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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 und ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren bekannt, mit denen mittels eines Sensors ein bestimmtes Ereignis erfasst, ein Signal generiert und ein Aktor angesteuert wird. Regelmäßig dient dabei das Ereignis, das vom Sensor erfasst wird, als Auslöser zur Steuerung eines weiteren Gerätes. Die Eigenschaften dieses Gerätes werden dabei jedoch nicht verändert.
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Aus dem Stand der Technik sind – in Bezug auf Anwendungen im Filmbereich – Techniken bekannt, bei denen eine aufgenommene Bildsequenz mit einer anderen Frequenz wiedergegeben wird, als sie aufgenommen wurde. Ist die Wiedergabefrequenz größer als die Aufnahmefrequenz, kommt es zu einem Beschleunigungseffekt, der sich auf alle in der Bildsequenz enthaltenen Elemente gleichermaßen bezieht. Man spricht hier auch von Zeitraffer. Ist die Wiedergabefrequenz hingegen kleiner als die Aufnahmefrequenz, kommt es zu einem Entschleunigungseffekt, der sich wiederum auf alle in der Bildsequenz enthaltenen Elemente bezieht. Dieses Verfahren ist allgemein auch unter dem Begriff Zeitlupe bekannt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße anzugeben, wobei diese Kopplung der natürlichen Physik widerspricht.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein derartiges Verfahren zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße weist zunächst den Schritt des Erfassens einer Eingangsgröße mit mindestens einem Sensor zum Erzeugen eines Stellsignals auf. Anschließend wird mittels des Stellsignals mindestens ein Aktor gesteuert. Anschließend erfolgt eine Detektion von Eigenschaften eines Objektes und/oder eines Subjektes durch mindestens eine Detektionseinrichtung zum Erzeugen einer Ausgangsgröße.
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Das vorliegend beanspruchte Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens einer der Aktoren derart auf die Detektionseinrichtung wirkt, dass zumindest eine Eigenschaft der Detektionseinrichtung durch den Aktor verändert wird, so dass die Ausgangsgröße andere Eigenschaften aufweist, als dies der Fall wäre, wenn der Aktor nicht auf die Detektionseinrichtung eingewirkt hätte. Mit anderen Worten ausgedrückt, bewirkt eine Einwirkung des Aktors auf die Detektionseinrichtung veränderte Detektionseigenschaften, durch die eine Ausgangsgröße geschaffen wird, die sich von einer Ausgangsgröße unterscheidet, welche mittels unveränderter Detektionseigenschaften der Detektionseinrichtung erstellt wurde. Da die Einwirkung des Aktors auf die Detektionseinrichtung auf der Grundlage des Stellsignals erfolgt, bewirkt dieses Stellsignal, das sich unmittelbar aus der erfassten Eingangsgröße ergibt, eine veränderte Detektion des Objektes bzw. des Subjektes und damit eine veränderte Ausgangsgröße. Folglich hängt die von der Detektionseinrichtung erzeugte Ausgangsgröße nicht mehr alleine von dem detektierten Objekt oder Subjekt ab, sondern wird vielmehr einer künstlichen Kopplung mit der erfassten Eingangsgröße unterzogen. Auf diese Weise lassen sich natürliche physikalische Kopplungen durchbrechen und eine für die Detektionseinrichtung veränderte Wahrnehmung des zu detektierenden Objektes und/oder Subjektes erzeugen.
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Sofern die Ausgangsgröße eine für einen Menschen wahrnehmbare Größe ist oder in eine solche umgewandelt wird, nimmt ein Mensch die detektierten Eigenschaften des Objektes oder des Subjektes in einer Weise wahr, die seinen auf der natürlichen Physik beruhenden Erfahrungen widersprechen. Auf welche Art und Weise die Ausgangsgröße dabei von einer unter normalen Umständen detektierten Ausgangsgröße abweicht, lässt sich über die Wahl der Sensoren und der Aktoren beeinflussen bzw. bestimmen. Die Ausgangsgröße kann beispielsweise eine Sequenz von Bildern bzw. ein Film sein.
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Im einfachsten Fall sind genau ein Sensor und ein Aktor vorgesehen. Gleichermaßen ist es denkbar, mehrere Sensoren, aber nur einen Aktor zu verwenden. Ebenso ist es denkbar, nur einen Sensor, aber mehrere Aktoren zu verwenden. Schließlich ist es möglich, mehrere Sensoren und mehrere Aktoren zu verwenden.
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Unter steuerungstechnischen Gesichtspunkten dienen die Sensoren als Quellen, während die Aktoren als Senken dienen. Die zu verändernden Eigenschaften der Detektionseinrichtung sind in beliebiger Weise auswählbar. Insbesondere handelt es sich bei den zu verändernden Eigenschaften der Detektionseinrichtung um die Detektionseigenschaften der Detektionseinrichtung, nicht um den Betriebszustand der Detektionseinrichtung. In besonders vorteilhafter Weise lassen sich beispielsweise die Aufnahmefrequenz der Detektionseinrichtung und die Fokusebenen der Detektionseinrichtung als zu verändernde Eigenschaften der Detektionseinrichtung durch die eingesetzten Aktoren beeinflussen.
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Bei dem Objekt, dessen Eigenschaften zu detektieren sind, kann es sich um einen beliebigen Gegenstand handeln. Bei dem Subjekt, dessen Eigenschaften in zusätzlicher oder alternativer Weise zu detektieren sind, kann es sich beispielsweise um einen Menschen oder ein Tier handeln. Als „Eigenschaften“ des Objektes oder des Subjektes können beispielsweise die visuell erfassbare Gestalt des Objektes oder des Subjektes, deren Bewegungen oder aber nicht visuell erfassbare Eigenschaften, wie etwa eine bestimmte Zusammensetzung, das Vorhandensein bestimmter Substanzen oder strukturelle Eigenschaften (wie etwa die Tertiär- oder Sekundärstruktur von Proteinen) sein.
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Die zu erfassende Eingangsgröße kann mittelbar oder unmittelbar von dem Objekt oder dem Subjekt, dessen Eigenschaften zu detektieren sind, abhängen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Eingangsgröße unabhängig von dem Objekt oder dem Subjekt ist. Dies hängt davon ab, welcher Effekt auf die Ausgangsgröße gewünscht wird.
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In einer Variante erfolgt eine kontinuierliche Erfassung der Eingangsgröße, so dass kontinuierlich Stellsignale erzeugt werden. In einer weiteren Variante werden diese Stellsignale ebenfalls kontinuierlich zu dem mindestens einen Aktor weitergeleitet bzw. kanalisiert. Dabei ist es möglich, das Stellsignal oder die Stellsignale über Differentialfunktionen anzupassen, um so beispielsweise eine Umrechnung von relativen in absolute Werte zu erreichen.
