazovým povrchem) z roviny promítacích otvorů. Pro tento účel může být centrální čočka zvětšovacího přístroje použita se zacloněným otvorem ve
Podobně uživatel umístí první místo 314 (viz obr. 11 rovinu promítacích otvorů, kde lentikulární clona nej jasnější při pozorování v blízkosti osy 320 promítacího otvoru 326, která je paralelní se směrem lentikulárních čoček. Pozorovatel se potom posunuje paralelně s clonou podél přímky 322 kolmé ke směru lentikulárních čoček, takže lentikulární clona se jeví tmavší, do druhého místa 316, kde jas světla odraženého lentikulární clonou byl minimalizován na předem zvolenou přijatelnou minimální úroveň jasu.
Minimální přijatelná úroveň jasu je zvolena fotografem na základě mnoha faktorů, včetně kvality třírozměrného obrazu. Výhodně je minimální přijatelná úroveň jasu bod, za kterým k použití určené záznamové médium dále nemůže zaznamenat vnímatelný obraz při obvyklé expozici. Pozorovatel se potom přesune z druhého místa 316 podél stejné přímky 322 ve směru k prvnímu místu 314, takže lentikulární clona se opět jeví tmavší, do třetího místa 318, kde jas světla odraženého lentikulární clonou je opět na předem • Β · • ♦ · « Β ··· ··· ·· ··*· ·· ’* zvolené úrovni jasu. Potom je změřena vzdálenost mezi středem druhého místa 316 a středem třetího místa 318. Tato změřená vzdálenost je délkou tětivy centrálního rozlišovacího úhlu.
Centrální rozlišovací úhel je definován prostřednictvím optického promítání obrazu, který vytváří nejužší rozlišovací řádku. Jak je znázorněno na obr. 13, je centrální rozlišovací řádka pod centrální lentikulární čočkou užší než rozlišovací řádky g, h, i, k, 1 a m, které jsou vytvářeny po sobě následujícími promítacími otvory. Délka tětivy přijímacího úhlu, jak je popsána výše, je dělena délkou tětivy centrálního rozlišovacího úhlu, jak je popsána výše, pro určení minimálního počtu řádek, které mají být zaznamenány uvnitř zóny tak, že se řádky řádkového obrazu překrývají. Jak je zřejmé, rozlišovací úhel se zvětšuje, jak se zvětšuje rozteč kolem optického středu lentikulární čočky. Je tedy nutné pouze určit rozlišovací úhel přímo nad optickým středem lentikulární čočky, to tedy znamená centrální rozlišovací úhel.
Alternativním způsobem pro určování počtu řádek řádkového obrazu, které je lentikulární čočka schopna rozlišit uvnitř jedné zóny, je exponovat negativní fotocitlivý materiál lentikulární clony zdroji světla a potom vyvolat tento negativní fotocitlivý materiál. Pozorovatel· potom provede stejné kroky ve velmi dobře osvětlené místnosti, ale namísto, aby hledal nejprve nej jasnější místo, bude pozorovatel hledat nej tmavší místo. Výhodou tohoto alternativního postupu je to, že je přitom vzato do úvahy rozlišení fotocitlivého materiálu. V kterémkoliv z těchto postupů může být změřena vzdálenost mezi nej jasnějším (nebo nej tmavším) prvním místem 314 a druhým místem 316 v předem « · zvolené minimální přijatelné úrovni jasu (tmavosti) a
-výsledek zdvojnásoben pro nalezení přibližné hodnoty pro délku tětivy centrálního rozlišovacího úhlu. Shora uvedený postup může být rovněž proveden prostřednictvím expozice a vyvolání positivního fotocitlivého materiálu a provedením původních kroků.
4. Velikost a odstupy promítacích otvorů.
Lentikulární clona zaznamenává pouze obrazovou informaci, která je vedena skrz promítací otvor čočky zvětšovacího přístroje. Proto by šířka promítacích otvorů měla být zvolena tak, aby vyhovovala operačním parametrům lentíkulárního zobrazovacího systému. Jak je diskutováno níže, označuje šířka promítacího otvoru jeho šířku měřenou ve směru řady čoček zvětšovacího přístroje. Pro vytvoření řádkového obrazu vynikající kvality musí mít řádky řádkového obrazu jednotnou šířku. Faktory, které ovlivňují šířku řádky jsou: 1) šířka promítacích otvorů a vzdálenost mezi lentikulární clonou a rovinou promítacích otvorů; 2) intenzita promítaného obrazu; a 3) odchylky v lentikulární cloně.
Šířka řádky je určena teoreticky prostřednictvím šířky promítacího otvoru a vzdálenosti mezi lentikulární clonou a rovinou promítacích otvorů. Tento teoretický model je ale zkreslen v zobrazovacího systému intenzity promítaného obrazu; obraz, tím širší je důsledku vlastností lentíkulárního Za prvé je šířka každé řádky funkcí čím jasnější je promítaný Navíc zkreslení způsobená řádka.
• · · odchylkami v lentikulární cloně omezují šířku řádky, která může být rozlišena lentikulárním zobrazovacím systémem.
Obr. 14 ilustruje dráhu světla skrz opticky dokonalou lentikulární čočku. Světlo promítané z bodového zdroje 14 světla na povrch lentikulární clony 10 se sbíhá v diskrétním bodu 18 na ohniskové rovině 16. Optický střed 20 je bod, skrz který jakýkoliv paprsek světla, procházející lentikulární čočkou, nevykazuje žádnou odchylku. ideální lentikulární čočka je konstruována tak, že jakýkoliv paprsek světla, vyzařovaného ze zdroje 14, se sbíhá na ohniskové rovině do bodu, ve kterém paprsek procházející skrz optický střed protíná ohniskovou rovinu lentikulární clony. Známé způsoby a zařízení pro vytváření třírozměrných obrazů předpokládají, že lentikulární čočky lentikulárních clon jsou ideální a tudíž schopné vytvářet přesné řádkové obrazy. V praxi ale mohou odchylky v površích lentikulárních čoček vytvářet zkreslení v dráze světla skrz lentikulární čočku, což se obvykle také děje.
Obr. 15 znázorňuje dráhu světla skrz typickou lentikulární čočku lentikulární clony mající odchylky. Světlo z bodového zdroje 14 světla, promítané na povrch lentikulární clony 10, vytváří obraz na ohniskové rovině 16 pod optickým středem 20. Vytvořený obraz je zkreslený v důsledku odchylek v povrchu lentikulární čočky a tudíž je roztažen na šířce prostoru 22. Další zkreslení je patrné, když je obraz pozorován lentikulární clonu, v důsledku rozlišovací čočky a rozlišovací schopnosti Toto další zkreslení způsobuje, že obraz je roztažen na větší šířce prostoru 24 . Velikost těchto kumulativních zkreslení je vztažena na úhel dopadu schopnosti lentikulární fotocitlivého materiálu.
