DE1915776A1 - Verfahren und Apparat zum optischen Aufzeichnen von Farbbildinformationen auf ein fotografisches Medium - Google Patents

Description

Dr. <K Dittmann K. L Schiff Dr. A. ν. Füner PATENTANWÄLTE

8 München 90, Bereiteranger 15, Tel. 297369

OoXuabi» Broadcasting 27. Mars 1969 Syetea, Inc» kls/hö

Unsere Akte DA-K434

Verfahren und Apparat

zun optiaohen Aufzeichnen von Farbbildinformationen
auf ein fotoqrafiachea Medium.

Diese Erfindung bezieht sich auf die optisch« Auf· zeichnung τοη Farbbildinformation in verschlüsselter Form auf einem fotografischen Mediun und im besonderen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung sur optischen Aufzeichnung solcher Information als Überlagerte Aufzeichnungen eines Bezugstrflgersignales und eines in Phase und Amplitude sodu-Iiorten Farbtr&gersign&les adt unterschiedlicher Frequenz, wobei beide Träger durch Fernsehabtastverfahren wiedergewonnen werden, um Farbbildeignale hervorzubringen.

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Der Schilderung des vorbekannten Stand·· der Technik und der ausführlicheren Schilderung der Erfindung sei •in kurser Absinkt der Erfindung vorangestellt.

Kurs gesagt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren und ein Qer&t aur Aufseicäunmg der Farbbild-Information einer ursprünglichen Ssen· auf ein fotografisches Meilim, in denen ein gestreifter Farbfilter ein Bild der ursprünglichen Ssen· in eine Folge paralleler länglicher Bildbesirke umwandelt, die gleichen Besirken der ursprünglichen Sfeene entsprechen« Die Beeirke haben eine vorgegebene transversale, räumliche Ferlodisitat und bestehen aus nebeneinanderliegen« den Strelfezibildern der verschiedenen Farbfcoaponenten in de» Besirk der urspranglichen ^sene^ sie entstehen beim Durch· gang des Bildes der ursprünglichen Ssaa© durch am gestreif». tenFilter« Diese Bezirke Herden durch eine Anordnung linsenförmiger Gebilde in die Bildebene des Mediums fokussiert. Zu den Farbstreifenbildern ist in überlagerter Weise eine Folge von Bezirken mit abueohselnd entsprechend schattierten Bezirken so abgebildet^ dass «ie die Form von parallel angeordneten getrennten Linien mit konstanter, transversaler raumlicher Periodisitat haben, die das Anderthalbfache der Periodisitat der Farbet^slfeBbilder darstallt·

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letztere Folga länglicher Bezirke χα erzeugen, wird erfindungsgenass entweder das gemittalte Lloht der auf· zunehmenden Scene benütst oder ββ wird Licht von einer unabhängigen Quelle verwendet, um ein längliches Bild au erzeugen, das eine transversale Abeaesung des Anderthalbfachen der entsprechenden Abmessung dee gestreiften Farbfilters besitzt. Dieses Bild wird auf die Linsenanordnung projiziert, um die Bildung eines latenten Bildes auf letzterer Folge länglicher Bezirke (oder Linien) au erßeugen^ unabh&ngig von den Variationen des Helligkeitsgehaltes der .ursprünglichen Saene« . ^v *

Nun zum vorbekannten Stand der Technik bzw. sua Hintergrund der Erfindung·

Xn der deutschen Patentanmeldung C 36 140 VIXIa/21«& ist ein Verfahren bescshrieben, durch das Farbbildinformation auf einem Auf ze! chnungsiaedium« 55. B, einem fotografischen FiIa, aufgenommen werden können· Dort wird die ursprünglich© Szene mit einer Fernsehkamera abgetastet, um ein Farbsignal ssu erzeugen, z.B. die I und Q Komponenten einesHT3C (National Television System Coranittee) Farbfornsehsignales· Die I und Q Komponenten des Farbsignale werden dazu benutzt, die Am-

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plitude und Phase des Farbtragersignales «u Modulieren, das asur Veränderung der Intensität des Aufsaichnungaetrahlee τβτ« wendet wird, der auf dem Film ein Rastermuster auftragt, das der Amplitude des modulierten FärbtrSgersignales entspricht· Zusätzlich wird der Aufseiehnungsstrahl gleichseitig modu· liert »dt der Helligkeitskomponente des Bildes und einem Steuer- oder BeBugstr&gersignal einer Frequenz, die ein Vielfaches oder Teilbares (Submultlpies), rorzugsveise des Ändert« halbfachen der Frequenz des Farbtr&gers betragt. Beide TrI* ger sind Vielfache der Linienabtaetgeschwindigkeit, so dass die Schwingungen der entsprechenden Steuer· und Farbtrtger im Bildrahmen eine gemeinsame Richtung haben und dadurch Folgen von gegenseitig getrennten Linien in jedem Filmrahmen bilden·

Um ein Farbfernsehsignal von dem Film wiederzugeben, wird der Film in Ähnlicher Weise abgetastet, um die Hellig« keitskomponente und den modulierten Farbtr&ger und Steuersig· nale ssu erzeugen, die in einem Detektor vereinigt werden, um die I und Q Modulationskonqponenten für die Anwendung in einem üblichen Fernsehempfänger wiederzugewinnen« Die Helligkeit*· komponente, die auf eine geringere Bandbreite als die Faxb·

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tragereeitenbtoder beschrankt let, wird daröh ttbliche PiI-terung wiedergewonnen·

Indwr ÜSÄ»Pat*ntaM»ldung*_f Serial Nr. 519 108 «lid di· Farbbildinforaation in der ob·« kiurs beschriebenen Vela· aufgeselahnet, jedoch di· HelligkeitslBHeponente getrennt •ines danebenliegenden Tell octer Bildrah—η auf da· W nungoafdliul aufgenoMMn· Die BttlligfcttitekoapooMnt· dar 9ι·ή· kann, wi· dort dargestellt, entweder optisch (s«B· fotografisoh) oder elektronisch, aufgaBeichnet werden*

