DE3234644A1

DE3234644A1 - Video stereo image method for recording, single-channel transmission and reproduction of coloured three-dimensional perceivable single images

Info

Publication number: DE3234644A1
Application number: DE19823234644
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: SPIEWECK FRANK DIETMAR DR
Current assignee: SPIEWECK FRANK DIETMAR DR
Priority date: 1982-05-21
Filing date: 1982-09-18
Publication date: 1983-03-24

Abstract

To record initially two stereo images, two image pick-up tubes are used. However, it is not three colour signals (red, green, blue) which are used in each case but only one colour signal (for example red) by one image pick-up tube and only the two remaining colour signals (for example green, blue) by the other image pick-up tube. These three colour signals are then transmitted like the three colour signals of a single image pick-up tube, are stored and reproduced on a single colour television screen. When viewed through complementary-colour filters, that is to say, for example, in red/blue-green, three-dimensional colour pictures are perceived.

Description

Beschreibungdescription

Video-Stereobildverfahren zur Ausnahme, einkanaligen Ubertragung und Wiedergabe farbig plastisch wahrnehmbarer Einzelbilder Die Zusatz erfindung betrifft eine weitere Ausbildung und Verbesserung des "Stereobildverfahrens zur Erzeugung, Aufnahme und Ubertragung farbig plastisch wahrnehmbarer Einzelbilder1,(s. Hauptpatent P 32 19 070.0-51), bei dem zwei verschiedenfarbige Srereobilder zu einem einzigen vollformatigen farbig plastisch wahrnehmbaren Einzelbild Uberlagert werden.Video stereo image method for exception, single-channel transmission and Reproduction of individual images that can be perceived in a vivid color The addition relates to the invention a further training and improvement of the "stereo image process for generation, Recording and transmission of color, vividly perceptible individual images1, (see main patent P 32 19 070.0-51), in which two different colored stereo images become one full-format, color, three-dimensionally perceptible individual image are superimposed.

Stand der Technik mit Fundstellen: In der Fachliteratur wird behauptet, daß im Falle einer Bildtrennung mit Hilfe von FarbTilrn mit jeweils zusammenhängenden Spektralbereichen keine farbig plastisch wahrnehmbaren Einzelbilder erzeugt werden können (Otto Vierling"Die Stereoskopie in der Photographie und Kinematographie", Wissenschaftliche Verlagsgesilsehaft mbH, Stuttgart 1965, Seiten 142 und 209, Fußnote 2; N.A. Valyus: "Stereoscopy", The Focal Press, London and New York, Printed in Hungary 1966, Seiten 109 und 110). Hierfür wird auch eine scheinbar logische Erklärung angeführt (N.A.State of the art with references: In the specialist literature it is claimed that that in the case of an image separation with the help of FarbTilrn with each contiguous In the spectral ranges, no individual images that are perceptible in color are generated can (Otto Vierling "Stereoscopy in Photography and Cinematography", Wissenschaftliche Verlagsgesilsehaft mbH, Stuttgart 1965, pages 142 and 209, footnote 2; N / A. Valyus: "Stereoscopy", The Focal Press, London and New York, Printed in Hungary 1966, pages 109 and 110). There is also a seemingly logical explanation for this listed (N.A.

Valyus, a. a. O., Seite 109): Da die Farbe zur Bildtrennung benutzt wird, könnte sie daher nicht zur Synthese eines Farbbildes dienen.Valyus, op. a. O., page 109): Since the color is used to separate images it could therefore not be used to synthesize a color image.

Durch Benutzung der Erfindung des Hauptpatents (P 32 19 070.0-51) konnte jedoch praktisch nachgewiesen werden, daß mit Hilfe einer einfachen Farbaufteilung bei der Bildtrennung ein Teil der Spektralfarben mit dem linken Auge und der übrige Teil der Spektralfarben mit dem rechten Auge gesehen werden kann, so daß alle Gegenstände plastisch und in Farben wahrgenommen werden.By using the invention of the main patent (P 32 19 070.0-51) however, it could be demonstrated in practice that with the help of a simple color division when separating a part of the spectral colors with the left eye and the rest Part of the spectral colors can be seen with the right eye, so that all objects can be perceived vividly and in colors.

