DE19816779A1 - Photographic device or camera based on an electronic recording method - Google Patents

Photographic device or camera based on an electronic recording method

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Dirk Meyer
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C5/00Photographic processes or agents therefor; Regeneration of such processing agents
    • G03C5/04Photo-taking processes

Abstract

For attainment of a photographic image of an object within a characteristic time for taking a photograph, a number of individual shots of the object are taken for various different focal positions of device (4) which means that the focal plane of the camera is moved along the optical axis with respect to the light sensitive medium (3). The images are processed to give a photographic image. The treatment of the several individual images is by means of optical back projection or mathematical treatment of the individual exposures with respect to the corresponding position or focus of device (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fotografieren von Objekten, mit einer Grundanordnung, die zusätzlich zu den Komponenten bekannter Vorrichtungen, wie z. B. fotografische Kameras unter Verwendung elektronischer Systeme als lichtempfindliche Medien, eine zusätzliche Einrichtung vorsieht, mit der die Orte der scharfen optischen Abbildung der Objekte entlang der optischen Achse bezüglich der Ebene des lichtempfindlichen Mediums verändert werden können. Zur Gewinnung eines fotografischen Bildes der Objekte werden innerhalb der für fotografische Aufnahmen charakteristischen Zeiten mehrere Einzelaufnahmen für verschiedene Einstellungen der zusätzlichen Einrichtung aufgenommen und es wird in einem anschließenden Verarbeitungsschritt durch optische Rückprojektion oder mittels mathematischer Verarbeitung der Einzelaufnahmen unter Berücksichtigung der jeweiligen Einstellungen während der Einzelaufnahmen ein fotografisches Bild der Objekte erhalten. Dabei kann in dem Verarbeitungsschritt aufgrund der Einzelaufnahmen eine scharfe optische Abbildung für bestimmte Teile der Objekte bzw. deren Umgebung erhalten werden, womit eine spezifische Fokussierung zu einem Zeitpunkt nach Abschluß der fotografischen Aufnahme ermöglicht wird. Die Vorrichtung ermöglicht scharfe optische Farbabbildungen der Objekte bzw. von deren Umgebung auch bei Verwendung eines nicht farbauflösenden lichtempfindlichen Mediums. Dies geschieht durch Berücksichtigung der Abbildung der einzelnen spektralen Komponenten des Lichtes durch das Objektiv und den damit verbundenen Änderungen der Bildorte und Abbildungsmaßstäbe für diese einzelnen spektralen Komponenten in Abhängigkeit von deren Wellenlänge (resp. Farbe) und deren Widerspiegelung in den Einzelaufnahmen in Abhängigkeit von den Orten der optischen Abbildung bezüglich der Ebene des lichtempfindliches Mediums. Dies entspricht einer Ausnutzung der chromatischen Aberration (Farbfehler) des Objektives zur Gewinnung einer Farbabbildung mit einem nicht farbauflösenden lichtempfindlichen Medium.The invention relates to a device for photographing objects, with a Basic arrangement, which in addition to the components of known devices such. B. photographic cameras using electronic systems as photosensitive Media, an additional facility that provides the locations of sharp optical Imaging of objects along the optical axis with respect to the plane of the photosensitive Medium can be changed. To obtain a photographic image of the objects become several within the times characteristic of photographic recordings Single shots taken for various settings of the additional facility and it is in a subsequent processing step by optical back projection or by means of mathematical processing of the individual recordings taking into account the respective settings during the individual shots a photographic image of the objects receive. In the processing step, there can be a sharp one due to the individual recordings optical imaging for certain parts of the objects or their surroundings are obtained, with which a specific focus at a point in time after the completion of the photographic Recording is made possible. The device enables sharp optical color images of the Objects or their surroundings even when using a non-color resolution photosensitive medium. This is done by considering the mapping of the individual spectral components of light through the lens and thus associated changes in image locations and imaging scales for these individual spectral Components depending on their wavelength (or color) and their Reflection in the individual shots depending on the locations of the optical Image related to the plane of the photosensitive medium. This corresponds to one Utilization of the chromatic aberration (color error) of the lens to obtain a Color image with a non-color-resolving photosensitive medium.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung berührt zwei wesentliche Aspekte der fotografischen Abbildung und Konzeptionierung fotografischer Kameras:
The device according to the invention touches on two essential aspects of the photographic imaging and conception of photographic cameras:

  • - automatische Fokussierung,- automatic focusing,
  • - Farbabbildung der Objekte.- Color image of the objects.

