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Einrichtung zur Herstellung stereoskopisch wirkender Bilder Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zur Herstellung stereoskopisch wirkender Rasterbilder,
bei der mit Hilfe eines wandernden Aufnahmegerätes eine Serie von parallaktisch
unterschiedlichen Bildern erzeugt und anschließend mittels Raster ineinandergeschachtelt
wird. Die Bilder werden mittels Raster dargeboten und rufen dadurch beim Beobachter
einen Raumeindruck hervor.
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Es sind bereits zahlreiche Einrichtungen zur Erzeugung und Wiedergabe
solcher stereoskopisch wirkender Rasterbilder bekannt. Eine bekannte Maßnahme besteht
darin, das Aufnahmegerät auf einem in bezug auf das Aufnahmeobjekt etwa konzentrischen
Kreisbogen zu führen und bei einer Ausführungsform dabei die Aufnahmematerialebene
während dieser Schwenkbewegung dauernd zu sich parallel zu halten. Dabei werden
nacheinander die einzelnen Aufnahmen der Bildserie unmittelbar mit Hilfe eines Rasters
auf ein und derselben Fläche des Aufnahmematerials ineinandergeschachtelt.
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Bei der Ineinanderschachtelung wird jedes der von verschiedenen Richtungen
her aufgenommenen Bilder mit Hilfe eines Linien- oder Zylinderlinsenrasters in fadenförmige
Streifen zerlegt, die, so schmal sind, daß sie jeweils nur einen Bruchteil eines
Rasterelementes bedecken bzw. belichten. Diese Streifen werden auf der für alle
Bilder gemeinsamen Rasterbildfläche innerhalb eines jeden Rasterelementes entsprechend
ihrer Aufnahmerichtung nebeneinandergefügt. Wenn man ein derartiges aus von verschiedenen
Richtungen her aufgenommenen Teilbildern zusammengesetztes Rasterbild durch ein
Raster hindurch ansieht, erblickt man von verschiedenen Richtungen aus immer nur
die Streifen desjenigen Teilbildes, das von der gleichen Richtung her aufgenommen
worden ist. Die beiden Augen erblicken also jeweils verschiedene Teilbilder, wodurch
der plastische Eindruck hervorgerufen wird. Dieser ergibt sich auch bei Hin.- und
Herbewegen der Augen durch die Verschiebung der im scheinbaren Vordergrund des Bildes
abgebildeten Gegenstände vor denen des scheinbaren Hintergrundes. Der Betrachter
kann die scheinbare Tiefenerstreckung des abgebildeten Objektes leicht messen, indem
er einen kleinen Gegenstand, z. B. einen Bleistift, so weit vor die Rasterbildebene
hält, daß sich dieser Gegenstand bei Hin- und Herbewegen der Augen gleich weit gegen
die scheinbar im Hintergrund des Rasterbildes befindlichen Objektteile hin- und
herverschiebt, wie solche Ob-
jektteile, die sich im Vordergrund, d. h. also
vor der Rasterbildebene zu befinden scheinen, Die scheinbare Tiefenerstreckung des
Rasterbildes ist praktisch dadurch begrenzt, daß bei scheinbaren Raumtiefen von
mehr als etwa 20 bis 30 cm eine Unschärfe des Vordergrundes bzw. Hintergrundes auftritt.
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Dieser zulässige Tiefenbereich hat nichts mit der sogenannten »Tiefenschärfe«
des Objektivs zu tun, sondern ist begrenzt vom Auflösungsvermögen des verwendeten
Kopiermaterials und den optischen Eigenschaften des zur Verfügung stehenden Zylinderlinsenrastermaterials,
das eine Ineinanderschachtelung von 35 Teilbildern, d. h. also Nebeneinanderfügung
von 35 Teilbildrasterstreifen pro Rasterelement gestattet.
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Die Verfahren mit auf einem Kreisbogen bewegtem Aufnahmegerät sind
auf eine feste Aufnahmeentfernung und damit praktisch auf beschränkte Arten von
Aufnahmeobjekten bestimmter Größenordnung, wie z. B. Blumenstilleben usw., beschränkt
und ermöglichen insbesondere keine Naturaufnahmen mit größerer Tiefenerstreckung.
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Das weiterhin bekannte Verfahren, die Kamera verschwenkbar mit auf
das Aufnahmeobjekt ausgerichteter, optischer Achse auf geradliniger Basis anstatt
auf Kreisbogen zu führen, erfordert eine technisch äußerst schwierige, gleichzeitige
und koordinierte Mikrobewegung des Rasters vor dem Aufnahmematerial.
