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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Darstellung und Betrachtung
eines aus einem rechtsäugigen und einem linksäugigen Bild zusammengesetzten ein-
oder mehrfarbigen Lichtbildes, wobei die beiden Bilder sich durch ihre Lichtcharakteristik
unterscheiden.
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Es ist allgemein bekannt, nach dem Verfahren der sogenannten Anaglyphenbilder
beim beidäugigen Betrachten mit Hilfe von vor beiden Augen angeordneten Filtern
eine räumliche Sehwirkung zu erzielen. Durch diese Filter sieht dabei jedes Auge
jeweils nur eines der auf einer Vorlage ineinandergeschachtelten Bilder, wodurch
eine stereoskopische Wirkung erzielbar ist. Werden hierbei jedoch die selektiven
Betrachtungsmittel, d. h. die beiden Filter entfernt, so sind die beiden nicht genau
in Deckung befindlichen Teilbilder.einzeln sichtbar, so daß sich Unschärfen ergeben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Darstellungs- und Betrachtungsverfahren
der eingangs genannten Art diese Unschärfe, die durch das gleichzeitige Erblicken
der beiden Teilbilder bedingt ist, zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden
Bilder außer den bekannten, für eine selektive Betrachtung notwendigen Unterschieden
ihrer Lichtcharakteristik noch in einem Helligkeitsunterschied dargestellt werden,
der derart bemessen ist, daß ohne selektive Betrachtungsmittel jeweils nur das hellere
Bild wahrgenommen wird.
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Hierdurch wird es möglich, daß z. B. im Kino oder beim Fernsehen wahlweise
das Bild mit oder ohne selektives Betrachtungsfilter beobachtet werden kann, wobei
in beiden Fällen das Bild scharf zu erblicken ist, wobei die Betrachtung ohne Filter
ein scharfes zweidimensionales Bild liefert, während bei Betrachtung mit selektivem
Filter und stereoskopischer Anordnung wahlweise ein dreidimensionales Bild erblickt
werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht noch darin, daß lediglich
ein Filter erforderlich ist, das nur einem der beiden Augen zugeordnet wird, während
bei sämtlichen bisherigen stereoskopischen Verfahren die mit zwei unterschiedlichen
Teilbildern arbeiten, zwei Betrachtungsfilter, nämlich je eines vor jedem Auge,
vorgesehen werden mußte.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann im einzelnen auf verschiedene
Art und Weise durchgeführt werden. So kann das hellere Bild in einer Lichtcharakteristik
dargestellt werden, die durch Wellenlängenbereiche bestimmt ist, die in der Lichtcharakteristik
des dunkleren Bildes nicht vertreten sind, wobei das zusammengesetzte Bild mit einem
Filter nur vor dem dem dunkleren Bild zugeordneten Auge betrachtet wird und dieses
Filter nur für Licht der Wellenlängenbereiche des dunkleren Bildes durchlässig ist.
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Statt dessen kann die Lichtcharakteristik des dunkleren Bildes auf
ein schmales Band innerhalb eines breiten Wellenlängenbereiches der Lichtcharakteristik
des helleren Bildes beschränkt werden, wobei in der Charakteristik des helleren
Bildes dieses schmale Band ausgespart wird.
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Die Erfindung kann auch in Verbindung mit dem Landschen Binär-Farbensystem
Verwendung finden, wobei das eine der Anaglyphenbilder ein Schwarzweißbild und das
andere ein getöntes Bild ist.