• fc • fc fcfcfcfc vyzařovaného světla. Navíc jsou tato zkreslení úměrná ohniskové vzdálenosti lentikulární clony. Celková velikost zkreslení v důsledku nedokonalostí v lentikulárním zobrazovacím systému je tedy pevná pro známý zvětšovací přístroj a známou lentikulární clonu.
Existuje zde tedy vlastní spodní hranice, kterou šířka obrazu promítaného na ohniskovou rovinu lentikulární clony může obsadit. Nejužší řádka řádkového obrazu, která může být rozlišena lentikulární čočkou z promítacího bodu, jak je viděno pozorovatelem, je označena jako rozlišovací řádka. Pokud promítací otvor promítá obraz na ohniskovou rovinu, který je užší než rozlišovací řádka lentikulární čočky, pak odchylky lentikulárního zobrazovacího systému roztáhnou šířku obrazu na šířku rozlišovací řádky.
Další zdroj zkreslení je vztažen na intenzitu světla promítaného na lentikulární clonu. Obr. 16a je grafické znázornění intenzity jedné řádky řádkového obrazu na ohniskové rovině lentikulární clony. Výška a šířka grafu je určena intenzitou světla promítaného na clonu. Celková šířka řádky je označena vztahovou značkou jako šířka 28 . Intenzita, a tudíž účinnost, světla se zmenšuje exponenciálně směrem od středu. Fotograf tedy musí rozhodnout, kde podél sklonu grafu je intenzita světla nedostatečná. Obecně oko pozorovatele bude vnímat pouze nej intenzívnější oblast, označenou vztahovou značkou jako oblast 26, když bude pozorovat obraz promítaný na lentikulární clonu. Obr. 16b je grafické řádky řádkového obrazu exponovaného s menší světla. Jak vlastní šířka řádky, označená znázorněni intenzitou vztahovou značkou jako šířka 32, tak i účinná šířka řádky, • · φ φφ φ φφ φφ označená vztahovou značkou jako šířka 30, je užší než řádka znázorněná na obr. 16a.
Protože účinná šířka řádky závisí na intenzitě promítaného obrazu, mění se šířka řádky po její délce podle intenzity obrazu, který je zaznamenán. Obr. 17b znázorňuje dvě sousední řádky řádkového obrazu exponované při různých intenzitách. Obr. 17a znázorňuje stejné dvě řádky jako obr. 17b, jak by se jevily v třírozměrném obrazu, ve kterém by se intenzita obrazu měnila po jeho délce. Řádky mají nerovnoměrnou šířku a tudíž vytvářejí mezery a přesahy v řádkovém obrazu. Pro zajištění, že řádky řádkového obrazu budou mít jednotnou šířku musí být buď intenzita obrazu udržována konstantní po délce obrazu, nebo musí být obrazy promítány uvnitř fyzikálních mezí lentikulárního zobrazovacího systému.
Způsob podle předkládaného vynálezu vztahuje šířku řádek řádkového obrazu na rozlišovací meze lentikulárního zobrazovacího systému. Pokud je řádka řádkového obrazu omezena na šířku rozlišovací řádky lentikulární čočky, nebude mít každá vytvořená řádka v podstatě stejnou šířku, jako jí odpovídající rozlišovací řádka. Obr. 16c je grafické znázornění rozlišovací řádky mající předem zvolenou hustotu a kontrast, která je vytvořena bodovým zdrojem světla, například zacloněním centrální čočky zvětšovacího přístroje ve směru dolů. Lentikulární zobrazovací systém je neschopný zaznamenat řádku řádkového obrazu menší než je tato rozlišovací řádka.
Pouze centrální rozlišovací řádka musí být změřena pro určení maximální velikosti promítacích otvorů pro lentikulární zobrazovací systém. Jak bylo diskutováno výše, « * protože odchylky v povrchu lentikulární clony se zvětšují se zvětšujícím se úhlem rozteče, zvětšuje se rozlišovací řádka na šířku od středu k vnějším hranám lentikulární čočky. Proto pro zajištění, že každý promítací otvor vytváří řádku řádkového obrazu, která je na šířku stejná jako jí odpovídající rozlišovací řádka, je postačující zajistit, že vzdálenosti mezi sekundárními osami promítacích otvorů, to jest osami v rovině promítacích otvorů a paralelními se směrem lentikulárnrch čoček, se rovnají délce tětivy centrálního rozlišovacího úhlu.
Obr. 13 ilustruje důležitost objevení centrálního rozlišovacího úhlu δ. Pro lentikulární clonu 10 mající ohniskovou rovinu 16 má každá lentikulární čočka optický střed 20 a přímkové úseky označené g, h, i, j_, k, 1 a m na 15 ohniskové rovině 16 odpovídající řádkám řádkového obrazu rozlišeného lentikulární čočkou v odezvě na světelný zdroj. Šířky přímkových úseků g, h, i, j_, k, 1 a m reprezentují rozlišovací schopnost, to jest šířky rozlišovacích řádek lentikulární čočky, která má optický střed 20. Jak je známo,
0 je nejužší řádka umístěna na ohniskové rovině přímo pod hlavní optickou osou centrální lentikulární čočky. Proto je šířka centrální rozlišovací řádky j_ na obr. 13 nejužší.
Centrální rozlišovací úhel δ je rozlišovací úhel rozlišovací řádky umístěné přímo pod optickým středem 2_0 lentikulární čočky. Jak bylo popsáno dříve, je centrální rozlišovací úhel tvořen geometrickým promítnutím konců přímkového úseku d skrz optický střed 20. prostřednictvím umístění promítacího otvoru 308 do vzdálenosti h od roviny optických středů lentikulárních čoček zcela uvnitř úhlu 8, a 30 s hlavní optickou osou promítacího otvoru splývající s hlavní • to • to·· • toto optickou osou 310 lentikulární čočky, nebude šířka řádky vytvořené na ohniskové rovině 16 nikdy užší než přímkový úsek j, protože to je centrální rozlišovací řádka.
