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Verfahren und Vorrichtung zum Aufnehmen einer Bildfolge zugleich mit
einer Aufzeichnung von dem Bildinhalt zugeordneten Signalen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Aufnehmen einer Bildfolge zugleich mit einer Aufzeichnung von
dem Bildinhalt zugeordneten elektrischen Meß- oder dergleichen Signalen, bei welchen
ein mit einem Aufzeichnungsstreifen versehener Film intermittierend fortgeschaltet
wird und aufeinanderfolgende Bildausschnitte dieses Films so in die Belichtungsstellung
gebracht werden, daß dieser zwischen jeweils zwei Fortschritten unbewegt bleibt
und während dieser Zeit belichtet wird.
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Die Erfindung betrifft nicht ein Aufzeichnungsverfahren für die übliche
Tonfilmtechnik, bei der eine kontinuierliche Tonaufnahme erfolgt. Sie bezieht sich
vielmehr auf die Aufnahme von Signalen, die nur intermittierend wiedergegeben werden
müssen oder auf die Aufnahme von Teilen solcher Signale.
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Ein wichtiges Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäßen Maßnahmen
ist die Telemetrie. Zum Beispiel soll die Temperatur eines fernen Gegenstandes aufgezeichnet
werden, während dieser Gegenstand photographiert wird. In diesem Fall sind Instrumente
in dem Gegenstand vorgesehen, die ein Signal erzeugen, dessen Amplitude oder Frequenz
in Abhängigkeit von der Temperatur des Gegenstandes moduliert wird. Die erfindungsgemäßen
Maßnahmen betreffen ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Impulse dieses Signals
aufzunehmen und aufzuzeichnen sowie zugleich den Gegenstand zu photographieren.
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Neben dem genannten Beispiel, bei dem die Temperatur eines Gegenstandes
aufgezeichnet wird, gibt es noch andere Anwendungsgebiete für die erfindungsgemäßen
Maßnahmen, wobei zugleich mit einer photographischen Aufnahme des Bewegungsablaufs
eine andere Meßgröße aufgezeichnet werden soll.
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Es ist bereits ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung einer
photographischen Bildfolge und einer Aufzeichnung von Meßgrößen auf einem gemeinsamen
Filmstreifen bekannt (Zeitschrift für Flugwissenschaften, April 1959, S. 87 und
Druckschrift der Askania-Werke AG vom Oktober 1940 [Geo 801, S. 3 bis 5]). Mit dem
bekannten Verfahren ist es schwierig, z. B. elektrische Signale mit hohen Frequenzen
aufzuzeichnen, da die mittlere Vorschubgeschwindigkeit des Films zu klein ist, um
die einer Frequenz von über 15 kHz entsprechenden kurzen Wellenlängen nach der Aufzeichnung
noch auflösen zu können. Zum Beispiel beträgt bei einem 16-mm-Film die konstante
Vorschubgeschwindigkeit des Films vierundzwanzig Bilder
pro Sekunde oder 10,97m pro
Minute. Bei einer Geschwindigkeit von 10,97 m pro Minute war es bisher möglich,
Tonaufnahmen von Frequenzen unterhalb einer oberen Grenze von etwa 15 kHz auf den
in üblicher Weise versetzten Tonstreifen mit bekannten optischen oder magnetischen
Methoden aufzunehmen. Bei Frequenzen über 15 kHz werden die Wellenlängen jedoch
so kurz, daß es unmöglich ist, die einzelnen Wellenformen aufzulösen, ohne daß bei
der Wiedergabe der Aufnahme Verzerrungen oder Verzeichnungen auftreten. Aus diesem
Grund war es beispielsweise mit den bekannten Verfahrensmaßnahmen unmöglich, elektrische
Signale mit Frequenzen über 15 kHz in zufriedenstellender Weise auf den üblichen
Tonstreifen eines 16-mm-Tonfilms aufzunehmen.
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Die Grenzfrequenz von 15 kHz stellt für bestimmte Anwendungsgebiete
ein großes Problem dar. Beispielsweise in der Raketentechnik ist es wünschenswert,
den Flug einer Rakete zu photographieren, während gleichzeitig Fernsignale auf den
Tonstreifen des Films aufgenommen werden sollen. Ebenso ist es wünschenswert, Aufnahmen
mit Frequenzen beträchtlich über 15 kHz zu machen.
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Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht
deshalb in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, um gleichzeitig
eine
Szene zu photographieren und elektromagnetische Signale auf einen Tonstreifen desselben
Films aufzuzeichnen, deren Frequenzen wesentlich höher sind als die Frequenzen von
Signalen, die bisher bei üblichen Filmgeschwindigkeiten aufgenommen werden konnten.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Signale
nur während des Fortschaltens auf dem Aufzeichnungsstreifen aufgezeichnet werden.
Die Erfindung macht dadurch von der zwischenzeitlichen Geschwindigkeitserhöhung
der Filmbewegung in Nähe des Belichtungsfensters Gebrauch, wie sie der Arbeitsweise
des Filmfortschaltmechanismus in Filmkameras zu eigen ist.