Die Erfindung schafft nun ein Verfahren und eine Vorriohtuiig, durch dl· die Auf Belohnung der Farhbildinformatlon in dem oben beschriebenen Fonutt rein optisch erreicht werden kann, ohne elektronische VorriohtungFen ben5Lt»en au aus sen. Als Ergebnis kann ein. fotografisches Medium in einer fotografischen Rawer «it latenten Bildern belichtet und nach geeigneter eheaisolter Entwicklung abgetastet werden, ob die Steuer· und aodulierten Farbtragersignale au erseugen»

*entsprtchend den Brte&taineldiiaee&s

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Kurs gesagt wird dies erreicht durch Belichtung des fotograflachen Medium« mit einem optischen Bild der ersten Folge paralleler Linien alt gegenseitig getrenntem Abstand oder länglichen Bezirken, <ϋ· *iae konstante transversale Periodieitat besitzen und indem das Bild der ursprünglichen Szene in eine svelte Folge parallel länglicher Bildbezirke verwandelt wird, von denen jede wenigstens zwei Streifen nebeneinanderliegender Teile enthalt, die versetzte Bilder der verschiedenen Farbkonponenten der entsprechenden Bezirke der Szene erseugen. Die transversale räumliche FeriodizitHt der sweiten Folge ist verschieden von der konstanten Periödizitat der ersten Folge, und jeder Streifen innerhalb der Bezirke der «weiten Folge hat eine vorbestiomte raumliche Besiehung hinsichtlich der anderen Streifen in den gleichen Bezirken und ebenfalls hinsichtlich der Bilder der ersten Folge von Bezirken. Die erste Folge der länglichen Bezirke bildet eine Aufzeichnung des Steuerträgers« wobei die zweite Folge der länglichen Bezirke eine Aufzeichnung des Farbtrlgera bildet« in dem jeder Bildstreifen innerhalb der zweiten Folge der Bildbezirke in der Intensität variiert, genUtes dam Farbinhalt der ursprünglichen Szene. Auf diese Weise bilden die Streifen innerhalb jedes Bezirkes ein Analogen des phasen·und ampli» tudenmodulierten Farbtragersignales«

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In einer bevorzugten Anwendungefora der Vorrichtung ssur Durchführung der Erfindung wird eine besondere !CamerA mit einem Streifenfarbfilter -versehen, das die prim&ren Farbfilterstreifen tragt, die auf die Bildeben· des fotografischen Mediums durch eine Anordnung lSnglicher linsenförmiger Gebilde abgebildet werden» Die erste Folge l&ngllahar Bildbezirke, die die Aufzeichnung des Steuerträgers bildet, kann durch Abbildung auf jede Lentikule der Lineenanordnung ein Bild eines Bezirkes erzeugen, der durch das geaittelte Licht der fotografierten Szene oder eine unabhängige Lichtquelle beleuchtet wird.

Daher wird eine Folge paralleler Linien, die eine Aufzeichnung des Steuerträgers darstellt, in einer Überla« gerungebeziehung zu der Färbtr&garaufzeichnung erzeugt, unabhängig von der Anwesenheit oder Abwesenheit von Licht in Teilen der ursprünglichen Szene₀

Ein besseres Verständnis der Erfindung sowie weitere Merkmale, Ziele, Vorteile und Gesichtspunkte ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung rait den anliegenden Zeichnungen.

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In den Zeichnungen ist bzw. sind:

Fig. 1 eine Grundrissansicht eines repräsentativen, genäse der Erfindung hergestellten Filnesi

Fig« 2 eine schematische Seitenansicht im Querschnitt der erfindungsgem&ssen fotografischen !Camera;

Fig. 3 eine Frontalansi oh t eines Teiles der Kamera von Fig. 2, die die Anordnung des gestreiften Farbfilters zeigt;

Fig. 4 eine Grundrissansicht des gestreiften Farbfilters der Fig. 3,. die seine Beziehung su der Linsen» und Irisan» Ordnung der Kamera der Fig. 2 veranschaulicht;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines hypothetischen Farbbildes zur Erklärung der Erfindung;

Fig. 6 eine bildliche Darstellung des fotografischen Bildes, das durch die Kamera der Fig. 2 von dem hypothetischen Bild der Fig. 5 erzeugt wird;

Fig. 7 eine Reihe von Zeichnungen sum besseren Verständnis der Besiehungen der verschiedenen Elemente des Bildes der Fig. 6;

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Fig» 8 eine vergrösserte schematische Seitenansicht im Querschnitt der Elemente eines gestreiften Filters des in Fig_o 4 gezeigten Types und zeigt die Lagebeziehung zwischen den Filterelementen;

Fig_o 8A eine bildliche Darstellung der Lagebeziehung der einfarbigen Bilder, die auf dem fotografischen Film durch die Filterelemente der Fig. 8 für die verschiedenen Farbkomponenten erzeugt werden· und

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und 10 schematische Seitenansichten im Querschnitt für alternative Konstruktionen der Kamera der Fig. 2·

Bs sei kurz vorausgeschickt, dass meistens in den Zeichnungen die Farben Rot mit "R", Blau mit "B", Grün mit "G", Gelb mit "GE", Cyanin ("cyan") mit "C und Fuchsin oder Magenta mit ^r'M" bezeichnet sind.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Format eines monochromatischen Filmes, der eine Aufzeichnung der Farbbildinformation enthält, die durch Fernsehabtastverfahren reproduziert

werden kann. Dieser Film ist im einzelnen beschrieben in der schon erwähnten USA-Patentanmeldung Serial Nr. 519 106. Der Film besteht aus einem üblichen transparenten Filmstreifen

