DE385990C

DE385990C - Process for the production of phase images for lens grids

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Publication number: DE385990C
Application number: DESCH63745D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-05-21
Filing date: 1921-05-21
Publication date: 1923-11-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Phasenbildern für Linsenraster. Für die Darstellung von Verwandlungs-oder lebenden - Bildern, die ohne kinematische Wirkung zustande kommen sollen, werden vorwiegend Strichraster benutzt, die auf darunter befindlichen Phasenbildern hin und her geschoben werden. Die Herstellung der Phasenbilder ist verhältnismäßig einfach: das Strichraster wird auf eine photographische Platte gelegt und auf die freien, .durch das Strichraster nicht verdeckten Zwischenräume eine Bewegungsphase photographiert. Darauf wird das .Strichraster um eine Strichbreite verschöben und auf die nunmehr frei gewordenen unbelichteten Stellen eine zweite Bewegungsphase photographiert.Process for the production of phase images for lenticular lenses. For the representation of metamorphosis or living - images that are without kinematic To achieve an effect, line grids are predominantly used, which are based on the phase images underneath are shifted back and forth. The production the phase image is relatively simple: the line grid is based on a photographic one Plate and placed on the free spaces not covered by the line grid photographed a movement phase. The line grid is then one line width shifted and on the now vacant unexposed areas a second Movement phase photographed.

Ein solches Bild macht naturgemäß einen sehr zerrissenen Eindruck, der, wollte man gar die Bewegungsphasen zur Darstellung bringen, bis zur Undeutlichkeit gesteigert werden würde. Weit vorteilhafter ist die Verwendung von Linsenrastern, bei denen die Zahl der zur Darstellung kommenden Bewegungsphasen beliebig gesteigert werden kann, wodurch vollkommen homogene Bilder mit kontinuierlichen Bewegungsvorgängen zur Darstellung gebracht werden können. Infolge der außerordentlich schwierigen Herstellung von solchen Phasenbildern für Linsenraster haben sie bisher keinen Eingang in die Praxis finden können.Such a picture naturally makes a very torn impression, that, if one wanted to show the phases of movement, to the point of obscurity would be increased. The use of lens grids is far more advantageous, in which the number of movement phases that are displayed can be increased at will can be, whereby completely homogeneous images with continuous movement processes can be brought to the display. As a result of the extremely difficult Production of such phase images for lens grids has not yet been used can find in practice.

Aus optischen :Gründen müssen die Brennweiten der Rasterelemente sehr klein, ihre Vergrößerung aber groß gehalten werden. Diese Forderung bedingt aber eine sehr große Zahl von Rasterelementen, somit äußerst schmale Bildstreifen, deren Breite durchschnittlich nur wenige Bruchteile eines Millimeters beträgt. Eine photographische Herstellung solcher Phasenbilder auf gleiche Weise, wie sie vorstehend für Strichraster angedeutet wurde, würde nicht zum Ziele führen. Theoretisch wäre dies nur richtig für ein Linsenelement, beispielsweise für das mittelste. Je weiter .die benachbarten Linsenelemente von der Bildmitte entfernt sind, um so mehr müssen die Phasenstreifen zur Linsenmitte, d. h. zur Mitte der sie abbildenden Rasterelemente, seitlich verschoben werden. Praktisch kann man somit nur ganz schmale Bilder von wenigen Grad Gesichtsfeld ohne seitliche Verschiebung der Phasenbildstreifen anfertigen; bei normalen Bildern würden schon die der Bildmitte benachbarten Partien unscharf und die weiter seitlich entfernten unsichtbar wenden. Für das Zeichnen solcher auf Bildwinkel korrigierter Phasenbilder sind äußerst komplizierte mathematische Formeln entwickelt worden, nach denen jede einzelne Linie des zur Darstellung zu bringenden Bildes berechnet werden muß, ein Problem, das wohl mathematisches Interesse bietet, für die Praxis aber ausscheidet.For optical reasons: the focal lengths of the grid elements must be very large small, but their magnification can be kept large. However, this requirement is conditional a very large number of grid elements, thus extremely narrow image strips, whose Width is only a few fractions of a millimeter on average. A photographic one Production of such phase images in the same way as above for line screens was suggested would not lead to the goal. In theory, this would only be correct for a lens element, for example the middle one. The further. The neighboring If lens elements are removed from the center of the image, the more the phase stripes have to be to the center of the lens, d. H. to the center of the raster elements representing them, shifted laterally will. In practice, you can only get very narrow images of a few degrees of field of view make without shifting the phase image strips sideways; with normal pictures the parts adjacent to the center of the picture would already be blurred and those further to the side turn distant invisible. Corrected for drawing such on angle of view Phase images have been developed extremely complex mathematical formulas, according to which each individual line of the image to be displayed is calculated has to become, a problem that probably offers mathematical interest for practice but ruled out.