Zur Gewinnung einer scharfen fotografischen Aufnahme bestimmter Teile der Objekte bzw. von deren Umgebung müssen die Orte des scharfen Bildes mit der Ebene des lichtempfindlichen Mediums, das zur Aufzeichnung verwendet wird, zusammenfallen.To obtain a sharp photograph of certain parts of the objects or from their surroundings, the locations of the sharp image with the plane of the photosensitive medium used for recording coincide.

Dazu wird im allgemeinen eine Fokussierung mit Hilfe des Objektives unter konstruktiver Beibehaltung des Abstandes zwischen Objektivhalterung und lichtempfindlichem Medium vorgenommen. Eine Scharfstellung auf bestimmte Teile der Objekte bzw. von deren Umgebung kann im einfachsten Fall unter Bezug auf die Entfernung zwischen diesen Objekten und dem Objektiv, die aufgrund von Abschätzungen oder mit optischen Entfernungsmessern gewonnen wurden, bei Kenntnis der Brennweite des Objektives bzw. dessen Kalibrierung (Einstellring, Entfernungsskala) vorgenommen werden. Die optischen Entfernungsmesser können dazu auch mit dem Einstellring des Objektives gekoppelt sein. Bei Spiegelreflexkameras besteht die Möglichkeit, unmittelbar durch das Aufnahmeobjektiv mit Hilfe einer Mattscheibe das Bild, das dann während der fotografischen Aufnahme am Ort des lichtempfindlichen Mediums entsteht, zu beurteilen und die Einstellung des Objektives entsprechend vorzunehmen.For this purpose, focusing using the lens is generally more constructive Maintaining the distance between the lens holder and the light-sensitive medium performed. A focus on certain parts of the objects or of their Environment can in the simplest case refer to the distance between these objects and the lens based on estimates or using optical rangefinders were obtained with knowledge of the focal length of the lens or its calibration (Setting ring, distance scale). The optical rangefinder can also be coupled to the setting ring of the lens. At SLR cameras can be used directly through the lens Use a matt screen to take the picture, which will then be taken at the location of the photograph photosensitive medium arises, assess and adjust the lens accordingly.

Eine andere Möglichkeit der Fokussierung besteht in der Veränderung des Abstandes zwischen dem Objektiv (der Objektivhalterung) und dem lichtempfindlichen Medium. Diese Arbeitsweise ist beispielsweise von Mittel- und Großformatkameras mit Balgenauszug bekannt.Another way of focusing is to change the distance between the lens (the lens holder) and the light-sensitive medium. This way of working is known for example from medium and large format cameras with bellows extension.

Zur automatischen Fokussierung sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt und technisch realisiert. Dabei werden die oben beschriebenen Einstellungen am Objektiv oder hinsichtlich des Abstandes zwischen Objektiv und lichtempfindlichem Medium im allgemeinen durch Motoren vorgenommen. Zur Festlegung der interessierenden Objekte werden zumeist gleichzeitig mit der Kamera Sensoren ausgerichtet. Soll die Beurteilung der Scharfstellung direkt unter Nutzung des Bildes der Objekte aufgrund der Sensorsignale erfolgen, kann nach verschiedenen Strategien vorgegangen werden. Dazu werden beispielsweise Korrelationen zwischen der integralen Lichtintensität oder dem Kontrast im interessierenden Bildausschnitt und der Scharfstellung genutzt. Various methods and devices are known for automatic focusing technically realized. The settings described above on the lens or regarding the distance between the lens and the photosensitive medium in general made by motors. To determine the objects of interest are mostly sensors aligned with the camera at the same time. Should be the assessment of focus can be done directly using the image of the objects based on the sensor signals different strategies. For example, correlations between the integral light intensity or the contrast in the image section of interest and focusing.  