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10, der perforierte Transportlöaher 12 hat und nebeneinander» liegende Bildfelder oder Bildausschnitte 19 und 14 enthalt* In jedem Bildfeld 13 1st ein einfarbiges Bild des Helligkeit»· gehaltes der ursprünglichen Farbbildssen« aufgezeichnet, wobei das Bildfeld 14 eine reraohlüesolte einfarbige Darstellung des Farbinhaltes der Steene enthalt. Insbesondere enthalt Jedes Farbbildfeld 14 eine erste Aufzeichnung des Farbträgere,, der in Amplitude und Phase entsprechend der Farbsattigung und des Farbtones der ursprünglichen Szene moduliert ist und von einer «weiten Auf sei chnung des Steuerträgers, vorzugsweise mit der Frequenz des Anderthalbfachen der. Farbträgerfrequens, überlagert ist.

Der Farbtrager besteht aus einer Folge ltnglioher, i» «esentliohen paralleler Bildbezirke oder Bildlinien, die eine konstante räumliche Nennperiodisltat haben, s.B. die Zahl der Linien, die pro Einheitsabstand senkrecht su den Linien sich wiederholen. Jeder der Farbbildbezirke besteht aus elementaren Teilen, deren transrersale Lage (senkrecht sur Längsrichtung) sich gemass des Farbinhaltes der ursprünglichen Ssene verändert. Man sieht, dies ist ähnlich der Aufzeichnung, die man durch Benutzung eines Abtaststrahles er·

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hält, der in der Phase nach Massgabe des Parbgehalt·« noduliert ist. Wenn der Farbgehalt von transversal nebenelnandtrliegenden elementaren Teilen der ursprünglichen Säen· sieh von einem Farbton sohl anderen Farbton ändert, wird die Ptia*· des Trägers entsprechend verschoben, ähnlich vie in ein·« NTSC Farbsignal. In Fig. 1 sind die nur bildlich gezeigten Steuer« und Farbträgerlinien durch das Bezugszeichen 16 gekennzeichnete

Fig. 2 veranschaulicht eine optische Kamera zur Aufzeichnung der Helligkeits» und Farbbildfelder 13 und 14 auf das fotografische Medium oder den Film 10. Zur Erklärung sei angenommen, dass der Film 10 durch die Kamera in üblicher Weise gehalten und vorwärts bewegt wird und dass die Kamera zur Aufnahme ruhender oder bewegter Bilder diene« Daher sind nur diejenigen Teile der Kamera gezeigt, die für die Diskus-, sion wesentlich sind«

Der Film 10 steht in engem Kontakt mit einem Paar nebeneinanderliegender Bildrahmen oder Fenster 18 und 20, was durch eine Anpressplatte 22 üblicher Bauart erreicht wird. Das einfallende Bild wird durch eine justierbare Schlitzirisblende geleitet; diese Blende besteht aus einem

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Paar drehbarer Blätter 24, die verändert warden können, u* die Abmessung des Schlitzes, durch den das Lieht empfangen wird, s;u emeitern oder en verengen. Unmittelbar unter den Irisblattern 24 befindet sich eine Linse 25 (oder ein Linsen· system), die das einfallende Bild auf einen geneigten Spiegel· filter 26 weiterleitet; der Filter 26 besteht warn einer Hein· von gestreiften Filterelementen, die das einfallende Bild in eine Folge länglicher paralleler Bildbeairke umänderte von denen jeder einen benachbarten Bildstrelfen der ausgewählten Farbkomponente der ursprünglichen Szene enthält·

Von dea gestreiften Farbfilter 26 gelangt das wandelte Bild in eine Farbfoildkaaner 28, die durch die Geh&usewände 29 und 30 der Kamera gebildet wird. Dort fällt das umgewandelte Bild durch ein Glasprisma 31 und trifft auf eine * verspiegelte Fläche 32, die das Bild auf die Bildebene des Filmes 10 wirft. Das Ende des Prismas 1st als Linse 34 ausgebildet, die aus einer Anordnung von länglichen linaenähnli« chen Elementen besteht. Am besten sieht man in Fig· 6, dam jedes der linsenähnlichen Elemente im wesentlichen aus ©ia@r plankonvexen zylindrischen Linse 35 besteilt j diese Lins® .35 empfängt ein Bild von einem Teil der ursprünglichen

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die durch alle dichroitisch«! Elemente ie Filter 26 gesehen wird und dies· anf die Bildeben· des Filmes 10 fokussiert» Vorsugsweiae ist der Filter 16 dicht an der Ebene der Linse

25 angebracht, so dass jeder Teil der ursprBngliehen Ssene durch alle Elements des Filters Mndareatritt und durch die Spiegelf !Sehe 32 auf ein entsprechendes Lent&ule der Linse 34 geworfen wird· Jedes dieser schmalen Teile des Bilde« der ursprünglichen Ssene wird daher durch den Filter 26 in verschiedene nebensfl nanderllegende Bildstreifen, der verschiede· nen Farben verlegt und auf den Film fokussiert·

Ein Teil des Bildlichtes, das durch den Spalt der Irisblatter 24 eintritt« wird durch die Linse 25 weitergeleitet und f&llt durch die dichroitisohen Elemente des Filters

26 in eine Helligkeitsbildkamera 33, die von der inneren Wand 29 und der Wand 36 des Gerätes gebildet wird· Ein Teil des weissen Lichtes der Szene wird, wie bereits dargelegt, zu dem Spiegel 32 durch die diohroitischen Filterelemente reflektiert; der verbleibende Teil tritt durch die Filmfensteröffnung 16 hinduroh aur Bildebene auf den Film, wo ein latentes Bild der Helligkeitekoeponente der Ssen· eraeugt wird. Es sei bemerkt, dass soweit bestimmte der Farbfcompo·

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nenten des Sbsenenbildes durch die diohroitischen Elemente des Filters reflektiert «erden, die Intensität des Heiligkeitsbildes reduziert vita, jedoöh durchaus sufriedenatellend bleibt· Sb ist natürlich offensichtlich, dass susatsliohe op» tische Eleaente, wie *.B. eine Linse oder ein Prisma, norma· lemeiee benötigt werden, um die wirksamen optischen Weglaa» gen zwischen der Linse 25 und der Filmebene 10 su YerlBsgesn oder su Terkflrsen, so dass die latenten Bilder, die unterhalb der Fensteröffnungen 1β und 20 auf dem Film einengt werden, in geeigneter Weise fokussiert sind} s«8· bewirkt das Prisma 91 diesen Effekt.

Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen eingehender die Anordnung der dichroi ti sehen Elemente auf dem Filter 26. Des Filter 26 besteht aus sswei Reihen nebeneinanderliegender dichroi ti scher Spiegel. Jede Reihe umfasst einen rotreflekti«· renden Spiegel 38, einen blaureflektierenden Spiegel 39 und einen grttnreflektierenden Spiegel 40· Die diohroitischen Elemente 38 bis 40 des Filters 26 bilden die Folge länglicher Bildbezirke auf der Lentikularlinse 34, wobei jeder Bezirk nebeneinanderliegend rote, blaue und grüne Bildstreifen ent« halt, die sich durch Reflexion des farbigen Lichtes der vir-

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sprüngliohen Szene von den verschiedenen dichroitisch·* Spiegeln 38 hie 40 ergeben. Ist eine bestirnte Farbkoeponente in der ursprünglichen Szene nicht enthalten, eo wird natürlich das entsprechende Bild durch die dichroitisdien Filterelemente nicht erzeugt» Die Abstände sswiachen den Achsen der dichroitischen Spiegel 38 bis 40 stellen die transversale räumliche Versetzung der Schwingungen des Trägersignalee dar« das in der Phase durch die Farbinformation der ursprünglichen Ssen· moduliert wird, wenn der Träger durch einen transversal ab* tastenden modulierten Aufzeichnungestrahl aufgespeichert würde·

Wenn das Helligkeitsbild in dem Bildfeld 19 unterhalb des Fensters 18 erzeugt -wird, -werden, wie bereite erwähnt, nicht alle Teile des weissen Lichtes darcsh die verschiedenen dichroitisehen Spiegel hindurchtreten· Ba jedoch weisses Licht (Helligkeit) je eine der primären Farben Rot, Blau und Grün enthält, wird jeder der dichroitisehen Spiegel die zwei primären Farben hindurchlassen, die nicht vom Spiegel reflektiert werden. Auf diese Weise lässt beispielsweise der rote Spiegel Blau und Grün (Cyan), der blaue dichroi tische Spiegel Grün und Rot (Gelb) und der grüne Spiegel 40 Rot und Blau (Fuchsin oder Magenta) hindurantreten. Im Er-

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gebnis wird das latente Bild der Helligkeitsfcoaponente der ursprünglichen Seen· auf dem Film IO eine geschwächt« Intensität besitzen, jedoch wird im allgemeinen ein getreues Eel· ligkeitsbild erhalten«

ρ In diesem Zusammenhang sollte die Combination der

Filmenpfindlichkeit und der FilterdurehlSeelgkeit ßo gewählt werden, dass die Helligkeit (Y) und die Eigenschaften der in dem Farbfernsehsystem verwendeten Farbkomponenten angeglichen werden. In dem MTSC System soll die Zusammensetzung der Empfindlichkeit von Filter und Film Farbtrigeramplltuden in dem Farbbildfeld des Filmes von 59 %, 63 % und 45 % bei einer Farbsättigung τοπ 75 % entsprechend für Grün, Rot und Blau erzeugen, Da zusätzlich die Lichtdurchl&esigkeit auf den optischen Wegen zwischen der ursprünglichen Szene und den Helligkeit b- und Farbbildfeldern verschieden sein kann, kann die fotoempfindliche Emulsion des Filmes mit entsprechend versohie« denen ASA oder DIN Messzahlen oder mit unterschiedlichen spue· tralen Empfindlichkeiten versehen werden, um alle Ühtersehie» de su kompensieren.

Zur Erzeugung der Bilder der Steuertragerlinien* der Folge von Farbtragerlinien überlagert sind, wird ein®

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llohtundurchläseige Maske 42 alt Uehtreflektierenden Flachen 44, deren transversal« Abmessung das Anderthalbfache der gesamten transrerealen Abmessung des Filter* 38 beträgt, in der Filterebene angebracht. Die lichtreflektierend«! Fla· chen 44 können s.B, ame liohtstreuander, liohtmkhirobltesiger veisser Farbe oder aluaisdiinbedaBpftem Kattglae bestehen, so dass das Lieht oder die Helligkeit von der geaasten betrachteten Szene durch die Camera gemittelt wird. Da da· von den Flachen 44 reflektierte Licht diffus ist, sind nur bestimmte Lichtstrahlen,besonders diejenigen, die die einseinen Lenti» kules 35 und die Flachen 44 verbinden, durch die Lenticularlinse 34 «u sehen. Überdies erscheint das Bild der Flachen 44, «ie sie durch die Linse 34 gesehen wird, als ein kontinuierlich weisser Balken in überlagerter Besiehtmg bu den Bildern des Farbfilters 26, wegen der Diffusitat des Uchtee in einer parallelen Richtung zu den Lentikulee 35 der Linse· Nach-Aufzeichnung erseugen die Bilder der reflektierenden Flache 44 eine Folge von parallelen, im Abstand voneinander, angeordneten Bereichen oder Linien, die den Steuer* oder Beaugetrager darstellen, der für die Entschlüsselung des pha* seiuBodtilierten Farbträgers dient·