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Die Lichtcharakteristik wenigstens eines Bildes kann dabei durch Lichtpolarisation
bestimmt sein, und das zusammengesetzte Bild wird dann mit wenigstens einem Polarisationsfilter
vor dem dem Bild entsprechender Polarisation zugeordneten Auge betrachtet. Das zusammengesetzte
Lichtbild kann in an sich bekannter Weise durch Projektion der beiden einzelnen
Bilder auf einen gemeinsamen Betrachtungsschirm gebildet werden.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Gerät zur Durchführung des
Verfahrens mit Einrichtungen zur Erzeugung und Betrachtung eines aus einem rechtsäugigen
und einem linksäugigen Lichtbild zusammengesetzten Lichtbildes, wobei die Bilder
sich in ihrer Lichtcharakteristik unterscheiden. Gemäß der Erfindung ist das Gerät
hierzu in der Weise ausgebildet, daß eine Einrichtung zur Darstellung des einen
der beiden Bilder so ausgebildet ist, daß sie ein um einen definierten Betrag helleres
Bild gegenüber dem anderen Bild ergibt und daß im Strahlengang des Betrachtungssystems
für das dem dunkleren Bild zugeordnete Auge ein Filter angeordnet ist, welches nur
für Licht von der Charakteristik des dunkleren Bildes durchlässig ist.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der
Zeichnung beschrieben. Die Figuren zeigen in F i g.1 bis 3 und 5 schematische Darstellungen
des Verfahrens unter Verwendung einer Lichtbildprojektion, F i g. 4 eine schematische
perspektivische Ansicht eines zusammengesetzten Bildes.
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Gemäß F i g. 1 wird ein transparentes Mehrfarbenbild 10 durch
eine Lichtquelle 12 und Linsen 14 auf einen Schirm 16 projiziert.
Ein zweites unterschiedliches transparentes Bild 1.$ wird in gleicher Weise durch
eine Lichtquelle 20 und ein Linsensystem 22
auf dem Schirm
16 abgebildet. Die Bilder werden bei 24 betrachtet. Ein von der Betrachtungsperson
getragenes Filter, z. B. ein Monokel 26, liegt im Pfad der reflektierten Lichtstrahlen,
die vom Schirmbild des Bildes 18 ausgehen. Die optischen Achsen
28
und 30 der beiden Projektionseinrichtungen weisen gemäß der zeichnerischen
Darstellung einen erheblichen Abstand voneinander auf. Diese Darstellung dient nur
der besseren übersicht, und die Bilder können im wesentlichen übereinanderliegen,
wie dies bei. anderen stereoskopischen Projektionsverfahren üblich ist.
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Das Element 12 stellt eine Quelle im wesentlichen weißen Lichtes
dar oder eine Quelle weißen Lichtes mit ausgeschiedenem Natriumband. Das Transparentbild
18 stellt das Schwarzweißbild für das rechte Auge dar, das durch eine Beleuchtungseinrichtung
projiziert wird, die im Vergleich zu der Beleuchtungseinrichtung längs der Achse
28 schwach ist, und das Element 20 stellt eine Natriumlichtquelle dar. Das
Betrachtungselement 26 ist ein Gelbfilter mit schmalem Band oder ein Monokel.
Unter der Annahme, daß das Mehrfarbenbild 10 so gewählt ist, daß kein Natriumlicht
hindurchtritt und der Betrachtungsfilter 26 ein Gelbfilter mit einem schmalen Band
ist, sieht das rechte Auge 24a nur das Projektionsbild des rechten Auges, nämlich
das Schwarzweißdurchsichtbild 18. In gleicher Weise sieht das linke Auge
im wesentlichen nur das Projektionsbild für das linke Auge, nämlich das Farbtransparentbild
10, da die Beleuchtung des Schwarzweißbildes verhältnismäßig dunkel gewählt
ist, so daß dieses Bild verschwindet, wenn es übereinanderliegend mit dem Farbbild
betrachtet wird, da ein Kontrast mit dem letzteren nicht
gegeben
ist, Ein zufriedenstellendes Verhältnis der Helligkeiten zwischen den Schwarzweiß-
und Farbbildkomponenten wird erreicht, wenn die Schwarzweißkomponente ungefähr S
bis 30% der Helligkeit der Farbbildkomponente beträgt.
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Im folgenden wird weiter auf F i g. 1 Bezug genommen, Hierbei können
gewisse Farbkomponenten des linken Transparentbildes 10 in unerwünschter Weise durch
das schmalbandige gelbe Betrachtungsfilter 26 des rechten Auges sichtbar werden,
wobei die Sichtbarkeit von der Breite des Bandes des Filters abhängt. Zur Absorbierung
des Lichtes der Natriumlinie des Spektrums kann ein Filter 34, z. ß. ein solches,
das eine Didymiumverbindung enthält, im Projektionspfad der optischen Achse 28 angeordnet
werden, um den Empfang dieser Farbkomponenten durch das rechte Auge zu vermeiden.