Die nach dem Stand der Technik bekannten Kameras erlauben keine nachträgliche Bearbeitung des Bildes im Hinblick auf die Scharfstellung auf bestimmte Teile der Objekte bzw. von deren Umgebung.The cameras known from the prior art do not allow subsequent processing of the image with a view to focusing on certain parts of the objects or of them Surroundings.

Zur Gewinnung einer Farbabbildung der Objekte sind verschiedene Verfahren bekannt. Bei Verwendung von Filmen als lichtempfindliche Medien, also einer Verarbeitung latenter Bilder der Objekte auf chemischem Wege, werden nach dem Stand der Technik zumeist Farbfilme auf Mehrschicht-Basis verwendet. Auf dem derzeit noch stark in Entwicklung befindlichen Gebiet der Verwendung elektronischer Komponenten als lichtempfindliche Medien werden verschiedene Wege zur Gewinnung einer Farbabbildung beschritten. Zukünftig dürfte vor allem aus Kostengründen das z. B. von Fernsehkameras bekannte Verfahren der Aufteilung des Bildes in Teilbilder der Grundfarben (Rot, Grün, Blau) durch optische Strahlteilung nicht für breite Anwendungen nutzbar sein. Für diese Anwendungen sind die bereits eingeführten Halbleiter- Video-Flächenchips (auf einem Bauteil vereinte Matrizen lichtempfindlicher Halbleiterelemente), die aufgrund ihres geringen Platzbedarfes als unmittelbarer Ersatz für herkömmliche Filme attraktiv sind, als Favoriten zu sehen. Diese Flächenchips haben zur Zeit noch eine Bildauflösung, die an jene guter Filmmaterialien nicht heranreicht bzw. nur mit deutlich höherem finanziellem Aufwand realisierbar ist. Da diese Flächenchips von sich aus keine Farbauflösung aufweisen, müssen zur Gewinnung einer Farbabbildung z. B. Mosaikfilter aufgebracht werden, womit einzelnen Punkten entsprechende Grundfarben zugeordnet werden können. Dieses Konzept ist mit einem Verlust an Bildauflösung verbunden. Deshalb versucht man, Gesamtaufnahmen mit dem selben Flächenchip aus drei Teilaufnahmen der Grundfarben, die nacheinander gewonnen werden, zusammenzusetzen. Dazu sind beispielsweise in den entsprechenden Kameras Dreifarben-Filterräder vorgesehen. Diese mechanischen Komponenten limitieren u. a. die erreichbaren kürzesten Belichtungszeiten. Ein Ziel der gegenwärtigen Entwicklung ist deshalb die Schaffung eines durchstimmbaren Filters, der innerhalb der für fotografische Aufnahmen charakteristischen Zeiten seine Durchlaßcharakteristik ändert und somit beispielsweise während der Flammzeit eines Elektronenblitzes den Wellenlängenbereich der Grundfarben überstreicht und entsprechende Einzelaufnahmen der Grundfarben ermöglicht.Various methods are known for obtaining a color image of the objects. At Use of films as light-sensitive media, i.e. processing latent images of the objects by chemical means, color films are mostly based on the prior art Multi-layer base used. In the area that is currently still in strong development the use of electronic components as photosensitive media different ways of obtaining a color image. In the future, above all for cost reasons the z. B. known from television cameras method of dividing the image in partial images of the primary colors (red, green, blue) due to optical beam splitting, not for wide ones Applications can be used. The already introduced semiconductor Video surface chips (matrices combined on one component are more sensitive to light Semiconductor elements), which due to their small space requirement as a direct replacement for conventional films are attractive to watch as favorites. These area chips currently have Another image resolution that does not match that of good film material or only with significantly higher financial expenditure can be realized. Because these surface chips by themselves have no color resolution, must be z. B. Mosaic filter are applied, with which corresponding dots are assigned corresponding primary colors can. This concept is associated with a loss of image resolution. Therefore try one, overall shots with the same area chip from three partial shots of the basic colors, which are obtained one after the other. For example, in the corresponding cameras three-color filter wheels provided. This mechanical Limiting components and a. the shortest exposure times that can be achieved. A goal of current development