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80 lit far doe Verständnis wiehtig, dass dl· Steuer- oder Bezugsträgerlinien übereil in jedes Farbfelldfeld des Pilae anwesend sind, u* einen BesugstrSger »ar Verfügung su haben, nenn der FiI* durch Abtasten wiedergegeben wird. Der Bezugsträger hält die Synchronisation aufrecht zwischen den eieiähriehterkreisen der Wiedergabevorrichtung und dem wiedergegebenen phasenaodulierten Farbträger· Da die reflektierenden Flachen 44 der Maske 42 kein Bild der ursprünglichen Szene erzeugen, sondern durch den geoittelten Lichtgehalt der Szene beleuchtet werden, wird kein Bild der Szene durch die Bereiche 44 zur Projektion auf die Lentikularlinse 34 erzeugt· Aus diesem Srunde werden röllig schwarze Bereiche der Szene oder Bereiche« denen eine rote, grüne oder blaue Farbkoaponente fehlt, keine entsprechende Abwesenheit, Verschiebung oder Verbreiterung der Bezugsträgerlinien bewirken, wie es geschehen würde, falls eine Maske in einea gemeine«» aen optischen Weg zum Farbfilter wäre. Daher werden durch Anbringen der bilderzeugenden reflektierenden Flächen 44 in eineta unterschiedlichen optischen Weg zwischen der ursprünglichen Szene und der Bildebene des Filmes die Besugsträgerlinien durch den Färb« oder Helligkeitsgehalt der Teile der ursprünglichen Szene nicht beeinflusst«

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Fig. 6 veranschaulicht soheaatisch das einfarbige Bild, das in dem Farbbildfeld dee Filmes erzeugt wird, nenn die hypothetische Szene der Fig. S betrachtet wird. Zum besseren Verständnis vird angenooaon, dass die dtaeite ans neben· einanderliegenden horizontalen roten« blauen und grünen Streifen besteht« Wenn diese Szene auf das gestreifte Farbfilter 26 projiziert wird, werden der rote Streifen nur durch die roten diohroitieohen Spiegel 88 zur vorspiegelten Fläche 92« der blaue Streifen nur durch die blauen dichroltisohen Spiegel 89 und der grüne Streifen nur durdbi die grünen dichroi· tischen Spiegel 40 reflektiert· In Fig. 6 besteht das einfar» bige Bild, das den roten Streifen darstellt, aus einer Folge transversaler, im Abstand voneinander befindlicher, Elenente 46, wahrend der blaue Streifen durch eine ähnliche Folge von Elementen 48 dargestellt wird, die von den Elenenten 48 versetzt sind und das Bild des grünen Streifens rührt su einer Folge von Elementen 50, die von den Elementen 46 und 48 abgesetzt sind. Der einfarbigen Darstellung der farbigen Szene sind die Linien 52 überlagert, die eine Aufzeichnung des Bezugsträgers bilden, der durch die reflektierenden Fliehen 44 auf der Maske 42 erzeugt wurde«

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Fig· 7 zeigt die idealisierten elektrischen Signale, die durch transversales Abtasten dar einfarbigen Bilder der Fig. 6 entstehen warden« Zeichnung (a) veranschaulicht, dass der Steuerträger ein syanetrisohes Recbteokeignal sein wird« das maxi male und ainimale Niveaus gleicher Dauer hat· Diese Eigenschaft dee sich ergebenden Steuersignals ist erwünscht, da dies die geraden Harmonischen miniaiert, die Bit der FarbtrBgerf requests i_Q interferieren würde· Die Grundkomponente des Steuerträgers mit einer Frequenz f * 1/2 f_o ist als ge· strichelte Linie in Zeichnung (a) gezeigt. Die Zeichnungen Cb), (a) und (d) veranschaulichen die idealisierten elektrischen Signale, die sich durch transversales Abtasten der Elemente 46, 48 und SO ergeben und entsprechend die roten, blauen und grünen Teile der Szene darstellen. Die Srundkooponenten der Frequenz f_Q der elektrischen Rechtecksignale sind durch die gebrochen gezeichneten Linien der Sinuswellen veranschaulicht und den Rechtecksignalen aberlagert.

Durch Vergleich der relativen Phasen der TrSgergrundl·» schwingung, die durch Abtasten der roten, blauen und grünen einfarbigen Bilder erhalten wurde, siaht fean, dass die Phase des Farbtr&gers für eine rote Farbkoxnponente der Phase des

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Tragers für eine blaue Farbkooponente vorauseilt· Ähnlich eilt die Phase des Farbtrftgere für eine blaue Farbkoaponente der Phase des Farbtragersignales für eine grüne Phase voraus. Gleichzeitig besitzen die Phasen des Farbtragersignales für verschiedene Prinarfarbfconponenten eine feste Beziehung sur Phase des Steuerträgers, der das Anderthalbfache der Frequens des FarbtrSgere hat·

Fig· 8 sseigt eine alternative Anordnung der diohroi· tischen Spiegelelemente des Filters 26, in den die individuellen diohroitlschen Spiegel 38' bis 40" in einer überlappenden statt aneinandergrensenden Besiehung stehen. Jeder der Spie«· gel hat eine Breite, die dem Anderthalbfachen des Abstandes Mittelpunkt au Kittelpunkt zwischen nebeneinanderliegenden Spiegeln der gleichen Farbe entspricht, diese Breite stellt 180° elektrische Phase des Farbtrfigersignales dar· Der Abstand Mittelpunkt sra Mittelpunkt zwischen nebeneinanderliegenden ro· ten und blauen Spiegeln 38', 39" betragt 116,6°, der zwischen den blauen und grünen diohroi ti sehen Spiegeln 39', 40* betragt 106,2° und der zwischen den grünen und roten Spiegeln 40% 38' betragt 137,2°. Der Mittelpunkt des roten Filters 38' ist ZUB Mittelpunkt der Oberflache 42, die die Bilder