Pokud řádka 312 v rovině promítacího otvoru 308 je paralelní s ohniskovou rovinou 16 a kolmá ke směru lentikulárních čoček, pak pro vzdálenost h vyplývají body A a B průsečíku řádky 312 se stranami úhlu 6. Pokud bodový zdroj světla vyzařuje světlo na lentikulární clonu 10 v úhlu δ ze vzdálenosti h, zatímco pozorovatel sleduje clonu, bude místo 314 (viz obr. 11) splývat s hlavní optickou osou 310 (viz obr. 13) pouze v čelním pohledu. Osvětlená řádka j_ bude promítána zpět k pozorovateli prostřednictvím lentikulární clony a pozorovatel uvidí jasný obraz v místě 314. S okem pozorovatele, umístěným v místě 316 (viz obr. 11) v blízkosti bodu A (viz obr. 13), ale vně rozlišovacího úhlu 5, pozorovatel uvidí značně zmenšený jas odražený lentikulární clonou. Jak bylo popsáno v tomto popisu dříve, je délka tětivy centrálního rozlišovacího úhlu určena vizuálně na základě tohoto jevu. Šířka centrální rozlišovací řádky pod centrální lentikulární čočkou (řádka j_ na obr. 13) se rovná vztahu Lf/h; kde h je vzdálenost od roviny promítacích otvorů k rovině optických středů lentikulární clony; L je délka tětivy centrálního rozlišovacího úhlu ve vzdálenosti h (přímkový úsek AB na obr. 13); a f je ohnisková vzdálenost lentikulární clony.
Jak je ilustrováno na obr. 18, může být centrální rozlišovací úhel využit pro měření rozlišovacích vlastností odrazového čočkového systému. Testovací čočka 412 je umístěna do vzdálenosti f, která je stejná jako ohnisková vzdálenost čočky, nad rozptylovou clonou 416. Dvoucestné zrcadlo 400 je « · tt ·»Μ • * · · · · • · ♦ Φ ·· umístěno s jeho odrazovým povrchem do vzdálenosti p nad tuto testovací čočku 412 a podél její hlavní optické osy. Bodový zdroj 402 světla je umístěn v rovině paralelní s rozptylovou clonou 416 v kolmé vzdálenosti £ od optického středu 420 testovací čočky 412. Snímač 404, mající zorný směr splývající se směrem vyzařování bodového zdroje 402 světla na testovací čočku 412, je posunutelný příčně na rovině 418, která je paralelní s rozptylovou clonou 416 a kolmá k hlavní optické ose 410 testovací čočky 412.
Se snímačem 404, umístěným ve vzdálenosti q nad odrazovým povrchem dvoucestného zrcadla 400, může být určena šířka rozlišovací řádky na rozptylové cloně 416 podle postupu, který byl popsán výše. Pokud je žádoucí měřit šířku rozlišovací řádky v jiné oblasti rozptylové clony 416, jak je naznačeno čerchovanými čarami na obr. 18, může být testovací čočka 412 příčně posunuta, jak je znázorněno. Úhel 408 je úhel dopadu světla vyzařovaného z bodového zdroje 402 světla. Protože rozlišovací úhel je funkcí rozlišení čočky a hrubosti rozptylové clony, může být relativní rozptyl dvojice povrchů určen podobným způsobem prostřednictvím porovnání rozlišovacích vlastností dvou odrazových čočkových systémů s použitím stejné testovací čočky 412 se známou rozlišovací schopností.
Promítací otvory zvolené pro zvětšovací přístroj by neměly být širší, než je délka tětivy centrálního rozlišovacího úhlu definovaného vzdáleností roviny promítacích otvorů od roviny optických středů lentikulární clony. promítací otvor mající šířku, která spadá do centrálního rozlišovacího úhlu v této vzdálenosti splňuje shora uvedenou podmínku. Ve způsobu podle předkládaného
· «φ * 9 Φ · • · · * φ·· ···
Φ Φ ·· · vynálezu je centrálním rozlišovacím úhlem úhel definovaný prostřednictvím tětivy, která při promítání skrz optický střed lentikulární čočky z roviny promítacích otvorů vytváří řádku na ohniskové rovině lentikulární clony, která má šířku stejnou jako je šířka centrální rozlišovací řádky. Délka této tětivy může být odvozena pro jakoukoliv vzdálenost mezi rovinou promítacích otvorů a rovinou optických středů lentikulární čočky (vzdálenost h), jakmile je již známá šířka centrální rozlišovací řádky (řádka j_), podle vzorce jh/f.
Je řídkým jevem, aby lineárně uspořádaná řada promítacích otvorů mohla být zkonstruována tak, že hrany promítacích otvorů jsou ve vztahu hrana vedle hrany, jak je ilustrováno prostřednictvím sady 40 čoček na rovině 52 na obr. 19b. Naštěstí, protože lentikulární čočka nemůže rozlišit obraz na ohniskové rovině menší, než je centrální rozlišovací řádka, může být šířka každého promítacího otvoru menší než je délka tětivy centrálního rozlišovacího úhlu, to jest menší, než je potřebné pro úplné pokrytí centrálního rozlišovacího úhlu. Může být použita jakákoliv sada čoček, zkonstruovaná s šířkou každého z promítacích otvorů užší než je délka tětivy centrálního rozlišovacího úhlu, pokud jsou sekundární osy promítacích otvorů stejně oddálené. Sada 50 čoček na rovině 54 ilustruje sadu čoček, ve které jsou vzdálenosti mezi sekundárními osami, označenými vztahovou značkou jako vzdálenosti 48 na obr. 19a, stejné. Nejbližší rovina, kterou jakákoliv sada stejně velikých a stejně oddálených promítacích otvorů může obsadit, je rovina, na které jsou vzdálenosti mezi sekundárními osami sousedních promítacích otvorů stejné, jako je délka tětivy centrálního rozlišovacího úhlu.
·* »· k · · · k * * · »♦» ··· • · «· *· ti ·« «
• v · • t »·· »
Rovina, na které může být umístěna sada stejně velikých a stejně oddálených promítacích otvorů tak, že vzdálenosti mezi sekundárními osami sousedních promítacích otvorů se rovnají délce tětivy centrálního rozlišovacího úhlu, je v tomto popisu označována jako rovina limitu vzdálenosti. Termín limit vzdálenosti označuje vzdálenost mezi rovinou optických středů lentikulární clony a rovinou limitu vzdálenosti. Šířka centrální rozlišovací řádky j_, ohnisková vzdálenost f lentikulární clony, vzdálenosti mezi sekundárními osami sousedních promítacích otvorů r (vzdálenosti 48 na obr. 19a), a limit h vzdálenosti mezi rovinou optických středů lentikulární clony a rovinou promítacích otvorů, jsou vzájemném vztahu: h/f = r/j.
Ověření existence roviny limitu vzdálenosti je následující: Pokud existuje úsek přímky paralelní s ohniskovou rovinou lentikulární clony a kolmý ke směru lentikulární clony, existuje mezi tímto přímkovým úsekem a lentikulární clonou limit vzdálenosti, ze kterého, nebo z větší vzdálenosti, je centrální průmět délky přímkového úseku rozlišený lentikulární čočkou a fotocitlivým materiálem stejný jako šířka centrální rozlišovací řádky. Rovina paralelní s lentikulární clonou, na které je tento přímkový úsek umístěn, je nazvána rovinou limitu vzdálenosti. Při zobrazování existuje stav, ve kterém je rovina promítacích otvorů v rovině limitu vzdálenosti pro vzdálenosti mezi sekundárními osami promítacích otvorů, nebo je ve vzdálenosti větší než je limit vzdálenosti.