Geeignete Filter für diesen Zweck sind die Didymiumfilter Nr. 1--- 60 oder Nr. 1-
63 die von den Corning Glass Works, Corning. New York, USA., hergestellt werden.
Das Filter 26 wird so gewählt, daß Licht von ungefähr 589 mR hindurchtritt.
Wenn das Filter 26 aus seiner Wirkstellung entfernt wird, ist ein zweidimensionales
Mehrfarbenbild des Transparentbildes 1.0 sichtbar, wobei das verhältnismäßig dunkle
Bild des Transparentes 1.8 gegenüber dem Mehrfarbenbild im wesentlichen unsichtbar
bleibt.
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Es ist klar, daß das System gemäß F i g. 1 nicht auf stereoskopische
Systeme beschränkt ist. Es kann auch für andere Zwecke benutzt werden, wo es erwünscht
ist, wahlweise Lichtkomponenten auszusondern, die jedem Auge der Betrachtungsperson
sichtbar sind, z. B. um die Sichtbarkeit von Farbkomponenten eines Mehrfarbenbildes
auf ein Auge der Betrachtungsperson zu beschränken, während eine neutral getönte
Komponente davon auf die Sichtbarkeit durch das andere Auge beschränkt wird. Gemäß
einer weiteren Ausgestaltung des Systems gemäß F i g. 1 kann die Lichtquelle 12
so gewählt werden, daß sie Licht des sichtbaren Spektrums erzeugt, wobei beide Enden
des Spektrums abgeschnitten sind, und die Lichtquelle 20 kann so gewählt sein, daß
sie das Licht am roten und blauen Ende des Spektrums erzeugt. In diesem Falle besteht
das Filter 26 aus Magentafarbe.
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Eine weitere Abwandlung des oben beschriebenen Systems, bei welchem
zur Bildtrennung Lichtpolarisationsmittel bnutzt werden, ist in F i g. 2 dargestellt.
Dieses System weist eine im wesentlichen weiße Lichtquelle 36, ein Farbtransparent
38 für das linke Auge, ein Lichtpolarisationsfilter 40 mit einer Polarisationsrichtung
42, eine Projektionslinse oder ein Objektiv 44, einen nicht polarisierenden Schirm
46, eine Lichtquelle 48, die selbst oder in Verbindung mit einem Neutralgraufilter
50 eine verhältnismäßig dunkle Beleuchtung erzeugt, ein Schwarzweißtransparent 52
für das rechte Auge, ein Objektiv 56 und ein Lichtpolarisations-Monokularfilter
oder einen Analysator 58 mit einer Polarisationsrichtung 60 auf, der am rechten
Auge 24a des Betrachters angeordnet ist.
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Das rechte Auge 24a sieht im wesentlichen ausschließlich das Bild
des Transparentes 52, da die Polarisationsachsen 42 und 60 gekreuzt sind. Das linke
Auge sieht nur das Mehrfarbenbild des Transparentes 38, weil längs der Achse 30
eine verhältnismäßig dunkle Beleuchtung vorgesehen ist, wodurch das Bild des Transparentes
52 gegenüber dem Mehrfarbenbild im wesentlichen unsichtbar bleibt. Das Filter 58
kann aus seiner Funktionsstellung entfernt werden. In diesem Falle sieht der Betrachter
ein zweidimensionales Mehrfarbenbild. Das Transparent 38 kann selbst ein Lichtpolarisationsbild
sein, z. B. ein Bild, das in einem Dichroitfarbstoff hergestellt und auf einem molekularorientierten
Film gedruckt ist, so daß die Anordnung eines getrennten Polarisationselementes
40 überflüssig wird.
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Das System gemäß F i g. 3 veranschaulicht eine Rückprojektion von
Bildern der vorbesehriebenen Art, und es besteht aus folgenden Bauteilen: aus einer
rückwärtigen Projektionseinrichtung mit einer Lichtquelle 80 für weißes Licht, einem
Farbtransparent 82 für das linke Auge, einem Objektiv 84, einem lichtdurchlässigen
Projektionsschirm 86, einer Natriumlichtquelle 88, einem Schwarzweißtransparent
90 für das rechte Auge, das verhältnismäßig dunkel projiziert wird, wie dies bereits
oben beschrieben wurde, und aus einem Objektiv 92. Ein monokulares Betrachtungselement
94 in Form eines Gelbfilters mit schmalem Band ist vor dem rechten Auge 24 a angeordnet.
