DE2741047C2

DE2741047C2 - Verfahren zur photographischen Kodierung und Dekodierung

Info

Publication number: DE2741047C2
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: 1981-11-26
Also published as: IE45673B1; JPS5336230A; AU2849977A; FR2364516A1; AU507263B2; MX148592A; CA1090640A; NL7709986A; BE858511A; IE45673L; DE2741047A1; GB1591395A; DE2741047B1; JPS5736572B2; CH621634A5; US4092654A; IT1089883B; ES462303A1; FR2364516B1; NL177350C

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 Linsenrasterschirm angeordneten Aufzeichnungsmaterial während der Belichtung senkrecht zur optischen Achse bewegt wird.

Ein solches Verfahren und eine zur 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

ίο 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 Linsenrasterschirm das Bild 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 erfolgt, 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 man 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 Relativverschiebung 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 Relativverschiebungen 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. 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

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 Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine zur Kodierung bestimmte graphische Vorlage;

F i g. 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 Linsenra- 2u sterschirms 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 Linsenrasterschirm 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 w beschriebenen Bauart, welche 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- -to se auf dieser Oberfläche 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 ->5 parallel zueinander angeordnete zy'indrische Linsenrasterelemente 34 auf. Die Zahl der Lirisenrasterelemente pro Zentimeter, die Orientierung und der Krümmungsradius der Linsenrasterelemente ist wählbar. Jedoch müssen, wie weiter unten im einzelnen beschrieben wird, in 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, fto 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 Fig. 2A, 2B und 2C ersichtlich, wird die Abbildung in 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 Blendenschlitz 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 trägt, ist mit einem Zahnstangengetriebe 50 versehen. Ein Motor 52, der durch r. \ven Mctorantriebsmechanismus 54 gesteuert wird, dreht e^;n 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 Objektivschlitz'is 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 Vejschlußschlitz 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 Schlitz 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 über aufeinanderfolgende erste, zweite und dritte Stellungen bewegt, die in den Fij;. 2A, 2B bzw. 2C dargestellt sind, dann werden aufeinanderfolgende Abschnitte des Aufzeichnuntjsmaterials 26 belichtet. Da das Objektiv durch einen Horizontalschlitz definiert ist, hat die Verschlußbewegung die Wirkung einer relativ kleinen, im wesentlichen quadratischen öffnung, die sich über das Objektiv bewegt. Infolge der Abstände zwischen den Linsenrasterelementen 34 des Schirmes 24 und der Bewegung des Bildes während der Belichtung wird ein photographisches Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial 26 erzeugt, welches nicht nur eine Linsenrastergliederung des Bildes darstell' 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 Aufzeich nungsmaterial 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 Drucksy- s^eme Verwendung finden, um Mehrfachversionen der kodierten Abbildungen auf dem Blattmaterial auszudrucken. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist die so ausgedruckte Abbildung 14' im wesentlichen nicht erkennbar und kann ohne Betrachtungshiife nicht identifiziert werden. Obgleich das radiale Bild nicht erkennbar ist. ergeben sich Unterschiede im Kontrast, die das Vorhandensein einer bestimmten Abbildung vermuten lassen.

Dieser Kontrast kann wesentlich vermindert werden, so daß es weiter erschwert wird, das verschlüsselte Bild /u entziffern, ohne den l.insenrasterschirm zu benutzen und ohne ein Dekodierverfahren durchzuführen. Zu diesem /weck ist ein Markenschirm 60 zwischen l.insenrasterschirm 24 und lichtempfindlichem Aufzeichnungsmaterial 26 eingefügt. Vorzugsweise ist der Schirm 60 auf der Hinterseite des Linsenrasters 24 !"'--Mgelegt. Dieser Schirm 60 ist mit einem Punktmuster ■■ersehen, das dem Tonmuster des Bildes entspricht, so daü das erzeugte Bild maskiert wird. Derartigt: Schirme sind für /wecke der Lithographie bei der Herstellung ■■on Halbtonbildern aus Volltonbildern allgemein gebräuchlich. i'J.cse Sch:rmc. welche in Verbindung mit der Erfindung benutz; werden können, sind als • •Halbtonplatten" in Band 10 der McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology. 1960. McGraw-Hill Book C. ompanv Inc.. S. bll und 612. beze.chnct. Im !>pichen FaI: sind die Punkte auf einer transparenten Ρ'.:'·ς· ,mgeodnet. die eine erste Gruppe geätzter D■:':·. eier Linien bes:'.zt. welche sich quer zu einer /■a-:-:--jp Gruppe geavtor paralleler Linien erstrecken. ■Ajs zj einem Punktmuster ν cm beispielsweise !55O I' irk'e pro cm- tiihrv Allgemein gesprochen, schattiert .:e^r Si.h;rm 60 des \e.-schkisselie Bild und vermischt es -r.it eier-. Hintergrund des Druckblattes, so daß der Sch--τ, 60 auf de~ lichtempfindlichen Element 26 in '»er'-ir.d'jr.e mü dem verschlüsselten Bild die Wirkung einer Maskierung des Bildes hat.

Wie aus F ; s. ■* e-sichtiich. 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 l.insenrasterschirm 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

in 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 l.insenrasterobeifla-

■ i ehe des Schirms 24 nach der lichtempfindlichen Oberfläche, auf der die photographischc Abbildung hergestellt wurde.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, kann durch registerartiges Anlegen des Linsenrasterschirms 24'. d. h. durch

. 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. ^c.ine solche Reproduktion erfordert nicht nur die gleiche Kamera 18 und eine Kenntnis der ursprünglichen Vorlage 10, sondern unter anderem muß

i' auch der Abstand des Bildes von der Kamera, die Lage der Linsenrasterelemente 34 de* Schirms 24 und die Länge und Pfadrichtung der Vorlage 10 bekannt sein.

je länger der Pfad ist, über den das Bild 10 sich w ährend der Belichtung bewegt, um so größer wird der

-.". Verschlüsselungsfaktor, d. h. um so schwieriger wird es, aus dem verschlüsselten Bild die Natur des unverschlüsselten Originalbiides zu bestimmen. Durch Verlängerung der Pfadlänge, über die die Vorlage 10 während der Belichtung bewegt wird, erfolgt jedoch eine Verkleine-

-" rung des Bildwinkels, d. h. des Winkels relativ zur Senkrechten zur Bildebene, in dem das Bild durch den Linsenrasterscnirm i$ Detracntet weraen 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

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zur photographischen Kodierung und Dekodierung graphischer Vorlagen unter Verwendung eines Linsenrasterschirms, bei welchem die Vorlage relativ zu dem hinter dem Linsenrasterschirm angeordneten Aufzeichnungsmaterial während der Belichtung senkrecht zur optischen Achse bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegenüber dem Linsenrasterschirm (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) im 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) über dem kodierten Bild ein Linsenrasterschirm (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 angec:dneten Linsenrasterschirm und dem dahinter liegenden Aufzeichnungsmaterial ortsfest angeordnet wird, und riaß der Blendenblitz (44) synchron und in gleicher P^;-?htung 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 Linsenrasterschirm 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 Linsenrasterschirm (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.