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Während der Fortschaltungsperiode, d. h. während des Vorrückens des
Films von einem Bildausschnitt zum nächsten, wird der Film an der Belichtungsblende
mit einer wesentlich größeren Geschwindigkeit vorbeigeführt als der konstanten Filmtransportgeschwindigkeit
entspricht. In einigen Kameras wird der Film während des Fortschaltens mit einer
durchschnittlichen Geschwindigkeit vorgeschoben, die viermal größer ist als die
durchschnittliche Transportgeschwindigkeit. Ein 16-mm-Film wird zwischenzeitlich
mit einer Geschwindigkeit von etwa 43,89 m pro Minute im Gegensatz zu seiner mittleren
Transportgeschwindigkeit von 10,97m pro Minute vorgeschoben.
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Das wesentliche Merkmal einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht
darin, daß Einrichtungen zum Aufzeichnen von Signalen auf den Aufzeichnungsstreifen
des Films vorgesehen sind, die einen derart angeordneten Aufzeichnungskopf aufweisen,
daß dieser mit dem Aufzeichnungsstreifen auf dem der intermittierenden Bewegung
unterliegenden Teil des Films zusammenwirkt. Der oder die magnetischen Aufnahmeköpfe
sind neben dem Belichtungsfenster der Kamera angeordnet und nehmen die Signale in
Form von geballten Signalstößen (bursts) während der Filmfortschaltung auf. Da der
Film sich hierbei mit einer beträchtlich größeren Geschwindigkeit bewegt, erstreckt
sich die aufgenommene Information auf dem Tonstreifen über eine wesentlich größere
Strecke als dies bei Aufnahmen mit bekannten Vorrichtungen möglich ist. Es werden,
wenn die aufgenommene Information wiedergegeben wird, die Wellenformen ebenfalls
um eine entsprechend größere Distanz voneinander getrennt. Wenn also die Filmgeschwindigkeit
während des Fortschaltens viermal so groß wie die konstante Durchschnittsgeschwindigkeit
ist, dann kann die obere Begrenzungsfrequenz, die durch ein praktisch verwertbares
Auflösungsvermögen gegeben ist, von etwa 15 kHz auf etwa 60 kHz heraufgesetzt werden.
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An Hand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung in Aufnahmestellung;
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines Aufnahmeträgers mit einer von der in Fig. 1
dargestellten Vorrichtung aufgenommenen Information; Fig. 3 zeigt in ähnlicher Ansicht
wie Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform des Aufnahmeträgers; Fig. 4 zeigt die
erfindungsgemäße Anordnung schematisch während des Umspielens; F i g. 5 zeigt einen-
vergrößerten Ausschnitt, der durch die Linie 5 umrissenen Fläche in Fig. 2;
F i g.
6 zeigt eine graphische Darstellung der Filmvorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit
von der Zeit; F i g. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts eines optischen
Aufnahmeträgers, auf den eine Information aufgezeichnet wurde, während der Träger
sich mit einer Geschwindigkeit bewegt hat, die der Kurve a in F i g. 6 entspricht;
Fig. 8 zeigt in ähnlicher Ansicht wie Fig. 7 einen Ausschnitt aus einem optischen
Aufnahmeträger, auf den die Information aufgezeichnet wurde, während er sich mit
einer Geschwindigkeit gemäß der Kurve b in Fig. 6 bewegt hatte; Fig. 9 zeigt in
halbschematischer Ansicht eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach
der Erfindung; F i g. 10 zeigt eine vergrößerte Vorderansicht eines Teils der in
Fig. 9 dargestellten Vorrichtung.
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In Fig. 1 ist eine 16-mm-Kamera 10 dargestellt.
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Die Kamera 10 hat eine übliche Filmvorratsspule 11 und eine Filmaufwickelspule
12, eine Filmtransportrolle 13, ein Belichtungsfenster 14 und ist mit einem Filmfortschaltmechanismus
15 sowie einer Linse 16 ausgerüstet.
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Wenn eine Szene photographiert wird, beispielsweise eine Rakete 17
im Flug, zieht die Filmtransportrolle 13, die sich mit einer konstanten Geschwindigkeit
dreht, den Film 18 aus der Filmvorratsrolle heraus und führt ihn in die Aufwickelspule
12 zurück. Eine Filmschleife 19 des Films 18 führt von der Filmtransportrolle 13
zu dem Belichtungsfenster 14 und zurück zu der Filmtransportrolle. Der Film 18 wird
im Bereich der Schleife 19 intermittierend an dem Belichtungsfenster 14 vorbei durch
den Filmfortschaltmechanismus 15 vorgeschoben, der seinerseits durch einen entsprechenden
Antriebsmechanismus (nicht dargestellt) betätigt wird. Die Fortschaltbewegung ist
natürlich mit der Betätigung des Blendenverschlusses (nicht dargestellt) synchronisiert,
so daß die Fortschaltbewegung in bekannter Weise stattfindet, wenn der Verschluß
geschlossen ist.