Das linke Auge 24 b benötigt keine Filtereinrichtungen. Dieses System arbeitet im
wesentlichen in gleicher Weise wie das in F i g. 1 dargestellte System, und es ist
möglich, zusätzlich ein Filter 34, im optischen Pfad der Projektionsachse 28 des
Farb> Bildes anzubringen, wie dies ebenfalls schon oben beschrieben wurde.
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Die Erfindung kann außerdem bei Transparent-oder Reflexionsbildern
für direkte Betrachtung angewandt werden. En System für diesen Zweck mit Lichtpolarisierungsbauteilen
ist in dem zusammengesetzten Bild 96 gemäß F i g. 4 ersichtlich. In der Darstellung
weist das Bild eine beträchtliche Dicke auf, aber es ist tatsächlich verhältnismäßig
dünn und hat eine Gesamtdicke, die nur etwa 0,1 mm (0,005") beträgt. Wenn das Bild
als Transparentbild ausgebildet ist, weist es eine mittlere lichtdurchlässige Trägerschicht
98 und eine Vorderschicht 100 aus einem Material auf, das lichtpolarisierend ist,
z. B. ein molekularorientiertes, Hydroxyl enthaltendes Vinylpolymer, das auf der
Vorderfläche der Trägerschicht 98 aufgezogen ist. Außerdem weist das Bild eine rückwärtige
Schicht 102 aus einem ähnlichen Werkstoff auf, der jedoch im wesentlichen um 90°
versetzt gegenüber der Vorderschicht molekularorientiert ist. Die rückwärtige Schicht
ist auf der rückwärtigen Oberfläche der Mittelschicht 98 aufgezogen. Die Lichtpolarisierungsrichtungen
der Schichten 100 und 102 sind, nachdem sie mit einem geeigneten Farbstoff, einer
Beize od. dgl. behandelt sind, durch die Doppelkopfpfeile 104 und 106 gekennzeichnet.
Ein lichtpolarisierendes stereoskopisches Bild 108 für das linke Auge, welches in
dieser Weise hergestellt ist, ist im einzelnen in der USA.-Patentschrift 2 289 714
beschrieben. Dieses Bild, das eine Polarisationsrichtung 104 hat, ist mit Dichroit-Farbstoff
auf der Schicht 100 aufgedruckt. Ein lichtpolarisierendes, stereoskopisches Schwarzweißbild
110 für das rechte Auge, welches im wesentlichen dem in der USA.-Patentschrift 2
373 035 beschriebenen Bild entspricht und eine Polarisationsrichtung 106 hat, ist
in Dichroit-Farbstoff auf der rückwärtigen Schicht 102 aufgedruckt. Ein Monokular-Lichtpolarisierungsfilter
oder Analysator 112 mit einer Polarisierungsrichtung 114 ist vor dem rechten Auge
24a angeordnet. Das linke Auge 24b trägt kein Filter. Beim Betrachten sieht das
rechte Auge nur das rückwärtige Schwarz-
Weißbild 110, dessen
Polarisierungsachse gekreuzt ist. Das linke Auge sieht nur das vordere Farbbild
108,
weil das Schwarzweißbild 110 in einem Helligkeitsbereich liegt,
der gegenüber dem Farbbild 108 im wesentlichen unsichtbar ist. Wenn das Filter 114
entfernt wird, sehen beide Augen aus dem gleichen Grunde nur das Farbbild. Dadurch,
daß eine nicht depolarisierende Reflexionsschicht hinter der Schicht 102
angebracht wird, entsteht ein Reflexionsbild. Wenn es erwünscht ist, ein Bild gemäß
F i g. 4 mit ausgeglichener Helligkeit der beiden Teilbilder für das rechte und
linke Auge zu schaffen, kann ein zweites Betrachtungsfilter mit einer Polarisierungsrichtung
von 90° gegenüber jener des Filters 112 vor dem linken Auge 24 b angeordnet werden.