is therefore the creation of a tunable filter that within the times characteristic of photographic recordings Pass characteristic changes and thus, for example, during the flame time Electron flash sweeps the wavelength range of the primary colors and corresponding Single shots of the primary colors made possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Fotografieren von Objekten zu schaffen, die vor allem unter Verwendung elektronischer Systeme als lichtempfindliche Medien eine scharfe optische Abbildung für bestimmte Teile der Objekte bzw. deren Umgebung bei einer spezifischen Fokussierung zu einem Zeitpunkt nach Abschluß der fotografischen Aufnahme ermöglichen soll. Die Vorrichtung soll in ihrem Grundkonzept scharfe optische Farbabbildungen der Objekte bzw. von deren Umgebung auch bei Verwendung eines nicht farbauflösenden lichtempfindlichen Mediums bei Aufnahmezeiten, vergleichbar mit den nach dem Stand der Technik für Filmmaterial gebräuchlichen, ermöglichen.The object of the invention is to provide a device for photographing objects, which, especially when using electronic systems as photosensitive media  sharp optical image for certain parts of the objects or their surroundings in a specific focus at a point in time after completion of the photograph should enable. The basic concept of the device is intended to be sharp optical Color images of the objects or their surroundings, even if one is not used color-resolving light-sensitive medium at recording times, comparable to that after state of the art for film material.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Ergänzung bekannter Vorrichtungen zum Fotografieren von Objekten durch eine zusätzliche Einrichtung, mit der die Orte der optischen Abbildung entlang der optischen Achse bezüglich der Ebene des lichtempfindliches Mediums verändert werden können, erreicht. Zur Gewinnung eines fotografischen Bildes der Objekte innerhalb der für fotografische Aufnahmen charakteristischen Zeiten werden mit dem lichtempfindlichen Medium mehrere Einzelaufnahmen für verschiedene Einstellungen der zusätzlichen Einrichtung aufgenommen. In einem anschließenden Verarbeitungsschritt wird durch optische Rückprojektion oder mittels mathematischer Verarbeitung der Einzelaufnahmen unter Berücksichtigung der jeweiligen Einstellungen während der Einzelaufnahmen ein fotografisches Bild der Objekte erhalten. Die Vorrichtung ermöglicht scharfe optische Farbabbildungen der Objekte bzw. von deren Umgebung bei Verwendung eines nicht farbauflösenden lichtempfindlichen Mediums durch Berücksichtigung der Abbildung der einzelnen spektralen Komponenten des Lichtes durch das Objektiv und den damit verbundenen Änderungen der Bildorte und Abbildungsmaßstäbe für die einzelnen spektralen Komponenten in Abhängigkeit von deren Wellenlänge (resp. Farbe) und deren Widerspiegelung in den Einzelaufnahmen in Abhängigkeit von den Orten der optischen Abbildung bezüglich der Ebene des lichtempfindliches Mediums.According to the invention, this is achieved by the addition of known devices for photography of objects through an additional device with which the locations of the optical imaging changed along the optical axis with respect to the plane of the photosensitive medium can be achieved. To obtain a photographic image of the objects within the characteristic times for photographic shots are taken with the light sensitive Medium multiple single shots for different settings of the additional facility added. In a subsequent processing step, optical Rear projection or by means of mathematical processing of the individual images under Taking into account the respective settings during the individual shots a photographic Get picture of objects. The device enables sharp optical color images of the Objects or their surroundings when using a non-color resolution photosensitive medium by taking into account the imaging of the individual spectral Components of light through the lens and related changes in the Image locations and imaging scales for the individual spectral components depending on of their wavelength (or color) and their reflection in the individual pictures in Dependence on the locations of the optical imaging with respect to the plane of the photosensitive medium.

