DE1572650C3 - Mehrkanaliges Abbildungsverfahren sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mehrkanaligen Abbildung von Bildinformation, mittels dessen auch Strahlungsarten im nicht sichtbaren Bereich abgebildet werden können, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Die meisten Abbildungsanordnungen arbeiten einkanalig. So weisen z. B. herkömmliche fotografische Kameras, Fernsehkameras, Lochkameras u. dgl. nur einen Abbildungskanal auf. Unter Abbildungs- oder Übertragungskanal soll dabei in informationstheoretischer Betrachtung der Weg verstanden werden, über den ein Bild (Signal) übertragen wird.

to Für sichtbares Licht sind bereits mehrkanalig arbeitende Abbildungssysteme bekanntgeworden, bei denen jeder Kanal das gesamte Objektfeld überträgt und bei dem die Kanäle so zusammengeführt werden, daß sich durch Überlagerung der in den einzelnen Kanälen übertragenen Bildinformationen ein Summenbild ergibt, um ein Abbildungssystem zur Erzeugung heller und gleichzeitig großer Bilder von einem Objekt zu verwirklichen.

Diese bekannten Abbildungssysteme entsprechen in ihrer Wirkung jedoch einem Einzelobjektiv, da sie unmittelbar das endgültige Bild erzeugen. Sie sind ebenso wie Einzelobjektive mit dem Nachteil behaftet, daß ihre Lichtstärke aus für Objektive geltenden theoretischen und praktischen Gründen nur bis zu bestimmten Grenzen hin gesteigert werden kann, was bedeutet, daß sie im Falle einer Abbildung bei zu geringer Strahlungsintensität Bilder erzeugen, deren Qualität durch optisches Rauschen beeinträchtigt ist, was auch durch Verwendung bestmöglicher Detektoren nicht verhindert werden kann.

Das optische Rauschen kann dabei sowohl durch die Quantennatur der Strahlung als auch durch Eigenrauschen der Übertragungsglieder, z. B. durch Bildwandler oder durch die Struktur des Bildträgers hervorgerufen werden.

Diese Erscheinungen treten besonders ausgeprägt bei Strahlungsarten auf, für die es keine brechenden oder reflektierenden Medien gibt, und bei denen man daher

auf Abbildungssysteme angewiesen ist, die lediglich Schattenwurf oder Beugungserscheinungen hervorrufen, wie beispielsweise Lochblenden, Fresnelsche Zonenplatten, Gitter, Spalte u. dgl.

Die Einsatzmöglichkeiten bekannter Abbildungssysterne werden bei fotometrischer Auswertung des Bildes zudem dadurch begrenzt, daß die Dynamik und das Energieauflösungsvermögen des Bildträgers nicht ausreichen und durch Einsatz bekannter Abbildungssysteme auch nicht verbessert werden können.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, ein mehrkanaliges Abbildungsverfahren sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, mit deren Hilfe das Signal/Rausch-Verhältnis des Ausgangsbildes erheblich verbessert wird gegenüber is einem einkanaligen Abbildungsverfahren mit Bildträger und infolgedessen die Dynamik und das Energieauflösungsvermögen von bildregistrierenden Einrichtungen über das bisher bekannte Maß hinaus erhöht werden.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Lösung der Aufgabe darin gesehen, daß in einem ersten Abbildungsschritt die Bildinformation mehrkanalig aufgenommen und mehrkanalig in Form von Einzelbildern jeweils des ganzen Objekts in einer Ebene M 2 zwischenregistriert wird, und daß in einem zweiten Abbildungsschritt die Einzelbilder mittels einer Linsenmatrix Λ/3 zu einem Summenbild überlagert werden. Die einzelnen Abbildungsschritte können dabei sowohl zeitlich unmittelbar hintereinander als auch in einem größeren zeitlichen Abstand aufeinander erfolgen. Im letzteren Fall muß bei der Zwischenregistrierung eine Speicherung erfolgen.

