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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung verzerrter Bilder Die Erfindung
bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur fotografischen Herstellung verzerrter
Bilder, bei denen der Schichtträger, das abzubildende Objekt oder dessen unverzerrtes
Bild und eine schlitzförmige Blende Relativbewegungen gegeneinander ausführen. Ein
derartiges Verfahren ist für die Herstellung von Trickbildern oder Trickfilmen bekanntgeworden,
bei denen die darzustellenden Gegenstände in bildhaften Formabwandlungen oder Formverzerrungen
wiedergegeben werden.
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Zu diesem Zweck wird bei dem vorbekannten Verfahren zwischen Objekt
und dem Bildträger ein optisches System auf beliebigem Wege in Brennweitenabstand
bewegt, dessen Projektion bis auf ein schmales, die Bildzone überstreichendes Schlitzbild
beliebiger Form von einer Schlitzblende abgefangen wird, die ebenfalls gegenüber
dem Bildträger bewegt wird.
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Mit besonderem Vorteil kann man nun eindimensionale Verzerrungen technischer
Bilder, wie Zeichnungen u. dgl., verwenden. Derartige Aufgaben werden beispielsweise
in der grafischen Industrie und in Konstruktionsbüros gestellt, wobei es häufig
notwendig ist, ein zweidimensional festliegendes Bild, z. B. einen Plan, Grundriß
oder eine sonstige Zeichnung, in ein anderes Proportionsverhältnis zu bringen, bei
dem die eine Dimension beispielsweise, die Breite der Zeichnung, beibehalten bleiben
und die andere Dimension, beispielsweise die Länge der Zeichnung, verkürzt oder
vergrößert werden soll. Bisher mußten solche Darstellungen mühevoll grafisch oder
durch Fotomontage hergestellt werden. Diese bekannten Verfahren sind zeitraubend,
unwirtschaftlich und zudem nicht maßgerecht.
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Ein wichtiges Anwendungsgebiet für die Verzerrung einer Dimension
eines zweidimensionalen Bildes liegt bei der Herstellung moderner Aluminiumblechkörper
vor, die geschlossene Leitungssysteme für die Hindurchführung flüssiger oder gasförmiger
Medien besitzen. Derartige Körper sind beispielsweise Wärmeaustauscher, Kühler oder
Heizungsgeräte. Man verwendet hierzu ebene Aluminiumbleche, von denen die Oberfläche
des einen Bleches im Druckverfahren einen Aufdruck aus einer grafithaltigen Flüssigkeit
enthält, dessen Druckbild ein Maß für die Raumform des später zu gewinnenden Leitungssystemes
ist. Das zweite unbedruckte Blech wird auf das erste bedruckte aufgelegt, und beide
Bleche werden alsdann so miteinander gewalzt, daß alle diejenigen Blechstellen,
an denen kein Grafitauftrag vorhanden ist, miteinander ver-. schweißen. Alsdann
werden die den Grafitauftrag enthaltenden und unverschweißten Blechstellen mit Hilfe
eines Aufblähmittels, z. B. unter Druck eingeführtem Wasser, zur Bildung des Leitungssystemes
aufgeweitet. Durch das Walzen der Bleche wird die in Walzlängsrichtung sich erstreckende
Dimension des ursprünglichen Grafitauftrages verzerrt, da beim Walzen eine eindimensionale
Streckung der Bleche erfolgt. Für die Herstellung derartiger Aluminiumkörper liegt
hierbei die Raumform des herzustellenden Leitungssystems zeichnerisch vor. Aus dieser
Raumform muß das Auftragebild durch Verzerrung der einen Dimension im Sinne einer
Verkürzung entwickelt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung verzerrter
Bilder von transparenten Vorlagen zu vereinfachen. Das bekannte fotografische Verfahren,
das sich vor allem einer zur Wiedergabe räumlicher Objekte notwendigen Optik bedient,
ist für diese Aufgabe noch nicht voll geeignet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das verzerrt darzustellende
Objekt in Form einer transparenten Vorlage, z. B. einer Zeichnung od. dgl., nach
der Kontaktkopiermethode auf dem Schichtträger abgebildet wird, wobei Objekt, Schlitzblende
und Schichtträger zumindest im Bereich des abbildenden, von der Schlitzblende durchgelassenen
Lichtbündels eng benachbart angeordnet sind. Durch die Größe der Relativbewegungen
ist hierbei das Maß der Verzerrungen bestimmt.