Grundlage für die Gewinnung einer Farbabbildung mit einem nicht farbauflösenden lichtempfindlichen Medium mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Ausnutzung der chromatischen Aberration (Farbfehler) des Objektives. Diese zu den Bildfehlern von Linsen und Linsensystemen gehörende Abweichung von dem für eine ideale Abbildung gewünschten Strahlweg tritt zu den sogenannten geometrischen Fehlern bei Verwendung von mehrfarbiger Strahlung hinzu. Ursache ist die als Folge der Dispersion des Lichtes unterschiedliche Brechung der Strahlen der verschiedenen Farben. Daraus folgt, daß der Bildort und der Abbildungsmaßstab zusätzlich von der Wellenlänge des zur Abbildung benutzten Lichtes abhängig werden, was anhand der Fig. 1 (entnommen aus: Horst Hänsel/Werner Neumann, Physik; Elektrizität, Optik, Raum und Zeit, Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg, Berlin, Oxford, 1993) nachvollzogen werden kann. Im allgemeinen ist der Farbfehler unerwünscht und wird durch geeignete Linsenkombinationen (Achromate) in Objektiven und anderen abbildenden Systemen korrigiert.The basis for obtaining a color image with a non-color-resolving photosensitive medium with the device according to the invention is the utilization of the chromatic aberration (color error) of the lens. This deviation, which is part of the image errors of lenses and lens systems, from the beam path desired for ideal imaging is added to the so-called geometric errors when using multicolored radiation. The cause is the different refraction of the rays of the different colors as a result of the dispersion of the light. From this it follows that the image location and the image scale also depend on the wavelength of the light used for the image, which is shown in FIG. 1 (taken from: Horst Hänsel / Werner Neumann, physics; electricity, optics, space and time, spectrum of academic publishing house Heidelberg, Berlin, Oxford, 1993) can be traced. In general, the color error is undesirable and is corrected by suitable lens combinations (achromatic lenses) in lenses and other imaging systems.

Die Erfindung soll anhand der Fig. 2 erklärt werden. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus zumindest einem Objektiv (1), einem Gehäuse (2), welches bekannten Vorrichtungen zum Fotografieren von Objekten entsprechende Einrichtungen zur Handhabung eines lichtempfindlichen Mediums (3) zur Aufzeichnung von Bildern enthält, wobei die Grundanordnung der einzelnen Komponenten (1)-(3) jener bekannter Vorrichtungen zum Fotografieren von Objekten, wie fotografische Kameras unter Verwendung elektronischer Systeme oder Filme als lichtempfindliche Medien, entsprechen kann. Zu den bekannten Komponenten ist zusätzlich eine Einrichtung (4) vorgesehen, mit der die Orte der optischen Abbildung der Objekte entlang der optischen Achse (O) und damit bezüglich der Ebene des lichtempfindliches Mediums (3) verändert werden können.The invention will be explained with reference to FIG. 2. A device according to the invention consists of at least one lens ( 1 ), a housing ( 2 ) which contains known devices for photographing objects corresponding devices for handling a light-sensitive medium ( 3 ) for recording images, the basic arrangement of the individual components ( 1 ) - ( 3 ) can correspond to those known devices for photographing objects, such as photographic cameras using electronic systems or films as photosensitive media. In addition to the known components, a device ( 4 ) is provided with which the locations of the optical imaging of the objects along the optical axis (O) and thus with respect to the plane of the light-sensitive medium ( 3 ) can be changed.