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung mit N ersten, in einer Ebene angeordneten, abbildenden Elementen zeichnet sich dadurch aus, daß die N ersten abbildenden Elemente so angeordnet sind, daß sie in eine Bildebene nebeneinander N Einzelbilder jeweils des gesamten abzubildenden Objekts entwerfen, daß in der Bildebene ein Bildträger für die N Einzelbilder angeordnet ist, daß in einer zur Bildebene parallelen Ebene N zweite abbildende Elemente (Linsenmatrix) angeordnet sind, und zwar in gleicher Weise wie die N ersten abbildenden Elemente, die die Einzelbilder entwerfen, und daß die N zweiten abbildenden Elemente die auf dem Bildträger erzeugten N Einzelbilder, ggf. unter Zwischenschaltung eines weiteren abbildenden Elements, zu einem Summenbild überlagern.

Die Erfindung ermöglicht damit die Abbildung eines Objekts bei sehr niedrigen Strahlungsintensitäten, d. h. auch dann, wenn der Nachweis des Objekts mit bekannten Abbildungsanordnungen nicht mehr durch Erhöhung der Lichtstärke des Objektivs, die Verlängerung der Belichtungszeit, die Steigerung der Empfindlichkeit der Registrierschicht oder andere bekannte Maßnahmen möglich ist.

Als Beispiel hierzu soll die Abbildung entfernter Objekte (d. h. nicht bei mikroskopischen Vergrößerungen) mit Röntgen- oder Korpuskularstrahlung mittels Lochblenden (Lochkamera), Zonenplatten oder anderen Abbildungselementen mit extrem kleinem Offnungsverhältnis gelten. Das Verfahren kann auch mit anderer Strahlung, wie z. B. Lichtstrahlung durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber bekannten Verfahren folgende Vorteile und Möglich- 6> keiten:

1. Erzielung eines höheren Auflösungsvermögens bei Beibehaltung der effektiven Lichtstärke oder Erhöhung der effektiven Lichtstärke bei Beibehaltung des Auflösungsvermögens bei Lochkameras mit gleicher Bildweite nach Ersetzen des einen großen Lochs der Lochkamera durch eine der effektiven Lichtstärke entsprechende Anzahl von kleineren Löchern (Lochmatrix) bzw. durch Ersetzen des einen kleinen gegebenen Lochs der einkanaligen Kamera durch eine Lochmatrix mit Löchern gleichen Durchmessers.

2. Indirekte Steigerung der Empfindlichkeit einer Registrierschicht durch mehrkanalige Registrierung mit nachfolgender Bildüberlagerung, ohne daß dies zu Lasten der Auflösung geht, wie es bei einkanaliger Abbildung und der Verwendung empfindlicherer und entsprechend grobkörnigerer Registrierschichten der Fall sein würde.

3. Überschreitung des bei einkanaliger Registrierung möglichen dynamischen Bereichs einer bildregistrierenden Vorrichtung. Unter »dynamischer Bereich« oder »Dynamik« soll das Verhältnis der kleinsten, vom Untergrund noch unterscheidbaren, zur größten, vom Sättigungswert noch unterscheidbaren lntensitäts- oder Schwärzungsstufe am Ausgang der Vorrichtung verstanden werden. Der durch mehrkanalige Abbildung mit Zwischenregistrierung und Überlagerung der Einzelbilder erzielte vergrößerte dynamische Bereich ermöglicht z. B. die Aufnahme lichtschwacher Objekte, die bei einkanaliger Abbildung und Registrierung unter der (statistischen) Nachweisschwelle liegen.

4. Vergrößerung der Anzahl der unterscheidbaren lntensitäts- oder Schwärzungsstufen pro lntensitäts- oder Schwärzungsintervall am Ausgang der Vorrichtung, d. h. Verbesserung des Energieauflösungsvermögens gegenüber einer einkanaligen bildregistrierenden Vorrichtung.

5. Bessere Ausnutzung der Kontrastübertragungsfunktion von Bildverstärkern oder TV-Kameras durch vergrößerte Abbildung von Bildern auf Fotokathoden, ohne daß die Helligkeit mit wachsender Vergrößerung abnimmt.