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Grundsätzlich kann zur Erzielung der notwendigen Relativbewegungen
entweder das Objekt oder die Schlitzblende oder der Schichtträger festgehalten
werden,
während die beiden anderen Elemente bewegt werden.
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Soll eine eindimensionale ebenbildliche Verzerrung des Bildes durchgeführt
werden, so sind die zu bewegenden Elemente in gleicher Richtung, jedoch mit unterschiedlicher
Geschwindigkeit zu bewegen. Wird das Positiv schneller bewegt als das Negativ, so
entsteht eine Vergrößerung, wird es langsamer bewegt als das Negativ, eine Verkleinerung.
Entgegengesetzte Bewegungsrichtungen von Positiv und Negativ erzeugen ein Spiegelbild.
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Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, daß eine Lichtquelle mit fest zugeordneter Spaltblende
sowie je eine Halterung für die parallel zueinander angeordnete Vorlage (Negativ)
und den Schichtträger (Positiv).vorgesehen sind, wobei zwei Elemente (vorzugsweise
Lichtquelle und Negativ) relativ zueinander und gegenüber dem ortsfest angeordneten
Element (Positiv) bewegbar geführt sind. Darüber hinaus sieht die Erfindung vor,
daß die bewegbaren Elemente in zueinander parallelen Führungsbahnen bewegbar sind.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes
kann darin bestehen, daß das eine bewegbare Element bzw. dessen Halterungsgestell
die Führungsbahn für das andere Element trägt. Diese Möglichkeit ist insbesondere
dadurch gegeben; daß bei der Relativbewegung der beiden anzutreibenden Teile das
eine Teil sich lediglich in dem Raum bewegt, der durch das andere Teil überdeckt
ist.
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Erfindungsgemäß kann für jedes bewegbare Element ein selbständiges
Antriebsmittel, z. B. Fördertrommel, Zugspindel, pneumatische oder hydraulische
Hubeinrichtung, Zahnstangentrieb u. dgl., vorgesehen sein. Auch kann es zweckmäßig
sein, daß das Antriebsmittel für das eine bewegbare Element am Halterungsgestell
des anderen bewegbaren Elementes angeordnet ist.
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Das Verzerrungsverhältnis wird durch Veränderung der Geschwindigkeit
mindestens eines bewegbaren Teiles geregelt. Zu diesem Zwecke empfiehlt es sich,
die Antriebsmittel stufenlos regelbar auszubilden.
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Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, den Schichtträger
und die Vorlage auf entweder nebeneinander gelagerten oder konzentrisch ineinandergelagerten
Zylindern zu befestigen ulid diese Zylinder mit unterschiedlichen Drehzahlen zu
bewegen. Derjenige Zylinder, der das Negativ trägt, kann hierbei entweder aus Glas
bzw. glasklarem Kunststoff bestehen; es ist aber auch möglich, daß dieser Zylinder
eine der Größe des Negativs entsprechende Aussparung besitzt, in die das in einem
gebogenen Rahmen eingespannte Negativ eingesetzt werden kann.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen
niedergelegt. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung,
bei der zwei bewegbare Teile über eine Fördertrommel angetrieben sind, Fig.2 und
3 schematische Seitenansichten von Ausbildungsvarianten der Vorrichtung gemäß Fig.
1, Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch die Belichtungseinrichtung mit durch
Spindeln bewegbaren Teilen, Fig:5 einen schematischen Querschnitt gemäß Fig.4 mit
ineinandergeführten bewegbaren Teilen und Fig.6 und 7 einen Querschnitt durch eine
Be-Lichtungsvorrichtung, bei der die einzelnen Elemente mit Zylindern verbunden
sind.
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Im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 ist davon ausgegangen,
daß die Beleuchtungsquelle 1, 2 sowie das Negativ 8, 9 über das feststehende Positiv
13, 14 bewegt werden sollen, wobei die Beleuchtungsquelle 1, 2 gegenüber
dem Negativ 8, 9 eine Relativbewegung im Sinne einer Überholung durchführt. Die
Beleuchtungsquelle besteht aus dem Gehäuse 1 und dem Leuchtkörper 2, dessen Lichtstrahlen
durch die Spalte 4 in den Blenden 3 nach unten aus dem Gehäuse 1 austreten.
Der Spalt 4 ist so ausgebildet, daß er über die gesamte Breite des Negativs
8, 9 reicht. Der Antrieb des Beleuchtungskörpers 1, 2 soll durch das Zugseil
5 erfolgen, das über die Umlenkrolle 6 geführt und von der Trommel ? aufgespult
wird.