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der Bezugstragerlinien erzeugen, um 69,6° verschoben. Das Bild der Fig. 8A veranschaulicht die Positionen der maximalen Intensit&t der einfarbigen FarbtrSgeraufzeichnung für verschiedene Farbkomponenten in einen Bild der ursprünglichen Steene, das durch die dichroitischeη Spiegel 38' bis 40' hin· ' durchtritt. Die besonderen oben angegebenen elektrischen Win« kel sind vergleichbar mit den Farbphaeen in einem BSSC Färb· signal. Jedoch sind andere Lagebeziehungen »wischen den dl» chroitisohen Spiegeln oder anderen Filterelementen möglich und die oben angegebenen Werte stellen nur ein Beispiel dar.

Die transversale Abmessung eines zmeckoäesigen Filme kann etwa 0,76 cm betragen· In diesem Fall hat jedes der Bildfelder 13 und 14 eine transversale Mennaboessung von etwa 0,356 ca. Angenommen, dass die transversale Abmessung der " Bildfelder 13 und 14 0,365 ca betrSgt, so bewegt sich der Abstand Mittelpunkt bu Mittelpunkt zwischen wmt benachbarten dichroitischen Spiegeln, in dem Bereich zwischen 0,82 und 0,70 om« Die transversale Abmessung der reflektierenden oder lichtdurchlässigen Flachen 44 auf der Maske 42 wird in diesem Fall etwa 0,0182 cm betragen. Wiederum haben die obigen Werte nur erklärenden Charakter und hingen von dem besonderen verwende» ten optischen System der Kamera ab.

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Pig. θ zeigt eine alternativ· Anwendungsform der Kamera der Fig« 2, in der das Farbfilter 26 unmittelbar aeben der Linse angebracht ist. Xn diesem Fall eapf&ngt ein halbrersilberter Spiegel 60 unter einem Winkel von 45° aur Ebene des Filters 26 das umgewandelte Bild und reflektiert dieses aum Prisma 31 und der verspiegelten Flache 32, um es auf die Lentikularlinse 34' zu werfen· Die Linse 34* hat in diesem Fall die Form einer linsenförmigen Linsenplatte. Die Helligkeitskomponente der ursprünglichen Szene tritt wie vor· her durch die Linse 25 und das Farbfilter 26 und von da au dem Filmfeneter 18 aur Belichtung des Bildfeldes 13. In diesem Zusammenhang muss bemerkt werden, dass das Farbbildfeld 14 ebenfalls ein Helligkeitsbild in überlagerter Beziehung ssu den Steuer*» und Farbträgern besltsta Soweit jedoch dem Helligkeitssignal auf eine Bandbreite beschrankt ist, die unterschiedlich von der Bandbreite der. Farbtr&gerbandbreiten ist, ergibt das Helligkeitssignal, das durch Abtasten des Farbbildfeldes 14 erhalten wird, ein Signal, das von dem asusammengeeetaten Farbsignal durch konventionelle Filterung getrennt werden kann.

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Zur Erzeugung einer Folge länglicher Bilder, die den Steuerträger in der Vorrichtung der Fig. 8 darstellt, wird eine Beleuchtungsquelle 62 in einer kleinen Kammer 64 angebracht, die der Wand 36 der Helligkeitskamner 33 benachbart 1st, Die Quelle 62 wird synchron mit dem Verschluss (nicht dargestellt) durch einen Verschlußeohaltex 66 erregt, der momentan eine Stromquelle wie z.B. die Batterie 67 rait der Lichtquelle 62 jedesmal dann verbindet, wenn ein Bildfeld belichtet wird. Dies erzeugt ein momentanes Blitzen des Lichtes 62. Das Licht gelangt dann durch eine geeignete Linse 68 und eine geschlitzte Maske 70 mit Mattglas Bim Beispiel zu der verspiegelt en Flache 32, wo ein Bild der Maske erzeugt und auf die Lentikularlinse 34" gerichtet wird·

Die Fig. 10 zeigt eine weitere alternative Anwendung der Kamera mit zwei getrennten Linsen- 72 und 74, die ein Bild der Helligkeits- und Farbkomponenten der Szene auf den Bildfeldern 13 bzw. 14 erzeugt. Wie in der Anwendung der Fig. 8 ist der Filter 26 sehr dicht und unmittelbar hinter der Linse 74 in der Farbbildkammer 28 angebracht. Der Vorteil der Anwendungsform der Fig. 9 liegt darin, dass das Helligkeit sbild direkt zur Bildebene des Films 10 gelangt ohne durch den Farbfilter 26 verändert zu werden·

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Synohronisationemaxfcön (Pig. 1) können ebenfalls auf dem Film 10 wahrend der Beliähtung der Bildfelder 13 und 14 aufgezeichnet werden· Die Synchronisationsmarken können wahrend der Reproduktion abgetastet werden, um ein Signal für die Synchronisation des Filmvoreohubes und der vertikalen Abtaatrate zu erseugen. Hierzu kann die Kamera mit eines flexiblen Lichtleiter 78 versehen werden, der Licht von der Szene aufnimmt, wenn der Kameraverschluss sich Offnet und das Licht zur Ebene des Filmes 10 weiterleitet· Das Ende 79 des Lichtleiters ist unmittelbar über der fotoempfindlichen Seite des Filmes an einer Stelle angebracht, um die Synchronisationsm&rke 76 an einer vorbestimmten Stelle in Bezug auf jedes Bildfeldpaar anzubringen«.