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Wie oben kurz erwähnt, wird die Schleife 19 des Films 18 intermittierend
durch den Fortschaltmechanismus 15 vorgeschoben. Die Geschwindigkeit des Filmsl8
im Bereich der Schleifel9 ist zwischenzeitlich größer als die konstante Transportgeschwindigkeit
des Films an der Filmtransportrolle 13. Das Verhältnis der Fortschaltgeschwindigkeit
zu der konstanten Transportgeschwindigkeit hängt natürlich von der besonderen Filmkamera
ab, jedoch beträgt es gewöhnlich zwischen 2:1 und 4:1. Für den beschriebenen Fall
wird angenommen, daß der Fortschaltmechanismus 15 so konstruiert und angeordnet
ist, daß dieses Verhältnis 4: 1 beträgt. Da die Kamera 10 eine 16-mm-Kamera mit
einer standardisierten Filmtransportgeschwindigkeit von 10,97 m pro Minute (36 Fuß
pro Minute) ist, beträgt die zwischenzeitliche Fortschaltgeschwindigkeit 43,89 m
pro Minute (144 Fuß pro Minute). Der Fortschaltmechanismus 15 kann in entsprechender
Weise modifiziert werden, um das Verhältnis der Fortschaltgeschwindigkeit zu der
konstanten Filmtransportgeschwindigkeit größer als 4:1 zu wählen. Die Grenze ist
hier durch die Festigkeit des Films 18 gegeben.
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Aus Gründen, die später erläutert werden, ist es in Zusammenhang
mit der Erfindung wünschenswert,
daß der Fortschaltmechanismus 15
den Film 18 mit einer konstanten Geschwindigkeit über einen so großen Teil als möglich
jeder Fortschaltperiode bewegt. Das heißt, der Film 18 soll über relativ kurze Zeitintervalle
am Anfang und am Ende jeder einzelnen Vorschubbewegung beschleunigt und verzögert
werden.
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Es ist, wie oben vorgeschlagen, erwünscht, Signalstöße aufzunehmen,
die von einem entfernten Sender gesendet oder von einem entfernten Gegenstand reflektiert
werden, wie z. B. durch Radar Die Aufnahme soll dabei synchron mit einer photographischen
Bildfolge erfolgen. Zusätzlich ist es wünschenswert, daß das System für die Aufzeichnung
von Niederfrequenz- und/oder Hochfrequenzsignalen geeignet ist, deren Frequenzen
größer sind als die Begrenzung, die durch übliche Filmkameras mit konstanter Transportgeschwindigkeit
gesetzt ist, d. h. größer als 15000 Hertz bei einer konstanten Transportgeschwindigkeit
von 10,97m pro Minute für eine 16-mm-Filmkamera.
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Um Signale oder Frequenzen über 15000 Hertz während der Aufnahme
einer Bildfolge aufzuzeichnen, ist die Kamera mit einem magnetischen Aufnahmekopf
27 ausgerüstet, der neben dem Belichtungsfensterl4 angeordnet ist. Der Aufnahmekopf
27 zeichnet die Signalstöße während der Fortschaltperioden auf, in denen der Film
intermittierend mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 43,89 m pro Minute (144
Fuß pro Minute) fortgeschaltet wird. Es wird festgestellt, daß im Gegensatz zu den
üblichen, kontinuierlichen Niederfrequenzaufzeichnungen die reproduzierbare Aufnahme,
die erhalten wird, aus entsprechenden Signalstößen besteht. Wie jedoch ausgeführt
wurde, gibt es zahlreiche Anwendungsgebiete, für die diese intermittierende Aufzeichnung
von großem Wert ist.
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Bei der dargestellten Anwendung der Erfindung werden Ferusignale
kontinuierlich von der Rakete 17 ausgesandt. Stöße von diesen Signalen werden während
des Flugs der Rakete gleichzeitig mit den photographischen Aufnahmen aufgezeichnet.
Ein Sender23 ist in der Rakete vorgesehen. Die kontinuierlichen Signale des Senders
23 werden von einer Antenne 24 empfangen und in entsprechende elektrische Signale
durch den Empfangsverstärker 25 umgewandelt. Periodische Stöße oder Proben dieser
Signale werden dann auf dem Film 18 in der weiter unten im einzelnen beschriebenen
Art und Weise aufgezeichnet.
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Gewöhnlich wird die magnetische Aufnahmetechnik in der Telemetrie
wegen der dieser eigenen Vorteile gegenüber der optischen Aufzeichnungstechnik vorgezogen.
Diese Vorteile sind unter anderem das größere Verhältnis von Signal zu Rauschen
und die Unabhängigkeit von den mechanischen Begrenzungen der sich bewegenden Teile.
Es wird zwar die magnetische Aufnahmetechnik vorgezogen, jedoch können entsprechende
optische Verfahrensmaßnahmen, wie unten beschrieben werden wird, oder andere Arten
der Aufzeichnung oder andere Aufnahmevorrichtungen ersatzweise verwendet werden
und deshalb soll die Erfindung nicht auf mechanische oder optische Aufnahmen beschränkt
werden.
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Der Film 18 für die Aufzeichnung der von der Rakete kommenden Werte
ist vorzugsweise ein Film, der einen magnetischen Streifen hat, d. h. wie
in Fig.2
dargestellt, trägt der Filml8 einen schmalen Streifen 26 aus magnetisierbarem Material,
der längs seiner Kante verläuft. Bei der beschriebenen Vorrichtung weist dieser
Film einen Doppelstreifen, nämlich einen inneren Streifen 26 a und einen äußeren
Streifen 26b auf.