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Um die zur Ineinanderschachtelung benötigten Teilbilder von verschiedenen
Richtungen her zu erzeugen, ist auch bereits eine Einrichtung bekanntgeworden, bei
der durch mehrere auf das Aufnahmeobjekt gerichtete Objektive gleichzeitig eine
Serie von Aufnahmematerialflächen belichtet wird. Hier wird die Bildserie erst nachträglich
mit einem Projektionskopiergerät, z. B. bei der Umkehrung der
Negativ-
in Positivbilder oder bei der Herstellung von Reproduktionen auf einer für alle
Teilbilder gemeinsamen Aufnahmematerialfläche ineinandergeschachtelt, indem das
Projektionsgerät ein Teilbild nach dem anderen von den der jeweiligen Aufnahmerichtungen
auf das Aufnahmeobjekt entsprechenden Richtungen hex auf das Aufnahmematerial durch
eine Rasterscheibe hindurch kopiert. Bei diesem Verfahren sind offensichtlich wiederum
nur Objekte bestimmter Größe und beschränkter Tiefenerstreckung zu erfassen, und
jede Anpassung durch Änderung der Objektivrichtungen macht technisch kaum lösbare
Schwierigkeiten. Außerdem ist die Aufeinanderpassung der Teilbilder durch Schrumpfungsvorgänge
am Filmmaterial problematisch.
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Schließlich ist es auch bekannt, die mit einer seitlich verlagerten
Kamera aufgenommenen Bilder auf einem gemeinsamen Rasterschirm abzubilden. Bei diesem
Verfahren ist jedoch die seitliche Verlagerung der Kamera weder mit einer Richtungssteuerung
der Optik noch mit dem Bildwechselmechanismus gekoppelt. Deshalb ist der aufnehmbare
Tiefenbereich nicht beeinflußbar und die Anwendbarkeit sehr beschränkt.
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Es ist fernerhin bekannt, kinematographische Bildserien mit Hilfe
einer auf geradliniger Basis bewegten Kamera herzustellen, welche gleichzeitig durch
ein Steuergetriebe, bestehend aus Steuerfache an der Ablaufbasis und Fühler an der
lateral und axial beweglichen Kamera mit ihrer optischen Achse, auf das Aufnahmeobjekt
ausgerichtet bleibt, wobei der ; stereoskopische Effekt jedoch nur durch den bekannten
»Eisenbahnfahreffelct« entsteht, der von den während der Seitenbewegung der Kamera
entlang der Basis aufgenommenen Einzelbildern bei der Vorführung hervorgerufen wird:
Ganz abgesehen davon, daß , dieses Verfahren nicht zur Herstellung von Rasterbildern
dient, ist es nach den eigenen Darlegungen seiner Schöpfer aus physikalisch-mathematischen
Gründen auf kleine Schwenkwinkel, d. h. sehr kleine Seitenbewegungen mit entsprechend
unvollkommenem Raumeindruck beschränkt.
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Alle bekannten Verfahren und zugehörigen Einrichtungen besitzen also
verschiedene Nachteile.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich zwecks Beseitigung dieser
den bekannten Verfahren anhaftenden Unzulänglichkeiten mit der Schaffung einer Einrichtung,
die dem Bildschöpfer weitgehende Möglichkeiten zur Beeinflussung des Raumbildeindrucks
gibt.
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Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Herstellung stereoskopisch
wirkender Linien- oder Zylinderlinsenrasterbilder, die aus einem längs einer geradlinigen
Basis bewegten und gleichzeitig durch ein Steuergetriebe mit seiner optischen Achse
auf einen Fixpunkt ausgerichtet bleibenden Reihenbildaufnahmegerät zur Erzeugung
der den einzelnen Aufnahmestellungen längs der Basis zugeordneten Teilbilder und
einem Reihenbildprojektionskopiergerät zur Erzeugung des aus den Teilbildern zusammengesetzten
Rasterbildes bestehen.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Reihenbildprojektionskopiergerät
in der gleichen Weise wie das Reihenbildaufnahmegerät bewegbar und ausrichtbar ist
und daß bei beiden Geräten der Mechanismus zur Verlagerung längs der Basis und das
Steuergetriebe t zur Ausrichtung der Gerätevisierlinie auf einen Außenraumfixpunkt
mit einem ein Getriebe enthaltenden Mechanismus zur Auslösung von Aufnahmematerialwechsel
und Belichtung einstellbar gekuppelt ist.