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In einer Variante wird durch die Kopplung zwischen der Eingangsgröße und der Ausgangsgröße eine Abhängigkeit der Ausgangsgröße von der Eingangsgröße erreicht, die eine üblicherweise existierende (lineare) Abhängigkeit der Ausgangsgröße von der Zeit ersetzt. Der Begriff „üblicherweise“ ist dabei derart zu verstehen, dass er die Abhängigkeit der Ausgangsgröße in einem solchen Fall beschreibt, in dem keine Veränderung der Eigenschaften der Detektionseinrichtung durch den Aktor erfolgt, die Detektionseinrichtung also in ihrem unveränderten Ausgangszustand vorliegt.
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Dies lässt sich am anschaulichsten illustrieren, wenn man als zu detektierende Eigenschaften die Bewegung des Objektes oder des Subjektes annimmt, die üblicherweise von der Zeit abhängen. Wird die Detektionseinrichtung durch die Eingangsgröße nun derart beeinflusst, dass sie einzelne Detektionsereignisse nicht mehr in zeitabhängiger Weise durchführt, sondern in Abhängigkeit der Eingangsgröße, erfolgt eine Entkopplung der Ausgangsgröße von der Zeit und eine gleichzeitige Kopplung der Ausgangsgröße von der Eingangsgröße. Insbesondere bei einer visuell wahrnehmbaren Ausgangsgröße oder einer Umrechnung der Ausgangsgröße in ein visuell wahrnehmbares Ergebnis lassen sich auf diese Weise besonders überraschende Effekte erzielen.
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In einer Variante handelt es sich bei dem eingesetzten Sensor um einen Sensor zur Erzeugung binärer skalarer Daten. Geeignete Sensoren sind beispielsweise Lichtschranken, die Ja-/Nein-Ereignisse erfassen können. In einer weiteren Variante handelt es sich bei dem Sensor um einen Sensor zur Erfassung relativer skalarer Daten. Hier sind weggebende Sensoren ein geeignetes Beispiel. In einer weiteren Variante handelt es sich bei dem Sensor um einen Sensor zur Erfassung absoluter skalarer Daten. Dies können beispielsweise Sensoren mit festen Messbereichen oder Ober- und Untergrenzen sein, wie etwa Temperatursensoren oder Drucksensoren mit festen Messbereichen oder Minimum- bzw. Maximum-Funktionen. Weitere geeignete Sensoren sind standorterfassende Sensoren, wie etwa GPS-Sensoren, Sensoren, die einen Standort nachverfolgen können (Tracking-Sensoren), bewegungserfassende Sensoren, Beschleunigungssensoren, Abstandssensoren, Dehnungssensoren, Drehmomentsensoren, Drehzahlsensoren, winkelmessende Sensoren, Durchflusssensoren, Farbsensoren, Geschwindigkeitssensoren, Gewichtssensoren, Höhensensoren, Biosensoren, Gassensoren, elektromagnetische Wellen erfassende Sensoren, optische Sensoren, wie etwa lichterfasssende Sensoren, Magnetsensoren, Temperatursensoren, Dichtesensoren, Drucksensoren, akustische Sensoren, Vibrationssensoren und Feuchtigkeitssensoren. Grundsätzlich kann eine beliebige Kombination der zuvor genannten Sensoren in dem vorliegenden Verfahren eingesetzt werden.
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Beispiele für bewegungserfassende Sensoren sind optische oder magnetische Encoder, die beispielsweise eine Rotationsbewegung oder eine Linearbewegung erfassen können. Auch ein Trägheitsnavigationssystem ist ein Beispiel für bewegungserfassende Sensoren. Standortnachverfolgende Sensoren (Tracking-Sensoren) können beispielsweise als optische oder akustische Sensoren ausgestaltet sein. Besonders geeignet sind mittels Infrarotlicht arbeitende optische Sensoren und mittels Ultraschall arbeitende akustische Sensoren.
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Zu den lichterfassenden Sensoren zählen beispielsweise Sensoren, die die Helligkeit erfassen können. Geeignete lichterfassende Sensoren sind Fototransistoren, Fotodioden, Farbsensoren, Spektrometer, CMOS-Chips und Kameras.
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Wie aus der vorstehenden Aufzählung ersichtlich ist, gibt es hinsichtlich der einzusetzenden Sensoren keine grundsätzliche Beschränkung. Besonders geeignet sind jedoch bewegungserfassende Sensoren und hierbei insbesondere Sensoren, die eine Rotationsbewegung oder eine Linearbewegung eines Objektes oder eines Subjektes erfassen können. Aber auch Beschleunigungs- und Geschwindigkeitssensoren zählen zu den besonders bevorzugt einzusetzenden Sensoren.
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In einer Variante handelt es sich bei dem Aktor um einen Aktor, der mittels skalarer Daten angesteuert wird. Beispiele für derartige Aktoren sind Knöpfe oder Schalter. In einer weiteren Variante handelt es sich bei dem Aktor um einen Aktor, der mittels relativer skalarer Daten angesteuert wird. Ein Beispiel für einen derartigen Aktor sind wegstellende Aktoren. In einer weiteren Variante handelt es sich bei dem Aktor um einen Aktor, der mittels absoluter skalarer Daten angesteuert wird. Ein geeignetes Beispiel ist ein Aktor mit festen Bewegungsgrenzen, wie etwa Modellbau-Servomotoren. Bei einer weiteren Variante handelt es sich bei dem Aktor um einen Motor, um einen akustischen Aktor, um einen Taktgeber, um einen optischen Aktor oder um einen thermischen Aktor. Grundsätzlich kann eine beliebige Kombination der zuvor genannten Aktoren in dem vorliegenden Verfahren eingesetzt werden.
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Beispiele für Motoren sind ein Gleichstrommotor, ein Servomotor, ein Stepper und ein Linearzylinder. Ein Beispiel für einen akustischen Aktor ist ein Lautsprecher. Ein solcher Lautsprecher kann beispielsweise eingesetzt werden, um den Rhythmus eines Musikstückes mit einem Bild zu synchronisieren, das in Abhängigkeit von der Eingangsgröße, nicht jedoch in linear zeitabhängiger Weise, aufgenommen wurde. In diesem Fall würde der Lautsprecher das betreffende Musikstück ebenfalls in Abhängigkeit von der Eingangsgröße, nicht jedoch in linear von der Zeit abhängiger Weise wiedergeben. Auf diese Weise wäre das Musikstück mit dem dazugehörigen Bild synchronisiert.
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Die vorgenannten Aktoren können in unterschiedlichen Baugruppen eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Servomotor in einer Seilwinde eingesetzt werden, so dass eine Ansteuerung eines Servomotors als Aktor in einer Bewegung einer Seilwinde resultiert. Dabei kann eine derartige Baugruppe mit mehr als einem Aktor ausgestattet sein. Ferner ist es denkbar, dass sich in einer solchen Baugruppe auch ein Sensor befindet, der wiederum eine Eingangsgröße erfasst, die zur Ansteuerung eines weiteren Aktors eingesetzt werden kann.