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Das Negativ 9, das im Rahmen 8 eingespannt ist, wird ebenfalls über
das Zugseil 10 und die Umlenkrolle 11 von der Fördertrommel 12 aufgespult.
Beide Fördertrommeln 7, 12 sind in diesem Beispiel synchron zueinander angetrieben.
Das Positiv 14 ist schließlich auf einer Unterlage 13 fixiert.
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Am Anfang der Bewegung befinden sich der Beleuchtungskörper 1, 2 und
das Negativ 8, 9 in der Stellung A, wobei der Spalt 4 des Beleuchtungskörpers
1, 2 sich über dem hinteren Rand des Negativs 9 befindet. Wenn nun beide fotografischen
Elemente 1, 2 bzw. 8, 9 von den Fördertrommeln 7,12 in Pfeilrichtung bewegt werden,
beginnt der Beleuchtungskörper 1, 2 das Negativ 8, 9 zu überholen. In der mittleren
Stellung B liegen beide Elemente etwa in symmetrischer Lage übereinander, wohingegen
in der Endstellung C die Überholbewegung beendet ist, wobei der Spalt
4 nunmehr über dem vorderen Rand des Negativs 9 liegt. In diesem Falle
ist also die in Bewegungsrichtung sich erstreckende Dimension des Negativbildes
von der Länge a auf die Länge s auf das Positiv 14 übertragen worden.
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Das Verzerrungsverhältnis a : s berechnet sich hierbei in Abhängigkeit
von den Durchmessern D und d der Fördertrommeln 7, 12 wie folgt: Es sei davon ausgegangen,
daß die Abwicklung des Zugseiles 5 auf der Trommel 7 während einer Trommelumdrehung
der Strecke s entspricht. Somit ergibt sich die Gleichung: s = ,i-D. Bei
der Abwicklung des Zugseiles 10 an der kleinen Trommel 12 legt das Negativ
9 während einer Umdrehung dieser Tromme112 folgenden Weg zurück: S-a - n
. d.
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Wenn aus der letzten Gleichung der Buchstabe a eliminiert wird, ergibt
sich folgende Gleichung a - s-z , d
Durch Division der ersten und dritten
Gleichung ergibt sich folgendes Verzerrungsverhältnis:
Da s = n - D, ergibt sich durch Eliminierung von
s und nach Kürzung von -v folgende Verhältnisgleichung:
Daraus ergibt sich, daß bei Veränderung des Verzerrungsverhältnisses lediglich die
Durchmesser der Fördertrommeln 7, 12 geändert zu werden brauchen.
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In Fig.2 und 3 ist weiterhin gezeigt, daß die Bewegungen unter den
einzelnen Elementen vertauscht werden können.
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Im Falle des Beispieles gemäß Fig.2 ist der Beleuchtungskörper 1,
2 an den schematisch dargestellten Leisten 16 mit Hilfe der Befestigungselemente
15 ortsfest angeordnet. Es werden daher das Negativ 8, 9 und das Positiv
13,14 relativ zueinander an der Beleuchtungsvorrichtung 1, 2 vorbeibewegt,
wobei angenommen ist, daß das Positiv durch das Zugseil 17 angetrieben ist.
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Im Falle des Beispiels gemäß Fig. 3 ist das Negativ 9 in seinem Rahmen
8 ortsfest gehalten, weshalb der Beleuchtungskörper 1, 2 und das Positiv 13, 14
am Negativ 8, 9 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten vorbeibewegt werden. Darüber
hinaus zeigt Fig. 3 die Anordnung einer Führungsbahn 18 für den Beleuchtungskörper
1, 2, die ihrerseits parallel zur Führungsbahn des Positivs 13,14 liegt.
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Fig.4 stellt im Querschnitt eine Ausführungsvariante des Erfindungsgegenstandes
bezüglich des Antriebes der zu bewegenden Teile dar. Hierbei ist angenommen, daß
das Negativ 8, 9 in einem Halter 22 eingespannt ist, der durch die Leitspindel 24
geführt und von der Zugspindel 23 angetrieben ist. Die Zugspindel
23 besitzt also ein durchlaufendes Gewinde und der Halter 22 eine entsprechende
Mutter. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt der Beleuchtungskörper 1, 2 ebenfalls
einen Halter 19, der durch die Stange 21 geführt und von der Zugspindel 20 angetrieben
ist. Mit diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 soll gezeigt werden, daß sich die
Erfindung nicht auf einen Antrieb beschränkt, sondern daß alle geeigneten, als Stand
der Technik bekannten Antriebsvorrichtungen verwendet werden können. So ist es beispielsweise
möglich, die zu bewegenden Teile an hydraulische oder pneumatische Zylinder anzuschließen
und diese Zylinder mit unterschiedlichen Hubgeschwindigkeiten zu betätigen. Weiterhin
besteht die Möglichkeit, einen Zahnstangenantrieb zu verwenden oder jedes bewegte
Teil mit einem eigenen Antriebsmotor zu versehen.