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Bevorzugt besteht die Erfindung aus einer Einrichtung zur Herstellung
stareoskopisch wirkender Bilder mit Hilfe eines auf geradliniger Basis bewegten
und gleichzeitig durch ein Steuergetriebe mit seiner Visierlinie auf einen Außenraumfixpunkt
ausgerichtet bleibenden, aus einem Reihenbildaufnahme-und einem Reihenbildprojektionskopiergerät
bestehenden Bildserienherstellungsgerätes, bei dem zwecks Vergrößerung des Schwenkwinkels,
bei dem die Visierlinie des Geräts auf den gleichen Außenraumfixpunkt ausgerichtet
bleibt, das Steuergetriebe zwei kinematisch in Reihe geschaltete Steuerflächenelementpaare
aus z. B. Steuerfläche und Fühler aufweist. Durch diese Aufteilung der Steuerfunktion:
auf zwei Steuerelementenpaare wird die dem weiter oben erörterten, hinsichtlich
der Verschwenkung vergleichbaren kinematographischen Bildserienaufnahmeverfahren
mit nur einem Steuerflächenelement anhaftende Beschränkung beseitigt, daß eine einwandfreie
Bildwiedergabe nur im Gebiet eines praktisch unzureichenden Parallaxwinkels bis
höchstens 5° erzielbar ist. Für die Erzeugung von stereoskopisch wirkenden Bildern
mit annehmbarer und interessanter Raumwirkung sind aber Parallaxwinkel von vielfacher
Größe, beispielsweise bis zu 30° und noch mehr, unabdingbar.
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Die Erfindung läßt sich in Verbindung mit allen möglichen Einrichtungen
zur Herstellung stereoskopisch wirkender Bildserien ausnutzen. Da sich die Erfindung
auf die Bewegungskopplung sowohl bei den Aufnahmegeräten als auch den mit Rastermitteln
bei der Projektionskopierung arbeitenden Geräten bezieht, werden zur Kennzeichnung
der Erfindung im allgemeinen und bezüglich ihrer verschiedenen Ausführungsformen
stets Ausdrücke angewendet, die sich sowohl auf die Aufnahme als auch auf die Wiedergabe
beziehen. Demgemäß wird allgemein von einem Bildserienherstellungsgerät als Oberbegriff
für Aufnahmekamera und für Reproduktions-, insbesondere vergrößerndes Projektionskopiergerät
gesprochen. Der Ausdruck »Fixpunkt in einer Ebene im Außenraum« bezeichnet dabei
entweder einen Ort oder Bezirk im insbesondere mittleren Gebiet des Aufnahmeobjektes
oder einen Punkt im insbesondere mittleren Gebiet der Projektionsbildfläche bzw.
Rasterbildfläche. Die Tiefenerstreckung des Aufnahmeobjektes einerseits und der
von der optischen Güte des Rasters und dem Auflösungsvermögen des Kopiermaterials
abhängige, im Rasterbild wiedergebbare meßbare, scheinbare Tiefenbereich wird allgemein
als »Tiefenbereich« bezeichnet, und schließlich wird unter dem Begriff »Gerätebildebene«
bei der Kamera die Aufnahmematerialebene und beim Reproduktionsgerät die Ebene bezeichnet,
in der sich das Projektionsobjekt, für gewöhnlich das Filmnegativ einer kinematographischen
Teilbildserie befindet.
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Die Erfindung weist erstmalig einen Weg, durch Einstellung von beliebig
wählbaren Parallaxwinkelunterschieden zwischen Aufnahme und Wiedergabe über den
gesamten Tiefenbereich unschärfenfrei wiedergebbare Rasterbilder zu schaffen. Diese
Möglichkeit ist aus verschiedenen Gründen bei der Herstellung von Rasterbildern
von sehr großer, praktischer Bedeutung. Wenn man - wie es bisher; ohne die erfindungsgemäße
Einrichtung, aus praktischen Gründen nur möglich war - die Aufnahmebasis ungefähr
ebenso
lang wie die Projektionsbasis macht, bedeutet dies, daß die Aufnahmekamera auf einen
Fixpunkt im Aufnahmeobjektbereich eingestellt werden muß, dessen Abstand vom Kameraobjektiv
nicht zu groß ist. Diese Forderung macht die Gewinnung von Aufnahmen mit weiter
entferntem Fixpunkt, wie es bei Naturaufnahmen die Regel ist, praktisch unmöglich,
es sei denn, daß man die Aufnahmebasis entsprechend verlängert. Dies bedeutet aber
nicht nur eine apparative Erschwerung, sondern verringert dabei gleichzeitig das
Ausmaß der Raumtiefe, die noch vom Projektionskopierraster aufgelöst werden kann
(Tiefenbereich), wie später noch an Hand von Fig. 8 näher erläutert werden wird.