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Gemäß einer allgemeinen Definition handelt es sich bei einem Aktor um eine Vorrichtung, die elektronisch definierte Befehle in mechanische Bewegungen oder andere physikalische Größen, wie etwa Licht, Druck oder Temperatur, übersetzt. Diese allgemeine Definition ist auf die vorliegend beschriebenen Aktoren anwendbar.
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In einer Variante ist die Detektionseinrichtung mit einem Sensor ausgestattet, der aus den oben erläuterten Sensoren ausgewählt ist. Dabei kann mehr als ein Sensor in der Detektionseinrichtung vorgesehen sein, wobei die einzelnen Sensoren gleiche oder unterschiedliche physikalische Phänomene detektieren können. Besonders bevorzugt sind Sensoren zur Erfassung elektromagnetischer Wellen, insbesondere lichterfassende Sensoren. Bei den mit diesen Sensoren erfassbaren Eigenschaften des Objektes bzw. des Subjektes handelt es sich beispielsweise um die äußere Erscheinungsform des Objektes oder Subjektes.
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In einer Variante handelt es sich bei der Detektionseinrichtung um ein Spektrometer oder um eine Kamera. Die Ausgestaltung der Detektionseinrichtung als Kamera ist dabei besonders bevorzugt. Besonders geeignet sind alle extern triggerfähigen Kameras. Besonders bevorzugt werden Hochgeschwindigkeitskameras, um das im Filmbereich zur Verfügung stehende volle filmische Spektrum ausnutzen zu können. Dem Fachmann sind derartige Hochgeschwindigkeitskameras hinlänglich bekannt; sie werden beispielsweise unter dem Handelsnamen „Phantom Flex“, „Phantom Miro“ und „Weisscam HS 2“ angeboten.
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Um möglichst vielfältige Bewegungen einer entsprechenden Kamera in unterschiedliche Richtungen zu ermöglichen, kann eine entsprechende Kamera zur Durchführung des Verfahrens auf ein Bewegungssteuersystem montiert sein. Hierfür geeignet sind alle kommerziell erhältlichen Bewegungssteuersysteme.
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In einer bevorzugten Variante wird eine Kamera als Detektionseinrichtung verwendet, wobei zusätzlich zumindest einer der eingesetzten Aktoren ein Taktgeber für die Kamera ist, der die Auslösezeitpunkte der Kamera vorgibt. Auf diese Weise kann besonders einfach eine Abhängigkeit der Ausgangsgröße (Aufnahmetakt der aufgenommenen Bilder) von der Eingangsgröße (beispielsweise die unregelmäßige Bewegung eines Objektes) erzeugt werden. Der als Taktgeber ausgestaltete Aktor wird dabei den üblicherweise in einer Kamera eingesetzten Taktgeber ersetzen, welcher bei klassischen Filmanwendungen eine konstante Aufnahmegeschwindigkeit von 25 Bildern pro Sekunde vorgibt.
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In einer weiteren Variante handelt es sich bei der Detektionseinrichtung um eine Kamera und bei den Aktoren um Motoren, die die Schärfe und/oder die Blende der Kamera einstellen können. Dabei ist es möglich, diese Aktoren zusätzlich zu einem als Taktgeber ausgestalteten Aktor einzusetzen. In dieser Variante kann also eine Abhängigkeit des Aufnahmetakts, der Schärfe und der Blende der aufgenommenen Bilder von der erfassten Eingangsgröße erzeugt und ausgenutzt werden.
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In einer weiteren Verfahrensvariante wird die Eingangsgröße dazu verwendet, mehr als einen Aktor anzusteuern. Dadurch kann eine gleichgestaltete Abhängigkeit verschiedener Eigenschaften der Detektionseinrichtung von derselben Eingangsgröße erzeugt werden.
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In einer weiteren Variante kann mehr als eine Eingangsgröße dazu verwendet werden, den mindestens einen Aktor anzusteuern. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Eingangsgrößen zur Ansteuerung des Aktors eingesetzt werden. In dieser Variante kann also eine Abhängigkeit des Aktors von unterschiedlichen Eingangsgrößen erzeugt werden, wobei eine optionale Verrechnung der unterschiedlichen Eingangsgrößen miteinander möglich ist.
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In einer weiteren Variante wird das Stellsignal nach dem Erfassen der Eingangsgröße durch vorgebbare Operationen oder Funktionen angepasst, wobei das angepasste Stellsignal anschließend dazu verwendet wird, den mindestens einen Aktor anzusteuern. Beispielsweise kann eine Skalierung des Stellsignals oder eine Verrechnung des Stellsignals mit einem anderen Stellsignal erfolgen, bevor eine Ansteuerung eines oder mehrerer Aktoren mit dem angepassten Stellsignal erfolgt. Die vorgebbaren Operationen oder Funktionen können auch als virtuelle Modulationsmöglichkeiten bzw. virtuelle Quellen oder virtuelle Senken betrachtet werden. Beispielsweise können interne Filter eingesetzt werden, um eine Umrechnung des Stellsignals in das angepasste Stellsignal zu bewirken. Ferner ist es beispielsweise möglich, durch einen internen Taktgeber dem erfassten Stellsignal einen (weiteren) Takt aufzuprägen, der zu einer Veränderung des Stellsignals führt. Auf diese Weise ist es folglich möglich, neben einer direkten Abhängigkeit der Ausgangsgröße von der Eingangsgröße eine indirekte Abhängigkeit der Ausgangsgröße von der Eingangsgröße zu erzeugen, indem eine Modulation des auf der Grundlage der Eingangsgröße erzeugten Stellsignals erfolgt. Auf diese Weise wird die Vielfältigkeit der letztlich erzeugbaren Effekte im Hinblick auf eine Darstellung der Ausgangsgröße signifikant vergrößert.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens entsprechend den vorherigen Erläuterungen. Eine derartige Vorrichtung weist mindestens einen Sensor zum Erfassen einer Eingangsgröße und zum Erzeugen eines Stellsignals auf der Grundlage der Eingangsgröße auf. Ferner weist solch eine Vorrichtung mindestens einen Aktor auf, der mittels des Stellsignals angesteuert wird. Ferner ist ein Signalprozessor vorhanden, der dazu vorgesehen und eingerichtet ist, das Stellsignal vom Sensor zu empfangen und an den Aktor zu senden. Schließlich ist eine solche Vorrichtung auch mit mindestens einer Detektionseinrichtung ausgestattet, die zum Detektieren von Eigenschaften eines Objektes und/oder eines Subjektes und zum Erzeugen einer Ausgangsgröße auf der Grundlage der Eigenschaften des Objektes und/oder des Subjektes dient.
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Die beanspruchte Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens einer der Aktoren dazu vorgesehen und eingerichtet ist, derart auf die Detektionseinrichtung zu wirken, das zumindest eine Eigenschaft der Detektionseinrichtung durch die Einwirkung des Aktors verändert wird, sodass die Ausgangsgröße verändert wird, wodurch die Ausgangsgröße andere Eigenschaften aufweist, als sie dies in dem Fall tun würde, in dem der Aktor nicht auf die Detektionseinrichtung einwirken würde.