Obwohl die Erfindung in Beaug auf besondere Anwendungsformen und -verfahren beschrieben wurde, werden den Fachmann weitere Abwandlungen und Veränderungen einfallen. So wer· den eich andere Wege zur optischen Aufzeichnung von Farbbild· information in der beschriebenen Weise anbieten. Es ist 8·Β· möglich, identische Ergebnisse zu erhalten, indem die Kamera der Fig. 9 in Verbindung mit einem Film benutst wird, der in dem Teil, der unter dem Farbfilmfenster 20 hindurchläuft, eingebettete gestreifte Farbfilter enthalt. In diesem Fall wird

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di« Linse 34 und der Filter 26 nicht benutst und der FiIa selbst ist lentikullert, um unter jedem Lontikule eine Heihe von Farbfiltern in d»x in den Fig. 3 und 4 angeordneten Wei° se zu besitzen. Ein latentes Bild des Steuerträgers kann auf dem Film im voraus aufgezeichnet werden, oder in einer Abänderung kann eine der beschriebenen Masken dazu verwendet werden, ein Bild der Steuertrflgerlinien zu erzeugen. Ebenso ist es möglich, gewünschtenfalXa einen Film zu verwenden« der gestanzte Löcher in dem Mittelstreifen zwischen den Bildfeldern 13 und 14 besitzt.

Dementsprechend sollen alle solche Abwandlungen und Änderungen im Schatzbereich der Ansprüche eingeschlossen sein.

Ansprüche

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Claims (1)

1. Ansprüche

   ^l·/ Verfahren zur Aufeeichnung der Farbbildinforoation einer ursprünglichen Szene auf ein einfarbiges fotografisches Medium in verschlüsselter Form, gekennzei chnet durch die Schritte:

   Belichten eines Bildfeldbereiches auf dem Medium durch ein optisches Bild einer ersten Folge abwechselnder, in Bezug zueinander schattierter, länglicher Bereiche, die in dem Bildfeldbereich eine Aufzeichnung einer ahnlichen ersten Folge fortlaufender, paralleler kontrastierender Linien erzeugen, unabhängig von den Veränderungen des Helligkeitsgehaltes zwischen den Teilen der ursprünglichen Szene, wobei die erste Folge eine konstante räumliche PeriodizltHt hatf

   Umwandeln eines Bildes der ursprünglichen Szene in eine zweite Folge paralleler, länglicher Bildbereiche, die den länglichen Bildbezirken in der ursprünglichen Szene entsprechen und eine räumliche Periodizität besitzen, die unterschiedlich von der genannten konstanten Periodii-vität der ersten Folge ist« wobei die Bereiche der zweiten Folge wenigstens aus zwei Streifen bestehen, die nebeneinander lie·"

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   gende Teile besitzen« die verlagerte Bilder der verschiedenen Farbkomponenten der entsprechenden Besirke dar Ssen» liefern; und

   Belichten des Bildfeldbereiches des Mediums durch die genannte aweite Folge der Bilder« um sie in überlagerter paralleler Beziehung zu den aufgezeichneten Linien der ersten Folge aufzuzeichnen.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Abmessung der nebeneinanderliegen« den Teile der Streifen senkrecht zur parallelen Sichtung ungleich sind·

   3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g β k e η η -zeichnet, dass die Streifenbilder, die die zweite Folge der länglichen Bezirke umfassen, in einer überlappenden Beziehung stehen₀

   4. Verfahren nach Anspruch l_t dadurch g © k β η η « zeichne t „ dass die qu©r«*transver8&len Abmessungen dar kontrastierenden Bereich© der ersten Bildfolg© im sentliokea gleich t$ind_t-.

   υ 0 0 8 /, 1 / 1 1 ü 0 "-

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die erste und zweite Folge der Bereiche gleichzeitig aufgezeichnet werden.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die erste und zweite Folge der Bezirke nacheinander auf gezeichnet werden.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k β η η * zeichnet _r dass das fotografische Medium eine Anordnung von Farbfilterbereichen enthalt, durch die das Bild der ursprünglichen Szene in eine zweite Folge länglicher Bildbereiche verwandelt wird»

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Folge der länglichen Bereiche auf dem fotografischen Medium vor der Belichtung durch die zweite Folge länglicher Bereiche aufgenonien wird.

   9 ο Verfahren nach Anspruch 1_# dadurch gekennzeichnet, das· die Streifen der länglichen Bereiche der zweiten Folge, die die entsprechenden einfarbigen

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   Komponenten darstellen, wenigstens einmal in transversaler voneinander getrennter Anordnung wiederholt werden, um ent» sprechende eveite Bildstreifen innerhalb jedes Bereiches eines Teiles des entsprechenden GotiLatem der ursprünglichen Szene zu ereeugen·

   1Oo Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die transversale Abmessung der kontrastierenden Bereiche der ersten Folge etwa das 1 1/2 fache der entsprechenden Abmessung der Bereiche der zwei» ten Folge ist ο

   11 ο Vorrichtung sur optischen Aufzeichnung der Farbbild* information einer ursprünglichen Szene auf einem einfarbigen fotografischen Medium in verschlüsselter Form, gekennzeichnet durch:

   optische Mittel, um auf einem Bildfeldbereioh Mediums ein optisches Bild einer ersten Folge abwechselnder, verhältnismassig kontrastierender länglicher Bereiche zu richten, um in dem Bildfeldbereich eine- Aufzeichnung einer gleichen Folge fortlaufender paralleler kontrastierender

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   Linien au erzeugen, unabhängig von den Änderungen des Hei« ligkeitskontrastes zwischen Teilen der ursprünglichen Szene, wobei die Linien eine konstante transversale räumliche Periodizität besitzen;