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Diese Forderung nach Vergrößerung des unschärfenfrei wiede@rgebbaren
Tiefenbereichs durch unabhängige Einstellbarkeit von Parallaxwinkel und Basisgröße
bei Aufnahme und Projektionskopierung durch Raster hindurch wird nun erfindungsgemäß
dadurch erfüllt, daß bei der Seitenverlagerung sowohl des Aufnahme- als auch des
Reproduktionsgerätes längs ihrer Basis die Gerätebildebene raumfest gehalten und
das Objekt mit solcher Untersetzung in zur Gerätebildebene paralleler Ebene seitlich
verlagert wird. daß die Verbindungslinie zwischen Außenraumfixpunkt und Gerätebildflächenmittelpunkt
stets durch den Mittelpunkt des Objektivs geht. Bei dieser Differenzierung der Bildart
bei Aufnahme und Projektionskopierung unter Rastervorschaltung wird insbesondere
bei Verwendung des Steuerflächen-Elementepaares sowohl beim Aufnahme- als auch beim
Projektionskopiergerät die dem jeweiligen Aufnahmeparallaxwinkel innewohnende Bildrandverzerrung
bei den Aufnahmebildern bei ihrer Auswertung im Projektionskopiergerät durch eine
entsprechende Führung der Projektionsgeräteelemente entsprechend entzerrt. Insofern
unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand einerseits von den bekannten Vielobjektivkameras
und andererseits von jenem bekannten Vorschlag, mit Hilfe eines kurzarmigen Lenkersystems
das Objektiv einer Balgenkamera etwas gegenüber der Aufnahmematerialebene seitlich
zu vexschieben.
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Die Erfindung gibt, wie bereits kurz erwähnt, nun erstmalig die Möglichkeit,
den Tiefenbereich einer Aufnahme unabhängig von seinem jeweiligen tatsächlichen
Ausmaß auf einen Rasterbildtiefenbereich stets gleichen, z. B. durch die Rasterbedingungen
vorgegebenen Ausmaßes zu verteilen. Der von einem Rasterbild beim Beobachter erzeugte,
schärfenmäßig einwandfreie Tiefeneindruck hängt einerseits von der Rastercharakteristik,
insbesondere der Breite und Brennweite seiner Linsen und von dem Auflösungsvermögen
des Kopiermaterials ab. Beispielsweise lassen sich bei Verwendung eines handelsüblichen
Kopierfarbfilms und eines Linsenrasters mit 0,7 mm breiten Zylinderlinsen von 2,8
mm Brennweite einwandsfrei die Rasterstreifen von 35 Einzelbildern im Rahmen jedes
Rasterelementes unterbringen. Daraus folgt, daß ein Beobachter alle die scheinbar
vor bzw. hinter der Rasterebene liegenden Bildpunkte völlig fehlerfrei erkennen
kann, deren linksäugiges bzw. rechtsäugiges Teilbild noch einen Abstand von nicht
mehr als 35 Linsenelementen besitzt. Diesem so begrenzten, auflösbaren, d. h. zulässigen
Rasterbildtiefenbereich entspricht ein zulässiger Tiefenbereich des Aufnahmeobjektes,
dessen Tiefe aber nicht konstant ist, sondern mit größer werdendem Parallaxwin-.
kel immer kleiner wird. Daraus folgt als praktische Lehre, daß man zur Ausfüllung
des zulässigen, d. h. scharf wiedergebbaren Rasterbildtiefenbereichs den aufnahmewichtigen
Tiefenbereich des Aufnahmeobjektes durch Veränderung des Parallaxwinkels, also durch
Variation der Basislänge, einstellen kann, auf der die auflösbaren, beispielsweise
35 Bilder verteilt werden müssen. Daher liegt es in der Weiterentwicklung der Erfindung,
daß das Aufnahmegerät bei gleichbleibender Serienbildzahl entsprechend der gewünschten
Tiefenbereicheinstellung diese über eine entsprechend unterschiedlich lange Basis
verteilen kann.
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Die vorstehend erörterten Gesetzmäßigkeiten bezüglich des ausnutzbaren,
scheinbaren Rasterbildtiefenbereichs gelten aber nicht nur für die Auswahl des günstigsten
Aufnahmeobjekttiefenbereichs, sondern werden auch von dem Vergrößerungsmaßstab bei
der Projektionskopierung beeinflußt, weil dieser ja dem Aufnahmeparallaxwinkel äquivalent
ist. Infolgedessen besteht eine noch weitere Ausgestaltung der Erfindung darin,
daß zwecks Konstanthaltung des Verhältnisses zwischen vorgegebenem Aufnahmetiefenbereich
und vorgegebenem Rasterbildtiefenbereich unabhängig von dem Vergrößerungsmaßstab
das Projektionskopiergerät bei gleichbleibenden Serienbildzahlen längs entsprechend
unterschiedlich langer Basis beweglich angeordnet ist.
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Die Verteilung der gleichbleibenden Serienbildzahl auf die verschiedenen
Basislängen beim Aufnahme-oder Projektionskopiergerät kann ersichtlicherweise auf
verschiedene Art erzielt werden.
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Eine an späterer Stelle näher erläuterte Ausführungsform besteht beispielsweise
darin, daß man ein Stufenwechselgetriebe zwischen Bildwechselantrieb und Gerätevorschub
einschaltet.