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Der Signalprozessor kann dazu verwendet werden, das Stellsignal zu modifizieren bzw. anzupassen, um dann das angepasste Stellsignal an den Aktor weiterzuleiten.
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In einer Variante sind das Ausgangssignal des Sensors und das Eingangssignal des Aktors gleichartig ausgestaltet. Beispielsweise kann der Ausgangsstrom des Sensors gleichartig zu dem Eingangsstrom des Aktors sein. Auf diese Weise kann ein Sensor direkt mit einem Aktor verbunden werden, wobei das Steuerungsmodul in diesem Fall lediglich zur Herstellung dieser Verbindung eingesetzt würde.
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Die Funktionsweise des Signalprozessors kann mit der Funktionsweise eines Synthesizers verglichen werden. So kann der Signalprozessor in einer Variante die Beschaffenheit und die Funktion der einzelnen eingesetzten Sensoren und Aktoren auslesen und ggf. durch Senden entsprechender Steuerungsbefehle verändern. Ferner ist es in einer Variante denkbar, neue Funktionen des Signalprozessors zu bilden, indem mindestens zwei separate Funktionen des Signalprozessors miteinander gruppiert werden.
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Der Signalprozessor ist vorzugsweise als digitaler Signalprozessor ausgestaltet. Eine Kommunikation zwischen dem Signalprozessor und den Sensoren und Aktoren kann in kabelgebundener Weise oder kabellos erfolgen. Beispielsweise kann eine Verbindung mittels eines Funkmoduls und eines Mikrocontrollers erfolgen. Das Funkmodul kann beispielsweise dazu vorgesehen und eingerichtet sein, mit einer Frequenz von 2,4 GHz Daten zu übertragen. Vorzugsweise sind Benutzerschnittstellenelemente vorgesehen, um auf den Signalprozessor zugreifen zu können.
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In einer Variante sind der mindestens eine Sensor, der mindestens eine Aktor, die mindestens eine Detektionseinrichtung und der Signalprozessor in jeweils einem eigenen Modul untergebracht. Dabei sind die einzelnen Module der miteinander wechselwirkenden Komponenten dazu vorgesehen und eingerichtet, operativ miteinander gekoppelt zu werden. Dies kann kabellos oder kabelgebunden erfolgen.
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In einer Variante weist die Vorrichtung zusätzlich ein Steuerungsmodul auf, mit dem der Signalprozessor beeinflusst werden kann. Das Steuerungsmodul kann beispielsweise auch dazu vorgesehen werden, Funktionszustände und Datenströme des Signalprozessors zu kontrollieren. Es kann die einzige Benutzerschnittstelle zum Zugriff auf den Signalprozessor darstellen oder aber zusätzlich zu einer weiteren Benutzerschnittstelle eingesetzt werden.
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Ferner ist es denkbar, dass alternativ oder zusätzlich zum Steuerungsmodul ein Kontrollmodul eingesetzt wird, mit dem der Signalprozessor zwar nicht beeinflusst werden kann, das jedoch zum Auslesen des Signalprozessors eingesetzt werden kann. Das Steuerungsmodul kann beispielsweise in Form eines Tablet-Rechners ausgestaltet sein, auf dem eine Steuerungsanwendung installiert ist, mit der auf den Signalprozessor zugegriffen werden kann. Beispielsweise ist es möglich, dass alle an die Vorrichtung angeschlossenen Komponenten von einer entsprechenden Steuerungsanwendung (Steuerungssoftware) automatisch erkannt werden und als Piktogramm dargestellt und zueinander in Beziehung gesetzt werden können. Dies kann beispielsweise über Drag-and-Drop-Funktionen erfolgen. Ferner kann die Steuerungsanwendung dazu vorgesehen sein, virtuelle Komponenten wie vordefinierte oder selbsterstellte Operatoren oder Filter bereitzustellen, die mit den an das System angeschlossenen Komponenten verknüpft werden können.
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Es ist möglich und vorgesehen, eine Vielzahl von Steuerungs- und Kontrollmodulen einzusetzen, wobei unterschiedliche Benutzer mit unterschiedlichen Rechten ausgestattet werden können, um eine benutzergruppenspezifische Bedienung der Vorrichtung zu ermöglichen. Die Anzahl der Steuerungs- und/oder Kontrollmodule kann dabei an die Anzahl der gewünschten Benutzer angepasst werden.
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Letztlich können die Steuerungs- und/oder Kontrollmodule als Clients fungieren, während der Signalprozessor als Server dient.
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Eine benutzergruppenspezifische Rechteverteilung kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass ein Kameramann einen in Form eines Smartphones ausgestalteten Client verwendet, um seine Kamera zu starten und die aktuelle Aufnahmefrequenz anzuzeigen. Ein Beleuchter kann beispielsweise einen in Form eines Tablet-PCs ausgestalteten Client verwenden, um Skalierungswerte zur Ansteuerung von Lampen etc. anpassen. Ein Regisseur und ein Dramaturg können ein Verschaltungsnetz entwerfen, das die Verschaltung der einzelnen eingesetzten Sensoren mit den anzusteuernden Aktoren und den optionalen Skalierungsfunktionen oder weiteren Operatoren enthält. Dabei ist es möglich, dass mehrere Clients gleichzeitig Daten von dem Signalprozessor empfangen können und an ihn senden können. Beispielsweise kann der Client des Kameramanns einerseits Statusinformationen des Signalprozessors anzeigen und andererseits eine kleine Bedieneinheit für Bedienelemente, wie „Wiedergabe“, „Start/Stopp“ oder „Pause“, enthalten.
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Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Daten eines Computerprogramms, das ein Verfahren entsprechend den obigen Erläuterungen durchführt, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird. Ein solches Computerprogramm dient also der zentralen Steuerung, Datenerfassung und Datenausgabe und kann die Bedienung der einzelnen, im Rahmen des Verfahrens eingesetzten Komponenten erleichtern.
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Sämtliche der vorstehend erläuterten Alternativen oder bevorzugten Ausgestaltungen des beanspruchten Verfahrens sind in analoger Weise auf die beanspruchte Vorrichtung übertragbar, und umgekehrt. Ebenso kann sich das beanspruchte Computerprogrammprodukt auf sämtliche der oben erläuterten Alternativen oder bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung beziehen.
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Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße,
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße,
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3 eine schematische Darstellung der Einstellmöglichkeiten bei der Durchführung des in der 2 dargestellten Verfahrens,
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4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße,
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5 eine schematische Darstellung der Einstellmöglichkeiten für das in der 4 dargestellte Verfahren,
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6 eine schematische Darstellung der Einstellmöglichkeiten bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße,
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7 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße und
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8 die Einstellmöglichkeiten bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Filmanwendung eines Verfahrens zur Erzeugung einer künstlichen Kopplung zwischen einer Eingangsgröße und einer Ausgangsgröße in Gestalt eines Filmmoduls. Das Filmmodul besteht aus einem ersten Sensor 1, einem zweiten Sensor 2 und einem dritten Sensor 3, die jeweils mit einem Signalprozessor 4 operativ verbunden sind. An den Signalprozessor 4 sind zudem ein erster Aktor 5, ein zweiter Aktor 6 und ein dritter Aktor 7 operativ angeschlossen.