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Gemäß der obigen Beschreibung und der Zeichnung werden getrennte Projektionseinrichtungen
zur Projektion der Bilder für das linke und rechte Auge benutzt. Es ist jedoch-
klar, daß statt dessen auch ein einziger Projektor mit Strahlteilmitteln Verwendung
finden kann, dem die Einzeltransparente zugeführt werden und der diese getrennt
projiziert. Die im vorstehenden benutzte Terminologie bezüglich des Schwarzweißbildes
soll auch solche Bilder einschließen, die in einem monochromatischen Medium oder
einer Farbe z. B. in Natriumlicht gebildet werden.
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An Hand der F i g. 5 wird die Erfindung nunmehr in ihrer Anwendung
auf Bildbestandteile für das linke und rechte Auge beschrieben, die beide in Schwarzweiß
wiedergegeben werden.
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In F i g. 5 ist eine Ausführungsform der Erfindung in Gestalt eines
stereoskopischen Projektionssystems dargestellt, in welchem ein Transparent 210
durch eine Lichtquelle 212 und ein Objektiv 214 auf einen Schirm 216 projiziert
wird. Das Transparent 210, das ein Bild für das linke Auge aufweist, wurde wie die
nachstehend beschriebenen übrigen Transparente durch geeignete photographische Aufnahme-
und Behandlungseinrichtungen, die in der Zeichnung nicht dagestellt sind, erzeugt.
Ein Transparent 218 für das rechte Auge wird in gleicher Weise erzeugt und durch
die Lichtquelle 220 und das Objektiv 222 abgebildet. Die stereoskopischen
Transparente sind im allgemeinen positive Dias, obgleich natürlich auch negative
Dias Anwendung finden können.
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Vor dem rechten Auge 228 b ist ein Einzelfilter oder ein Einglas
230 angeordnet, während das linke Auge 228 a kein Filter aufweist. Es ist
klar, daß zusätzlich weitere Bauteile wie Reflektoren, Kondensorlinsen und zusätzliche
Objektiveinrichtungen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, in dem System
zum Zwecke, der Bilderzeugung vorgesehen werden können.
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Die Lichtquelle 212 ist eine Natriumlinien-Lichtquelle. Die Lichtquelle
220 ist vorzugsweise eine weiße Lichtquelle mit oder ohne Natriumlinien, z. B. eine
Wolframlampe allein oder zusammen mit einem Didymiumfilter, das nicht dargestellt
ist, z. B. einem Filter Nr. 1-60 oder Nr.1-63, die von den Corning Glass Works,
Corning, New York, USA., hergestellt werden, oder es kann ein Wrattenfilter Nr.
77 oder 77 A sein, das von der Eastman Kodak Co., Rochester, New York, USA., hergestellt
wird. Es kann jedoch eine im wesentlichen gelbe Lichtquelle oder eine solche sein,
die irgendein Spektrum emittiert, das breiter ist als die Natriumlinie. Das Betrachtungsfilter
230 ist ein Didymiumfilter der vorbeschriebenen Art: Das durch das Transparent 218
erzeugte Projektionsbild wird merklich dunkler gewählt als jenes, das von dem Transparent
210 herrührt, und zwar aus Gründen und wegen einer Instrumentenanordnung, wie sich
aus den weiter unten folgenden Ausführungen ergibt.
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Das in F i g. 5 dargestellte System arbeitet wie folgt: Das rechte
Auge 228 b sieht das Bild des Transparentes 218 für das rechte Auge, weil das Didymiumfilter
230 das Licht von der Lichtquelle 220 frei durchläßt. Das rechte Auge sieht jedoch
nicht das Bild des Transparentes 210 für das linke Auge, weil das Didymiumfilter
230 Licht der Natriumlinie des Spektrums absorbiert und demgemäß das Licht, welches
von der Lichtquelle 212 herrührt, sperrt. Es wurde bereits erwähnt, daß das projizierte
Bild für das rechte Auge dunkler ist als das Bild für das linke Auge. Dies bewirkt,
daß das linke Auge 228 im wesentlichen nur das Bild für das linke Auge sieht, weil
das Bild für das rechte Auge, d. h. das dunklere Bild, scheinbar verschwindet, weil
es in bezug auf das Bild für das linke Auge schwarz ist. Die erwähnte relative Dunkelheit
des Bildes für das rechte Auge wird durch eine der folgenden Einrichtungen oder
durch eine Kombination dieser Einrichtungen bewirkt. Das Transparent 218 weist eine
im Verhältnis größere Schwärzung auf als das Transparent 210 für das linke Auge.