Obr. 20 znázorňuje sadu 40 čoček, ve které jsou promítací otvory širší než je centrální rozlišovací úhel 38 a tudíž jsou tyto otvory blíže než je limit vzdálenosti. Taková
0··0 •0 00*0 sada 40 čoček je nežádoucí, protože obraz vytvářený každým 'promítacím otvorem na ohniskové rovině je širší než centrální rozlišovací řádka. Výsledný řádkový obraz tedy bude obsahovat řádky podobné řádkám ilustrovaným na obr. 17a, které nemají jednotnou šířku. Navíc, pokud promítací otvory sady 40 čoček jsou zacloněny ve směru dolů, pak se budou tvořit mezery mezi řádky řádkového obrazu, vytvářeného světelným zdrojem.
Obr. 8 ilustruje způsob posouvání promítacích otvorů v radiálním směru v souladu se způsobem a zařízením podle 0 předkládaného vynálezu. Promítací otvory by měly být posunuty v podstatě radiálně směrem ven od bodu 230 na ohniskové rovině 16 pod centrální lentikulární čočkou. Dráhy radiálního posunutí by měly být určeny ve vztahu k poloměrům jejich vrcholů umístěných v bodu 230. Obr. 8 ilustruje výhodný způsob posunutí promítacích otvorů v podstatě radiálně směrem ven uvnitř úhlu, který se rovná otvorovému úhlu s jeho vrcholem v bodě 230 při současném udržování promítacích směrů 238, 240 a 242 konstantních. Posunutí promítacích otvorů v souladu se způsobem podle vynálezu zajišťuje, že promítací > a otvory zůstávají uvnitř přijímacích úhlů 208, 210, 212 a tudíž zcela pokrývají zóny řádkového obrazu, aniž by vytvářely mezery mezi řádky řádkového obrazu.
Osobě v oboru znalé je nyní zcela zřejmé, že shora uvedený popis, přestože je uveden ve vztahu ke krokům skládání, je rovněž relevantní pro kroky snímání nebo vytvoření fotografie. Fotograf zvolí sadu čoček pro čočku fotografického přístroje s ohledem na fotografovaný subjekt a lentikulární clonu, která má být použita během kroků skládání. Při určování uspořádání čoček nastaví fotograf fotografický přístroj tak, že lineárně uspořádaná řada čoček
pokryje úhel rovnající se otvorovému úhlu lentikulární clony s jeho vrcholem umístěným na zorné rovině, která je zvolena, aby byla ohniskovou rovinou lentikulární clony při finálním fotografickém zobrazení (tisku). Tím je tedy zajištěno, že úhel pokrytí fotografického přístroje se bude shodovat s úhlem pokrytí zvětšovacího přístroje při zobrazování třírozměrného obrazu.
5. Kalibrace jak fotografického přístroje tak i 10 zvětšovacího přístroje pro standard, uspořádání pro dosažení dobrého slučování dvojrozměrných obrazů na lentikulární cloně.
Polohy a ohniskové vzdálenosti čoček fotografického přístroje a čoček zvětšovacího přístroje, a polohy a zvětšení diskrétních dvojrozměrných obrazů zaznamenaných na mezifázovém médiu, například filmu, musí být uspořádány tak, že obrazy budou vnímány jako stabilní a souvislé při nahlížení na dokončenou lentikulární clonu. S nejvážnějším problémem, se kterým se fotograf potýká při vytváření třírozměrného obrazu, je slučováni dvojrozměrných obrazů na lentikulární clonu rychle a přesně. Pro dosažení rychlého a přesného slučování diskrétních dvojrozměrných obrazů znázorněných na obr. 21 musí fotografický přístroj vytvářet množství obrazů prvků v cílovém prostoru objektivu, které mají být slučovány do, například bodu 120, podle standardu uspořádání, na který je kalibrován zvětšovací přístroj.
Termín standard uspořádání označuje předem určený vztah mezi čočkami fotografického přístroje, čočkami zvětšovacího přístroje a lineárně uspořádanou řadou • fcfc · • · · fc fc dvojrozměrných obrazů zaznamenaných na mezifázovém médiu, který splňuje následující tři podmínky: 1) promítací otvory zvětšovacího přístroje jsou umístěny ve vzdálenosti od lentikulární clony, která se rovná nebo je větší než limit vzdálenosti; 2) jak je znázorněno na obr. 21, diskrétní dvojrozměrné obrazy 135, 141, 147 prvku v cílovém prostoru objektivu, které mají být sloučeny v bodu 120 na rovině 121, jsou v podstatě stejně vzájemně oddálené a vzdálenosti mezi krajními obrazy 135, 147 a konci 103 respektive 101 tětivy přijímacího úhlu se rovnají polovině vzdálenosti mezi sousedními obrazy 135, 141; a 3) optické středy 112, 114, 116 promítacích čoček na rovině 108 jsou vzájemně stejně oddálené na radiálních přímkách 126, 128, 130 spojujících obrazy 135, 141 147 prvku v cílovém prostoru objektivu, které mají být sloučeny v bodu 120.
Shora uvedené podmínky umožňují čočkám fotografického přístroje pokrýt úhel 110 rovnající se přijímacímu úhlu lentikulární clony při současném umožnění optickým středům promítacích čoček, aby byly uloženy ve správném vztahu k dvojrozměrným obrazům, čímž se docílí ortoskopického účinku. Navíc budou obrazy jakéhokoliv prvku v cílovém prostoru objektivu ve vrcholu úhlu 110 shodném s otvorovým úhlem lentikulární clony (to znamená tam, kde se zorné směry čoček fotografického přístroje sbíhají na zorné rovině) slučovány do jednoho bodu na ohniskové rovině lentikulární clony, takže obrazy se překrývají. Primární důležitost má skutečnost, že vzájemné oddálení obrazů, které mají být promítány, je založeno na optických, namísto na geometrických, průmětech prvku na zorné rovině, které mají být sloučeny na lentikulární cloně.
»»·· · 0
Jakýkoliv fotografický přístroj, který vytváří množství dvojrozměrných obrazů alespoň jednoho prvku v cílovém prostoru objektivu tak, že obrazy odpovídají zvětšovacímu přístroji zkonstruovanému podle předcházejících podmínek, má společný standard uspořádání s tímto zvětšovacím přístrojem. Může být tedy použit jakýkoliv tvar lentikulární čočky, pokud je otvorový úhel lentikulární clony stejný jako otvorový úhel, pro který byly zkonstruovány fotografický přístroj a zvětšovací přístroj.