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Der erste Sensor 1, der zweite Sensor 2 und der dritte Sensor 3 sind zur Erfassung beliebiger Eingangsgrößen, wie etwa der Bewegung eines bestimmten Objektes, vorgesehen und eingerichtet. Bei der Erfassung der Bewegung eines solchen Objektes werden Stellsignale erzeugt und an den Signalprozessor 4 weitergeleitet. Der Signalprozessor 4 kann die an ihn weitergeleiteten Stellsignale anpassen oder in unveränderter Form an den ersten Aktor 5, den zweiten Aktor 6 und den dritten Aktor 7 weiterleiten.
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Bei dem dritten Aktor 7 handelt es sich um einen Taktgeber einer als Detektionseinrichtung fungierenden Kamera 8, der den internen Taktgeber dieser Kamera 8 ersetzt. Wird nun beispielsweise mit dem ersten Sensor 1 eine Bewegung eines Objektes, wie etwa der Kamera 8, erfasst, dienen die auf der Grundlage dieser erfassten Bewegung erzeugten Stellsignale zur Ansteuerung des Taktgebers 7 und sind damit zur Vorgabe des Aufnahmetaktes der Kamera 8 verantwortlich. Die Kamera 8 ist auf eine Person 9 als Subjekt gerichtet, die beliebige Bewegungen ausführen kann.
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Üblicherweise – also unter Verwendung eines internen Taktgebers für die Kamera 8 – würden die zur Erzeugung eines Films aufzunehmenden Bilder mit einer konstanten Aufnahmerate von 25 Bildern pro Sekunde aufgenommen werden. Dadurch würde der von der Kamera 8 erzeugte Film die Bewegungen der Person 9 auf einer üblichen Zeitskala wiedergeben, sodass sich eine lineare Abhängigkeit der von der Kamera 8 aufgenommenen Bilder, welche eine Ausgangsgröße 10 darstellen, von der Zeit ergeben würde.
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Durch den Taktgeber 7 wird diese Zeitabhängigkeit nun jedoch durchbrochen. So gibt der Taktgeber 7 den Takt vor, in dem die Kamera 8 Bilder aufnimmt. Dadurch können bei einem unregelmäßigen Takt innerhalb eines ersten Zeitfensters mehr Bilder und innerhalb eines zweiten Zeitfensters weniger Bilder pro Zeiteinheit aufgenommen werden. Dadurch ergibt sich eine Abhängigkeit des resultierenden Films, der mit einer konstanten Bildwiedergaberate abgespielt wird, von der mit dem ersten Sensor 1 erfassten Eingangsgröße, nicht mehr jedoch eine Abhängigkeit der erzeugten Bilder von der Zeit.
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Der zweite Sensor 2 und der dritte Sensor 3 sind dazu vorgesehen, weitere Eingangsgrößen zur Erzeugung entsprechende Stellsignale zu erfassen. Diese Stellsignale sind wiederum dazu vorgesehen, den ersten Aktor 5 und den zweiten Aktor 6 anzusteuern, wobei es sich beim ersten Aktor 5 um einen optischen Aktor in Form einer Lampe und beim zweiten Aktor 6 um einen akustischen Aktor in Form eines Lautsprechers handelt. Die Lampe 5 und der Lautsprecher 6 können somit für unterschiedliche Beleuchtungen und unterschiedliche Töne während der Aufnahme des Films durch die Kamera 8 sorgen. Dabei könnten sie auch vom selben Stellsignal angesteuert werden wie der Taktgeber 7.
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Wie in der 1 dargestellt, ist zumindest einer der drei Aktoren 5, 6, 7 (nämlich der Taktgeber 7) derart mit der Kamera 8 verbunden, dass er die Aufnahmeeigenschaften der Kamera verändert. In einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem nur ein einziger Aktor vorgesehen ist, würde auf den ersten Aktor 5 und auf den zweiten Aktor 6 verzichtet werden, wodurch nur der dritte Aktor 7 übrig bliebe, sodass in jedem Fall Einfluss auf die Kamera 8 genommen werden kann.
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Das in der 1 dargestellte Filmmodul lässt sich sehr kompakt designen und eignet sich gleichermaßen für Profis und Amateure, kleine und große Produktionen, hohen Studiokomfort und schwierigste Drehbedingungen. Dadurch ist dieses Filmmodul für eine breite Zielgruppe zugänglich. Insbesondere dann, wenn die Kamera 8 durch eine andere Detektionseinrichtung ersetzt wird, lässt sich das in der 1 dargestellte Filmmodul in eine Vorrichtung verwandeln, die eine vielseitige Anwendung in Wissenschaft und Technik erfahren kann. Dies ist allerdings auch dann möglich, wenn die Kamera 8 als Detektionseinrichtung verwendet wird. Denn auch im wissenschaftlichen oder technischen Bereich lassen sich viele Phänomene auf der Basis visueller Detektion mittels einer Kamera erfassen.
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Mit dem in der 1 dargestellten Filmmodul lassen sich filmische Effekte erzeugen, die sich mittels gewöhnlicher Kamerasysteme und einer entsprechenden Nachbearbeitung nicht erzeugen lassen. Denn mit dem vorliegenden Filmmodel ist es möglich, einen Effekt zu erzeugen, der es erscheinen lässt, dass sich die einzelnen in einem Film aufgenommenen Objekte und Subjekte unterschiedlich schnell bewegen.
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Dies wird in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Zur Effektentstehung ist allgemein anzumerken, dass der Betrachter eines Filmes die Inhalte des Filmes ausschließlich aus Sicht der Kamera sieht und eine illusorische Abbildung der Wirklichkeit erhält. Die Wahrnehmung des Zuschauers kann durch eine kontrollierte Verzerrung von Zeit und Raum mit der vorliegend beschriebenen Erfindung und den entsprechenden Ausführungsbeispielen auf besondere Art und Weise beeinflusst werden. So treten bekannte Erfahrungsmuster ständig in neuen Kombinationen auf, wodurch eine scheinbare Wirklichkeit generiert wird. Durch die Verwendung ungewöhnlicher Ursachen zur Erzeugung bestimmter Bewegungsabläufe lassen sich Spannungen in einem Film generieren. Ein Zuschauer kann die Ursachen aufgrund seiner Erfahrungen nicht direkt verstehen, sodass ein entsprechender Film eine besondere Wirkung auf ihn hat.
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Durch entsprechend inszenierte Spannungen lässt sich ein bislang ungesehenes Effektspektrum mit neuen künstlerischen Möglichkeiten erschließen. Eine Imitation dieses Effektspektrums durch aus dem Stand der Technik bekannte Technologien oder durch eine entsprechende Postproduktion ist indes nicht möglich.