6. Erzielung hoher Lichtausbeuten bei bekannten Leuchtschirmen unter gleichzeitiger Herabsetzung der störenden Einflüsse von deren Struktur.

7. Ersatz von Röntgenbildwandlern mit empfindlicher Kathode und dadurch bedingter schlechter Kontrastübertragungsfunktion, indem ein mehrkanaliges auf einen Leuchtschirm abgebildetes und optisch aufsummiertes reelles sichtbares Bild auf die Fotokathode eines im sichtbaren Bereich arbeitenden Bildverstärkers übertragen wird. Hierbei ist im Gegensatz zum Röntgenbildwandler mit empfindlicher Kathode eine günstige Anpassung der Bildgröße an die Kontrastübertragungsfunktion des im Sichtbaren arbeitenden Bildverstärkers möglich.

8. Ersatz von Röntgenbildwandlern mit hochauflösenden Fotokathoden und entsprechend geringer Empfindlichkeit durch eine hochauflösende und gleichzeitig lichtstarke Anordnung mit Registrierung durch einen im Sichtbaren arbeitenden Bildverstärker, wie unter der vorhergehenden Nummer beschrieben.

9. Herabsatzung der räumlichen und zeitlichen statistischen Helligkeitsschwankungen, die im Falle einkanaliger bildregistrierender Einrichtungen sowohl bei verdunkeltem Eingang (räumliches Null-Effekt-Rauschen), als auch bei Übertragung eines

Bildes bei Channel-Multiplier-Matrizen mit einem Leuchtschirm am Ausgang auftreten, durch Ausmittelung der relativen räumlichen und zeitlichen Schwankungen infolge der Überlagerung zahlreicher Einzelbilder.

10. Herabsetzung derjenigen Strukturen in von Channel-Multiplier-Matrizen erzeugten Bilder, die durch die unterschiedliche Empfindlichkeit und Verstärkung der einzelnen Verstärkungselemente in der Channel-Multiplier-Matrix hervorgerufen werden, indem diese Strukturen durch die Bildüberlagerung herausgemittel werden.

Die unter den vorgenannten Punkten aufgeführten Vorteile lassen sich unter einem gemeinsamen Aspekt betrachten.

Es wird durch optische Überlagerung der zwischenregistrierten Einzelbilder auf Hilfe der Linsenmatrix Λ/3 eine größere Dosis bzw. Strahlungsleistung der primären, nachzuweisenden Strahlung pro Bildelement (bezogen auf das Ausgangsbild der bildregistrierenden Vorrichtung) erzielt, als es mit Vorrichtungen möglich ist.

Die in jedem Bildelement enthaltene Anzahl von Informationseinheiten (Bit) wird vermehrt. Demgegenüber macht eine Verstärkung im eigentlichen Sinne eine vorhandene Arzahl von Informationseinheiten lediglich besser sichtbar oder übertragbar.

Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Im einzelnen zeigt

F i g. 1 die herkömmliche einkanalige Anordnung, wie man sie bei Abbildung eines Leuchtschirmbildes im Maßstab 1 :1 mit Hilfe eines Objektivtandems benutzt,

F i g. 2 einen ersten Schritt zum Bildadditionsprinzip bei einem Abbiidungsmaßslab 1:1,

F i g. 3 die Anordnung bei Verwendung des Bildadditionsprinzips zur vergrößerten Abbildung.

In einer Frontplatte (Röntgenobjektiv-Matrix in der Ebene M 1) befinden sich N in einer Ebene angeordnete Objektive 2. In einer hierzu parallelen Ebene (Bildebene) M 2, in der sich z. B. ein Leuchtschirm befindet, entstehen dann mit der vom Objekt ausgehenden Strahlung N Bilder, die — falls das Objekt im Unendlichen liegt — geometrisch gleich und genau so verteilt sind, wie die Elemente der Matrix in der Ebene Mi. Die Leuchtschirmbilder werden durch die in einer dritten Ebene in einer Matrix zusammengefaßten Linsen (Linsenmatrix M3) abgebildet. Die Abbildung erfolgt bei unendlichem Gegenstandsabstand so, daß die Bildebene M 2 die Brennebene der Linsenmatrix Af 3 ist. Dadurch kommen die einzelnen Bilder virtuell im Unendlichen zur Deckung. Das Summenbild kann mit einer lichtstarken Kamera K fotografiert oder auf die Kathode einer Bildröhre übertragen werden. Die Linsenverteilung der Matrix M3 muß natürlich mit der Verteilung der Objektive in M1 übereinstimmen.