Es ist bis heute noch kein Verfahren bekannt geworden, welches sich für die gewerbsmäßige Herstellung einwandfreier Phasenbilder eignet.To date, no process has become known which is suitable for the commercial production of flawless phase images.

Die vorliegende Erfindung soll diesen Mangel beseitigen. Zum leichteren Verständnis des zu beschreibenden Verfahrens muß auf die Wirkung der Linsenraster näher eingegangen werden.The present invention aims to remedy this shortcoming. For the easier understanding of the process to be described must be based on the effect the lens grid will be discussed in more detail.

Das Linsenraster -der Einfachheit halber soll hier nur das aus parallelen Zylinderlinsen zusammengesetzte Raster betrachtet werden - hat den Zweck, die einzelnen Bildstreifen der Phasenbilder so zu ordnen und zu vergrößern, daß sie als lückenloses Bild dem Auge dargeboten werden. Jedes einzelne Linsenelement stellt, optisch betrachtet, eine Sammellinse dar, hinter der sich ein Bildstreifen des Phasenbildes befindet, dessen Entfernung und Breite aus der Brennweite der Rasterelemente berechnet werden muß. Da dieser Bildstreifen nicht die volle Breite der davor befindlichen Linse einnimmt, können rechts und links von .diesem weitere Bildstreifen angeordnet werden, die jedoch hei Betrachtung des erstgenannten Bildstreifens unsichtbar bleiben. Auf dieser Eigenschaft beruht die Rasterwirkung einer derartigen Linsenzusammenstellung. Wird nun das Linsenraster zum Phasenbild mechanisch verschoben, so werden die l;enachbarten Bildstreifen sichtbar und täuschen, wenn sie z. B. den einzelnen Phasen eines Bewegungsvorganges entnommen sind, eine kontinuierliche Bewegung des Bildes vor. Statt einer mechanischen Verschiebung des Linsenrasters zum Bilde kann auch eine scheinbare Bewegung des Linsenrasters zum Bilde gewählt werden, wenn Phasenbild und Linsenraster nicht unmittelbar aufeinandergelegt werden. Durch seitliches Verschieben oder Schwenken von Phasenbild und Linsenraster zur Blickrichtung des Beobachters bz«-. durch Vorbeigehen des Beobachters am Bilde wird derselbe Effekt zustande gebracht wie durch die Verschiebung des Linsenrasters auf dem Phasenbilde. Nach bekannten optischen Gesetzen kann das Linsenraster auch so berechnet und dimensioniert werden, daß das Phasenbild unmittelbar mit dem Linsenraster in Kontakt gebracht werden kann und trotzdem außer der mechanischen auch die vorstehend beschriebene scheinbare Bewegung gesichert bleibt.The lenticular grid - for the sake of simplicity - should only consist of parallel lines Cylindrical lenses are considered compound grids - has the purpose of individual To arrange and enlarge the image strips of the phase images in such a way that they appear as uninterrupted Image presented to the eye. Every single lens element represents, optically speaking, a converging lens behind which there is an image strip of the phase image, whose distance and width are calculated from the focal length of the grid elements got to. Because this strip of image is not the full width of the lens in front of it occupies, can be arranged to the right and left of this additional strip of images, which, however, remain invisible when looking at the first-mentioned strip of images. on the raster effect of such a lens arrangement is based on this property. If the lenticular grid is now mechanically shifted to the phase image, the l; neighbors become Image strips visible and deceive when they are z. B. the individual phases of a movement process are taken, a continuous movement of the image. Instead of a mechanical one Shifting the lenticular grid to the image can also result in an apparent movement of the Lenticular grid can be selected for the image if the phase image and lenticular grid are not directly are placed on top of each other. By moving or swiveling the phase image to the side and lens grid to the direction of view of the observer bz «-. by passing the observer The same effect is brought about on the picture as by shifting the lenticular grid on the phase picture. According to known optical laws, the lens grid can also calculated and dimensioned in such a way that the phase image is directly connected to the lenticular lens can be brought into contact and yet in addition to the mechanical also the above apparent movement described remains secured.