In der gesamten Fachliteratur wird behauptet, daß Farbstereobilder - abgesehen von Raserverfahren - praktisch nur mit Hilfe des (zweikanaligen) Polarisationsverfahrens zu gewinnen seien und daß es plastisch wahrnehmbare Einzelbilder nur in schwarzweiß geben könne.It is suggested throughout the literature that color stereoscopic images - apart from speeding processes - practically only with the help of the (two-channel) polarization process to be won and that there are vividly perceptible individual images only in black and white could give.

Kritik des Standes der Technik: Die bisherige Farbstereoskopie nach dem Polarisationsverfahren ist wegen der durchweg zweikanaligen Technik so aufwendig, daß ihr eine breitere Anwendung bisher versagt geblieben ist. Im Falle des "Stereobildverfahrens zur Erzeugung, Aufnahme und Übertragung farbig plastisch wahrnehmbarer Einzelbilder"(P 52 19 070.0-51) tritt durch die aufnahmeseitigen Farbfilter ein Lichtverlust ein.Criticism of the state of the art: The previous color stereoscopy according to the polarization process is so complex because of the consistently two-channel technology, that it has hitherto been denied broader application. In the case of "stereo imaging for the creation, recording and transmission of individual images that can be perceived in a vivid color "(P 52 19 070.0-51) a loss of light occurs through the color filters on the receiver side.

Aufgabe: Die Zusatz erfindung soll dazu dienen, farbig plastisch wahrnehmbare Einzelbilder ohne Lichtverluste aufzunehmen, einkanalig zu uebertragen sowie zu speichern und auf einem einzigen Farbbildschirm wiederzugeben.Task: The addition of the invention is intended to make colors vividly perceptible To record single images without loss of light, to transmit them in one channel and to and view them on a single color screen.

Lösung: Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß mit Hilfe zweier Bildaufnahmeröhren zwei verschiedenfarbige Stereobilder aufgenommen werden, die sich als Bestandteile eines einzigen Farbbildes auffassen lassen, das alle Farb-und SWreoinformationen enthält, und sich daher einkanalig übertragen sowie speichern und wiedergeben läßt. Am einfachsten ist es, die bei Farbbildaufnahmeröhren sowieso vorhandene Aufteilung in ein rotes, ein grünes und ein blaues Bild zu nutzen, indem das eine Stereobild in einer dieser Farben (z.B. rot) und das andere in den beiden übrigen Farben (also z.B, grün und blau) aufgenommen wird, so daß sich diese drei Farbsignale beider Bildaufnahmeröhren wie die drei Farb- signale einer einzigen Bildaufnahmeröhre weiterleiten lassen.Solution: According to the invention, this object is achieved in that with Two different colored stereo images were recorded with the help of two image pick-up tubes that can be understood as components of a single color image that contains all color and SWreo information, and is therefore transmitted single-channel as well can be saved and played back. It is easiest to use with color picture pick-up tubes to use the existing division into a red, a green and a blue image, by placing one stereo image in one of these colors (e.g. red) and the other in the two other colors (e.g. green and blue) is recorded so that these three color signals from both image pick-up tubes like the three color signals a single image pickup tube.