   Mittel zur Farbfilterung auf die ein Bild der ursprünglichen Szene fällt, um dieses Bild in eine zweite Folge von länglichen Bildbereichen umzuwandeln, die den länglichen Bereichen der ursprünglichen Szene entsprechen und eine räumliche Periodxsiität besitzen, die verschieden ist von der konstanten Periodizität der ersten Folge;

   wobei die Bezirke der zweiten Folge aus .einer Vielzahl von Bildstreifen bestehen, die nebeneinander liegende Teile aufweisen, die verlagerte Bilder von unterschiedlichen Farbkomponenten des entsprechenden Gebietes der Szene liefern; und

   Linsen aur Fokussierung der Bildbareiche der zweiten Folge auf ckm Bildfeldbsraich des Mediums in einer über» lagerten parallelen Beziehimg zu dem zu belichtenden Bild der ersten Folcfn ran Bereiehexu

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   12ο Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Farbauewahl aus wenigstens zwei sich wiederholenden Mustern bestehen, von de« nen jedes wenigstens drei Farbfilterstreifen aufweist, die auf unterschiedliche Farbkoraponenten ansprechen und neben-P einander liegende Teile haben, um zwei Folgen der Bildstreifen zur Linse durchzulassen, von denen die Streifen in jeder Folge ein vollstfindiges Komplement der Prio&rfarben darstellen.

   13° Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Farbauswahl wenig» stens zwei Farbfilterstreifen aufweisen, die nebeneinander liegende Teile mit unterschiedlichen Farbauswahleigensch&f» ten besitzen, um die nebeneinander, liegenden Streif enbil·=-.. der der verschiedenen Farbkomponenten der ursprünglichen Szene zur Linse zu übertragen.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g @ k β η n «=> zei chnet , dass die Farbfilterstreif en überlappenden Beziehung stehen.

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   15o Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die transversalen Abmessungen der nebeneinander liegenden Teile des FarbfiIterstreifens un- gleich sind·

   16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Mittel umfassen:

   die ursprüngliche Szene betrachtende Mittel, um deren Helligkeitsgehalt ssu mitteln; und

   bilderzeugende Mittel zur Umwandlung des gemittelten Helligkeitsgehaltes auf die abwechselnden, Verhältnis»äeaig kontrastierenden Bereiche der ersten Folge.

   17 ο Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Mittelung der Helligkeit und das Mittel zur Farbauswahl sich in getrennten optischen Wegen zwischen der ursprünglichen Szene und dem fotografischen Medium befinden_o

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   (X-434)

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   18. Vorrichtung naah Ansprach 17, dadurch g e k.e η n steichnet, dass das Mittel aur Mittelung der HeIlIgkeit «ine Fl&crhe aufweist, die die Beleuchtung von der uraprUnglichen Saene empfangt und diffus zu den Bildfeldhereiöhen reflektiert.

   19· Vorrichtung nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Mittel se wirksam sind, dass die kontrastierenden beleuchtenden Bereiche eine transversale Abmessung von etwa dmr H&lf te der entsprechenden Ab« messungen der Bereiche der zweiten Folge besitzen.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g β k e η η ζ ei chnet , dass die kontrastierenden Bereiche der ersten Folge, die durch das optische Mittel auf den Bildfeldbereich gerichtet werden, transversale Abmessungen ha« ben, die gleich sind.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen aus einer parallelen lentikularen Anordnung von plankonvexen syliadrisollen Linsen bestehen, deren jede einen Bereich eis? a*j©itac i^?olge amf den Bildfeldbereich des Mediums fokBssi©rt_e

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   111

   22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch g e k β η η <-»eiehnet, dass jede Linse der lentikularen Anord- ■ nung ebenfalls ein Paar kontrastierender Bereiche der ersten Folge auf den ELldfeldber«ich des Mediums fokussiert.

   25» Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein fotografisches Medium, das die Mittel s&ur Farbauswahl in der fotosezisitiven Fläche des Mediums enthält«

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch, g e k e η η « a e i c h η © t , dass Linsen einen integralen Bestandteil des Filmes bilden und den Mitteln zur Farbauswahl des FiI* Überlagert sind·

   25; Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennseioh net durch optische Mittel mit

   einer unabhängigen Beleuchtungsquelle· und

   bilderzeugenden Mitteln, die von der unabhängigen Quelle Beleuchtung empfangen, um auf den Bildfeldbereich
   ein Bild von wenigstens zwei abwechselnden, relativ kontrastierenden länglichen Bildbereichen darzustellen.

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   (Κ-434)

   m 36 «·

   26, Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Mittel zur Weiterleitung eines Bildhelligkeitsbildes der ureprünglichen Szene zu einem benachbarten Bildfeldbereich des fotografischen Mediums.

   27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Farbauswahl wenigstens aus zwei nebeneinander liegenden dichroitischen Spiegeleier menten bestehen, um die verlagerten Bilder der verschiedenen Farbkomponenten in der ursprünglichen Szene auf einen Bildfeldbereich des Mediums zu reflektieren und die nichtreflektierten Komponenten des Bildes der ureprünglichen Szene zum benachbarten Bildfeldbereich des Mediums durch» zulassen.

   28„ Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichn e t durch Mittel, die eine erste Helligkeitsbildkammer und eine zweite Farbbildkaiamer bilden, wobei das Bild der ersten Folge von Bereichen in der ersten KmmmT und das Bild der zweiten Folge von Bereichen in der zweiten fangen wird.

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   (K-4S4)

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   29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,"

   dass das Bild der ursprünglichen Szene durch eine gewöhnliche Linse empfangen wird; und

   dass eine der ersten oder zweiten Bildkamera Mit« tel enthält, um die effektive optische Vegl&nge zwischen
   der normalen Linse und der Bildebene des fotografischen Mediums zu verändern,

   30, Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Mittel zur Veränderung der optischen Weglänge ein lichtdurchlässiges, in der aweiten Kammer angebrachtes Prisma aufweisen, und

   dass das Linsenmittel integral mit dem Prisma an« schlieseend an die Bildebene des Mediums ausgebildet ist»

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