Určitá řada diskrétních dvojrozměrných obrazů, uspořádaná pro splnění podmínek uváděných výše je označena jako standardní řada obrazů. Tyto standardní řada obrazů může být použita pro optickou kalibraci (oproti geometrické kalibraci, jak je popsána v US patentu 3,953,869) fotografických přístrojů a zvětšovacích přístrojů na standard uspořádání pro určitou standardní řadu obrazů. Důsledkem je, že všechny fotografické přístroje a zvětšovací přístroje kalibrované na tuto určitou standardní řadu obrazů budou vzájemně zaměnitelné. Ve všech případech jsou instalace a kalibrace čoček fotografického přístroje a čoček zvětšovacího přístroje prováděny v souladu se standardem řady obrazů, který je zvolen prostřednictvím vzetí do úvahy předcházejících požadavků třírozměrného zobrazování. Pro dosažení přesného slučování diskrétních dvojrozměrných obrazů na lentikulární cloně a pro zabránění odchylkám v měřítcích na fotografii, způsobených výrobními tolerancemi a odchylkami v čočkách, musí být fotografickým přístrojem na filmu zaznamenány alespoň dva referenční body umístěné v předem zvolené zorné rovině; čímž se vytváří standardní řada obrazů pro promítání zvětšovacím přístrojem. Sada obrazů každého referenčního bodu je potom upravena tak aby splývala na ohniskové rovině lentíkulární clony prostřednictvím nastavení poloh a ohnisek čoček zvětšovacího přístroje. Stejný postup může být použit pro kalibraci dalšího fotografického přístroje na standard řady obrazů prostřednictvím promítání této standardní řady obrazů na clonu umístěnou v předem zvolené zorné rovině a prostřednictvím nastavení poloh a ohnisek čoček fotografického přístroje tak, že sada obrazů každého referenčního bodu splývá na předem zvolené zorné rovině pro tento fotografický přístroj.
přístroj, zvětšovací přístroj, řada dvojrozměrných obrazů zaznamenaných na mezifázovém médiu a jejich standard uspořádáni tedy tvoří vzájemně propojený závislý systém.
Fotografický diskrétních
Prostřednictvím manipulace vztahem mezi čočkami fotografického přístroje a negativy vytvořených obrazů může být zpracováno velké množství různých fotografických situací. Například, pokud fotograf snímá obrázek, ve kterém řada čoček fotografického přístroje účinně nepokryje přijímací úhel, pak by zvětšovací přístroj mohl být nastaven pro změnu roviny slučování. Jak je znázorněno na obr. 21, posunutí negativů 134, 140, 146 na rovině 104 lineárně nastavuje umístění zorné roviny fotografického přístroje vzhledem k ohniskové rovině lentíkulární clony. Pokud jsou negativy posunuty směrem dovnitř k rovině 106, pak obraz bude vnímán v místě 118. Naproti tomu, pokud negativy jsou posunuty směrem ven k rovině 102, pak obrazy budou vnímány v místě 122. Osoby v oboru znalé snadno nahlédnou, že podobně mohou být prováděny i další manipulace.
·· *·
II. Zařízení
Pro vytváření požadovaných výsledků s využitím způsobu pro vytváření třírozměrných obrazů vynikající kvality, který byl popsán v tomto popisu, může být použito velké množství zařízení a přístrojů. V každém případě musí být ale množství čoček ve fotografickém přístroji stejné jako je množství čoček ve zvětšovacím přístroji.
Fotografický přístroj podle předkládaného vynálezu, v jeho nejjednodušší konstrukci, zahrnuje řadu čoček majících hlavní optické osy, které jsou paralelní, kalibrovaných na standard řady obrazů v souladu se standardem uspořádání, a nastavených do lineární řady. Ohniska a odstupy mezi čočkami jsou pevné. Ve spojení s mechanismem závěrky a clony bude každá čočka vytvářet diskrétní dvojrozměrný obraz na filmu, odděleném příčkami uvnitř fotografického přístroje. V tomto uspořádání je fotografický přístroj zkonstruován pro použití v pevné vzdálenosti od předem zvolené zorné roviny vybrané fotografem pro dosažení požadovaného výsledku. Fotografický přístroj může být modifikován tak, že řada čoček je vyměnitelná, což umožňuje fotografovi nahradit řadu čoček majících danou ohniskovou vzdálenost jinou řadou čoček majících jinou ohniskovou vzdálenost. Každá vyměnitelná řada čoček ale musí být kalibrována v souladu se standardem řady obrazů, jak bylo popsáno v tomto popisu. Fotografický přístroj může rovněž zahrnovat řadu čoček majících proměnné ohniskové vzdálenosti pro proporcionální změnu měřítek dvojrozměrných obrazů.
Podobně jako fotografický přístroj může mít i zvětšovací přístroj několik uspořádání. Za prvé může zvětšovací přístroj obsahovat stacionární řadu čoček majících hlavní optické osy, které jsou paralelní, pro skládání s použitím pevné vzdálenosti mezi filmem a fotocitlivým materiálem na lentikulární cloně. Za druhé zvětšovací přístroj může být zkonstruován tak, že obsahuje vyměnitelné řady čoček majících hlavní optické osy, které jsou paralelní. Jako předtím musí vzdálenost mezi filmem a fotocitlivým materiálem na lentikulární čočce zůstat konstantní.
Za třetí může být zkonstruován zvětšovací přístroj, který obsahuje prostředky pro umožnění každé čočce zvětšovacího přístroje, aby byla posunuta v podstatě radiálně vzhledem k předem zvolenému bodu na ohniskové rovině lentikulární clony, zatímco se film posouvá v podstatě směrem k nebo od lentikulární clony a v rovině paralelní s rovinou promítacích otvorů. Takový zvětšovací přístroj umožňuje, aby zorná rovina byla umístěna na ohniskovou rovinu lentikulární clony.
Za čtvrté může být zkonstruován zvětšovací přístroj, který obsahuje prostředky pro umožnění každé čočce zvětšovacího přístroje, aby byla posunuta v podstatě radiálně vzhledem k předem zvolenému bodu na ohniskové rovině lentikulární clony, zatímco se řada dvojrozměrných obrazů na filmu posouvá v podstatě radiálně. Aby mohlo být takové posunutí realizováno, může být někdy nutné řezat nebo ohýbat film. Tento systém umožňuje opravy v měřítku a použití různých fotografických přístrojů majících proměnlivě oddálené čočky.
za páté může být zkonstruován zvětšovací přístroj, který obsahuje prostředky pro umožnění filmu, aby byl posunut v podstatě směrem k nebo od lentikulární clony a v rovině paralelní s rovinou promítacích otvorů. Zvětšovací přístroj «« *» *· « ·
dále obsahuje prostředky pro umožnění každé čočce, aby byla posunuta v podstatě radiálně vzhledem k předem zvolenému bodu na ohniskové rovině lentikulární clony. Řada čoček by rovněž mohla být zkonstruována tak, aby byla vyměnitelná, což umožňuje radiální posunutelným čočkám majícím danou ohniskovou vzdálenost, aby byly vyměněny za jinou řadu radiálně posunutelných čoček majících odlišnou ohniskovou vzdálenost. V každém případě zvětšovací přístroj, podobně jako fotografický přístroj, může zahrnovat čočky mající proměnlivé ohniskové vzdálenosti pro proporcionální změnu měřítek dvojrozměrných obrazů.