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Der Aufnahmekopf 27 ist ein üblicher elektromagnetischer Übertrager
zur Umwandlung von Stromsignalen in magnetische Feldflüsse. Wenn der innere Streifen
26 a auf dem Film 18 intermittierend durch das magnetische Feld des Aufnahmekopfes
27 bewegt wird, wird ein Restmagnetismus auf dem Streifen 26 a erzeugt, der eine
magnetische Aufzeichnung bildet. Signalströme, die direkt proportional den Signalen,
die von der Rakete 17 ausgesandt werden, sind, werden auf den Aufnahmekopf 27 über
einen Empfangsverstärker 25 aufgegeben. Während der Zeit, in der sich der Streifen
26 mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit bewegt, ist die Beziehung
zwischen dem Signalstrom und dem Grad der Magnetisierung linear. Daher ist, wenn
der Film 18 sich mit konstanter Geschwindigkeit während jedes Fortschaltintervalls
bewegt, die Amplitude der Magnetisierung des Streifens 26 a eine genaue Wiedergabe
der Amplitude der Fernsignale.
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Wie oben ausgeführt wurde, ist es wünschenswert, die Beschleunigung
und Verzögerung des Films auf so kurze Zeitintervalle wie nur irgendwie möglich
während jeder Gesamtfortschaltdauer zu beschränken. Die Geschwindigkeits-Zeitkurve
a in Fig. 6 stellt eine solche Fortschaltbewegung dar. In diesem Fall kann eine
brauchbare Aufzeichnung der Fernsignale während des Zeitintervalls t' erhalten werden,
das den größten Teil des gesamten Zeitintervalls t der gesamten Fortschaltbewegung
einnimmt. Wie ebenfalls in Fig. 6 zu sehen ist, ist die Geschwindigkeit des Films
während des Intervalls t' im wesentlichen konstant und etwa viermal größer als die
konstante Transportgeschwindigkeit des Films, die durch die gestrichelte Linie c
angedeutet wird.
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Eine normale Fortschaltbewegung ist durch die Geschwindigkeits-Zeitkurve
b in Fig.6 wiedergegeben. Diese Kurve läuft spitz zu, da es wünschenswert ist, die
Beschleunigungen, d. h. die Neigung der Kurve, zu jeder Zeit während der Fortschaltperiode
auf einem Minimum zu halten, um die Zugbeanspruchung des Films möglichst zu verringern.
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Es ist bekannt, daß der Film neben den Löchern für die Transportrolle
häufig zerreißt, wenn er hohen Beschleunigungen und Verzögerungen ausgesetzt ist.
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Obgleich die entsprechende Beschleunigung und Verzögerung, welche
bei der bevorzugten Fortschaltbewegung nach der Erfindung stattfinden, und durch
die Kurve a wiedergegeben werden, größer als diejenigen sind, die bei üblichen Filmfortschaltungen
auftreten, sind sie jedoch nicht so groß, daß sie zu einem Abreißen des Films führen.
Da der Film um dieselbe Strecke in einer Periode t sowohl bei der bevorzugten als
auch bei der üblichen Fortschaltbewegung vorgeschoben wird, sind die Flächen, die
die Kurven a und b ;einschließen, d. h. die Integrale der Geschwindigkeits-Zeitkurve
gleich.
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Obgleich die Fortschaltbewegung, wie sie durch die Kurve a wiedergegeben
wird, aus noch nicht erläuterten Gründen bevorzugt wird, kann die Aufnahme so angepaßt
werden, daß eine brauchbare
Aufzeichnung während des Zeitintervalls
t" bei einer üblichen Fortschaltbewegung entsprechend der Kurve b erhalten wird.
Es sind sogar bestimmte Vorteile bei Verwendung der üblichen Fortschaltung zu verzeichnen,
von denen der wichtigste darin besteht, daß die Geschwindigkeit während des Aufnahmeintervallst"
beträchtlich größer als die konstante Transportgeschwindigkeit des Films und ebenfalls
größer als die konstante Fortschaltgeschwindigkeit des Films während des Aufzeichnungsintervalis
t' der Kurve a ist. Die Nachteile der Anwendung der üblichen Fortschaltbewegung
für den erfindungsgemäßen Zweck bestehen darin, daß der Film während der Periode
{' beschleunigt und verzögert wird und daß die Periode t", während welcher eine
brauchbare Aufzeichnung erhalten werden kann, relativ kurz im Vergleich zu der Gesamtperiode
t ist.
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Durch entsprechende Konstruktion der Wiedergabevorrichtung ist es
möglich, diese Beschleunigungen, die während des Zeitintervalls t" auftreten, zu
kompensieren. Es wird hervorgehoben, daß, wenn bei der Reproduktion des Signals
der Film in gleicher Weise wie bei der Aufnahme fortgeschaltet wird, die Beschleunigungen
des Aufnahmeträgers keinen Einfluß auf die Frequenzgenauigkeit des reproduzierten
Signals haben. Trotz dieser kompensierenden Wirkung auf die Frequenzen des reproduzierenden
Signals sind jedoch noch andere kleinere Einflüsse der Beschleunigungen während
der Aufnahme zu verzeichnen, die nicht vollständig kompensiert werden. Darüber hinaus
ist, wie oben erwähnt wurde, das Zeitintervall t", während dem eine brauchbare Aufzeichnung
erhalten werden kann, relativ klein, bezogen auf die Gesamtzeitdauert einer Vorschaltbewegung.