Werden die beiden optischen Achsen so ausgerichtet, daß die Stereobilder für eine - wählbare - ObJektebene deekuegsgleich sind, so ensteht für diese Objektebene ein farbrichtiges Bild, das auch ohne Betrachtung durch Farbfilter gesehen werden kann. Daher ist das Verfahren als teilkompatibel zu bezeichnen. Für die übrigen Objektebenen entstehen jeweils seitlich etwas versetzte komplementärfarbene Bilder, die erst beim Betrachten durch entsprechende Farbfilter, also s.B. in Rot und Blaugrün, bei entsprechender Konvergenz der Blickrichtungen beider Augen zu Vorder- und Hintergrundbildern verschmelzen.Are the two optical axes aligned so that the stereo images are the same for a - selectable - object level, the result is for this object level a color-correct image that can be seen without looking through color filters can. The procedure can therefore be described as partially compatible. For the rest Object levels are created in each case with slightly offset, complementary-colored images, which only when viewed through appropriate color filters, so see B. in red and blue-green, with a corresponding convergence of the viewing directions of both eyes to foreground and background images merge.

Der sogenannte Wettstreit der Farben läßt sich - zumindest bei Studioaufnahmen - praktisch vollkommen vermeiden, indem die einzelnen farblichen Objekte vor einem farblich genK-gend kontrastierenden Hintergrun; angeordnet werden (Wenn z.B. das Signal des einen Stereobildes nur aus dem Rotsignal besteht, sollten insbesondere kleinere rote Objekte nicht vor einem weißen Hintergrund dargeboten werden, da sonst in dem entsprechenden Stereobild der erforderliche Kontrast fehlt).The so-called competition of colors can be - at least with studio recordings - Avoid practically completely by placing the individual colored objects in front of you color-coded genK-gen contrasting background; be arranged (e.g. if the Signal of a stereo image only consists of the red signal should in particular smaller red objects are not presented against a white background, otherwise the required contrast is missing in the corresponding stereo image).

Das teilkompatible Stereobildverfahren läßt sich auf zwei Arten vollkompatibel gestalten. Entweder wird aufnahmeseitig entschieden, ob die drei einzelnen Farbsignale von beiden oder von nur einer Bildaufnahmeröhre verwendet werden, oder es werden ein Farbsignal der einen Bildaufnahmeröhre und alle drei Farbsignale der anderen Bildaufnahmeröhre übertragen, so daß die Stereobild/Monobild-Umschaltung empfängerseitig vorgenommen werden kann.The partially compatible stereo image method can be fully compatible in two ways design. Either the recording side decides whether the three individual color signals can be used by both or by only one image pickup tube, or it will be one color signal from one image pickup tube and all three color signals from the other Image pick-up tube transmitted, so that the stereo image / mono image switching on the receiver side can be made.

Erzielbare Vorteile: Die Vorteile gegenüber dem Polarisationsverfahren bestehen nicht nur in dem wesentlich geringeren Ubertragungs- und Apparateaufwand, sondern vor allem im Wegfall sämtlicher Justageprobleme bei der Wiedergabe (Einstellen von Höhen-und Winkelgleichheit sowie Synchronisation beider Bilder).Achievable advantages: The advantages over the polarization process consist not only in the significantly lower transmission and equipment costs, but above all in the elimination of all adjustment problems during playback (setting equality of height and angle as well as synchronization of both images).

Der Vorteil gegenüber dem Stereobildverfahren des Hauptpatents (P 32 19 070.0-51) ist vor allem in der Erhaltung der vollen Lichstärke zu sehen. Außerdem treten bei der Verwedung zweier gleichartiger Objektive vor den Bildaufnahmeröhren keine zusätzlichen optischen Fehler auf, während ein Teilerspiegel endlicher Dicke im divergenten Strahlengang eine geringfügige Unsymmetrie der beiden Stereostrahlengänge verursacht.The advantage over the stereo image process of the main patent (P 32 19 070.0-51) can mainly be seen in the preservation of the full luminous intensity. aside from that occur when using two lenses of the same type in front of the image pick-up tubes no additional optical errors occur, while a splitter mirror of finite thickness In the divergent beam path there is a slight asymmetry of the two stereo beam paths caused.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen: Als Bildaufnahmeröhren können anstelle zweier Farbbildaufnahmeröhren auch eine Schwarzweiß-Bildaufnahmeröhre mit Barbfilter und eine Mehrfarben-Bildaufnahmeröhre verwendet werden.Description of exemplary embodiments: As image pick-up tubes instead of two color image pick-up tubes, there is also a black-and-white image pick-up tube Barb filters and a multicolor image pickup tube can be used.