Bei fotografischer Zwischenregistrierung bringt man eine fotografische Platte oder einen Film in die Ebene M 2. Die Summation erfolgt dann in einem zweiten Schritt: Man betrachtet entsprechend, wie oben, den entwickelten und in geeigneter Weise beleuchteten Film (Bildermatrix) in M2 mit der Linsenmatrix M3 und einer lichtstarken Betrachtungskamera. Die Matrix M3 und die Bildermatrix in Λ/3 brauchen dabei natürlich nicht mit der eigentlichen Röntgenkamera verbunden zu sein.

Bei der Überlagerung der Bilder ist die Drehorientierung der Matrix in Mi gegen die Matrix M 3 im Falle der Leuchtschirmregistrierung und die Drehorientierung der Matrix in M2 gegenüber der Matrix M3 im Falle der fotografischen Registrierung besonders kristisch. Außer der üblichen Vorrichtung zum Auffinden der Fokusebene ist daher eine Möglichkeit der Drehung einer Matrix gegenüber der anderen um die zentrale Achse der gesamten Vorrichtung vorgesehen, wodurch die endgültige Scharfstellung des Summenbildes ermöglicht wird.

Wenn das Objekt nicht im Unendlichen liegt, sondern sich in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse im Endlichen vorder Kamera befindet, ist die Matrix in M 2 größer als die Matrix in M1. Die Bilder der Bildermatrix können in diesem Fall zur Deckung gebracht werden durch geeignete Vergrößerung des Abstandes zwischen M 2 und M 3, sowie eine hierzu passende Bildweitenänderung bei der Betrachtungskamera (bei konstanten Brennweiten). Hat das Objekt eine echte dreidimensionale Ausdehung, dann ist es durch Änderung dieser Abstände möglich, auf irgendeine Objektebene senkrecht zur optischen Achse scharf zu stellen und diese abzubilden.

Um die »Verstärkerwirkung« der Matrixkamera zu zeigen, kann man die erfindungsgemäße optische Anordnung in F i g. 3 schrittweise aus einer herkömmlichen einkanaligen Anordnung, wie man sie bei der Abbildung des Leuchtschirmbildes benutzen kann, ableiten:

In Fig. 1 wird ein Leuchtschirmbild im Maßstab 1 :1 mit Hilfe eines extrem lichtstarken Objektivtandems (hier durch die Linsen L 1 und L 2 ersetzt) auf den Bildempfänger gebracht.

Geht man zum Bildadditionsprinzip über (Fig.2), dann ersetzt man das linke Objektiv L 1 durch eine größere Anzahl von N Linsen (in der Zeichnung sind stellvertretend vier Linsen eingezeichnet), die zunächst die gleiche Brennweite f\ wie L1 haben mögen. Entsprechend ersetzt man das Röntgenobjektiv 1 in F i g. 1, das hier z. B. ein Loch sein soll, in F i g. 2 durch die analoge Lochmatrix in der Ebene M1.

Vorausgesetzt, alle Leuchtschirmbilder in M 2 sind gleich hell, was nicht notwendig der Fall zu sein braucht, und zwischen den Einzellinsen in M3 befinden sich keine absorbierenden Stege (die Linsen müssen ^v sechseckig begrenzt und eng zusammengepackt sein), dann ergibt sich für das Summenbild 3 in der Bildebene der Betrachtungskamera in F i g. 2 die gleiche Bestrahlungsstärke wie für das einfache Bild in F i g. 1.

Die Anordnung in Fig.2 hat jedoch schon den Vorteil, daß statistisch auftretende Schirmbildfehler und evtl. Schirmbildrauschen im Summenbild durch Mittelung herabgesetzt werden.