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Zusammengefaßt ergibt die Erfindung die Mög-
lichkeit, jedes
beliebige Aufnahmeobjekt unabhängig von seiner Lage und Ausdehnung im Aufnabmeraum
in ein Rasterbild beliebiger Rastercharakteristik und beliebigen Formates in gleicher
oder künstlerisch abgewandelter Dimensionsübersetzung umzuwandeln.
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Im nachstehenden ist der Erfindungsgegenstand in einigen Ausführungsbeispielen
näher erläutert und in schematischer Darstellung wiedergegeben. Es zeigt Fig. 1
eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäß gesteuerten, auf geradliniger
Basis beweglichen Kamera in einer bestimmten Stellung, Fig.2 eine schematische Vorderansicht
der in Fig. 1 dargestellten Kamera, in einer anderen Stellung, Fig. 3 eine schematische
Vorderansicht eines anderen erfindungsgemäßen Steuergetriebes, Fig. 4 eine schematische
Vorderansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Steuergetriebes, Fig. 5 eine schematische
Vorderansicht eines noch anderen erfindungsgemäßen Steuergetriebes, Fig. 6 eine
schematische Vorderansicht eines noch weiteren erfindungsgemäßen Steuergetriebes,
Fig.7 eine schaubildliche Ansicht eines Stufenwechselgetriebes zwischen Bildwechselantrieb
und Gerätevorschub, Fig. 8 ein Nomogramm zur Bestimmung der günstigsten Basislänge
für eine gewünschte Aufnahmeobjekttiefe, Fig. 9 einen schematischen Querschnitt
durch ein Projektionsgerät mit einem erfindungsgemäßen Steuergetriebe und
Fig:
10 eine schematische Aufsicht einer weiteren erfindungsgemäß gesteuerten Kamera
in drei verschiedenen Stellungen, In den Figuren wurden der besseren Übersichtlichkeit
halber alle nicht zur Erfindung gehörenden Einzelheiten fortgelassen. Gleiche oder
gleichwirkende Elemente wurden mit gleichen Bezugsziffern versehen.
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In den Fig. 1 und 2 ist die Erfindung nach Prinzip und Wirkungsweise
an Hand: einer Einzelbildaufnahmekämera schematisch dargestellt.
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Die Aufnahmekamera besitzt die Aufnahmematerialfläche 2 von beispielsweise
Kleinbildformat, deren Mittelpunkt mit 3 bezeichnet ist, und das Objektiv 4, dessen
Mittelpunkt mit 5 bezeichnet ist. Die Kamera 1 ist auf einer die Aufnahmebasis darstellenden
Gleitbahn 6 in waagerechter Richtung verlegerbar montiert. Der Objektivträger 7
ist in einer kamerafesten Führung 8 parallel zur Kamerabewegung verschiebbar gelagert
und trägt einen zapfenartigen Steuerfühler 9, der mit einer Steuerfläche 10 in ständigem,
federbelastetem Eingriff steht. Diese Steuerfläche 10 bildet die Hypotenuse eines
dreieckig gestalteten Steuerelementes 11, das in einer kamerafesten Führung 12 lotrecht
verschiebbar gelagert ist und. einen zapfenartigen Steuerfühler 13 trägt. Dieser
Fühler 13 steht in ständigem federbelastetere Eingriff mit einer Steuerfläche 14,
die mit einstellbarer Steigung parallel zur Basis 6 montiert ist. Zu diesem Zweck
ist sie bei 15 in der Mitte der Gleitbahn 6 schwenkbar gelagert, und ihr rechtes
Ende spielt längs einer nach Aufnahmeobjektentfernungen geeichten, basisfesten Skala