Dieser letztere Nachteil kann nicht durch eine identische Fortschaltung bei der
Aufnahme und der Wiedergabe beseitigt werden.
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Aus diesen Gründen ist es wünschenswert, einen Fortschaltmechanismus
zu verwenden, der so konstruiert ist, baß der Film entsprechend der Kurve a in Fig.
6 vorgeschoben wird. Wie oben ausgeführt wurde, ergibt sich damit während des Zeitintervalls
t' eine konstante Fortschaltgeschwindigkeit des Films, die etwa viermal so groß
ist wie die konstante Transportgeschwindigkeit des Films. Darüber hinaus nimmt das
Intervall t' den Hauptteil des gesamten Zeitintervallst einer vollständigen Fortschaltbewegung
ein. Eine Aufnahme unter diesen Umständen macht es möglich, das Signal in jeder
Hinsicht genau zu reproduzieren.
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Ein weiterer Vorteil der Unabhängigkeit bei der bevorzugten Fortschaltbewegung
ist, daß die Aufzeichnung von Fernsigualen in entsprechender Weise ohne Filmprojektion
reproduziert werden kann. Dies wird erreicht, indem der Film durch eine entsprechende
Reproduktionsvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit geführt wird, die gleich
der Filmgeschwindigkeit während des Aufnahmeintervalls t' ist.
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Der Aufnahmekopf 27 ist vorzugsweise so angeordnet, daß er einen
Teil des magnetischen Streifens 26a bespielt, der sich ausgerichtet mit dem Ausschnitt
des Films 18 in dem optischen Belichtungsfenster befindet, das wiederum in optischer
Ausrichtung zu den Linsen 16 angeordnet ist. In dieser Stellung sind der resultierende
Bildausschnitt und die dazugehörigen Signale auf dem Magnetstreifen26a
im wesentlichen
Seite an Seite auf dem Film 18 aufgenommen. Die Synchronisierung des Bildausschnitts
und der dazugehörigen Signale erleichtert in hohem Maße das Schneiden des Films.
Der Film 18 kann dadurch abgeschnitten und zusammengeklebt werden, ohne daß die
üblichen Schwierigkeiten auftreten, die vorhanden sind, wenn übliche Tonfilme geschnitten
werden, in denen der Bildausschnitt und die Tonaufnahme gegeneinander versetzt sind.
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Bei Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Systems ist die Kamera 10
in Tätigkeit, um den Flug der Rakete 17 zu photographieren, während die Fernsignale
des Senders 23 in der Rakete auf dem Magnetstreifen 26 a des Films 18 aufgenommen
werden.
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Der Sender23 arbeitet kontinuierlich, während der Tonstreifen nur
intermittierend an dem Aufnahmekopf 27 vorbeibewegt wird. Die Arbeitsweise des Aufnahmekopfs
27 kann mit der Betätigung des Fortschaitmechanismus 15 synchronisiert werden, so
daß die Aufnahme nur während der Periode t' erfolgt, wenn der Film mit einer konstanten
Geschwindigkeit fortgeschaltet wird. Das bevorzugte Verfahren besteht jedoch darin,
die Aufnahme kontinuierlich fortzusetzen, unabhängig von den stationären Perioden
zwischen den Fortschaltbewegungen und den Perioden, während denen der Film bebeschleunigt
und verzögert wird.
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Wenn der Aufnahmekopf 27 kontinuierlich betätigt wird, hat der Streifen
26 a sogenannte ausgeblendete Bereiche 28 im Abstand des Zeitintervalls G von gleicher
Länge im Verhältnis zu dem Abstand zwischen den Löchern29 des Films 18, in die die
Filmtransportrolle eingreift. Die Breite dieser Bereiche 28 ist gleich der Spaltbreite
des Aufnahmekopfs 27 zusätzlich einer kurzen Strecke für die entsprechende Verzögerung
und Beschleunigung am Ende der einen und am Beginn der nächsten Fortschaltperiode.
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Bezugnehmend auf Fig. 5 kann, wenn angenommen wird, daß der Bildausschnitt
38 auf dem Film 18 sich in Expositionsstellung befindet, der Aufnahmekopf 27 relativ
hierzu auf der Linie 39 angeordnet sein. Wenn der Film 18 fortgeschaltet wird, um
den Bildausschnitt 38 in die Expositionsstellung zu verschieben, werde die von der
Rakete 17 ausgesandten Signale in Koinzidenz auf den Abschnitt G des Streifens 26
a aufgezeichnet. Es wird betont, daß der Bildausschnitt 38 und die dazugehörigen
Signale auf dem Abschnitt G des Tonstreifens 26 a im wesentlichen Seite an Seite
auf dem Film 18 zugeordnet sind.