Z předcházejícího popisu je zcela zjevné, že předkládaný vynález navrhuje způsob a zařízení pro fotografování alespoň jednoho prvku v cílovém prostoru 15 objektivu, které vytváří vynikající třírozměrný obraz fotografovaného prvku. Prostřednictvím použití způsobu podle předkládaného vynálezu může fotograf vytvářet vynikající třírozměrné obrazy mající ortoskopický účinek a bez stroboskopického efektu mnohem rychleji a ekonomicky mnohem výhodněji než bylo doposud vůbec možné.
Mělo by být rovněž zcela zřejmé, že předcházející popis a specifická provedení popsaná výše jsou pouze ilustrativním příkladem nej lepšího provedení vynálezu a ilustrací jeho základních principů, přičemž osoby v oboru znalé mohou provádět různé modifikace a úpravy způsobu a zařízení podle vynálezu, aniž by ale byl opuštěn smysl a rozsah tohoto vynálezu.
Zastupuje :
ÍV Τ»*?
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (12)

1. Systém pro vytváření stereoskopického obrazu z množství diskrétních dvojrozměrných obrazů alespoň jednoho prvku v cílovém prostoru objektivu, vyznačující se 5 tím, že zahrnuje:
prostředky pro vytváření množství dvojrozměrných obrazů; a prostředky pro zobrazování stereoskopického obrazu, které z ahrnuj í:
10 lentikulární clonu zahrnující množství podélných lentikulárních čoček situovaných nad ohniskovou rovinou a definujících rovinu optických středů paralelní s ohniskovou rovinou, přičemž tato lentikulární clona má předem určený přijímací úhel, který definuje tětivu přijímacího úhlu na 15 rovině promítacích otvorů pro jakoukoliv předem zvolenou vzdálenost od roviny optických středů k rovině promítacích otvorů; a promítací prostředky v oddáleném vztahu k a operačně spojené s lentikulární clonou pro promítání množství dvojrozměrných obrazů na lentikulární clonu, přičemž tyto promítací prostředky zahrnují množství vzájemně oddálených promítacích otvorů lineárně uspořádaných na rovině promítacích otvorů, přičemž počet promítacích otvorů a poloha každého z promítacích otvorů je taková, že promítací otvory 25 promítají množství dvojrozměrných obrazů na lentikulární clonu, aby vytvářely řádkový obraz na ohniskové rovině, zahrnující množství zón bez mezer mezi sousedními zónami, přičemž každá z množství zón zahrnuje množství řádek, odpovídající množství dvojrozměrných obrazů bez mezer mezi sousedními řádky, a přičemž každá z řádek není širší než nejužší řádka, která může být rozlišena lentikulárními čočkami lentikulární clony.
2. Systém podle nároku 1,vyznačující se tím, že prostředky pro vytváření množství dvojrozměrných obrazů dále zahrnují prostředky pro záznam množství dvojrozměrných obrazů na mezifázové médium v jednom kroku, přičemž prostředky pro zobrazování konstruují řádkový obraz na ohniskové rovině v jednom kroku bez posunutí promítacích prostředků vzhledem k uvedené lentikulární cloně a bez posunutí mezifázového média vzhledem k lentikulární cloně.
3. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že množství dvojrozměrných obrazů je promítáno uvnitř každé z množství zón, zahrnující množství řádek, přičemž množství dvojrozměrných obrazů je větší než je počet řádek řádkového obrazu, které množství uvedených lentikulárních čoček může rozlišit na ohniskové rovině uvnitř každé z uvedeného množství zón.
4. Systém podle nároku 1,vyznačující se tím, že množství dvojrozměrných obrazů je větší než je počet čar definujících hrany obrazu majícího stejnou ostrost a kontrast, které může rozlišit lidské oko na vzdálenost stejnou, jako je vzdálenost na ohniskové rovině lentikulární clony mezi dvěma obrazy stejného prvku v cílovém prostoru objektivu, promítaného krajními z uvedeného množství promítacích otvorů, která je největší ze vzdáleností mezi dvěma obrazy těch prvků, které si fotograf přeje mít bez stroboskopického efektu při pozorování z předem zvolené minimální pozorovací vzdálenosti.
5. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředky pro zobrazování dále zahrnují fotocitlivý materiál v kontaktu s množstvím podélných lentikulárních čoček lentikulární clony.
6. Systém podle nároku 1,vyznačující se tím, že prostředky pro zobrazování jsou tvořeny více-čočkovým zvětšovacím přístrojem, přičemž uvedené množství promítacích otvorů je rovnoměrně rozmístěno po délce tětivy definované přijímacím úhlem na rovině promítacích
1° otvoru.
7. Systém podle nároku 6, vyznačující se tím, že každá z množství lentikulárních čoček má předem určený centrální rozlišovací úhel, který definuje tětivu centrálního rozlišovacího úhlu na rovině promítacích otvorů pro předem zvolenou vzdálenost od roviny optických středů k rovině promítacích otvorů; a minimální počet množství promítacích otvorů je určen rozdělením délky tětivy definované přijímacím úhlem na rovině promítacích otvorů délkou tětivy definované centrálním rozlišovacím úhlem na rovině promítacích otvorů.
8. Systém podle nároku 7,vyznačující se tím, že každý z množství promítacích otvorů není širší než je délka tětivy centrálního rozlišovacího úhlu na rovině promítacích otvorů.
9. Systém podle nároku 7,vyznačující se tím, že každý z uvedeného množství promítacích otvorů má hlavní optickou osu, která je kolmá k ohniskové rovině uvedené • fe a v · · » · · • fefe « lentikulární clony, a sekundární osu na rovině promítacích otvorů, která je paralelní se směrem lentikulárních čoček; a vzdálenosti mezi sekundárními osami sousedních promítacích otvorů z uvedeného množství promítacích otvorů nejsou větší než je délka tětivy definované centrálním rozlišovacím úhlem na rovině promítacích otvorů.
10. Systém podle nároku 9, vyznačující se tím, že vzdálenosti mezi sekundárními osami krajních z uvedeného množství promítacích otvorů a příslušných konců tětivy definované přijímacím úhlem na rovině promítacích otvorů se rovnají jedné polovině vzdáleností mezi sekundárními osami sousedních promítacích otvorů z uvedeného množství promítacích otvorů.