Dazu kann die Einrichtung (4) durch eine Translationseinrichtung, mit der bei fester Fokussierungseinstellung des Objektives (1) der relative Abstand zwischen dem Objektiv (1) und dem lichtempfindlichen Medium (3) verändert werden kann, gebildet werden. Alternativ kann die Einrichtung (4) durch eine Vorrichtung gebildet werden, mit der bei festem relativem Abstand zwischen der Objektivhalterung (1) und dem lichtempfindlichen Medium (3) die Fokussierungseinstellung des Objektives (1) verändert werden kann. Die Einrichtung (4) kann damit z. B. durch einen geeigneten Linearmotor oder Piezotranslator bzw. auch durch einen Motor mit Rotor zur Objektivverstellung gebildet werden.For this purpose, the means (4) by a translation means, the relative distance between the lens (1) and the photosensitive medium (3), (1) with the at fixed focus position of the lens to be changed can be formed. Alternatively, the device ( 4 ) can be formed by a device with which the focus setting of the lens ( 1 ) can be changed if the relative distance between the lens holder ( 1 ) and the light-sensitive medium ( 3 ) is fixed. The device ( 4 ) can z. B. be formed by a suitable linear motor or piezotranslator or by a motor with a rotor for lens adjustment.

Zur Gewinnung eines fotografischen Bildes der Objekte innerhalb der für fotografische Aufnahmen charakteristischen Zeiten (Größenordnung Millisekunden) werden mit dem lichtempfindlichen Medium mehrere Einzelaufnahmen für verschiedene Einstellungen der Einrichtung (4) aufgenommen. In einem anschließenden Verarbeitungsschritt (abschließbar nach Vorliegen aller Einzelaufnahmen) kann durch optische Rückprojektion (Verwendung von Filmen) oder mittels mathematischer Verarbeitung der Einzelaufnahmen unter Berücksichtigung der jeweiligen Einstellungen mit der Einrichtung (4) während der Einzelaufnahmen ein fotografisches Bild der Objekte erhalten werden. Für die mathematische Verarbeitung können die Einzelbildinformationen (digitalisierte Intensitätswerte pro Bildpunkt) entsprechend der bekannten Abbildungsgesetzen verknüpft werden, womit der Strahlenverlauf zwischen den Einstellungen der Einrichtung unter bestimmten Bedingungen (Auflösung - Zahl der Einzelbilder) rekonstruierbar wird. Der mathematische Verarbeitungsschritt kann dabei zusätzliche Informationen z. B. durch Berücksichtigung der oben beispielhaft erwähnten bekannten Korrelationen zwischen der integralen Lichtintensität oder dem Kontrast in bestimmten Bildausschnitten und der Scharfstellung nutzen.In order to obtain a photographic image of the objects within the times characteristic for photographic recordings (order of magnitude milliseconds), several individual photographs are taken with the light-sensitive medium for different settings of the device ( 4 ). In a subsequent processing step (lockable after all individual images are available), a photographic image of the objects can be obtained during the individual images by optical rear projection (use of films) or by means of mathematical processing of the individual images, taking into account the respective settings with the device ( 4 ). For the mathematical processing, the individual image information (digitized intensity values per pixel) can be linked in accordance with the known imaging laws, whereby the beam path between the settings of the device can be reconstructed under certain conditions (resolution - number of individual images). The mathematical processing step can include additional information such. B. by taking into account the above-mentioned known correlations between the integral light intensity or the contrast in certain image sections and the focus.