Es ist notwendig, die rein optischen Vorgänge, die sich bei der Abbildung von Phasenbildern durch Linsenraster abspielen, wenigstens anzudeuten. Eine Sammellinse, z. B. eine Lupe, entwirft bekanntlich ein virtuelles Bild des durch sie betrachteten Objektes. Findet eine optisch einwandfreie Linse Verwendung, so wird das von ihr entworfene Bild mit dem Objekt in allen seinen Elementen identisch sein. Ebenso vergrößert auch das Linsenraster die einzelnen Bildstreifen des Phasenbildes. Würden die Linsenelemente des Rasters nicht vergrößern, so käme ein Bild zustande, das z. B. bei Anwendung eines Linsenrasters, welches aus parallelen Zylinderlinsen zusammengesetzt ist, aus einzelnen getrennten Bildstreifen bestehen und einen ähnlichen Eindruck machen würde wie die eingangs beschriebenen Bilder bei Anwendung eines gewöhnlichen Strichrasters. Die Krümmung der Rasterlinsen ist so zu wählen, daß sie die Bildstreifen so weit vergrößern, bis sie sich lückenlos aneinanderreihen.It is necessary to consider the purely optical processes involved in the illustration play, at least indicate, of phase images through a lens grid. A converging lens, z. B. a magnifying glass, as is well known, creates a virtual image of what is viewed through it Object. If an optically flawless lens is used, it will do so designed image must be identical to the object in all of its elements. as well the lenticular grid also enlarges the individual image strips of the phase image. Would do not enlarge the lens elements of the grid, this would produce an image that z. B. when using a lens grid, which is composed of parallel cylindrical lenses consists of individual, separate image strips and gives a similar impression would do like the pictures described above when using an ordinary Line grid. The curvature of the lenticular lenses is to be chosen so that they form the image strips Enlarge until they line up without any gaps.

Sammellinsen haben aber noch andere Eigenschaften als eben angeführt. Fallen Lichtstrahlen auf einen solchen Linsenkörper, so werden diese im oder nahe dem Brennpunkt der Linse vereinigt, je nachdem ob paralleles Licht oder divergente Lichtstrahlen Verwendung finden. Es kann nun optisch bewiesen werden, daß sich die Begrenzungslinien des Lichtkegels, welcher bei Belichtung einer Sammellinse hinter dieser zustande kommt, mit den Begrenzungslinien des Phasenbild-Streifens decken müssen, welcher von der Linse abgebildet werden soll. Auf Grund dieser Erkenntnis läßt sich ein Verfahren zur Herstellung optisch einwandfreier Phasenbilder aufbauen.However, converging lenses have other properties than just mentioned. If light rays fall on such a lens body, they are in or near it united at the focal point of the lens, depending on whether parallel or divergent light Find light rays use. It can now be proven optically that the Boundary lines of the light cone, which when exposed to a converging lens behind this comes about, cover with the boundary lines of the phase image strip which one should be imaged by the lens. Based on this knowledge a method for producing optically perfect phase images can be set up.