Statt dessen kann die Beleuchtungseinrichtung 220, durch welche das Transparent
218
projiziert wird, eine bedeutend geringere Helligkeit aufweisen als die
Beleuchtungsquelle, die längs der optischen Achse 224 vorgesehen ist. Statt dessen
kann auch ein Graufilter 231 vorbestimmter Absorptionseigenschaften auf der optischen
Achse 226 angeordnet werden. Wenn das Filter 230 entfernt wird, sehen beide Augen
nur das Bild für das linke Auge in zwei Dimensionen. Das rechte oder dunklere Bild
ist im wesentlichen unsichtbar.
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In den Anordnungen nach F i g. 1 und 2 kann das Mehrfarbenbild durch
ein entsprechendes Schwarzweißbild ersetzt sein. Wird dafür gesorgt, daß ein Bild
mit verminderter Helligkeit abgebildet wird, so kann auch in diesem Falle ein zweidimensionales
scharfes Bild bei Betrachtung ohne selektive Betrachtungsmittel gesehen werden.
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Bei den vorstehend beschriebenen Systemen, die ein Einzelfilter oder
ein Einglas vor einem Auge der Betrachtungsperson benutzen, kann alternativ vor
dem anderen Auge ein Graufilter angeordnet werden, um eine Augenbeanspruchung infolge
der unterschiedlichen Helligkeit zu vermeiden, die aus funktionellen Gründen zwischen
dem linksäugigen und dem rechtsäugigen Bild auftreten muß. Ein Graufilter mit dem
Wert von ungefähr 0,6 kann für diesen Zweck angewandt werden. überall dort, wo im
vorstehenden der Ausdruck »Einglas« bzw. »Monokel« gebraucht wurde, soll ein solcher
Gegenstand verstanden werden, der nur ein einziges funktionelles Element enthält,
das jedoch allein oder in Verbindung mit einem anderen Element in einen Brillenrahmen
od. dgl. untergebracht werden kann.
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In bezug auf die unterschiedliche Helligkeit zwischen linksäugigem
und rechtsäugigem Bild, die in den Systemen gemäß F i g. 5, 6 aus funktionellen
Gründen vorgesehen wird, hat es sich gezeigt, daß die Helligkeit des dunkleren Bildes
in einem Bereich von 174o bis 2/s der Helligkeit des helleren Bildes liegen sollte.
Eine Helligkeit von ungefähr 1/1o hat sich als höchst wirksam erwiesen, Es wurde
ferner gefunden,
daß jede unerwünschte Reizung eines Auges durch
Licht, welches für das andere Auge bestimmt ist, auf einem Minimalwert gehalten
werden sollte, z. B. auf weniger als 1/s des Lichtes, das für das andere Auge bestimmt
ist, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Innerhalb eines möglichen Bereiches ist
jedoch auch ein größerer Anteil zulässig. In gewissen Fällen kann es vorteilhaft
sein, Filter vor der Natriumlichtquelle anzuordnen, um die anderen Natriumlinien
und die infolge von Argon und anderen vorhandenen Bestandteilen auftretenden Linien
auszuschalten. Diese anderen Linien können durch die Didymiumfilter oder die anderen
Filter hindurchtreten, die die Natriumlinien absorbieren, so daß sie infolgedessen
eine unerwünschte Reizung bewirken können. Ein Rotfilter, z. B. ein Wrattenfilter
Nr. 23 A, absorbiert die meisten der grünen Linien der Natriumlichtquelle und ein
Grünfilter, z. B. ein Wrattenfilter Nr. 57A oder Nr. 61, absorbiert die meisten
roten Linien. Beide Filter werden von der Eastman Kodak Co. hergestellt.