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In der 2 ist der Aufbau eines als „Spieluhr“ bezeichneten Ausführungsbeispiels zu sehen. Bei diesem und allen anderen Ausführungsbeispielen werden gleichartige Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Eine Kamera 8 ist auf einem Kamerawagen 10 montiert, der sich auf einer kreisförmigen Schiene 11 um eine Tänzerin 9 herum bewegen kann. An der Schiene 11 sind jeweils in identischen Abständen zueinander zahlreiche Bewegungssensoren 1 angeordnet, die die Bewegung des Kamerawagens 10 erfassen können. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind nur einige wenige der Bewegungssensoren 1 mit dem entsprechenden Bezugszeichen versehen.
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Wenn sich der Kamerawagen 10 auf den Schienen 11 bewegt, werden durch die entsprechenden Bewegungssensoren 1 zahlreiche Stellsignale erzeugt, die zur Ansteuerung eines Taktgebers der Kamera 8 dienen. Dieser Taktgeber ersetzt den sonst üblichen Taktgeber der Kamera 8, der einen zeitbasierten Takt vorgibt. Bei einer gleichmäßigen Bewegung des Kamerawagens 10 um die Tänzerin 9 herum würde sich dennoch ein gleichmäßiger Aufnahmetakt der Kamera 8 ergeben.
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Für eine entsprechende Filmaufnahme wird die Kamera 8 auf dem Kamerawagen 10 jedoch nicht in gleichmäßiger Geschwindigkeit um die Tänzerin 9 herum geführt. Vielmehr wird die Geschwindigkeit flüssig von ca. 1 km/h bis ca. 10 km/h verändert, wobei die Abfolge schneller Kamerafahrten und langsamer Kamerafahrten beliebig wählbar ist. Durch eine Kopplung des Kamerataktes an die Bewegung der Kamera um die Tänzerin 9 herum bestimmt nicht mehr die verstreichende Zeit, sondern die Geschwindigkeit der Kamera 8 den Kameratakt. Damit wird eine künstliche Kopplung zwischen der Geschwindigkeit der Kamerabewegung als Eingangsgröße und der Taktrate der aufgenommenen Bilder als Ausgangsgröße hergestellt. Bewegt sich die Kamera 8 schnell um die Tänzerin 9 herum, werden viele Bilder pro Zeiteinheit aufgenommen. Bewegt sich die Kamera 8 nur langsam um die Tänzerin 9 herum, werden nur wenige Bilder pro Zeiteinheit aufgenommen.
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Im filmischen Ergebnis sind bei einer gleichmäßigen Bildwiedergaberate nun rasante Tempowechsel der Tänzerin 9 zu sehen. Bei einem Wechsel von zeitrafferartigen Aufnahmen und Aufnahmen unter Zeitlupe ist nun ein besonderer Ausdruckstanz der Tänzerin 9 zu sehen, der nicht den üblichen Sehgewohnheiten eines Menschen entspricht. Vielmehr wechseln sich Phasen extrem langsamer Bewegungen mit Phasen schneller ruckartiger Bewegungen ab.
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Gleichzeitig dreht sich die aus Häusern und andern Bauwerken bestehende Umgebung der Tänzerin 9 vollkommen gleichmäßig um die Tänzerin 9. Denn die unterschiedlich schnelle Fahrt der Kamera 8 erscheint im aufgenommenen Film durch die an die Geschwindigkeit der Kamera 8 angepasste Taktrate des aufgenommenen Filmes als vollkommen gleichmäßige Bewegung. Dadurch wird ein bislang ungesehener und verstörender Effekt ausgelöst, der sich insbesondere in der Filmbranche vielfältig einsetzen lässt.
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Mit dem vorliegend beanspruchten Verfahren lässt sich also eine unregelmäßige Kamerafahrt in eine scheinbar vollkommen gleichmäßige Kamerafahrt umwandeln, während natürliche Tanzbewegungen der Tänzerin 9 in scheinbar vollkommen unnatürliche Bewegungen transferiert werden, deren Ursache sich nicht erklären lässt und den bekannten physikalischen Grundprinzipien zu widersprechen scheint.
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Die 3 zeigt eine schematische Darstellung der Einstellmöglichkeiten in einer Steuerungssoftware für den in der 2 gezeigten Aufbau. In dieser Figur sind – wie auch in den nachfolgenden vergleichbaren Figuren – Sensoren jeweils durch eine von links unten nach rechts oben verlaufende Schraffur, Aktoren durch eine von rechts unten nach links oben verlaufende Schraffur und virtuell durchführbare Operationen oder Funktionen durch eine horizontal verlaufende Schraffur gekennzeichnet.
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Mit den in der 2 dargestellten Bewegungssensoren 1 wird eine Bewegung 12 des Kamerawagens 10 und damit der Kamera 8 detektiert. Diese Bewegung 12 kann mittels eines beliebigen Skalierungsfaktors 13 skaliert werden, um unterschiedlich viele Bilder pro zurückgelegter Strecke des Kamerawagens 10 aufnehmen zu können. Der Skalierungsfaktor 13 kann dabei während einer Filmaufnahme angepasst werden. Durch eine derartige Anpassung kommt es zu einer Durchbrechung der scheinbar gleichmäßigen Fahrt der Kamera 8 um die Tänzerin 9. Dies kann für die Erzeugung zusätzlicher für den Zuschauer schwer einzuordnender Effekte eingesetzt werden. Das durch den optionalen Skalierungsfaktor 13 auf der Grundlage der Kamerabewegung 12 erzeugte Stellsignal wird an den Taktgeber 7 weitergegeben und dient zur Ansteuerung dieses Taktgebers 7.
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Die 4 zeigt den Aufbau eines als „Drehscheibe“ bezeichneten Ausführungsbeispiels. Eine auf einem mit einem Motor 14 versehenen Kamerawagen 10 montierte Kamera 8, die mit einem Servo-Zoom 15 ausgestattet ist, ist auf eine Drehscheibe 16 gerichtet. Dabei sind die Schienen 11 und damit die Kamera 8 senkrecht zu einer Rotationsachse 17 der Drehscheibe ausgerichtet. An die Drehscheibe 16 wird ein Rotationsencoder 18 angeschlossen, wobei die von diesem Rotationsencoder 18 erzeugten Signale mittels eines optischen Sensors 19 erfasst werden. Der Rotationsencoder 18 und der optische Sensor 19 wirken somit als Bewegungssensor 1 zusammen. Zunächst wird die noch leere Drehscheibe 16 durch die Kamera 8 gefilmt. Anschließend springt eine Person auf die Drehscheibe 16 und fängt an, diese durch ihr Laufen in Drehung zu versetzen. Die Kamera 8 wird zunächst weiterhin durch einen entsprechenden Taktgeber mit konstanter Frequenz getriggert. Durch die Bewegungen der Person wird die Drehscheibe 16 langsam schneller, wodurch das vom optischen Sensor 19 erzeugte Stellsignal fließend die Kontrolle über den Taktgeber der Kamera 8 übernimmt und als alleiniger Taktgeber der Kamera 8 wirkt, nachdem eine Synchronität zwischen der Rotationsbewegung der Drehscheibe 16 und dem zuvor verwendeten Taktgeber der Kamera 8 erzielt wurde.