Wäre beispielsweise die Aufgabe gestellt, durch ein Linsenraster ein Dreieck abzubilden, das nur bei senkrechter Blickrichtung zum Linsenraster sichtbar ist, bei seitlicher Betrachtung aber verschwindet, so kann man gemäß obiger Erkenntnis von diesem Dreieck in natürlicher Größe eine positive oder negative Silhouette oder Schablone anfertigen, diese auf die Vorderseite des Linsenrasters auflegen und beide, ebenfalls von vorn, und zwar in sekrechter Richtung zum Raster, mittels einer punktförmigen Lichtquelle beleuchten. Mit Hilfe eines transparenten Schirmes läßt sich dann auf der Rückseite des Linsenrasters ein reelles Phasenbild dieses Dreiecks auffangen, welches bezüglich der Breite :der Bildstreifen, ihrer gegenseitigen Lage usw. in jeder Beziehung allen theoretischen Anforderungen genügt, die an ein Phasenbild gestellt werden müssen, das, an die Stelle des aufgefangenen Bildes gebracht und durch das gleiche Linsenraster betrachtet, ein virtuelles Bild erzeugen soll, welches bezüglich Form und Größe der aufgelegten Silhouette völlig identisch ist. Wäre an Stelle des transparenten Schirmes eine lichtempfindliche Schicht aufgebracht worden, so würde diese nach ihrer Entwicklung ohne jedes zeichnerische oder rechnerische Zutun ein theoretisch einwandfreies Phasenbild ergeben. Es ist klar, daß auch die Randpartien der Silhouette Phasenstreifen liefern müssen, die ei;enfalls ohne weiteres fortschreitend, entsprechend- der jeweiligen Größe des Bildwinkels, verschoben sind.For example, the task would be through a lenticular lens To depict a triangle that is only visible when looking perpendicular to the lenticular lens is, but disappears when viewed from the side, one can according to the above knowledge of this natural size triangle a positive or negative silhouette or Make a template, place it on the front of the lenticular lens and place both, also from the front, in a vertical direction to the grid, by means of a punctiform Illuminate the light source. With the help of a transparent screen it can then be opened capture a real phase image of this triangle on the back of the lens grid, which in terms of width: the image strips, their mutual position, etc. in every relationship satisfies all the theoretical requirements that a phase picture must be put in place of the captured image and viewed through the same lenticular screen, is intended to produce a virtual image which is completely identical in terms of shape and size of the applied silhouette. Would be on A light-sensitive layer has been applied in place of the transparent screen, so, after its development, it would be devoid of any graphic or arithmetic Help result in a theoretically flawless phase picture. It is clear that the The edge parts of the silhouette have to provide phase stripes that can easily be progressively, according to the respective size of the angle of view, are shifted.

Auf einen weiteren, sehr ins Gewicht fallenden Vorteil dieser Methode muß noch hingewiesen werden. Macht man die Annahme, daß Phasenbilder für Linsenraster wirklich richtig gezeichnet und ihre Streifen obigen Erwägungen entsprechend gruppiert- werden könnten, so wird stillschweigend vorausgesetzt, daß absolut einwandfreie Linsenraster Verwendung finden, denn sonst müßte ja das:entste'hende Bild.verzerrt erscheinen. Solche Linsenraster-gibt es aber nicht, und sie werden auch aus praktischen Gründen nicht hergestellt werden können. Selbst bei sorgfältigster Anfertigung werden kleine Fehler in der Linsenkrümmung und die gefürchteten Schlieren nicht zu vermeiden sein. Das beste Phasenbild wird aber durch ein solches Linsenraster mehr oder weniger falsch und verzerrt wiedergegeben. Bei der besc'hriebenen- Methode können solche Fehler nicht vorkommen, da das Linsenraster zwei-. mäl in entgegengesetzter Richtung von .den Lichtstrahlen :durchsetzt wird, Linsenfehler somit herausfallen. Setzt man beispielsweise eine fehlerhafte Linse voraus, auf welche eine Silhouette oder Schablone bestimmter Form gelegt wird, .und belichtet, so müß natürlich auch ein fehlerhaftes Bild entstehen. Wird dieses fehlerhafte Phasenbild nun durch die gleiche fehlerhafte, erzeugende Linse betrachtet, so muß der Fehler nunmehr in entgegengesetzter Richtung wirksam werden, das Bild also wieder fehlerlos erscheinen. Dieses Verfahren- hat .demnach die überaus wichtige Eigenschaft, selbstkorrigierend zu sein.Another very important one advantage this method has yet to be pointed out. One makes the assumption that phase images for lenticulars really drawn correctly and their stripes above considerations could be grouped accordingly, it is tacitly assumed that absolutely perfect lens grids are used, because otherwise this would have to be created Image appear distorted. Such lenticular screens do not exist, and they will also for practical reasons cannot be produced. Even with the most careful Production will be small errors in the curvature of the lens and the dreaded streaks cannot be avoided. The best phase image, however, is achieved by such a lens grid reproduced more or less incorrectly and distorted. With the described method such errors cannot occur, since the lenticular grid has two. sometimes in the opposite direction Direction of the light rays: is penetrated, lens defects thus fall out. For example, if one assumes a faulty lens on which a silhouette or a template of a certain shape is placed, and exposed, so must of course a faulty image will arise. If this faulty phase image is now caused by the If the same faulty, generating lens is considered, the fault must now be in the opposite direction Take effect, so the image will appear again without errors. This method- therefore has the very important property of being self-correcting.

