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Verfahren zur Aufnahme und Wiedergabe von Stereofernseh-
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sendungen in Schwarz-Weiß und Color Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Aufnahme und Wiedergabe von Stereofernsehsendungen für Schwarz-Weiß und Color,
wobei bei der Aufnahme von der Fernsehszene zwei Bilder in zeitlichem Abstand mit
verschiedenen Farbfiltern gleichzeitig aufgenommen werden, auf einen Informationsträger
gebracht und gespeichert oder gleich gesendet werden und vor einem üblichen Fersehempfänger
empfangen und entweder als Monobild ohne Brille oder a:Ls Stereobild mit einer mit
entsprechenden Farbfiltern versehenen Brille als Stereobild gesehen werden können.
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Die stereoskopische Photographie besitzt ein wechselndes öfentliches
Interesse seit etwa 1839, als die ersten Schwarz-Weiß-Stereophotographien hergestellt
wurden.
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Die bekannte Stereophotographie beruht auf der Nachbildung des menschlichen
Sehens, wobei die Augen in einem Abstand
von ungefähr 6,5 cm eine
Szene beobachten. Es entsteht so für jedes Auge ein etwas anderer Blickwinkel, der
es ermöglicht zu unterscheiden, ob sich ein Gegenstand vor oder hinter einem anderen
befindet oder sich zu dem Betrachter oder von diesem weg bewegt. Um ein aufgenommenes
Bild oder einen Film räumlich oder Stereo darzustellen muß also jedem Auge der entsprechende
Schwinkel zugeordnet werden. Dies wird dadurch erreicht, daß zum Beispiel ein unbewegtes
Objekt mit einer Camera von zwei verschiedenen Standpunkten aufgenommen wird, zum
Beispiel mit einer Wippe oder einem Stereoschieber, die die Camera um 6,5 cm seitlich
verschieben. Die Wiedergabe erfolgt dann mit 2 Projektoren, wobei der eine mit einem
Polarisationsfilter für senkrechte Polarisation und der andere mit einem Filter
für waagerechte Polarisation versehen wird. Die Bilder der beiden Projektoren werden
deckungsgleich auf eine metallische Leinwand projiziert und mit einer den bei den
Projektoren verwendeten Filtern entsprechenden Brille angesehen. Da auf diese Weise
jedes Auge das für es bestimmte Bild sieht entsteht der Eindruck eines räumlichen
Sehens. Eine Vergrößerung des Aufnahmeabstandes für die beiden Bilder etwa auf das
doppelte ergibt einen übertriebenen Stereoeindruck, eine Verringerung ein Abflachen
des Eindruckes.
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Für bewegte Objekte können entweder die käuflichen photographischen
Apparate verwendet werden, die mit 2 Objektiven,
zwei Zentralverschlüssen
oder einem Doppelverschluß und zwei Bildbühnen ausgestattet sind und gleichzeitig
2 Negative belichten oder auch 2 gleiche Kameras die in einem Abstand von 6,2 -
6,5 cm auf einer Schiene montiert werden und gleichzeitig ausgelöst werden. Auch
sind Stereovorsätze (Prismenvorsätze) bekannt die auf das Objektiv aufgesetzt auf
dem Film 2 Halbbilder nebeneinander belichten.
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Diese getrennt aufgenommenen Bilderpaare können in einem einfachen
Betrachtungsgerät, einem Stereoskop betrachtet werden, welches so gestaltet ist,
daß jedes Auge nur das für es bestimmte Bild sieht. Diese Geräte sind zum Beispiel
als Viewmaster auf dem Markt erhältlich.
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Bei Farbbildern können statt der Bildtrennung mit polarisiertem Licht
auch farbliche Bildauflösungen eingesetzt werden. Dann ist keine metallische Leinwand
zur Wiedergabe erforderlich. Die Trennung wird durchgeführt, indem man ein erstes
Bild einer Szene erzeugt, das bezüglich des Fa.rbgehaltes durch einen Filter auf
eine Hälfte des sichtbaren Lichtspektrums beschränkt ist und ein zweites Bild derselben
Szene aufgenommen in einem seitlichen Abstand von etwa 6,5 cm, das bezüglich des
Farbgehaltes auf den anderen Teil des Farbspektrums beschränkt ist. Die beiden Bilder
werden aufeinander projiziert oder kopiert und mit einer Brille betrachtet, die
die gleichen Farbfilter enthält. Diese Filter gestatten jedem Auge nur jeweils
den
für es bestimmten farblich beschränkten Teil des Bildes zu sehen und so nur einen
Teil der Szene zu sehen, der von dem entsprechenden Standpunkt aufgenommen wurde.