Zur Vermeidung zusätzlicher optischer Fehler empfiehlt es sich, vor den beiden Bildaufnahmeröhren zwei gleichartige Objektive zu verwenden, deren Entfernungs- und Brennweiten-Einstellungen zweckmäßigerweise zu koppeln sind. Die Stereo-Basis, d.h. der seitliche Abstand der beiden Objektive, sollte normalerweise dem Augenabstand von etwa 70 Millimeter entsprechen. Die optischen Achsen der beiden Objektive sollten jedoch nicht starr parallel gerichtet sein, sondern der sogenannte Konvergenzwinkel sollte mit der Entfernungseinstellung in der Weise gekuppelt werden, daß sich für die jeweils an den Objektiven eingestellte Entfernung beide Stereobilder decken.To avoid additional optical errors, it is advisable to pre to use two lenses of the same type for the two image pick-up tubes whose distance and focal length settings are to be linked appropriately. The stereo base, i.e. the lateral distance between the two lenses should normally be the eye relief of about 70 millimeters. The optical axes of the two lenses should however, it should not be rigidly parallel, but rather the so-called convergence angle should be coupled with the distance setting in such a way that it is suitable for the distance set on the lenses cover both stereo images.

Zur Erzielung einer telestereoskopischen Wirkung sollte ein Objektiv mit der zugehörigen Bildaufnahmeröhre z.B. auf einem Schlitten angeordnet werden, so daß sich die Stereo-Basis - sinnvollerweise gekuppelt mit der Brennweiteneinstellung der Objektive - kontinuierlich auf einige hundert Millimeter vergrößern läßt.A lens should be used to achieve a telestereoscopic effect be arranged with the associated image pick-up tube, e.g. on a slide, so that the stereo base - sensibly coupled with the focal length setting the lenses - can be continuously enlarged to a few hundred millimeters.

Werden die beiden Bildaufnahmeröhren auf zwei getrennten Stativen montiert, dann läßt sich die Stereo-Basis nahezu beliebig vergröBern, um z.B. Städte oder Gebirge plastisch aufzunehmen. Hierbei kann die erforderliche Ausrichtung der beiden optischen Achsen mittels des üblichen Schwarzweiß-Monitors vorgenommen werden (Einstellen auf Verschwinden der Doppelkonturen für die gewünschte Objektebene). Anschließend lassen sich beide Bildaufnahmeröhren z.B. mittels entsprechend synchron arbeitender Motore gemeinsam schwenken.The two image pick-up tubes are on two separate tripods mounted, then the stereo base can be enlarged almost as desired, e.g. to accommodate cities or mountains in a plastic way. The required alignment of the both optical axes using the usual black and white monitor can be made (set to disappearance of the double contours for the desired Object level). Both image pick-up tubes can then be appropriately operated, for example Pivot synchronously working motors together.

Möglich wäre auch die Benutzung eines gemeinsamen Objektivs für beide Bildaufnahmeröhren, wobei die bekannten Stereo-Vorsätze zu verwenden wären.It would also be possible to use a common lens for both Image pick-up tubes, whereby the known stereo attachments would have to be used.

Claims

Claim: Video stereo image method for recording, single-channel Transmission and reproduction of color, vividly perceivable individual images that go through Cr-colored filters are to be considered as complementary to each other, characterized that obtained two different colored stereo images with the help of two image pickup tubes by only one color signal (e.g. red) and only the two remaining color signals from the other image pick-up tube (e.g. green, Blue) are used, and that these three color signals like the three color signals of one transmitted, stored and displayed on a single color screen be reproduced.