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In Abänderung des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen
Vorrichtung nach der Erfindung kann der Aufnahmekopf 27 beispielsweise so angeordnet
sein, daß er einen Teil des Magnetstreifens 26 a bespielt, der entweder zwei oder
drei Bildausschnitte vor oder hinter dem entsprechenden Bildausschnitt kommt. Dieses
letztere Verfahren führt dazu, daß die Signale dem entsprechenden Bildausschnitt
bezüglich der Richtung der Filmfortschaltung vorangehen oder diesem folgen. Diese
Abänderung hat den Vorteil der Aufnahme während der zwischenzeitlichen Geschwindigkeitserhöhung
der Filmfortschaltung neben dem Belichtungsfenster 14, jedoch verzichtet sie auf
den Vorteil beim Schneiden der in Längsrichtung ausgerichteten Ausschnitte und der
dazugehörigen Signale.
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Neben dem Signalaufnahmekopf 27 in einer dieser bezeichneten Stellungen
können zusätzliche Aufnahmeköpfe vorgesehen sein. Diese zusätzlichen Aufnahmeköpfe
können entweder versetzt oder mit einem oder mehreren der anderen Köpfe ausgerichtet
angeordnet sein.
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Um eine Vielzahl von Aufuahmeköpfen zu verwenden, ist ein Mehrstreifenfilm
30 vorgesehen, wie in Fig 3 dargestellt. Ein magnetischer Streifen 31 längs eines
Randes des Films 30 ist geeignet, um bis zu zehn getrennte Aufnahmeköpfe aufzunehmen.
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Die Bildausschnitte32 des Films 30 sind auf eine quadratische Größe
reduziert> um zusätzlichen Platz für den Magnetstreifen 31 zu schaffen.
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Die Kamera 10 hat ebenfalls einen weiteren Magnetaufnahtmekopf 33,
der in der üblichen Tonaufnahmestellung neben der Filmtransportrolle 13 angeordnet
ist. Ein entsprechendes System, das ein Mikrophon 35 und einen Empfangsverstärker
36 aufweist, ist zur Aufnahme von Niedertrequenzsignalen, wie z. B. einem Kommentar,
mit dem Aufnahmekopf 33 auf den äußeren Streifen 26 b des Films 18 vorgesehen. Der
Filml8 bewegt sich an der Stelle der Aufnahme der Niederfrequenzsignale mit einer
gleichförmig konstanten Geschwindigkeit von 10,97 m pro Minute, wie oben ausgeführt
wurde. Da die Arbeitsweise des Aufnahmekopfs 33 bei der Aufnahme von Niederfrequenzsigualen
bekannt ist, soll sie nicht im einzelnen beschrieben werden.
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Die Technik der magnetischen Aufzeichnung wird vorzugsweise aus den
oben ausgeführten Gründen angewandt. Es kann jedoch auch die optische Aufnahmetechnik
mit Vorteil angewandt werden. Eine Kamera 60, die der oben beschriebenen Kamera
10 völlig gleich ist, hat eine optische Aufnahmeeinheit 61, deren Dichte variiert
werden kann, wie in F i g. 9 dargestellt. Ahnlich wie der magnetische Aufnahmekopf
27 ist die optische Einheit 61 so angeordnet, daß ein Teil des optischen Streifens
62 (F i g. 7) eines entsprechenden Films 63 belichtet wird. Pieser Teil ist ausgerichtet
mit dem Bildausschnitt des Films, der gleichzeitig sich hinter dem optischen Belichtungsfenster
der Kamera befindet.
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Die Einheit 61 besteht aus einer Lichtquelle 65, einer Kondensorlinse
66, einem Lichtventil 67 und einer Objektivlinse 68, die hintereinandergeschaltet
sind. Wie bekannte wird das Lichtventil 67 betätigt, um die Intensität des Lichtstrahls
entsprechend dem Signalstrom, der von dem Empfangsverstärker 70 empfangen wird,
zu modulieren.
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Die Einheit 61, die oben beschrieben wurde, wird während aufeinanderfolgender
Vorschaltbewegungen gemäß der Kurve a in Fig. 6 betätigt, um eine optische Schall
aufnahme auf dem Streifen 62 zu erhalten. Eine solche Aufnahme ist in Fig. 7 dargestellt.
Wie klar aus dieser Figur zu ersehen, sind ausgeblendete Teile 71 auf dem Streifen
neben den Verbindungsstellen 72 aufeinanderfolgender Bildausschnitte des Films vorhanden
Diese Teile 71 entsprechen den Zeitintervallen, in denen der Film sich nicht bewegte,
zusätlich den Zeitial ervallen, in denen er beschleunigt und verzögert wurde, da
er sich in den letztgenannten Intervallen relativ langsam bewegt. Wie bei der magnettscheu
Aufnahme kann die Aufzeichn ung auf diesen Teilen 71 des Streifens 62 nicht aufgdäst.
werden. Hingegen können die Signal aufnahmen auf den. Teilen 72 des Strei-
fens zwischen
aufeinanderfolgenden ausgeblendeten Teilen 71 wirksam aufgelöst werden. Diese brauchbaren
Teile 71 der Aufnahme entsprechen dem Æeitintervall d einer bestimmten Fortschaltperiode
t, und, wie zu sehen ist, nehmen diese Intervalle einen größeren Teil des optischen
Streifens 62 ein.