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So ergibt sich für jedes Auge eine geringfügige Abweichung des Blickwinkels
für die dargestellten Szene, die im Gehirn umgesetzt wird und den Eindruck der Tiefe
und somit des stereoskopischen oder dreidimensionalen Sehens erweckt.
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Die Fortschritte, die seit 1839 bei der Schwarz-Weiß als auch bei
der Farbstereophotographie gemacht wurden beziehen sich im wesentlichen auf Verbesserungen
der Ausrüstungen und führten zu verbesserten Aufnahme- und Wiedergabeverfahren.
Trotz der Vielzahl von Entwicklungen hat sich die Stereophotographie nicht durchgesetzt,
da der Aufwand für Filmmaterial und Geräte zur Aufnahme und Wiedergabe beträchtlich
ist.
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Verfahren für die photographische Aufnahme und Wiedergabe gibt es
eine Vielzahl von Patenten, zum Beispiel das US-Patent 2 317 875 welches eine Anzahl
rechteckiger Prismen verwendet um eine Anzahl von Bildstreifen zu erzeugen, wobei
jeder Streifen einen Teil des Bildes überträgt.
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Die Streifen werden wechselweise den beiden Augen übertragen und ergeben
den Eindruck einer dreidimensionalen Darstellung.
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Die US-Patentschriften 2 360 322 und 2 751 826 beschreiben
Vorrichtungen,
die über halbdurchlässige Spiegel zwei Bilder in einem Abstand aufnehmen und über
eine Optik gleichzeitig auf ein Filmstück aufbringen um dieses zu belichten. Die
beiden Lichtbündel werden durch verschiedene Filter geschickt. Das erste und zweite
gefilterte Lichtbündel schließen sich teilweise durch die Wirkung des ersten und
zweiten Filters gegenseitig im Farbgehalt aus. Bei der Projektion wird das gemischte
Bild durch eine Brille mit den entsprechenden Filtern betrachtet. Ein Nachteil des
Verfahrens ist, daß keines der Bilder den vollen Farbgehalt besitzt und sich die
Bilder in ihrem Farbgehalt nicht vollständig ausschließen, da die Herstellung derartiger
dazu erforderlichen Filter nicht möglich ist.
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Die DE-OS 2 701 512 beschreibt eine Vorrichtung zur stereoskopischen
Photographie, welche auf einem Artikel von Francis Bello "An Astonishing New Theory
of Color" in der Zeitschrift Fortune, Mai 1959 gründet. Dieser Artikel beinhaltet
die von Dr. Edwin H. Land im Jahre 1955 durchgeführte Forschungsarbeiten über Aufnahme
und Reproduktion von Farbbildern mit nur zwei Schwarzweißaus zügen. Das sich ergebende
zusammengesetzte übereinanderprojizierte Bild besaß einen vollen Farbgehalt, den
Dr. E.
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Land nicht erklären konnte.
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Weitere amerikanische Patente, die sich mit verschiedenen Geräten
zur Erzeugung dreidimensionaler Photographie befassen
sind: 475
084, 1 595 984, 2 045 119, 2 386 413, 2 749 820, 2 895 374, 3 642 349, 2 301 254
und 2 568 327.
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Alle bisher bekannten Veröffentlichungen und Patente beziehen sich
auf die Photographie zur Erzeugung von stereoskopischen Bildern, Filmen oder Diapositiven.
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Nicht bekannt sind derartige Verfahren zur Erzeugung stereoskopischer
Aufnahmen in Fernsehstudios und der Wiedergabe der Aufnahmen auf Fernsehgeräten
handelsüblicher Art.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Aufnahme
und Wiedergabe von Fernsehsendungen in Schwarz-Weiß und in Color in Stereographischer
Bilddarstellung zu finden, die es ermöglicht mit einfachen Mitteln eine Sendung
fernsehtechnisch aufzunehmen zu speichern oder zu senden und mit handelsüblichen
Fernsehgeräten zu empfangen und die Sendung als Monobild bohne Brille oder mit Brille
mit entsprechenden Filtern als Stereobild sehen zu können Erfindungsgemäß wurde
die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Aufnahmeeinrichtung zwei in seitlichem Abstand
versetzte Bilder einer Szene mit einem oder zwei vorgeschalteten Farbfiltern aufnimmt
und auf einen Datenträger überlagert speichert oder direkt litze sendet urid ein
Empfänger dieses gesendete Bild empfängt und dieses sowohl als Monobild normal oder
als Stereobild mit
Brille und entsprechenden Farbfiltern mit den
Augen gesehen werden kann.
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Die Aufnahme der Szenen kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
mit zwei Kameras durchgeführt werden, wovon eine einen Farbfilter oder beide Farbfilter
vorgeschaltet haben und wobei sich die Kameras in zeitlichem Abstand zueinander
befinden. Die aufgenommenen leicht differierenden Bilder werden optisch oder elektronisch
übereinander projiziert und auf einem Datenträger gespeichert oder life gesendet.