Das eben beschriebene, optisch zustande.gekommene Phasenbilld würde ein Einphasenbild sein. Eine geringe Verschiebung des Rasters zum Phasenbild läßt das Bild' verschwinden, ohne ein neues, anders geartetes an seine Stelle zu setzen. Das Bild kann nur von einem Punkt aus in seiner vollen Ausdehnung richtig gesehen werden, nämlich dann, wenn sich der Beobachter an der gleichen Stelle befindet wie bei der Erzeugung des Bildes die punktförmige !Lichtquelle. Rechts und links von diesem Punkte wird .das Bild unsichtbar sein. Dies wird ja. auch bezweckt. Vor und hinter diesem Punkte wird .das Bild verzerrt erscheinen, oder mit anderen 'Worten: die Entfernung des Beobachters vom Bilde ist für die richtige Bildwirkung maßgebend. Dies ist zweifellos ein Mangel, der behoben werden muß und sich auch beheben läßt. Würde beispielsweise .die Aufgabe lauten, ein Phasenbild herzustellen, welches von 2o m bis zu i m Entfernung absolut randscharf und verzeichnungfrei gesehen werden soll, so kann man zwei Wege einschlagen, entweder man belichtet von i m Entfernung punktförmig und danach nochmals aus der gleichen Entfernung mit parallelem Licht, oder man belichtet gleichzeitig mit - mehreren hintereinanderliegenden punktförmigen Lichtquellen, deren letztere in 20 m Entfernung liegt, wobei die Lichtquellen in ihrer Intensität :der quadratischen Abnahme .der Lichtstärke angepaßt werden müssen. Praktische Versuche haben ergeben, daß man .auf 2o ,m mit drei Lichtquellen auskommt.The phase picture just described, optically created, would be a single phase picture. A slight shift of the grid to the phase image can the picture 'disappear without putting a new, different kind in its place. The full extent of the image can only be seen correctly from one point when the observer is in the same place as the point-shaped light source when generating the image. Right and left of At this point the image will be invisible. This will be yes. also intended. Before and behind this point the image will appear distorted, or in other words: the distance of the observer from the picture is decisive for the correct effect of the picture. This is undoubtedly a deficiency which must and can be remedied. For example, the task would be to produce a phase image which is of 20 m up to 1 m away can be seen with absolutely sharp edges and free of distortion should, one can take two paths, either one exposes from a distance punctiform and then again from the same distance with parallel light, or one exposes simultaneously with - several consecutive punctiform Light sources, the latter of which is 20 m away, the light sources in their intensity: the quadratic decrease in the light intensity must be adapted. Practical tests have shown that you can manage with three light sources on 2o, m.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß das optisch erzeuge Phasenbild mit Hilfe des Linsenrasters nur dann ein virtuelles Bild gibt, wenn die Blickrichtung des Beschauers mit jener der .erzeugenden Lichtstrahlen zusammenfällt.. Wäre nach der ersten Belichtung der dreieckigen Silhouette eine andere Schablone' aufgelegt und nach einer geringen Schwenkung oder seitlichen Verschiebung des Rasters -und der lichtempfindlichen Schicht bzw.,der Lichtquelle erneut exponiert worden, so würden sich neben .den Bildstreifen des ersten Phasenbildes solche eines zweiten, in diesem Falle die eines Kreuzes, angeordnet haben; es wäre ein Zweiphasenbild entstanden. Ein Beschauer, der sich beispielsweise an diesem Bilde vorbeibewegt, wird anfänglich nur einen weißen Schirm erblicken, dann in Aufeinanderfolge erst ein Dreieck, :dann ein Kreuz und schließlich wieder vor einem leeren weißen Schirm stehen. Es ist unschwer einzusehen, daß auf diese Weise eine große Zahl von einzelnen Verwandlungsbildern oder von Bewegungsphasen nacheinander aufgenommen, also Vielphasenbilder hergestellt werden können.It can be seen from the above that the optically generated phase image With the help of the lenticular lens there is only a virtual image if the direction of view of the beholder coincides with that of the generating rays of light .. Would be after the first exposure of the triangular silhouette a different stencil is applied and after a slight pivoting or lateral shifting of the grid -and the light-sensitive layer or the light source has been exposed again, so if next to the image strips of the first phase image there would be those of a second, in this case those of a cross, have arranged; it would be a two-phase picture developed. A viewer who walks past this picture, for example, will initially only see a white screen, only then in succession a triangle,: then a cross and finally again in front of an empty white screen stand. It is not difficult to see that in this way a great number of individuals Images of transformation or of movement phases recorded one after the other, i.e. multi-phase images can be produced.