16. Der Sinn der Schrägeinstellbarkeit soll an späterer Stelle erläutert werden.
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Die gegenseitige Anordnung und Ausgestaltung der Steuerelemente 9,
10 und 13, 14 ist derart auf die Objektivbrennweite und das Aufnahmematerialformet
abgestimmt, daß in der in Fig. 1 gezeichneten Kamerastellung am rechten Basisende
die Mittelpunkte 3 bzw. 5 von Aufnahmematerialfläche 2 bzw. Objektiv 4 um den größten
Parallaxbetrag p(2 in der einen Richtung und in der in Fig. 2 gezeichneten Stellung
am linken Basisende um den gleichen Extrembetrag p/2 in der anderen Richtung zueinander
versetzt sind, während sich in der Mitte der Basis Ov- , und Aufnahmematerialflächenmittelpunkte
übereinanderliegend decken. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Steuerung so
eingestellt, daß bei jeder Kamerastellung längs der Basis Aufnahmematerialflächenmittelpunkt,
Objektivmittelpunkt und Auf- ; nahmeraumfixpunkt stets auf einer Achse liegen, die
als Visierlinie des Gerätes bezeichnet sei. Der Aufnahmeraumfixpunkt ist das gewählte
Zentrum des Interesses in dem vom Aufnahmeobjekt eingenommenen Raumbereich. Er ist
also der außerhalb des ; Gerätes eingestellte Schnittpunkt des Strahlenbündels,
welches dem Bündel der Gerätevisierlinien bei den verschiedenen Gerätestellungen
während der Seitenbewegung entspricht. Der gewünschte Außenraumfixpunkt kann durch
Änderung der Neigung der Steuerfläche 14 eingestellt werden, da diese infolge ihrer
Lagerung in der Basismitte den extremen Kippwinkel der optischen Achse der Kamera,
nämlich der Verbindungslinie zwischen Aufnahmematerialflächennüttelpunkt 3 und Objektivmittelpunkt
5 an den Basisendpunkten bestimmt. Je kleiner der von Steuerfläche 14 und Kameragleitbahn
6 gebildete Winkel ist, desto größer wird der Abstand des Aufnaluneraumfixpunktes
von der Kamera, und bei Parallelstellung der Steuerfläche 14 zur Kameragleitbahn
6 liegt der Aufnahmeraumfixpunkt sogar im Unendlichen. Zur Feststellung der Steuerfläche
dient beispielsweise eine an der Kameragleitbahn angebrachte Feststellvorrichtung,
die in Fig. 1 auf der linken Seite angedeutet ist und aus einer in einer Langlochführung
bewegbaren Flügelmutter besteht.
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In den Fig. 3, 4, 5 und 6 sind vier weitere Ausführungsfornien der
erfindungsgemäßen Steuerelemente dargestellt. In Fig. 3 besteht die Steuerung für
den Objektivträger 7 aus einem bei 16 schwenkbar an der Kamera 1 gelagerten Kipphebel,
dessen einer Arm einen von der Steuerfläche 14 geführten zapfenartigen Vorsprung
13 und dessen anderer Arm ein Zahnradsegtnent 18 trägt, das mit der am Objektivträger
7 befestigten Zahnstange 19 im Eingriff steht. Bei Bewegung der Kamera 1 auf der
nicht dargestellten Gleitbahn wird der Kipphebel 17 infolge der Neigung der Steuerfläche
14 um den Punkt 1.6 verschwenkt und bewegt dadurch den Objektivträger 7 samt Objektiv
4 parallel zur Bewegungsrichtung in Gegenrichtung.
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In der Fig. 4 ist ebenfalls ein bei 16 schwenkbar an der Kamera 1
gehalterter Kipphebel 17 vorgesehen, dessen einer Arm ebenfalls einen von der Steuerfläche
14 geführten zapfenförmigen Vorsprung 13 trägt, dessen anderer Arm jedoch einen
als Führung für den an dem Objektivträger 7 befestigten zapfenförmigen Vorsprung
20 dienenden Längsschlitz 21 aufweist. Bei der infolge Kamerabewegung verursachten
Schwenkung des Kipphebels 15 wird der Zapfen 20 proportional zur Kamerabewegung
in Gegenrichtung bewegt und nimmt Objektivträger 7 und Objektiv 4 entsprechend mit.
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In Fig. 5 wird in an der Kamera 1 befestigten Lagern 22, 22' eine
senkrecht zur Kamerabewegung verlaufende Spindel 23 geführt, die am unteren, freien
Ende ein fest mit ihr verbundenes, in die als Zahnstange 24 ausgebildete Gleitbahn
eingreifendes Zahnrad 25 trägt. Zwischen den Lagern 22, 22' ist ein parallel zur
Spindel 23 verschiebbares, mit ihr im Eingriff stehendes Glied 26 vorgesehen,
das eine um den Punkt 27 verschwenkbare Steuerschiene 28 aufweist, die zur Führung
des an dem Objektivträger 7 befestigten zapfenförmigen Vorsprungs 29 dient. Bei
Bewegung der Kamera 1 dreht sich das mit der Zahnstange 24 gekoppelte Zahnrad 25
und überträgt die Bewegung über die Spindel 23 auf das bewegliche Glied 26, die
Steuerfläche 28 und auf den Steuerfühler 29. Durch wahlweise Neigung der Steuerfläche
28 gegen die Spindelachse kann der Außenraumfixpunkt in beliebiger Entfernung verlegt
werden. Verläuft die Steuerschiene 28 beispielsweise parallel zur Achsrichtung der
Spindel 23, so liegt der Aufnahmeraumfixpunkt im Unendlichen.