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Eine weitere Beschleunigung der realen Drehscheibe 16 bewirkt nun im aufgenommenen Filmmaterial keine weitere Beschleunigung der dort gezeigten Bewegung der Drehscheibe 16. Da die Person auf der Drehscheibe 16 die Drehscheibe 16 aber noch weiter beschleunigt, werden die Bewegungen der Person immer abrupter und unnatürlicher, während die Drehscheibe 16 im gefilmten Material scheinbar keine Geschwindigkeitsänderung mehr erfährt.
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Zu einem vorgebbaren Zeitpunkt wird über einen Schalter der Motor 14 des Kamerawagens 10 aktiviert und der Servo-Zoom 15 der Kamera aktiviert. Einerseits beschleunigt der Kamerawagen 10 auf den Schienen 11 nun in Richtung auf die Drehscheibe 16. Gleichzeitig wird die Drehscheibe 16 und die sich auf ihr bewegende Person durch den Servo-Zoom 15 von der Kamera 8 weggezoomt, so dass der aufgenommene Bildausschnitt gleich bleibt. Dadurch ergibt sich insgesamt ein Vertigo-Effekt (also ein Zoom in Abhängigkeit der Bewegung, bei dem die Scherung der Perspektive wandert) synchron zur Bewegung der Drehscheibe 16. Dieser Vertigo-Effekt bewirkt eine Wahrnehmung im von der Kamera 8 aufgenommenen Filmmaterial, als würde die Kamera durch ein Seil, das sich aufwickelt, aufgezogen werden.
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Die 5 zeigt einen schematischen Aufbau der für das Ausführungsbeispiel der 4 verwendeten Sensoren, Funktionen/Operationen und Aktoren. Die vom optischen Sensor 19 erfasste Rotationsbewegung der Drehscheibe 16 wird in ein Stellsignal umgewandelt, das über eine Skalierungsfunktion 20 skaliert werden kann und, sobald in einem Vergleicher 21 ein Minimumwert überschritten wurde, als Taktgeber 7 für die Kamera 8 dient. Dem Vergleicher 21 wird zudem das Signal eines internen Taktgebers 22 zugeführt, der als Taktgeber für die Kamera 8 dient, solange das aus der Rotationsbewegung der Drehscheibe 16 sich ergebende Stellsignal noch nicht die gewünschte Frequenz erreicht hat.
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Zu einem beliebigen oder vorgebbaren Zeitpunkt kann ein Schalter 23 aktiviert werden, der seinerseits wiederum Stellsignale aussendet. Die Aktivierung des Schalters 23 kann dabei auf der Grundlage des von dem optischen Sensor ausgesandten Stellsignals erfolgen. Das Stellsignal des Schalters 23 kann über Skalierungsfunktionen 24, 25 wiederum skaliert werden. Es wird in skalierter oder unskalierter Weise dazu verwendet, den Motor 14 des Kamerawagens 10 zu aktivieren, so dass die Kamera 8 auf die Drehscheibe 16 zufährt.
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Gleichermaßen wird das vom Schalter 23 ausgesandte Stellsignal dazu verwendet, in skalierter oder unskalierter Form den Servo-Zoom 15 der Kamera 8 zu aktivieren. Dabei erfolgt ein Zoom weg von der Drehscheibe 16 (also eine Änderung der Brennweite der Kamera 8 von einer Teleeinstellung hin zu einer Weitwinkeleinstellung). Zur Synchronisation der Kamerabewegung mit der Bewegung des Servo-Zooms 15 wird das von dem Schalter 23 bereitgestellte Stellsignal nach seiner optionalen Skalierung durch die Skalierungsfunktion 25 zudem mit einer Exponentialfunktion 26 verrechnet. Auf diese Weise erfolgt eine Korrektur des Übersetzungsverhältnisses.
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Der sich einstellende Vertigo-Effekt der von der Kamera 8 aufgenommenen Bilder vermittelt einem Betrachter den Eindruck, dass die Kamera 8 durch ein Seil zur Drehscheibe 16 gezogen würde, das infolge der Drehung der Drehscheibe 16 aufgewickelt wird.
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Die 6 zeigt ein weiteres Beispiel zur Verschaltung von Sensoren und Aktoren zur Erzeugung eines weiteren visuellen Effekts bei einem kamerabasierten System. Dieses Ausführungsbeispiel wird als „Trinker“ bezeichnet.
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In einer Filmaufnahme soll eine Szene aus der Sicht eines Betrunkenen dargestellt werden, der am anderen Ende eines mit tanzenden Menschen erfüllten Raumes seine Freundin erblickt und zu ihr laufen möchte. Auf seinem Weg muss er an mehreren tanzenden Leuten vorbei. Auf halber Strecke bemerkt ihn seine Freundin und kommt ihm entgegen.
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Um in einer derartigen Filmaufnahme die unterschiedlichen zeitlichen Komponenten in möglichst subjektiver Art und Weise darzustellen, erfolgt eine bewegungsabhängige Steuerung eines Taktgebers 7 einer Filmkamera. Da die Kamerasteuerung auf der Grundlage der Bewegung zweier Personen gesteuert werden soll, sind ein erster Bewegungssensor 1 und ein zweiter Bewegungssensor 2 erforderlich. Die kollinearen Vektoren der Stellsignale des ersten Bewegungssensors 1 und des zweiten Bewegungssensors 2 werden in einem Addierer 27 addiert. Nach einer optionalen Skalierung mit einer Skalierungsfunktion 28 wird dann das Steuersignal für den Taktgeber 7 der einzusetzenden Kamera bereitgestellt.
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Damit auch die optischen und akustischen Eindrücke auf die Bewegungen der durch den Raum wandelnden Personen zugeschnitten sind, wird das von dem ersten Bewegungssensor 1 erzeugte Stellsignal über eine optionale Skalierungsfunktion 29 an unterschiedliche Aktoren, die Licht- und Toneffekte auslösen, weitergeleitet. Hierbei handelt es sich um drei für die Rotation von Licht und Sirenen zuständige Aktoren 30, 31 und 32. Ferner werden drei zum Schwenken von Lampen eingesetzte Aktoren 33, 34 und 35 verwendet. Die Eingangssignale dieser Aktoren werden durch eine Verrechnung 36, 37, 38 mit einer Sinusfunktion angepasst.