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Bei der optischen Aufzeichnungseinrichtung 61, die oben beschrieben
wurde, ist es wesentlich, daß der Film 63 zur Erzeugung einer brauchbaren Aufzeichnung
mit einer konstanten Geschwindigkeit vorgeschoben wird. Wenn die Aufnahme nicht
auf diese Weise erfolgt, ist die Aufzeichnung auf dem Streifen 6X nicht die genaue
Wiedergabe der elektrischen Signale. Im Gegensatz zu der magnetischen Aufnahme kann
bei der optischen Aufzeichnung der durch die Beschleunigungen während der Aufnahme
bedingte nachteilige Effekt nicht durch einen identischen Vorschub bei der Wiedergabe
kompensiert werden. Da der Film bei dem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren
während der Aufnahme mit konstanter Geschwindigkeit fortgeschaltet wird, tritt dieses
Problem nicht auf.
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Es kann jedoch wünschenswert sein, die optische Aufzeichnungsvorrichtung
einer Kamera mit üb. lichem Fortschaltmechanismus zu verwenden, der gemäß der Kurve
b in F i g. 6 fortschaltet. Zu diesem Zweck ist die Einrichtung 61 mit einem Schwärzungskeil
73 versehen, der mit den obenerwähnten optischen Elementen der Einrichtung in Reihe
geschaltet ist. Wie in Fig. 10 dargestellt, ist der Keil 73 aus neutralem Filterglas
od. dgl. mit unterschiedlicher Durchlässigkeit hergestellt. Er ist drehbar um seine
Mittelachse angeordnet, um die Intensität eines Lichtbündels 74 zu modulieren. Die
Drehung des Keils 73 ist mit der Betriebsweise des Fortschaltmechanismus synchronisiert,
so daß die Intensität des Belichtungsstrahles variiert wird, wenn der Film während
des Aufzeichnungsintervalls t" der Kurve b beschleunigt und verzögert wird.
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Mit dem Keil 73 ist es möglich, auf optische Weise eine genaue Aufzeichnung
der elektrischen Signale trotz Beschleunigung und Verzögerung des Films zu erhalten.
Ein optischer Streifen 76, der während einer üblichen Fortschaltbewegung des Films
(gemäß Kurve b) bespielt wurde, ist in F i g. 8 dargestellt. In diesem Fall nehmen
die unbrauchbaren Abschnitte 77 den größeren Teil des Streifens und der Teil 78
mit der brauchbaren Aufzeichnung der zeitmäßig dem Intervall t" entspricht, einen
relativ kleinen Teil ein. Wie jedoch in Zusammenhang mit der magnetischen Aufzeichnung
erörtert wurde, ist die obere Frequenzgrenze der Ferusignale, die in zufriedenstellender
Weise aufgezeichnet werden können, höher als die entsprechende Grenze bei der be,
vorzugten Fortschaltbewegung des Films nach dieser Erfindung.
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Es wird betont, daß bei der Wiedergabe der Aufnahme, die sich auf
dem optischen Streifen 76 befindet, der Film notwendigerweise identisch fortr geschaltet
wird wie bei der Aufnahme. Dies ist erforderlich, um die genaue Frequenz zu erhalten.
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Falls die optische Aufzeichnung mit einer Kamera durchgeführt wird,
die einen üblichen Fortschaltmechanismus hat, wird der Keil 73 während der Aufnahme
verwendet und der Film bei der Aufnahme sowie bei der Reproduktion identisch fortgeschaltet,
um !die gewünschte Genauigkeit zu erhalten.
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Im weitesten Sinn kann das Verfahren nach der Erfindung unabhängig
von dem photographischen Apparat durchgeführt werden. In bestimmten Fällen ist es
vorteilhaft, in Form von Signalstößen Aufnahmen auf einen Aufnahmeträger zu machen,
der sich intermittierend vorschiebt. Es wird hervorgehoben, daß die erfindungsgemäße
Methode die Aufzeichnung von Signalen höherer Frequenz ermöglicht als normalerweise
bei einer bestimmten Zeitdauer und einer bestimmten Länge des Aufnahmeträgers möglich
ist.
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Wenn Signalstöße unabhängig von dem photographischen Apparat aufgezeichnet
werden, wird der Aufnahmeträger einfach intermittierend an dem Aufnahmekopf (oder
der Kopf längs des Aufnahmeträgers) vorbeibewegt. Es ist möglich, die Arbeitsweise
des Aufnahmekopfes mit der Fortschaltung des Aufnahmeträgers zu synchronisieren.
Bei der bevorzugten Praxis wird jedoch, wie in Zusammenhang mit der Kamera 10 beschrieben
wurde, die Aufnahme kontinuierlich durchgeführt, wobei nur diejenigen Teile des
Aufnahmeträgers, die der Dauer der Fortschaltbewegung entsprechen, für die Wiedergabe
verwendbar sind.
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Die Anordnung für die Reproduktion und Vorführung der photographischen
Bildfolge des Raketenflugs, der Fernsignale, die in der bevorzugten Weise aufgenommen
sind, und des Kommentars, ist in Fig. 4 dargestellt. Im allgemeinen weist diese
Anordnung einen Projektor 40 zum Projizieren des Films 18 auf eine Leinwand 41,
eine Kathodenstrahlröhre42, um die Fernsignale wiederzugeben, und einen Lautsprecher
43 zur Wiedergabe des Kommentars auf.