11. Způsob kalibrace systému pro vytváření stereoskopického obrazu z množství diskrétních dvojrozměrných obrazů alespoň jednoho prvku v cílovém prostoru objektivu, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:
zkonstruování standardní řady obrazů zahrnujících alespoň dva referenční body, takže při promítání této standardní řady obrazů prostřednictvím fotografického přístroje obrazy alespoň referenčních bodů splývají na fotografického přístroje; a použití více-čočkového zahrnujícího lentikulární clonu definující ohniskovou rovinu, promítání standardní řadu obrazů na pozorovací médium a nastavení čoček zvětšovacího přístroje tak, že obrazy alespoň předem více-čočkového uvedených dvou zvolené rovině zvětšovacího přístroje ·« ·· fcfc • · •fc fcfcfc • fc uvedených dvou referenčních bodů splývají na ohniskové rovině lentikulární clony.
12. Způsob kalibrace prvního lineárně uspořádaného množství optických čoček majících zorné směry, které se sbíhají v 5 jednom bodu na první předem zvolené rovině, podle druhého lineárně uspořádaného množství optických čoček majících zorné směry, které se sbíhají v jednom bodu na druhé předem zvolené rovině, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:
použití druhého lineárně uspořádaného množství optických čoček pro zkonstruování standardní řady obrazů
CZ983966A 1996-06-03 1996-06-03 Zařízení pro stereoskopické zobrazování CZ396698A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1996/009891 WO1997046913A1 (en) 1996-06-03 1996-06-03 Method and apparatus for three-dimensional photography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ396698A3 true CZ396698A3 (cs) 1999-05-12

Family

ID=22255298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ983966A CZ396698A3 (cs) 1996-06-03 1996-06-03 Zařízení pro stereoskopické zobrazování

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5946077A (cs)
EP (1) EP0902913A1 (cs)
JP (1) JP2000511650A (cs)
KR (1) KR100315851B1 (cs)
AU (1) AU713898B2 (cs)
BR (1) BR9612680A (cs)
CA (1) CA2256345C (cs)
CO (1) CO4650085A1 (cs)
CZ (1) CZ396698A3 (cs)
HU (1) HUP9903495A3 (cs)
ID (1) ID17337A (cs)
IL (1) IL127960A (cs)
MY (1) MY112846A (cs)
NO (1) NO985606L (cs)
NZ (1) NZ333543A (cs)
PL (1) PL179677B1 (cs)
TW (1) TW349184B (cs)
UY (1) UY24376A1 (cs)
WO (1) WO1997046913A1 (cs)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPO884297A0 (en) * 1997-08-27 1997-09-18 Orme, Gregory Michael Imaging devices
US6344837B1 (en) 2000-06-16 2002-02-05 Andrew H. Gelsey Three-dimensional image display with picture elements formed from directionally modulated pixels
IL139995A (en) 2000-11-29 2007-07-24 Rvc Llc System and method for spherical stereoscopic photographing
US6947059B2 (en) * 2001-08-10 2005-09-20 Micoy Corporation Stereoscopic panoramic image capture device
CA2551636A1 (en) 2003-12-26 2005-07-21 Micoy Corporation Multi-dimensional imaging apparatus, systems, and methods
US20050259148A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Takashi Kubara Three-dimensional image communication terminal
FR2873459A1 (fr) * 2004-07-23 2006-01-27 Franck Andre Marie Guigan Dispositif optique a reseau lenticulaire
JP2006098775A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Toshiba Corp 三次元画像表示システム
US7872665B2 (en) 2005-05-13 2011-01-18 Micoy Corporation Image capture and processing
US7620309B2 (en) * 2006-04-04 2009-11-17 Adobe Systems, Incorporated Plenoptic camera
US7872796B2 (en) 2007-01-25 2011-01-18 Adobe Systems Incorporated Light field microscope with lenslet array
US8290358B1 (en) 2007-06-25 2012-10-16 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for light-field imaging
US8559756B2 (en) * 2007-08-06 2013-10-15 Adobe Systems Incorporated Radiance processing by demultiplexing in the frequency domain
US7956924B2 (en) * 2007-10-18 2011-06-07 Adobe Systems Incorporated Fast computational camera based on two arrays of lenses
US8189065B2 (en) 2008-01-23 2012-05-29 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for full-resolution light-field capture and rendering
US7962033B2 (en) * 2008-01-23 2011-06-14 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for full-resolution light-field capture and rendering
US8155456B2 (en) 2008-04-29 2012-04-10 Adobe Systems Incorporated Method and apparatus for block-based compression of light-field images
US8244058B1 (en) 2008-05-30 2012-08-14 Adobe Systems Incorporated Method and apparatus for managing artifacts in frequency domain processing of light-field images
US7949252B1 (en) 2008-12-11 2011-05-24 Adobe Systems Incorporated Plenoptic camera with large depth of field
US8315476B1 (en) 2009-01-20 2012-11-20 Adobe Systems Incorporated Super-resolution with the focused plenoptic camera
US8189089B1 (en) 2009-01-20 2012-05-29 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for reducing plenoptic camera artifacts
US8228417B1 (en) 2009-07-15 2012-07-24 Adobe Systems Incorporated Focused plenoptic camera employing different apertures or filtering at different microlenses
US8345144B1 (en) 2009-07-15 2013-01-01 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for rich image capture with focused plenoptic cameras
US8860833B2 (en) 2010-03-03 2014-10-14 Adobe Systems Incorporated Blended rendering of focused plenoptic camera data
PL391800A1 (pl) 2010-07-12 2012-01-16 Diagnova Technologies Spółka Cywilna Sposób prezentacji wirtualnej obrazu 3D oraz układ do prezentacji wirtualnej obrazu 3D
ITRN20100048A1 (it) * 2010-08-05 2012-02-06 Franco Slomp Metodo per la generazione di stereocoppie al fine di realizzare anaglifi indefinitamente estesi con caratteristiche innovative
US8749694B2 (en) 2010-08-27 2014-06-10 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for rendering focused plenoptic camera data using super-resolved demosaicing
US8803918B2 (en) 2010-08-27 2014-08-12 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for calibrating focused plenoptic camera data
US8665341B2 (en) 2010-08-27 2014-03-04 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for rendering output images with simulated artistic effects from focused plenoptic camera data
US8724000B2 (en) 2010-08-27 2014-05-13 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for super-resolution in integral photography