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In der Fig.6 isst eine weitere erfindungsgemäße Ausführung für die
Steuerung dargestellt. Die in zwei an der Kamera 1 befestigten Lagern 30, 30' geführte,
horizontal in Kamerabewegungsrichtung verlaufende Spindel 31 trägt an ihrem
einen Ende ein Zahnrad 32, das mit einem an der Welle 33 befestigten Schneckenrad
34 od. dgl. im Eingriff steht. Die Welle 33 überträgt in nicht dargestellter Weise
die Kamerabewegung und kann beispielsweise die Bildwechselwelle der Kamera sein.
Die Übertragung der Kamerabewegung auf Welle 33 kann z. B. in gleicher Weise erfolgen,
wie sie in Fig. 5 von der Zahnschiene 24
auf Welle 23 (über Zahnrad
25) gezeigt ist. Die Kamerabewegung wird über den bei 35 schwenkbar an der Kamera
1 gelagerten Steuerarm 36 auf den Objektivträger 7 übertragen. Der Steuerarm 36
trägt im Bereich seines freien Endes einen Längsschlitz 37, in den ein auf dem Spindelläufer
38 befestigter zapfenförmiger Vorsprung 39 eingreift, und einen weiteren Längsschlitz
40, in den ein auf dem Glied 41 angebrachter Zapfen 42 einfaßt. Das Glied ist vertikal
verschiebbar auf der zwischen den Kragen 43, 43' des Objektivträgers 7 befestigten
Schiene 44 angebracht und kann mittels Klemmschraube 45 in wahlweiser Höhe festgestellt
werden, wodurch die Entfernung des Aufnahmeraumfixpunktes festgelegt wird.
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Das in Fig.7 dargestellte dreistufige Wechselgetriebe dient zur Verteilung
einer gleichbleibenden Serienbildzahl auf drei verschiedene Basislängen. Es besteht
aus drei Zahnrädern 46, 47, 48 von verschieden großem Durchmesser, die am Ende der
den Bildwechsel und den Gerätevorschub betätigenden Welle 49 befestigt sind und
in die längs der Gerätebewegungsbasis verlaufende Zahnstange 50 nach Wahl durch
Lageveränderung der Zahnstange 50 in Eingriff gebracht werden können.
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Die Zahnstange 50 in Fig. 7 entspricht also Zahnstange 24 in Fig.
5 sowie der bei Fig. 6 angenommenen, nicht gezeichneten Zahnstange. Die Welle 49
in Fig. 7 entspricht der Welle 23 in Fig. 5 und der Welle 33 in Fig. 6. Wenn die
Basislänge verschieden groß gewählt wird, heißt das mit anderen Worten, daß das
Gerät, sei es Kamera oder Projektionskopiergerät, nicht längs der gesamten Zahnstange
50 in Fig. 7 (bzw. 24 in Fig.5) ausgefahren wird. Durch das Wechselgetriebe wird
infolge der verschiedenen Größe der Zahnräder 46 bis 48 bewirkt, daß die gleiche
Anzahl von Belichtungen auf kürzere oder längere Basislänge verteilt werden. Man
kann also die Basislänge bei der Aufnahmekameraseitenbewegung beliebig - und unabhängig
von der Basislänge der Seitenbewegung des Projektionskopiergerätes -verändern.
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Mit einem solchen mehrstufigen Wechselgetriebe ist es also möglich,
jedes Aufnahmeobjekt beliebiger Tiefenerstreckung in ein Rasterbild beliebiger Rastercharakteristik
und beliebigen Formats umzuwandeln.
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Zur näheren Erläuterung dieses Vorteils, den die beliebige Einstellbarkeit
der Basislängen bietet, dient Fig. B. Die Kurven zeigen für drei willkürlich gewählte
Basislängen die Abhängigkeit der Parallaxwinkel von der Entfernung des anvisierten
Fixpunktes.
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Die drei gestrichelten senkrechten Linien sind auf einem Läufer -
ähnlich wie bei einem Rechenschieber - zu denken, der seitlich verschiebbar über
die Kurven gleitet, was durch einen Doppelpfeil angedeutet ist.
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Um zu einer gegebenen Fixpunktentfernung den scharf abbildbarenTiefenbereich
(nichtTiefenschärfe) im voraus zu bestimmen, stellt man den mit »Bildmitte« bezeichneten
Läuferstrich auf den Schnittpunkt der gewählten Fixpunktentfemung mit einer dieser
Kurven ein. Die beiden äußeren Läuferstriche zeigen dann - auf der Fixpunktskala
abgelesen -die Grenzen des zulässigen Tiefenbereichs des Aufnahmeobjektes an.
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Es ist zu erkennen, daß beiBenutzung einer großen Basis (Läufer nach
rechts schieben) eine kleine zulässige Tiefenerstreckung - bei Benutzung einer kleinen
Basislänge (Läufer nach links schieben) eine große Tiefenerstreckung - .erzielt
wird.