Im Fall der F i g. 3 werden schließlich die Brennweiten der Einzellinsen der Matrix M 3 auf f\ verkleinert, dadurch ändert sich der Abbildungsmaßstab des optischen Systems von h/f\ in hlW (Bild 4 in F i g. 3).

Hierbei hat sich die mittlere Bestrahlungsstärke in Bild 4 — z. B. gemessen in Watt/cm² — gegenüber der

w) mittleren Bestrahlungsstärke in Bild 3 nicht geändert, da der objektseitige räumliche Aperturwinkel der Einzellinsen, d.h. deren Lichtstärke, bei Verkleinerung der Brennweite von U auf f\' quadratisch größer wird, während gleichzeitig auch die Bildfläche in der Ebene

os der Betrachtungskamera quadratisch zunimmt; wichtig ist nun die Betrachtung eines Bild- oder Auflösungselementes in Bild 4 und der Vergleich mit dem entsprechenden Element in Bild 3. Da sich bei

gleichbleibender mittlerer Bestrahlungsstärke die Bildelemente in Bild 4 gegenüber Bild 3 um den Faktor f\/f\ vergrößert haben, hat sich die pro Bildelement empfangene Strahlungsleistung um (f\f\'f vergrößert.

Für den Bildempfänger in der Bildebene der Betrachtungskamera hat sich die Situation durch Einführung der Additionsoptik also wesentlich geändert:

Die Vergrößerung ohne Helligkeitsverlust wirkt sich besonders günstig auf die Übertragung relativ kleiner Bilddetails (hohe Raumfrequenzen) aus. Anhand der KÜF des betreffenden Bildempfängers kann man den Kontrastgewinn, der damit verbunden ist, ermitteln. Die Übertragung hoher Raumfrequenzen, wie sie eine Röntgenkamera liefern kann, wird bei fotoelektrischer Bildübertragung mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens überhaupt erst möglich.

Die Vorteile der Erfindung gegenüber der herkömmlichen einkanaligen Bildregistrierung sollen noch einmal zusammengefaßt werden:

1) Direkte Bildregistrierung auf fotografischen
Platten, Filmen oder anderen Registrierschichten

Die Addition der fotografischen Bilder kann leicht mit der Matrix M 3, bestehend aus Linsen oder Objektiven geringer Lichtstärke — und somit entsprechend wenig Abbildungsfehlern — durchgeführt werden, da ein Intensitätsmangel leicht durch Längerbelichtung ausgeglichen werden kann.

Die Verbesserung der Bildqualität bei der Addition von N Bildern beruht darauf, daß beim Aufaddieren der Schwärzungs- oder Intensitätswerte einander entsprechender Bildpunkte statistische Untergrundschwankungen sich weniger stark aufsummieren als echte Bildsignale. Das Signal/Rausch-Verhältnis verbessert sich dadurch um ]/~N.

Oft ist es nicht möglich, große und helle Bilder direkt (einkanalig) zu erzeugen, beispielsweise wegen nicht mehr realisierbarer Baulängen. Dagegen hat man in solchen Fällen häufig die Möglichkeit, die Filmfläche relativ groß zu machen, was wegen der kleinen Bilder normalerweise nicht sinnvoll erscheint.

Hier erlaubt die Erfindung, die Informationskapazität von Röntgenlochkameras — dasselbe gilt für andere Strahlungsarten und Abbildungselemente — wesentlich zu steigern.

Bei der Registrierung auf Film oder fotografische Platten äußert sich der Vorteil der Erfindung darin, daß sich »Bilder«, codiert in Form dieser Einzelbilder (Zwischenbilder) speichern lassen, deren Intensitätsumfang über den eines Einzelbildes hinausgeht, so daß der registrierbare Objektumfang durch die Erfindung erhöht werden kann (Vergrößerung der Dynamik, z. B. von 1 :10 auf 1 :100 oder mehr).