US9030550B2 (en) 2011-03-25 2015-05-12 Adobe Systems Incorporated Thin plenoptic cameras using solid immersion lenses
JP2015004698A (ja) * 2011-10-25 2015-01-08 シャープ株式会社 立体表示装置
US8860789B1 (en) * 2011-12-09 2014-10-14 Vic G. Rice Apparatus for producing three dimensional images
US10095183B2 (en) 2013-06-21 2018-10-09 University Of South Florida Full-color incoherent digital holography
US9538075B2 (en) 2013-12-30 2017-01-03 Indiana University Research And Technology Corporation Frequency domain processing techniques for plenoptic images
WO2016007579A1 (en) 2014-07-10 2016-01-14 University Of South Florida Systems and methods for performing self-interference incoherent digital holography
WO2016033590A1 (en) 2014-08-31 2016-03-03 Berestka John Systems and methods for analyzing the eye
CN105911712B (zh) * 2016-06-30 2018-12-04 北京邮电大学 一种多视点液晶显示器lcd裸眼3d显示方法及装置
CN110837202B (zh) * 2018-08-17 2021-10-08 欧菲影像技术(广州)有限公司 摄像头解析力测试的校准方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3494270A (en) * 1964-04-18 1970-02-10 Takao Shibata Stereoscopic photographing process
US3518929A (en) * 1967-03-06 1970-07-07 Gen Electric Three dimensional camera
US3482913A (en) * 1967-04-18 1969-12-09 Gen Electric Method and apparatus for composing and enlarging three dimensional pictures
US3535993A (en) * 1967-09-06 1970-10-27 Harry S Jones Relief data converter
US3852787A (en) * 1971-08-12 1974-12-03 Dimensional Dev Corp Three dimensional pictures and method of composing them
US3895867A (en) * 1971-08-12 1975-07-22 Dimensional Dev Corp Three dimensional pictures and method of composing them
US3769889A (en) * 1972-02-09 1973-11-06 R Wechsler Three dimensional image reproduction with pseudo-scopy correction by image inversion optics which are capable of independently controlling z-axis placement in image space
US4037950A (en) * 1974-09-24 1977-07-26 Dimensional Development Corporation Camera for taking stereoscopic pictures
US3953869A (en) * 1974-09-24 1976-04-27 Dimensional Development Corporation Stereoscopic photography apparatus
US4107712A (en) * 1974-12-25 1978-08-15 Law Chi Y Camera for taking three dimensional photographs having screen moving means
US4101210A (en) * 1976-06-21 1978-07-18 Dimensional Development Corporation Projection apparatus for stereoscopic pictures
US4086585A (en) * 1976-12-27 1978-04-25 Dimensional Development Corporation System and camera for controlling depth of field in three-dimensional photography
US4158501A (en) * 1977-12-27 1979-06-19 The Three Dimensional Photography Corporation Projection printing method and apparatus
US4475798A (en) * 1977-12-27 1984-10-09 The Three Dimensional Photography Corporation Camera for stereoscopic photography
US4478639A (en) * 1977-12-27 1984-10-23 Three Dimensional Photography Corporation Method for stereoscopic photography
EP0118449B1 (en) * 1982-04-07 1987-11-11 STREET, Graham Stewart Brandon Method and apparatus for use in producing autostereoscopic images
US4630913A (en) * 1985-12-16 1986-12-23 Lo Allen K W Extended depth-of-field 3-D camera
US4852972A (en) * 1987-06-08 1989-08-01 Wah Lo Allen K Method of controlling variation of density of images in 3-D pictures
US4800407A (en) * 1988-02-01 1989-01-24 Wah Lo Allen K Total focus 3-D camera and 3-D image structure
US4903069A (en) * 1989-02-24 1990-02-20 Image Technology, Inc. Automatic three-dimensional photo printer to align the key subject image
US5022727A (en) * 1989-11-01 1991-06-11 Advanced Holographic Imaging Technologies, Inc. Method and apparatus for producing full color stereographic holograms
JPH06500445A (ja) * 1991-06-12 1994-01-13 リー、スン 3次元イメージの記録および再生
JP2704068B2 (ja) * 1991-10-04 1998-01-26 富士写真フイルム株式会社 立体画像投影方法および立体写真焼付装置
US5581402A (en) * 1993-11-22 1996-12-03 Eastman Kodak Company Method for producing an improved stereoscopic picture and stereoscopic picture obtained according to this method
US5548362A (en) * 1994-05-09 1996-08-20 Image Technology International, Inc. Parallax controllable multiple-lens camera

Also Published As

Publication number Publication date
HUP9903495A3 (en) 2002-11-28
NZ333543A (en) 2000-01-28
NO985606D0 (no) 1998-12-01
CA2256345C (en) 2002-02-26
JP2000511650A (ja) 2000-09-05
IL127960A (en) 2002-08-14
AU6476896A (en) 1998-01-05
HUP9903495A2 (hu) 2000-03-28
AU713898B2 (en) 1999-12-16
KR20000016462A (ko) 2000-03-25
US5946077A (en) 1999-08-31
ID17337A (id) 1997-12-18
NO985606L (no) 1999-01-27
PL330315A1 (en) 1999-05-10
MY112846A (en) 2001-09-29
CO4650085A1 (es) 1998-09-03
EP0902913A1 (en) 1999-03-24
CA2256345A1 (en) 1997-12-11
IL127960A0 (en) 1999-11-30
BR9612680A (pt) 1999-07-20
WO1997046913A1 (en) 1997-12-11
UY24376A1 (es) 1996-12-10
KR100315851B1 (ko) 2002-04-24
TW349184B (en) 1999-01-01
PL179677B1 (pl) 2000-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ396698A3 (cs) Zařízení pro stereoskopické zobrazování
US5192969A (en) Stereographic projecting and recording method and apparatus therefor
US4799739A (en) Real time autostereoscopic displays using holographic diffusers
US4674853A (en) Method and apparatus for use in producing autostereoscopic images
US7287854B2 (en) Ophthalmic photography apparatus
JPH0651412A (ja) 視野が改善された電子プリント深さ写真システム
US5729332A (en) Depth image printing method on precoated lenticular material
US5548362A (en) Parallax controllable multiple-lens camera
US6091479A (en) System for aligning lenticular images using line sets with different line colors
JPH01309042A (ja) 像配列および3次元カメラ
JP4769017B2 (ja) 眼科撮影装置
US5465128A (en) 2-D and 3-D multi-lens camera with one lens having a wider plane than the other lenses
KR0158937B1 (ko) 3d 입체사진의 인화방법 및 장치
US3508920A (en) Three-dimensional pictures and method of making
JPH08211516A (ja) レンチキュラプリントに対する画像拡大方法
US2045129A (en) Printing
US2595409A (en) Apparatus for taking stereoscopic pictures without abnormal stereoscopic effects
US3734618A (en) Method of making stereoscopic photographs
JPH0915530A (ja) レンチキュラー・ディスプレイ
US5760882A (en) Contact printer and method of making a filter for a contact printer
MXPA99000203A (es) Metodo y aparato para fotografia tridimensional
US5856864A (en) Photographic printer and method of making a filter for a photographic printer
US6295418B1 (en) Stereo slide mount and stereo camera
Wheeler Notes on view camera geometry
JP3264549B2 (ja) 立体写真用カメラの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic