DE2741047B1

DE2741047B1 - Verfahren zur photographischen Kodierung und Dekodierung

Info

Publication number: DE2741047B1
Application number: DE2741047A
Authority: DE
Inventors: Alfred Victor Whitestone N.Y. Alasia
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-13
Filing date: 1977-09-12
Publication date: 1980-12-04
Also published as: JPS5736572B2; BE858511A; FR2364516A1; CH621634A5; NL7709986A; JPS5336230A; DE2741047C2; MX148592A; GB1591395A; DE2741047A1; ES462303A1; IT1089883B; US4092654A; AU2849977A; NL177350C; GB1591394A; FR2364516B1; AU507263B2; CA1090640A; IE45673B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Kamera zur photographischen Kodierung und Dekodierung graphischer Vorlagen unter Verwendung eines Linsenrasterschirms, bei welchem die Vorlage relativ zu dem hinter dem Unsenrasterschirm angeordneten Aufzeichnungsmaterial während der Belichtung senkrecht zur optischen Achse bewegt wird.

Ein solches Verfahren und eine mr Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist aus der US-PS 39 37 565 bekannt Die mit Hilfe derartiger Verfahren kodierten Vorlagen können nur unter Zuhilfenahme eines spezifisch bemessenen Linsenrasterschirms wieder erkennbar gemacht werden, und ohne Vorhandensein eines solchen Linsenrasterschirms oder der Kenntnis der verschiedenen Parameter eines solchen Linsenrasterschirms läßt sich das kodierte Bild der Vorlage nicht wieder erkennbar machen. Der Vorteil derartiger Verfahren besteht aber darin, daß durch einen entsprechend bemessenen Unsenrasterschirm das

is KId der urpsrünglichen Vorlage deutlich und schnell wieder sichtbar gemacht werden kann, ohne daß eine aufwendige Wiedergabevorrichtung, beispielsweise in Form eines Bildschirms erforderlich wäre. Ein weiterer Vorteil derartiger Verfahren besteht darin, daß die kodierten Bilder auf photographischem Wege oder auch durch Druck hergestellt und versandt werden können, wobei die Kodierung in der Weise erfoigt, daß das kodierte Bild als solches nicht erkennbar ist, d. h. daß man beim Betrachten des so kodierten Bildes ohne spezifische Kenntnisse gar nicht auf den Gedanken kommt daß es sich hier um eine verschlüsselte Information handeln kann, sondern aian wird als unbefangener Betrachter das Bild als zufälliges Druckmuster auffassen.

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens bestand darin, daß es relativ aufwendige Apparaturen und Verschiebeeinrichtungen erforderte, so war es beispielsweise bei dem bekannten Verfahren erforderlich, zur Aufzeichnung eines Bildes eine Relatiwerschiebung von etwa 60 cm vorzunehmen, was einen komplexen und ortsfesten Aufbau erfordert

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Kamera zu schaffen, die eine vereinfachte Aufnahmetechnik ermöglichen und bei kleineren Relatiwerschiebungen eine ohne Hilfsmittel nicht erkennbare Kodierung erzeugen.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe verfahrensgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale, während der Anspruch 5 die Vorrichtungsmerkmale kennzeichnet durch die die gestellte Aufgabe gelöst wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es möglich, bei einer Relativverschiebung von wenigen Zentimetern (Verschiebung von Blendenschlitz bzw.

so Vorlage quer zur optischen Achse) eine für alle Zwecke ausreichende Kodierung zu erhalten, wobei Verzerrungen und andere Bildfehler, die von einem inkorrekten Bewegungsvorgang herrühren und bei der Dekodierung nicht erfaßt werden können, sehr viel besser verhindert werden können als bei dem bekannten Aufzeichnungsverfahren.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4.

Durch die apparative Ausbildung gemäß Anspruch 6 wird eine weitere Kodierung des Bildes erreicht, wobei ein vorbestimmtes Tonmuster in der kombinierten Bildebene erzeugt wird. Dieser Maskenschirm, der gemäß Anspruch 7 als Halbtonplatte beispielsweise in Form eines Punktrasters gemäß Anspruch 8 ausgebildet sein kann, erzeugt eine weitere Maskierung des Bildes, die vorteilhaft ist, da Schattierung und Kontrast des kodierten Bildes durch Benutzung des Maskenschirmes

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während der Belichtung weiter vermindert werden kann. Das Punktmuster, das durch den Halbtonschirm geliefert wird, kann dabei dem Punktmuster des Films in spezieller Weise angepaßt werden, Auf diese Weise wird eine noch größere Verzerrung der Abbildung erreicht, wobei es dennoch möglich bleibt, das Bild durch Benutzung des linsenrasterschirms unverzerrt zu betrachten.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine zur Kodierung bestimmte graphische Vorlage;

Fig.2A, 2B u. 2C schematische Grundrißansichten der erfindungsgemäß ausgebildeten Kamera, und des Vorlagentransportes in aufeinanderfolgenden Belichtungsstellungen;

Fig.4 in größerem Maßstab eine Teilschnittansicht eines für die Kodierung benutzten Linsenrasterschirms;

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung des Iinsenrasterschirms gemäß F i g. 4;

F i g. 6 das dekodierte Bild der Vorlage gemäß F i g. 1, wie es dem Betrachter durch den Lmsenrasierschirm gemäß F i g. 5 erscheint

F i g. 1 veranschaulicht als Abbildung einer Vorlage den Buchstaben A Dieser Buchstabe A ist mit 14 gekennzeichnet und er kann auf einer Vorlage 10 aufgedruckt sein, die einen kontrastierenden Hintergrund 12 liefert.

Fig.2 zeigt schematisch eine Kamera 18 der beschriebenen Bauart, weiche gemäß der Erfindung modifiziert ist Die bekannte Kamera weist ein Objektiv 20, einen Linsenrasterschirm 24 und einen Verschluß 22 zur Aufzeichnung eines Bildes auf dem Aufzeichnungsmaterial 26 auf.

Das Objektiv 20 ist in der Zeichnung der Übersichtlichkeit wegen in Gestalt einer einzigen Konvex-Konvex-Linse dargestellt Das Objektiv 20 weist eine lichtundurchlässige Maske 28 auf, die in der Nähe der Oberfläche der Konvex-Konvex-Linse und vorzugswei- « se auf dieser überfläche angeordnet ist Die Maske 28 definiert einen das Licht durchlassenden Blendenschlitz 30, der sich über die Oberfläche der Linse in Horizontalrichtung erstreckt

Der Linsenrasterschirm 24 weist durchgehende parallel zueinander angeordnete zy'indrische Linsenrasterelemente 34 auf. Die Zahl der Linsenrasterelemente pro Zentimeter, die Orientierung und der Krümmungsradius der Linsenrasterelemente ist wählbar. Jedoch müssen, wie weiter unten im einzelnen beschrieben wird, diese Faktoren bekannt sein; denn sie sind für die Dekodierung der aufgezeichneten Abbildung kritisch. Linsenraster anderer Konfigurationen, beispielsweise sphärische Linsenrasterelemente, können ebenfalls benutzt werden, soweit ihre spezielle Konfiguration bekannt ist, so daß das Bild entschlüsselt werden kann. Die zylindrischen Linsenrasterelemente sind in Vertikalrichtung senkrecht zur Richtung des Schlitzes 30 der Maske 28 ausgerichtet Wie bekannt, wirkt ein Linsenrasterschirm dieser Form als Konvergenzlinse, und wenn der Schirm 24 zwischen dem Objektiv 20 und dem Brennpunkt des Linsensystems angeordnet wird, dann fokussiert das aus Objektiv 20 und Schirm 24 kombinierte System das Licht in dem neu kombinierten Brennpunkt 36. Das Bild eines Gegenstandes, welches durch das Objektiv 20 und den Schirm 24 erzeugt wird, wird in einer Bildebene 38 abgebildet. Wie aus den F i g. 2A, 2B und 2C ersicMlich, wird die Abbildung in

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50 der Bildebene 38 fokussiert, wenn das Bild 10 vor der Kamera in einem endlichen Abstand angeordnet wird.

Der Verschluß 22 ist vorzugsweise als Schlitzverschluß 42 ausgebildet, der einen Vorhang mit einem Blendenschlit? 44 aufweist, der quer zur Längserstrekkung des Schlitzes 30 des Objektivs 20, in einer Vertikalrichtung verläßt Demgemäß bewegt sich der Schlitz horizontal über die optische Achse, und zwar entweder direkt vor dem Objektiv 20 oder hinter demselben, wenn der Verschluß 22 durch den Verschlußantrieb 46 bewegt wird.

Das Aufzeichnungsmaterial 26 kann ein photographischer Film der Selbstentwicklerart sein. Es liegt hinter dem Verschluß 22 in der Bildebene 38. Wenn dies der Fall ist, dann Ist die Kamera, die das Bild auf dem Material 26 aufzeichnen soll, richtig fokussiert

Die Kamera weist Mittel auf, um die Vorlage 10 gleichzeitig mit dem Verschluß 22 relativ zu dem Objektiv 20 zu bewegen. Eine Plattform 48, die die Vorlage 10 »ragt, ist mit einem Zahnstangengetriebe 50 versehen. Ein Motor 52, der durch ein? :·: Motorantriebsmechanismus 54 gesteuert wird, dreht ein Zahnritzel 56, welches in die Zahnstange 50 eingreift Dadurch wird bewirkt, daß bei Drehung des Motors 52 die Vorlage 10 längs eines Pfades relativ zum Objektiv 20 bewegt wird. Der Motorantriebsmechanismus 54 ist mit dem Verschlußantriebsmechanismus 46 synchronisiert, wie dies schematisch durch die Linie 58 angedeutet ist Es ist zweckmäßig, daß die Vorlage 10 längs eines Pfades wandert, der sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Objektivschlitzes 30 erstreckt, jedoch muß der Pfad nicht parallel zur Längsrichtung des Objektivschlitzes verlaufen, und der Pfad kann gekrümmt sein oder sogar in Gegenrichtung zu dem Verschlußschlitz verlaufen, solange die Richtung quer zur optischen Achse des Systems verläuft Die Geschwindigkeit, mit der sich die Vorlage bewegt braucht nicht notwendigerweise proportional zu der Geschwindigkeit zu sein, mit der sich der Verschlußschlitz 44 bewegt

Aus Fig.2A, 2B und 2C ist die Arbeitsweise der Kamera 18 erkennbar, und zwar in aufeinanderfolgenden Schritten. Zunächst wird eine Abbildung der Vorlage 10 auf dem Aufzeichnungsmaterial 26 in der Bildebene 38 fokussiert Dann wird der Verschlußantrieb 34 betätigt so daß der Schütz 44 des Verschlusses 22 sich in einer Richtung parallel zum Schlitz 30 des Objektivs 20 bewegt Gleichzeitig bewegt sich auch die Vorlage 10 in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Richtung, in der sich der Schlitz 44 des Verschlusses bewegt Wenn sich der Verschlußschlitz 44 horizontal über die Verschlußebene Ober aufeinanderfolgende erste, zweite und dritte Stellungen bewegt, die in den Fig.2\, 2B bzw. 2C dargestellt sind, dann werden aufeinanderfolgende Abschnitte des Aufzeichnungsmaterials 26 belichtet Da das Objektiv durch einen Horizontalschlitz definiert ist, hat die Verschlußbewegung die Wirkung girier relativ kleinen, im wesentlichen quadratischen Öffnung, die sich über das Objektiv bewegt Infolge der Abstände zwischen den Linsenrasterelementeii 34 des Schirmes 24 und der Bewegung des Bildes während der Belichtung wird ein phctographisches Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial 26 erzeugt, welches nicht nur eine Linsenrastergliederung des Bildes darstellt, sondern es ist eine Abbildung, bei der jeder Punkt der Vorlage über einen Ort von Punkten in der Bildebene versetzt ist, wodurch ein Verschlüsselungsfaktor eingeführt wird.

Das einmal belichtete lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial 26 kann dann so behandelt werden, daß ein Schirmbildpositiv erzeugt wird. Das Positiv wird dann benutzt, um eine Druckplatte herzustellen, die ihrerseits benutzt wird, um Blattmaterial 26' gemäß F i g. 3 zu bedrucken, wobei eine kodierte Abbildung 14' ausgedruckt wird. Die Druckplatte kann auch von dem Negativ des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials 26 hergestellt werden und es können andere Drucksysteme Verwendung finden, um Mehrfachversionen der kodierten Abbildungen auf dem Blattmaterial auszudrucken. Wie aus Fig.3 ersichtlich, ist die so ausgedruckte Abbildung 14' im wesentlichen nicht erkennbar und kann ohne Betrachtungshilfe nicht identifiziert werden. Obgleich das radiale Bild nicht erkennbar ist, ergeben sich Unterschiede im Kontrast, die das Vorhandensein einer bestimmten Abbildung vermuten lassen.

so daß es weiter erschwert wird, das verschlüsselte Bild zu entziffern, ohne den Linsenrasterschirm zu benutzen und ohne ein Dekodierverfahren durchzuführen. Zu diesem Zweck ist ein Markenschirm 60 zwischen Linsenrasterschirm 24 und lichtempfindlichem Aufzeichnungsmaterial 26 eingefügt. Vorzugsweise ist der Schirm 60 auf der Hinterseite des Linsenrasters 24 festgelegt. Dieser Schirm 60 ist mit einem Punktmuster versehen, das dem Tonmuster des Bildes entspricht, so daß das erzeugte Bild maskiert wird. Derartige Schirme sind für Zwecke der Lithographie bei der Herstellung von Halbtonbildern aus Volltonbildern allgemein gebräuchlich. Diese Schirme, welche in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden können, sind als »Halbtonplatten« in Band 10 der McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, 1960, McGraw-Hill Book Company, Inc, S. 611 und 612, bezeichnet Im typischen Fall sind die Punkte auf einer transparenten Platte angeodnet, die eine erste Gruppe geätzter paralleler Linien besitzt, welche sich quer zu einer zweiten Gruppe geätzter paralleler Linien erstrecken, was zu einem Punktmuster von beispielsweise 1550 Punkte pro cm² führt Allgemein gesprochen, schattiert der Schirm 60 des verschlüsselte Bild und vermischt es mit dem Hintergrund des Druckblattes, so daß der Schirm 60 auf dem lichtempfindlichen Element 26 in Verbindung mit dem verschlüsselten Bild die Wirkung einer Maskierung des Bildes hat. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, wird zur Rekonstruktion,

d. h. zur Dekodierung der verschlüsselten Abbildung 14', unabhängig davon, ob ein Punktschirm 60 bei der Kodierung benutzt wird oder nicht, ein transparenter Linsenrasterschirm 24' benutzt Unter der Annahme, daß dabei keine Vergrößerung stattfindet, und zwar weder eine positive noch eine negative Vergrößerung des Abdrucks der verschlüsselten Abbildung gegenüber dem photographischen Bild, hat der Schirm 24' die gleiche Gestalt wie der in der Kamera 18 benutzte

ίο Schirm 24, und zwar im Hinblick auf die Zahl der zylindrischen Linsenrasterelemente 34' pro Zentimeter und bezüglich des Krümmungsradius der Linsenrasterelemente. Die optische Dicke des Schirms 34' ist so dick wie der optische Abstand von der Linsenrasteroberflä ehe des Schirms 24 nach der lichtempfindlichen Oberfläche, auf der die photographische Abbildung hergestellt wurde. Wie aus F i g. 5 ersichtlich, kann durch registerartiges

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Orientierung der Linsenrasterelemente 34' gegenüber dem verschlüsselten Bild 14' wie der Schirm 24 gegenüber dem photographischen Bild, aus dem die Druckplatten hergestellt wurden, gehalten wurde, die Abbildung 14' dekodiert werden, wie dies aus Fig.6 ersichtlich ist.

Das kodierte Bild 14' kann nicht einfach reproduziert werden. Eine solche Reproduktion erfordert nicht nur die gkiche Kamera 18 und eine Kenntnis der ursprünglichen Vorlage 10, sondern unter anderem muß auch der Abstand des Bildes von der Kamera, die Lage der Linsenrasterelemente 34 des Schirms 24 und die Länge und Pfadrichtung der Vorlüge 10 bekannt sein.

Je länger der Pfad ist, über den das Bild 10 sich während der Belichtung bewegt, um so größer wird der Verschlüsselungsfaktor, d. h. um so schwieriget wird es, aus dem verschlüsselten Bild die Natur des unverschlüsselten Originalbildes zu bestimmen. Durch Verlängerung der Pfadlänge, über die die Vorlage 10 während der Belichtung bewegt wird, erfolgt jedoch eine Verkleine rung des Bildwinkels, & h. des Winkels relativ zur Senkrechten zur Bildebene, in dem das Bild durch den Linsenrasterschirm 24 betrachtet werden kann. Außerdem kann das Ausmaß der Verschlüsselung durch Auflösung des lichtempfindlichen Elementes durch die Zahl der Linsenrasterelemente pro Zentimeter und durch die Komplexität des Gegenstandes gesteuert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche*

J, Verfahren zur photographischen Kodierung und Pekodjerujig graphischer Vorlagen unter Verwendung eines Linsenrasterschirms, bei welchem die Vorlage relativ zu dem hinter dem Lmsenrasterschirm angeordneten Aufzeichnungsmaterial während der Belichtung senkrecht zur optischen Achse bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegenüber dem Unsenrasterschirm (24) und dem Aufzeichnungsmaterial (26) feststehendem Objektiv (20) die Vorlage (10) synchron mit einer dem Objektiv (20) zugeordneten Schlitzblende (42) bewegt wird, deren Blendenschlitz (44) parallel zu den Achsen der Linsenrasterelemente (34) liegt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenschlitz (44) der beweglichen Schlitzblende (42) mit einem rechtwinklig hierzu am Objektiv (20) angeordneten Blendenschlitz (30) ijrj Sinne einer punktweisen Abtastung zusammenwirkt
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß zur Dekodierung des kodierten Bildes (14') der Abbildung (14) der Vorlage (10) Ober dem kodierten Bild ein Unsenrasterschirm (34') in der gleichen Orientierung wie bei der Aufnahme aufgelegt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß das Objektiv (20) mit dem im vorbestimmten Abstand längs der optischen Achse angeordneten unsenrasterschirm und dem dahinter liegenden Aufzeichne^gsmaterial ortsfest angeordnet wird, und daß der Blendenblitz (44) synchron und in gleicher Rr itung quer zur optischen Achse senkrecht zu dem Objektivblendenschlitz (30) bewegt werden.
5. Kamera zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der Bildebene (38) des Kameraobjektivs (20) ein Unsenrasterschirm angeordnet ist, daß das Objektiv einen festen Blendenschlitz (30) aufweist, der rechtwinklig zu den Achsen der Rasterelemente des Linsenrasterschirms angeordnet ist und daß senkrecht zu dem Blendenschlitz (30) ein Blendenschlitz (44) vor dem Objektiv beweglich ist, und daß ein Vorlagenträger (48) synchron zu dem Blendenschlitz (44) parallel zu diesem beweglich ist
6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Maskenschirm (60) zwischen dem Linsenrasterschirra (24) und dem Aufzeichnungsmaterial (26) in der Bildebene vorgesehen ist
7. Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenschirm als Halbtonplatte (60) ausgebildet ist
8. Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbtonplatte ein Punktraster aufweist