Der dynamische Bereich wird im Vergleich zu der einkanaligen Registrierung, dadurch daß das Rauschen erniedrigt wird, insbesondere auch nach unten erweitert. Das heißt, man erreicht eine der Senkung der Nachweisschwelle entsprechende Empfindlichkeitssteigerung und weiterhin im ganzen aussteuerbaren Bereich der Schwärzungskurve eine Vermehrung der unterscheidbaren Intensitätsstufen pro Intensitätsintervall, d. h. eine größere fotometrische Meßgenauigkeit (z. B. im Luftsummenbild). Diese geht im Gegensatz zur einkanaligen Abbildung nicht zulasten des Auflösungsvermögens.

Diese indirekte Vergrößerung der Registrierdynamik macht die Erfindung auch für die Anwendung mit sichtbarem Licht interessant.

2) Registrierung von Leuchtschirmbildern durch
Bildverstärker oder TV-Kameras

Aus der Erläuterung des Prinzips der Erfindung (s. oben) ging bereits hervor, daß man im Vergleich zum einkanaligen Fall eine Vergrößerung ohne Helligkeitsverlust erreicht. Hierzu müssen die Linsen in M3 ein möglichst großes Öffnungsverhältnis aufweisen. Ein Vorteil liegt, wie oben, in der Baulängenverkürzung des Röntgenteiis.

Zusätzlich ergibt sich die Möglichkeit, hohe Raumfrequenzen von Leuchtschirmbildern auf hochempfindliche und infolgedessen schlecht auflösende Fotokathoden übertragen zu können. Hierdurch wird eine günstige Anpassung an Bildröhren und damit ein Kontrastgewinn erzielt.

Hinzu kommt, daß die Kornstruktur des Schirms durch den Mittlungsprozeß herabgesetzt wird. Dies geht — im Gegensatz zum einkanaligen Fall — ähnlich wie beim fotografischen Film, wiederum nicht zulasten der Empfindlichkeit.

3) Registrierung durch Röntgenbildwandler

Röntgenbildwandler, die relativ kleine, schwache Bilder mit feinen Details übertragen sollen, haben die gleichen Schwierigkeiten wie Bildverstärker für sichtbares Licht. Wenn sich die Bildgrößen nicht durch geeignete Dimensionierung im röntgenoptischen Teil an die Fotokathode des Röntgenbildwandler anpassen lassen (z. B. wegen Beschränkung der Baulänge), empfiehlt es sich, vielkanalig vorzugehen, d. h.: Erzeugung zahlreicher Schirmbilder, optische Überlagerung und Registrierung mittels Bildverstärker für sichtbares Licht anstelle der Registrierung mittels Röntgenbildwandler.

4) Registrierung mittels Channel-Multiplier-Matrizen in Verbindung mit Leuchtschirmen

Leuchtschirmbilder am Ausgang von Channel-Multiplier-Matrizen haben den Vorteil großer Helligkeit. Die Schwelle für den Nachweis schwacher Objekte ist gegeben durch das räumliche und zeitliche Untergrundrauschen (Nulleffekt) und die Photonenstatistik.

Bei der Überlagerung von durch Channel-Multiplier-Matrizen verstärkten Leuchtschirmbildern ergeben sich folgende Möglichkeiten:

Da die Verstärkung schon vor dem Leuchtschirm stattfindet, dürfen die Linsen in M 3 relativ lichtschwach sein. Bildverstärker oder TV-Bildröhren brauchen nur so empfindlich zu sein, daß sie jede der nun relativ hellen Szintiilationen erfassen.

Da der Untergrund mit der Belichtungs- bzw. Integrationszeit anwächst, werden Systeme mit Channel-Multiplizier-Matrizen insbesondere für kurze Integrationszeiten (z.B. auch visuelle Beobachtung) verwendet.

Insbesondere unter den Bedingungen kleiner und lichtschwacher, im Vergleich mit den Dimensionen der Anordnung relativ weit entfernter Objekte erreicht man bei der Verwendung von Channel-Multiplier-Matrizen mit N Übertragungskanälen eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses um etwa den Faktor j/ N. Die Nachweisschwelle für schwache Objekte wird entsprechend gesenkt, und die Struktur des Zwischenbildträgers wird wirkungsvoll weggemittelt.