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Gemäß einer besonders geeigneten Ausführungsform wird vor eine Kamera
eine Einrichtung gebracht, die mittels Spiegel oder Prismen zwei in einem Abstand
aufgenommene Szene unter Vorschaltung von Farbfiltern deckungsgleich übereinander
bringt und auf einem Film oder Magnetband speichert oder direkt life aussendet.
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Als zweckmäßig zeigte sich vor einen der beiden Lichtstrahlen keines
und vor den anderen ein rotes oder blaues Farbfilter zu bringen und die Brillen
zum Sehen des Stereobildes in gleicher Weise auszustatten.
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Zweckmäßig sollen die Strahlen der Teilbilder und die Wahl der Farbfilter
so zusammengestellt werden, daß der auf den Datenspeicher kombiniert fallende Strahl
ein
den gesamten Farbbereich abdeckendes Bild ergeben.
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Von besonderem Vorteil für die Qualität der Abbildung ist die Anordnung
des Lichtweges so, daß ein Wegeausgleich zwischen dem ersten und zweiten Lichtbündel
der Aufnahme erfolgt.
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Dieses Verfahren erlaubt es überraschenderweise mit einfachsten Mitteln
Schwarz-Weiß- und Farbfernsehen in dreidimensionaler Darstellung zu senden und zu
empfangen.
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In einer Fernsehanstalt wird eine Szene entweder mit 2 Kameras üblicher
Bauart synchron aufgenommen, wobei einer oder beiden Kameras ein roter oder blauer
Farbfilter vorgeschaltet wird und beide Kameras aufeinandergeschaltet werden und
so ein vollfarbiges Bild entweder auf einem Datenträger, wie ein Magnetband oder
einen photographischen Film aufnehmen oder direkt life senden oder wobei vor eine
übliche Kamera ein Vorsatzgerät geschaltet wird, welches mittels Spiegeln oder Prismen
eine Szene von zwei seitlich versetzten Positionen erfaßt und auf das Objektiv der
Kamera so vereint, daß ein deckungsgleiches Bild entsteht und wobei vor einem oder
beiden Spiegeln ein Farbfilter vorgeschaltet ist und auf ein Datenträger wie ein
Magnetband oder einen photographischen Film aufnehmen oder auch direkt life sinden.
Mehrere Kameras sind derzeit in allen Fernsehstudios vorhanden und die evtl.
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benötigten Vorsatzgeräte sind preiswert herzustellen.
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Die Sendung erfolgt in der üblichen Weise und wird in üblicher Weise
von handelsüblichen Fernsehgeräten empfangen. Die gesendeten Sendungen unterscheiden
sich nur unwesentlich von normalen Schwarz-Weiß- oder Colorsendungen und können
deshalb normal betrachtet werden.
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Für eine Stereobetrachtung in dreidimensionaler Darstellung muß der
Betrachter eine preiswert herstellbare mit Farbfiltern versehene Brille aufsetzen.
Das Fernsehbild erscheint dann dreidimensional, da die Augen jeweils das zuständige
Bild empfangen und das Hirn des Betrachters den räumlichen Eindruck der dritten
Dimension empfindet.
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Ausführungsbeispiele der Verfahren sollen anhand von Zeichnungen weiter
erläutert werden. Es zeigen Figur 1 die schematische Darstellung der Aufnahme und
Wiedergabe mit 2 Kameras Figur 2 die schematische Darstellung der Aufnahme und Wiedergabe
mit einer Kamera und Vorsatzgerät In der Figur 1 ist eine Anordnung dargestellt,
wobei eine Szene 1 von 2 Fernsehkameras 2,3 aufgenommen wird. Der Kamera 2 ist ein
blauer Glasfilter 8 und der Kamera 3 ein roter Glasfilter 9 vorgeschaltet Bei Aufnahmen
werden in einer Mischeinheit 4 etwa einem Monitor übereinanderprojiziert und ergeben
so ein Bild welches die
Informationen der Sehwinkel beider Kameras
enthält.
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Dieses gemischte Bild wird wie üblich gespeichert um Beispiel auf
Magnetband, auf photographischen Filmen oder auch auf Bildplatten oder es wird life
über einen Sender 5 ausgestrahlt. Mit einem handelsüblichen Schwarz-Weiß- oder Farbfernsehgerät
6 wird das gewünschte Bild auf dem Bildschirm 7 dargestellt.
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I)ie Augen 15 des Betrachters können dieses Bild mit unbewaffnetem
Auge als Monobild 14 betrachten oder, wenn er eine Brille 16 aufsetzt die entsprechend
dem bei der Aufnahme verwendeten Filter, ein blauer Filter 8 und ein Rotfilter 9
besitzt, ein Stereobild 10 sehen, welches dem räumlichen Eindruck bei der Aufnahme
entspricht.
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Da die Aufnahmekameras aufgrund ihrer Maße es nicht immer gestatten
einen Abstand der Objektivmitten von dem üblichen Augenabstand 6,2 - 6,5 cm einzuhalten,
sind diese oft nur geeignet zum Beispiel Landschaftsaufnahmen mit großen Tiefen
aufzunehmen. Bei diesen Aufnahmen kann der Kameraabstand wesentlich größer als 6,5
cm sein, um die Landschaft plastisch als Raumbild darzustellen.
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Es ist natürlich auf Gegenstand der Erfindung eine Fernsehkamera zu
bauen, die in einer Kamera zwei Objektive besitzt und diese getrennt je ein Bildaufnahmeelement
besitzen oder beide Objektive auf ein Bildaufnahmeelement projizieren.
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In Figur 2 ist nur eine Kamera 2 verwendet. Vor dem Objektiv der Kamera
2 wurde ein Vorsatzgerät 11 angebracht. Das Vorsatzgerät enthält ein lichtdurchlässiges
Element 12 welches auch ein Farbfilter sein kann und in einem Abstand ein lichtreflektierendes
Element 13. Ein Strahlenbündel der Szene 1 wird direkt durch einen Glas filter 9
durch das lichtdurchlässige Element 12 und das Objektiv der Kamera 2 auf den Datenträger
gebracht. Ein zweites Strahlenbündel strahlt durch das Glasfilter 8 über ein lichtreflektierendes
Element 13 auf die Rückseite des lichtdurchlässigen Elementes 12 und wird von diesem
dem ersten Strahlenbündel zugemischt. Ist das lichtdurchlässige Element 12 ein Rotfilter
oder ist diesem ein Rotfilter 9 vorgeschaltet vermischen sich die Strahlenbündel,
so daß eine Wechselwirkung zwischen den Lichtstrahlen auftritt, sie wirken als gegenseitige
Farbfilter, wobei sich der Farbgehalt der beiden Lichtbündel ändert. Das durch das
Rotfilter gehende Lichtstrahlenbündel ist auf einem Teil des sichtbaren Spektrums
beschränkt worden und tritt so mit dem nicht gefilterten Lichtstrahlenbündel in
Wechselwirkung, welches seinerseits auch geändert wird. Auf diese Weise ist keines
der Lichtstrahlenbündel beim Auftreffen auf den Datenträger auf einen Teil des Spektrums
beschränkt, und beide enthalten den vollen Spektralbereich. Die beiden Lichtbündel
werden von dem Datenträger 17 gespeichert und später durch den Sender 5 gesendet
oder auch direkt life gesendet Ein üblicher Fernsehempfänger 6 mit einem
Bildschirm
7 sendet das Bild mit den Informationen der beiden Strahlenbündel als ein Bild mit
leichten farblichen Konturen die dem Monobild den Eindruck einer leichten, aber
kaum erkennbaren Konturenunschärfe vermitteln. Durch Aufsetzen einer Brille 16 mit
einem klaren Glas 8 und einem roten Glas 9 erscheint die Tefenwirkung die dem Gehirn
den Eindruck des Raumes in drei Dimensionen vermittelt.
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Die Verwendung eines roten Filters ist von Vorteil, da dieser nahezu
die Hälfte der sichtbaren Lichtstrahlen überträgt und die verbleibenden Lichtstrahlen
reflektiert.
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Jedoch können auch andere Farbfilter, etwa blaue, verwendet werden.
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Noch besser erscheint die Tiefenwirkung des Raumbildes, wenn man anstatt
der Brille 16 mit nur einem roten Filter 9 und einem Glas 8 eine Brille verwendet
die ein rotes Filter 9 und ein blaues Filter 8 verwendet.
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Die auf das Objektiv treffenden Lichtstrahlenbündel verlieren durch
Filterung und Reflexion an Intensität, aber ihre Summe entspricht der Intensität
der direkt ohne Vorsatz 11 auftreffenden Strahlung, so daß mit der Kamera 2 mit
den üblichen Werten für Blende und Belichtung gearbeitet werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit einfachen Mitteln eine Erweiterung
der Information die ein so wichtiges Medium wie das Fernsehen vermittelt. Das Raums
ehen, durch das Fernsehen ausgesendet, ermöglicht dem Zuschauer wesentlich intensiver
an den Darbietungen teilzunehmen und bei eventueller Einführung auch einer akustischen
Stereophonie, die geplant ist, den Eindruck zu haben dem Geschehen selbst beizuwohnen.
Dies gilt sowohl für unterhaltende Darbietungen als auch für Werbesendungen.