Für .die Aufnahme der Phasenbilder ist es nicht unbedingt nötig, Silhouetten oder Schablonen auf das Raster aufzulegen; -beispielsweise kann man auch Schattenbilder lebender und sich fortbewegender Personen oder Tiere auf das Raster werfen und derart auf der lichtempfindlichen Schicht Phasenbil--der erhalten, die völlig kontinuierliche Bewegungsvorgänge zur Darstellung bringen.For the recording of the phase images it is not absolutely necessary to create silhouettes or to lay stencils on the grid; -for example, you can also use shadow images Throwing living and moving people or animals onto the grid and such Phase images obtained on the photosensitive layer are completely continuous Bring motion processes to representation.

Erwähnt soll noch werden, daß solche Phasenbilder nach der beschriebenen Methode natürlich auch in bunten Farben erhalten werden können, wenn als photographische Schicht solche Verwendung finden, wie sie für die Photographie in natürlichen Farben bekannt geworden sind.It should also be mentioned that such phase images after the described Method of course can also be obtained in bright colors if considered photographic Layers are used as they are for photography in natural colors have become known.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of phase images for lenticular screens, characterized in that the phase images are obtained photographically using the lenticular screen as an objective.

2. Procedure for the production of phase images for lens grids, characterized in that that the representations, transformation images or phases of movement to be transformed into phase images in the form of single or multi-colored stencils or transparencies on the front the lenticular grid placed and from a light source located in front of the grid so be irradiated that on a light-sensitive located behind the lenticular Layer a phase picture of these representations comes about.

3. Method of manufacture of phase images for lens grids, characterized in that the in phase images to transformable representations, metamorphosed pictures. or phases of movement either as shadow images or with the help of a projection device on the lenticular screen be thrown that on a light-sensitive located behind your lenticular Layer a phase picture of these representations comes about. ¢.

Method of manufacture of phase images for lens grids, characterized in that for the light-sensitive Layer behind the lenticular screen the emulsions known from photography for Copy or development processes, for pigment, rubber or platinum prints, for Blueprint processes of all kinds, for photographic etching processes, for chromatic color photography i.a. m. to be used.

5. Process for the production of phase images for lenticular screens, characterized in that the light-sensitive layer directly or indirectly is connected to the lenticular grid or that the latter is based on already existing photosensitive Layers, photographic papers, etc. rolled through the grid prior to exposure or by other similar processes.

6. Method of manufacture of phase images for lens grids, characterized -that for the production the phase images find special recording lens grids that are used in comparison to the lens grids, which came about through .die receiving lens grid Phase images have to be resolved again, in terms of their optical properties and grouping their lens elements are of the same or different type.

7. Method of manufacture of phase images for lens grids, characterized in that for generating Multi-phase images either use the lenticular grid with the light-sensitive layer The direction of the generating light rays is pivoted or shifted sideways, or that the direction of the light rays to the resting lenticular screen by shifting the light source is changed. B. Process for the production of phase images for Lens grid, characterized in that point-like or parallels for exposure Light or several light sources are used to create the resulting phase images to be able to design independently of the observer distance.