Da sich bei Channel-Multiplier-Matrizen hoher

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Verstärkungsgrad und einfache Bauart in idealer Weise verbinden, werden sie mit Sicherheit im Laufe der technischen Entwicklung viele andere Bildsysteme verdrängen. Die Verwendung von Channel-Multiplier-Matrizen bei dem Verfahren dürfte zur Konstruktion von Kamerasystemen für verschiedene Strahlungsarten und insbesondere visuelle Beobachtung mit großer Leistungsfähigkeit führen.
Als typische Anwendungsfälle sind denkbar:
1) Röntgenkameras bzw. Teleskope für weiche

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Röntgenstrahlung für extraterrestrische Astronomie;

2) Kameras für bildmäßige Überwachung von Räumen, in denen Röntgen- oder Korpuskularstrahlung auftritt oder auftreten kann (Strahlenschutz, Reaktorüberwachung, Isotopenchemie usw.);

3) Kameras für die aufnahme oder direkte Beobachtung von radioaktiv markierten Organen u. dgl. (medizinische Szintigramme).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Mehrkanaliges Abbildungsverfahren, bei dem jeder Kanal das gesamte Objektfeld überträgt und bei dem die Kanäle so zusammengeführt werden, daß sich durch Überlagerung der in den einzelnen Kanälen übertragenen Bildinformation ein Summenbild ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Abbildungsschritt die Bildinformation mehrkanalig aufgenommen und mehrkanalig in Form von Einzelbildern jeweils des ganzen Objekts in einer Ebene (M 2) zwischenregistriert wird, und daß in einem zweiten Abbildungsschritt die Einzelbilder mittels einer Linsenmatrix (M3) zu einem Summenbild überlagert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbilder lichtoptisch überlagert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abbildung dreidimensionaler Objekte die Bildebene (M2) gegenüber der Linsenmatrix (M3) zur Fokussierung auf verschiedene Objektebenen längs der optischen Achse der Linsenmatrix verschoben wird.

4. Verfahren mit N ersten, in einer Ebene angeordneten, abbildenden Elementen zur Durchführung der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die N ersten abbildenden Elemente (2) so angeordnet sind, daß sie in eine Bildebene (M2) nebeneinander N Einzelbilder jeweils des gesamten abzubildenden Objekts entwerfen, daß in der Bildebene (M2) ein Bildträger für die N Einzelbilder angeordnet ist, daß in einer zur Bildebene parallelen Ebene, N zweite abbildende Elemente (Linsenmatrix M3)) angeordnet sind, und zwar in gleicher Weise wie die N ersten abbildenden Elemente, die die Einzelbilder entwerfen, und daß die N zweiten abbildenden Elemente die auf dem Bildträger erzeugten N Einzelbilder, ggf. unter Zwischenschaltung eines weiteren abbildenden Elements (L 2), zu einem Summenbijd überlagern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den N zweiten abbildenden Elementen nachgeschaltete Element (L 2) ein Schmidtspiegel kurzer Brennweite ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die N ersten abbildenden Elemente (2) Lochblenden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die N erste abbildenden Elemente (2) Zonenplatten sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die TV ersten abbildenden Elemente (2) Spalte sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die N ersten abbildenden Elemente (2) Gitter sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bildebene (M 2) ein Bildträger zur Registrierung von Röntgenstrahlung angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bildebene (M2) eine Channel-Multiplier-Matrix und an deren Ausgang ein Leuchtschirm angeordnet ist,

12. Vorrichtung nach mindestens einem der

Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenmatrix (M 3) einstückig ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenmatrix (M3) aus Mikroskopobjektiven besteht.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen der Linsenmatrix (M 3) sechseckig begrenzt sind.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger in der Bildebene (M2) mit der Linsenmatrix (M3) eine Einheit bildet.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der N ersten abbildenden Elemente (2) gegenüber der Linsenmatrix (M3) drehbar ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger in der Bildebene (M 2) gegenüber der Linsenmatrix (M3) drehbar ist.