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Der Projektor 40 bat die üblichen Filmmagazine 44 und 45, eine Filmführungsrolle46,
ein Belichtungsfenster47 und einen mit diesem gekoppelten Fortschaltmechanismus48,
eine Linse 49 und eine Projektorlampe 50. Das Zusammenwirken dieser letztgenannten
Bestandteile bei der Projektion des Films 18 ist allgemein bekannt und wird deshalb
nicht beschrieben.
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Ein Magnettonkopf53 ist an dem Projektor 40 neben dem Filmbelichtungsfenster
47 angeordnet.
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Der Tonkopf 53 ist so angeordnet, daß er die einem bestimmten Bildausschnitt
entsprechenden Signale wiedergibt, wenn dieser Bildausschnitt projiziert wird. Wie
bereits oben ausgeführt, ist der Aufnallmekopf 27 der Kamera 10 so angeordnet, daß
die Aufzeichnung im Intervall G auf den Streifen 26 erfolgt, wenn der Bildausschnitt38
in Aufnahmestellung ist. Deshalb ist der Wiedergabekopf 53 so angeordnet, daß er
die Signale auf dem Streifenintervall G reproduziert, wenn der Bildausschnitt 38
in Projektionsstellung ist, d. h. sich optisch ausgerichtet mit den Linsen 49 und
der Lampe SO befindet Wenn weitere Aufnahmeköpfe in der Kamera 10 vorgesehen sind,
sind natürlich eine gleiche Anzahl zusätzlicher Wiedergabeköpfe an dem Projektor
40 vorhanden. Diese zusätzlichen Wiedergabeköpfe sind so angeordnet, daß sie einen
Signalstoß der aufgenommenen Signale im wesentlichen gleichzeitig mit der Projektion
des entsprechenden Bildausschnittes wiedergeben.
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Der Fortschaltmechanismus 48 des Projektors 40 ist so konstruiert
und angeordnet, daß er den Film intermittierend mit einer konstanten Geschwindigkeit
bewegt, die gleich der Geschwindigkeit des Films
während des Aufnahmeintervalls t'
ist. Wie im einzelnen oben ausgeführt wurde, muß der Film, wenn die für die Aufnahme
verwendete Kamera mit einem üblichen Fortschaltmechanismus ausgerüstet ist, der
gemäß der Kurve b in F i g. 6 arbeitet, bei der Wiedergabe identisch fortgeschaltet
werden, um die Frequenz genau einzuhalten.
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Der Wiedergabekopf 53 ist mit einem Verstärker 53 a gekoppelt, der
seinerseits mit der Kathodenstrahlröhre 42 verbunden ist. Wenn der innere Streifen
26a intermittiereud an dem Wiedergabekopf 53 vorbeibewegt wird, wird ein Signalstrom
in dem Kopf 53 erzeugt. Dieser Signalstrom ist den auf den Streifen 26 a aufgezeichneten
Signalen proportional.
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Nach entsprechender Verstärkung durch den Verstärker 53 a werden die
Signale proportional den ursprünglich von der Rakete 17 ausgesendeten Signalen auf
der Kathodenstrahlröhre 42 wiedergegeben. Eine Wiedergabe mittels einer Kathodenstrahlröhre
wird bevorzugt, da die Signale oft eine Frequenz oberhalb dem Niederfrequenzbereich
haben. Die Wellenform wird in Intervallen wiedergegeben, die zeitlich mit den Fortschaltbewegungen
des Films 18 in dem Projektor übereinstimmen.
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Der Projektor 40 ist ebenfalls mit einem Reproduktionskopf 54 versehen,
der an dem Projektor neben der Filmtransportrolle 46 angeordnet ist und der für
die Abspielung des äußeren Streifens 26 b des Films 18 geeignet ist. An der Berührungsstelle
des Streifens 26 b mit dem Wiedergabekopf 54 bewegt sich der Streifen mit gleichförmig
konstanter Geschwindigkeit von 10,97 m pro Minute. Der Wiedergabekopf 54 ist mit
einem Verstärker 55 gekoppelt, der seinerseits an einen Lautsprecher 43 angeschlossen
ist. Die zuletzt genannten Bestandteile arbeiten in bekannter Art und Weise, um
den auf den Streifen 26b aufgenommenen Kommentar wiederzugeben.
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Aus der vorgehenden Beschreibung wird ersehen werden, daß die Erfindung
ein wirksameres und wirtschaftlicheres Verfahren sowie eben eine solche Vorrichtung
zur Erzeugung einer reproduzierbaren Aufnahme von Hochfequenzsignalen schafft, als
es bisher mit den üblichen Verfahren und Vorrichtungen möglich war. Da eine Strecke
auf dem Aufnahmeträger den Signalparameter der Zeit darstellt, resultiert eine Vergrößerung
der Geschwindigkeit des Aufnahmetägers in einer direkt proportionalen Vergrößerung
der oberen Frequenz, bei welcher Signale in zufriedenstellender Weise aufgezeichnet
werden können. Ein Merkmal der Erfindung ist, daß diese Erhöhung der oberen Frequenzgrenze
ohne Abänderung der Konstruktion und Betriebesweise der Kamera selbst erhalten werden
kann.