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Im Ergebnis sind die Licht- und Toneffekte damit nicht mehr von der objektiv verstreichenden Zeit, sondern vom subjektiven Zeitgefühl des Betrunkenen abhängig, das sich in seinen Bewegungen durch den Raum manifestiert. Der Zuschauer schwebt gleichermaßen zusammen mit dem Betrunkenen durch den Raum zu der Freundin des Betrunkenen. Das von einem Schauspieler dargestellte Hin- und Herschwanken sowie plötzliche Stolpern des Betrunkenen in der Normalzeit wird durch das vorliegende Verfahren filmisch weich und geradlinig dargestellt. Da sich sämtliches Licht aus Sicht des Betrunkenen (und damit des Zuschauers) völlig normal verhält, die tanzenden Leute in der Umgebung sich aber völlig irreal bewegen (ähnlich der Tänzerin im Ausführungsbeispiel „Spieluhr“), erscheinen die übrigen tanzenden Leute geisterhaft und unwirklich. Dadurch wird ein zu erzeugender Rauscheindruck für den Betrachter des entsprechenden Filmes signifikant verstärkt.
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In dem Moment, in dem die Freundin des Betrunkenen ihn bemerkt und ihm entgegenkommt, wird die Umgebung des Betrunkenen (und damit die scheinbare Umgebung des Zuschauers) nochmals ruhiger. Denn wenn der Abstand zwischen den beiden Personen abnimmt, läuft die Kamera schneller, so dass es zu einem Zeitlupeneffekt bei einer gleichmäßigen Wiedergabe des Filmes kommt. Dadurch erhält der erwünschte Moment des Zusammentreffens der beiden Personen in der filmischen Wiedergabe nochmals mehr „eigene Zeit“. Auf diese Weise wird dieser spezifische filmische Moment besonders hervorgehoben.
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Die 7 zeigt den Aufbau für ein weiteres Ausführungsbeispiel, das als „Bergabfahrt“ bezeichnet wird. Zu diesem Zweck wird eine Kamera 8 an einem Stahlseil 39, das zwischen einem ersten Pfosten 40 und einem zweiten Pfosten 41 gespannt ist, geführt. Von der Kamera 8 aus kann eine Piste 42, die ein Radfahrer 43 hinunterfährt, gut eingesehen werden. Wenn der Radfahrer 43 aufgrund des Verlaufs der Piste 42 eine größere Schleife fahren muss, wird der Vorschub der Kamera 8 verringert, um den Radfahrer 43 nicht aus dem Bild zu verlieren. Dazu wird die Vorschubbewegung der Kamera 8 mit der Entfernung des Radfahrers 43 vom Stahlseil 39 und seiner Bergabbewegung synchronisiert. Durch eine Verringerung der Vorschubbewegung der Kamera 8 entsteht ein Zeitraffereffekt.
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Die Piste 42 ist zudem durch einen Einschnitt 44 unterbrochen, über den der Radfahrer 43 bei seiner Bergabfahrt springen muss. Am Beginn des Einschnitts 44 ist ein weiterer Sensor vorgesehen, der den Radfahrer 43 detektiert, wenn dieser den Einschnitt Kerbe 44 erreicht und zum Sprung ansetzt. In diesem Moment wird ein weiteres Steuersignal an die Kamera 8 gesandt, die nun ihren Vorschub massiv beschleunigt. Dadurch entsteht bei einer Wiedergabe des von der Kamera 8 aufgenommenen Filmes ein signifikanter Zeitlupeneffekt, durch den der Radfahrer 43 in der Luft zu stehen scheint.
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Bei alledem wir der Taktgeber der Kamera 8 nicht durch die Zeit, sondern durch den Vorschub der Kamera 8 auf dem Stahlseil 39 getriggert.
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Auf diese Weise erhält man letztlich eine Abhängigkeit der Aufnahmefrequenz der durch die Kamera 8 aufgenommenen einzelnen Bilder von der Bewegung des Radfahrers 43 entlang der Piste 42 unter Berücksichtigung des Abstandes des Radfahrers 43 vom Stahlseil 39 und unter weiterer Berücksichtigung möglicher Unterbrechungen der Piste 42, wie etwa den Einschnitt 44.
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Die 8 zeigt eine schematische Darstellung der Verschaltung eines Sensors mit zwei Aktoren zur Aufnahme eines Musikvideos. Zur Durchführung dieses Ausführungsbeispiels wird wieder eine auf einem Kamerawagen montierte Kamera verwendet, die stetig mit plötzlichen Beschleunigungen und Verlangsamungen einen Pfad entlang fährt. Eine Musikgruppe läuft der Kamera hinterher und spielt dabei eine Musik. Diese Musik hat eine Taktfrequenz von 75 Beats pro Minute. Bei einer Wiedergabefrequenz von 25 Hertz (also 25 Bildern pro Sekunde) werden in einer Minute 60 × 25 = 1500 Bilder wiedergegeben. Dividiert man diese Anzahl durch die Anzahl der Beats pro Minute, erhält man eine Anzahl von 20 Bildern pro Beat, die bei der Wiedergabe eingehalten werden muss, damit der Ton zum Bild passt.
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Bei der Aufnahme, die mit deutlich verringerter Aufnahmefrequenz durchgeführt werden kann (beispielsweise etwa 8 Hertz), um einen Zeitraffereffekt zu erzeugen, muss nun dafür gesorgt werden, dass der Takt der Musik trotz der veränderten Wiedergabegeschwindigkeit des Filmes scheinbar eingehalten wird. Während die Musik auf der Grundlage des gewählten Taktgebers der Kamera an die Wiedergabefrequenz des Filmes nachträglich moduliert wird, ist dies bei den eigentlichen Filmaufnahmen verständlicherweise nicht möglich. Es ist jedoch möglich, alle 20 Bilder einen Ton zu erzeugen, der den virtuellen Takt der Musik, der bei der Wiedergabe des Filmes vorliegen muss, vorzugeben. Die Musiker können dann bei der Filmaufnahme auf den eingeblendeten Ton reagieren und eine den Takt wiedergebende Bewegung (wie beispielsweise einen Schritt nach vorn) durchführen.
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Bei der Wiedergabe des Filmes ergibt sich in visueller Hinsicht zunächst ein ähnlicher Effekt, wie dies beim Ausführungsbeispiel „Spieluhr“ der Fall ist: Schnelle Bewegungen wechseln sich mit langsamen Bewegungen der Musiker ab, während umgebende Gebäude gleichmäßig an den Musikern und der Kamera vorbeiziehen. Durch die von den Musikern während der Aufnahme durchgeführte Bewegung im virtuellen Takt der Musik erscheint die den üblichen Sehgewohnheiten widersprechende Bewegung der Musiker in der Wiedergabe des Filmes vollkommen im Takt der dem Film unterliegenden Musik zu sein.
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Um diesen Effekt zu erzeugen, wird die Bewegung der Kamera mittels eines Bewegungssensors 1 erfasst, bei Bedarf durch eine Skalierungsfunktion 45 skaliert und dann an einen Taktgeber 7 einer Filmkamera als Eingangsgröße gesandt. Gleichzeitig erfolgt mittels einer weiteren Skalierungsfunktion 46 eine weitere Skalierung des bereits zuvor optional durch die Skalierungsfunktion 45 skalierten Eingangssignals, indem es durch 20 dividiert wird. Das derart angepasste Signal dient zur Ansteuerung eines Piepsers 47, der als akustischer Aktor fungiert und den Musikern zur Vorgabe des virtuellen Takts der Musik dient.