Besonderer Vorteil des Konzepts der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Möglichkeit der Aufnahme von Farbabbildungen mit einem nicht farbauflösenden lichtempfindlichen Medium (3) (z. B. Flächenchip). Durch Berücksichtigung der Abbildung der einzelnen spektralen Komponenten des Lichtes durch das Objektiv (1) und den damit verbundenen Änderungen der Bildorte und Abbildungsmaßstäbe für die einzelnen spektralen Komponenten des Lichtes in Abhängigkeit von deren Wellenlänge infolge der chromatischen Aberration und deren Widerspiegelung in den Einzelaufnahmen in Abhängigkeit von den Orten der optischen Abbildung bezüglich der Ebene des lichtempfindliches Mediums (3) bei der mathematischen Verarbeitung der Einzelaufnahmen kann die Farbe der Objektpunkte rekonstruiert werden. Das zugrundeliegende Prinzip besteht damit vereinfacht in einer Übersetzung der Ortsinformation der scharfen Einzelbilder entlang der optischen Achse in eine Farbinformation (bei Kenntnis der Einzelbilder). Dazu kann es zweckmäßig sein, daß das Objektiv (1) nicht, wie allgemein üblich, hinsichtlich der chromatischen Aberration korrigiert ist, bzw. so gestaltet wird, daß eine möglichst große chromatische Aberration auftritt und aufgrund der damit verbundenen größeren räumlichen Trennung der Orte der scharfen optischen Abbildung der einzelnen spektralen Komponenten die Farb- und Schärfenauflösung der Einzelbilder gesteigert werden kann.A particular advantage of the concept of the device according to the invention is the possibility of recording color images with a non-color-resolving light-sensitive medium ( 3 ) (e.g. surface chip). By taking into account the imaging of the individual spectral components of the light through the lens ( 1 ) and the associated changes in image locations and imaging scales for the individual spectral components of the light as a function of their wavelength as a result of the chromatic aberration and their reflection in the individual images as a function of The locations of the optical imaging with respect to the plane of the light-sensitive medium ( 3 ) in the mathematical processing of the individual images can be reconstructed the color of the object points. The underlying principle is therefore simply a translation of the location information of the sharp individual images along the optical axis into color information (if the individual images are known). For this purpose, it may be expedient that the lens ( 1 ) is not corrected for the chromatic aberration, as is generally customary, or is designed in such a way that the greatest possible chromatic aberration occurs and because of the associated greater spatial separation of the locations of the sharp optical imaging of the individual spectral components, the color and sharpness resolution of the individual images can be increased.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Fotografieren von Objekten, bestehend aus zumindest einem Objektiv (1), einem Gehäuse (2), welches bekannten Vorrichtungen zum Fotografieren von Objekten entsprechende Einrichtungen zur Handhabung eines lichtempfindlichen Mediums (3) zur Aufzeichnung von Bildern enthält, wobei die Grundanordnung der einzelnen Komponenten (1)-(3) jener bekannter Vorrichtungen zum Fotografieren von Objekten, wie fotografische Kameras unter Verwendung elektronischer Systeme als lichtempfindliches Medium entsprechen kann, einer zusätzlichen Einrichtung (4), mit der die Orte der scharfen optischen Abbildung der Objekte entlang er optischen Achse (O) bezüglich der Ebene des lichtempfindliches Mediums (3) verändert werden können, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines fotografischen Bildes der Objekte innerhalb der für fotografische Aufnahmen charakteristischen Zeiten mit dem lichtempfindlichen Medium mehrere Einzelaufnahmen für verschiedene Einstellungen der Einrichtung (4) aufgenommen werden und in einem Verarbeitungsschritt durch optische Rückprojektion oder mittels mathematischer Verarbeitung der Einzelaufnahmen unter Berücksichtigung der jeweiligen Einstellungen mit der Einrichtung (4) während der Einzelaufnahmen ein fotografisches Bild der Objekte erhalten wird.1. Device for photographing objects, comprising at least one lens ( 1 ), a housing ( 2 ), which contains known devices for photographing objects corresponding devices for handling a light-sensitive medium ( 3 ) for recording images, the basic arrangement of individual components ( 1 ) - ( 3 ) of those known devices for photographing objects, such as photographic cameras using electronic systems as a photosensitive medium, an additional device ( 4 ), with which the locations of the sharp optical imaging of the objects along it optical Axis (O) with respect to the plane of the photosensitive medium ( 3 ) can be changed, characterized in that, in order to obtain a photographic image of the objects within the times characteristic of photographic recordings with the photosensitive medium, several individual shots for different settings de r device ( 4 ) are recorded and a photographic image of the objects is obtained in one processing step by optical back-projection or by means of mathematical processing of the individual pictures, taking into account the respective settings with the device ( 4 ) during the individual pictures. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) durch eine Translationseinrichtung gebildet wird, mit der bei fester Fokussierungseinstellung des Objektives (1) der relative Abstand zwischen dem Objektiv (1) und dem lichtempfindlichen Medium (3) verändert werden kann.2. Device according to claim 1, characterized in that the means (4) is formed by a translation means, be changed (3) with the at fixed focus position of the lens (1) of the relative distance between the lens (1) and the photosensitive medium can. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung (4) bei festem relativem Abstand zwischen der Objektivhalterung (1) und dem lichtempfindlichen Medium (3) die Fokussierungseinstellung des Objektives (1) verändert werden kann.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that with the device ( 4 ) at a fixed relative distance between the lens holder ( 1 ) and the light-sensitive medium ( 3 ), the focusing setting of the lens ( 1 ) can be changed. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung (4) sowohl der relative Abstand zwischen dem Objektiv (1) und dem lichtempfindlichen Medium (3) als auch die Fokussierungseinstellung des Objektives (1) verändert werden können. 4. Apparatus according to claim 1-3, characterized in that with the device ( 4 ) both the relative distance between the lens ( 1 ) and the light-sensitive medium ( 3 ) and the focus setting of the lens ( 1 ) can be changed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verarbeitungsschritt aufgrund der Einzelaufnahmen eine scharfe optische Abbildung für bestimmte Teile der Objekte bzw. deren Umgebung erhalten werden kann und somit eine spezifische Fokussierung zu einem Zeitpunkt nach Abschluß der fotografischen Aufnahme ermöglicht wird.5. The device according to claim 1-4, characterized in that in the processing step due to the individual pictures a sharp optical image for certain parts of the Objects or their surroundings can be preserved and therefore a specific one Allows focusing at a time after the photograph is finished becomes. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verarbeitungsschritt aufgrund der Einzelaufnahmen eine scharfe optische Farbabbildung der Objekte bzw. deren Umgebung auch bei Verwendung eines nicht farbauflösenden lichtempfindlichen Mediums (3) durch Berücksichtigung der spezifischen Abbildung der einzelnen spektralen Komponenten des Lichtes durch das Objektiv (1) infolge chromatischer Aberration und den damit verbundenen Änderungen der Bildorte und Abbildungsmaßstäbe für die einzelnen spektralen Komponenten des Lichtes in Abhängigkeit von deren Wellenlänge (resp. Farbe) und deren Widerspiegelung in den Einzelaufnahmen in Abhängigkeit von den Orten der optischen Abbildung bezüglich der Ebene des lichtempfindliches Mediums (3) erhalten wird.6. Apparatus according to claim 1-5, characterized in that in the processing step due to the individual shots a sharp optical color image of the objects or their surroundings even when using a non-color-resolving photosensitive medium ( 3 ) by taking into account the specific imaging of the individual spectral components of Light through the lens ( 1 ) due to chromatic aberration and the associated changes in image locations and imaging scales for the individual spectral components of the light depending on their wavelength (or color) and their reflection in the individual images depending on the locations of the optical image with respect to the plane of the photosensitive medium ( 3 ) is obtained. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (1) nicht hinsichtlich der chromatischen Aberration korrigiert ist.7. The device according to claim 1-6, characterized in that the lens ( 1 ) is not corrected in terms of chromatic aberration. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (1) so gestaltet wird, daß eine möglichst große chromatische Aberration auftritt und aufgrund der damit verbundenen größeren räumlichen Trennung der Orte der scharfen optischen Abbildung der einzelnen spektralen Komponenten die Farb- und Schärfenauflösung der Einzelbilder gesteigert werden kann.8. The device according to claim 1-7, characterized in that the lens ( 1 ) is designed so that the greatest possible chromatic aberration occurs and due to the associated greater spatial separation of the locations of the sharp optical imaging of the individual spectral components, the color and sharpness resolution of the individual images can be increased. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß sich zur Verringerung der Lichtstreuung der Bereich zwischen Objektiv (1) und lichtempfindlichem Medium (3) im Vakuum befindet.9. The device according to claim 1-8, characterized in that the area between the lens ( 1 ) and light-sensitive medium ( 3 ) is in a vacuum to reduce the light scattering.
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