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Aus diesem Kurvenbild ergibt sich also die bereits erwähnte Abhängigkeit
der zulässigen Aufnahmeobjekttiefenerstreckung von dem noch scharf wiederzugebenden
zulässigen, scheinbaren Rasterbildtiefenbereich. Die Strecke zwischen den gestrichelten
Linien, die mit »fernster Punkt« und »nächster Punkt« bezeichnet sind, zeigte den
zulässigen Rasterbildtiefenbereich vor und hinter der in der Rasterbildflächenebene
befindlichen Bildmitte.
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Aus dem in Fig. 8 dargestellten Nomogramm kann also auch in einfacher
Weise für jede gewünschte Aufnahmeraumtiefe die günstigste Basislänge abgelesen
werden und umgekehrt.
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In der Fig. 9 ist die Lehre, die Gerätevisierlinie stets auf den gleichen
Außenraumfixpunkt auszurichten, bei einem Projektionskopiergerät dargestellt. Das
in dem Gehäuse 51 aus Lichtquelle 52 und Kondensorlinsen 53 bestehende Beleuchtungssystem
des Projektionskopiergerätes ist an dem Hebelarm 54 angebracht, der um den in der
Gerätebildebene 55 liegenden Punkt 56 verschwenkt werden kann. An dem das Objektiv
57 tragenden Objektivträger 58 ist in der Hauptebene des Objektivs ein Zapfen 59
befestigt, der in einen Schlitz 60 des Hebelarms 54 eingreift. Wird der Objektivträger
58 auf geradliniger Bahn in gleicher Weise, wie es ausführlich für den Objektivträger
7 des Aufnahmegerätes an Hand der Fig. 1 bis 7 gezeigt worden ist, koordiniert mit
dem Ausmaß der Seitenbewegung und koordiniert mit dem Bildwechsel-Belichtungsmechanismus,
beispielsweise gemäß Fig. 9 in Pfeilrichtung nach rechts bewegt, so schwenkt die
Beleuchtungseinrichtung proportional zur Bewegung in Gegenrichtung, d. h. nach links,
infolge des in den Schlitz 60 des Hebelarms 54 eingreifenden Zapfens 59 um den Punkt
56 herum. Ersichtlicherweise bleibt also stets die Gerätevisierlinie, d. h. die
Lichtstrahlenrichtung von der Lichtquelle durch die Mittelpunkte des zu kopierenden
Teilbildes und des Objektivs hindurch auf das gleiche mittlere Gebiet des Kopiermaterials
für die Rasterbildfläche ausgerichtet.
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In der Fig. 1.0 ist eine Aufsicht einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Steuerung einer auf geradliniger Basis beweglichen Kamera in drei
verschiedenen Stellungen schematisch dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist
im Gegensatz zu dem in Fig. 1 bis 6 dargestellten Steuermechanismus das Objektiv
4 fest in der Kamera 1 angeordnet. Die Kamera 1 ist auf einer Auflageplatte 61 so
angeordnet, daß sie parallel dazu um den Objektivmittelpunkt 5 verschwenkt werden
kann. Die erfindungsgemäße Steuerung erfolgt durch ein Steuerelement 62, das parallel
zur Bewegungsrichtung an der Auflageplatte 61 verschiebbar gelagert ist und einen
an der Steuerfläche 14 entlanggleitenden, zapfenartigen Vorsprung 63.sowie einen
anderen zapfenartigen Vorsprung 64 aufweist, der in einen seitlich vom Objektivmittelpunkt
5 an der Kameraunterseite angeordneten Längsschlitz 65 eingreift. Wird die Auflageplatte
61 beispielsweise aus der Mittelstellung gemäß Fig. 10 seitlich auf den Gleitschienen
66, 66', beispielsweise nach links, verschoben, so wird das Steuerelement 62 infolge
des an der Steuerfläche 14 geführten Zapfens 63 nach oben verschoben und verschwenkt
die Kamera 1 durch den in die Schlitzführung hineinragenden Zapfen 64 im Uhrzeigersinn.
Wird die Auflageplatte
61 aus der Mittelstellung nach rechts verschoben,
so wird die Kamera in entgegengesetzter Drehrichtung verschwenkt. Die einen stets
festen Führungssitz des Zapfens 63 auf der Steuerfläche 14 bewirkenden Federn sind
der besseren übersichtlichkeit halber in der Zeichnung fortgelassen. Man sieht,
daß die strichpunktiert angedeuteten Gerätevisierlinien durch die Mittelpunkte des
Aufnahmematerials und des Objektivs bei ihrer Verlängerung einen gemeinsamen Schnittpunkt
(den Außenraumfixpunkt) besitzen, der auf dem Zeichnungsblatt etwas oberhalb der
Ziffer 9- liegt.