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Auch kann die Parallelführung der zu bewegenden Teile im Sinne des
Beispieles gemäß Fig. 5 unterschiedlich gelöst werden. In diesem Beispiel ist angenommen,
daß der Beleuchtungskörper 1, 2 über die Rollen 26 auf den Schienen 25 abrollt,
wohingegen das Negativ 9 über Führungsleitungen 8 im Beleuchtungskörper 1 geführt
ist. Wenn am Beleuchtungskörper 1 ein nicht gezeigter Antrieb angeordnet
ist, so braucht dieser Antrieb nur die zur Relativbewegung erforderliche Bewegung
durchzuführen.
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Schließlich ist im Sinne eines weiteren Ausführungsbeispieles an Hand
der Fig.6 gezeigt, daß die zu bewegenden Teile auch auf konzentrisch ineinander
angeordneten Zylindern angebracht sein können. Hierbei ist angenommen, daß die Beleuchtungsquelle
2 im Drehzentrum dieser Zylinder ortsfest angebracht ist. Weiterhin ist der innere
Zylinder 29 drehstarr angeordnet, wobei in dessen Wandung der Belichtungsspalt
4 vorgesehen ist. Die Wandung dieses Zylinders 29 ist außerhalb des Belichtungsspaltes
4 lichtundurchlässig. Auf dem mittleren Zylinder 28 ist das Negativ 9 aufgespannt,
wohingegen an der Innenfläche des äußeren Zylinders 27 das Positiv 14 aufgespannt
ist. Beide äußeren Zylinder 28 und 27 erhalten einen in der Drehzahl unterschiedlichen
Rotationsantrieb, wobei die Belichtung in gleicher Weise wie im Beispiel der Fig.
1 erfolgt. Der mittlere Zylinder 28 kann aus Glas oder glasklarem Kunststoff bestehen.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß dieser Zylinder 28 im Bereiche des Negativs
9 eine Aussparung erhält, wobei das Negativ 9 in einem gebogenen Rahmen eingespannt
und der Rahmen in die Aussparung des Zylinders 28 eingesetzt ist.
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Eine vorteilhafte Variante sieht gemäß Fig. 7 die getrennte Zylinderanordnung
nach Art eines gegenläufig angetriebenen Walzenpaares 27, 28 vor, von denen der
durchsichtige Zylinder 28 die Lichtquelle 2 aufnimmt und das Negativ 9 trägt und
der andere beliebig ausgebildete Zylinder 27 das Positiv hält. Zwischen beiden mit
unterschiedlichen Drehzahlen rotierenden Zylindern 27, 28 befindet sich die plattenförmige
Blende 29 mit Lichtspalt 4. An Stelle der unterschiedlichen Drehzahlen können
auch Zylinder mit unterschiedlich großen Durchmessern vorgesehen sein, bei denen
die Relativgeschwindigkeit durch die unterschiedlich große Umfangsgeschwindigkeit
der fotografischen Elemente auf den Zylindermänteln gegeben ist.
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Aus den dargestellten Ausführungsbeispielen ist ersichtlich, daß die
erfindungsgemäße Lehre noch in zahlreichen weiteren Varianten ausgenutzt werden
kann. Die Erfindung beschränkt sich daher nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele.
Darüber hinaus ist ersichtlich, daß ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens und der vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen darin besteht,
daß die Abbildung der Spaltblende über das Negativ auf die Bildebene des Positivs
im direkten Kontakt ohne kostspieligen optischen Aufwand erreicht werden kann, wobei
darüber hinaus eine große Sicherheit dafür gegeben ist, daß die Verzerrung des Negativs
mit größtmöglicher Maßstabsgenauigkeit durchgeführt werden kann. Die Erfindung ist
selbstverständlich nicht an ein bestimmtes fotografisches Verfahren gebunden.