DE4039674C2 - Verfahren zur Aufnahme von mindestens einem in weißem Licht sichtbaren holographischen Regenbogen-Stereogramm eines dreidimensionalen Objekts und Gerät für die Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme von mindes­ tens einem holographischen Stereogramm eines dreidimensionalen Objekts und insbesondere von einem in weißem Licht sichtbaren holographischen Regenbogen-Stereo­ gramm.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Gerät für die Anwendung eines solchen Verfahrens.

Holographische Stereogramme können wie folgt erhalten werden (siehe insb. P. HARIHARAN, "Optical holography, principles, techniques and applica­ tions", Cambridge University Press, Kapitel 8.4, Seiten 199-200): Es werden beispielsweise eine Reihe von Photographien eines Objekts aus ver­ schiedenen, gleichmäßig entlang einer waagerechten Linie verteilten Posi­ tionen gemacht. Auf einer photographischen Platte werden Hologramme dieser Photographien in Form von aneinanderliegenden schmalen senkrechten Strei­ fen aufgezeichnet. Wird dieses holographische Stereogramm mittels einer punktförmigen monochromatischen Lichtquelle beleuchtet, sieht der Beobach­ ter ein dreidimensionales Bild.

Das Bild weist keine Parallaxe in der senkrechten Richtung auf, wohl aber in der waagerechten, und zwar für den gesamten von den ursprünglichen Pho­ tographien abgedeckten Winkelbereich. Ein Laserstrahl wird erst bei der zweiten Aufzeichnungsstufe der Hologramme und selbstverständlich für die Beobachtung des Stereogramms, erforderlich.

Man kann auch eine Reihe von Photographien aus verschiedenen Positionen machen, die gleichmäßig entlang eines auf dem Objekt zentrierten Kreises bzw. Kreissegmentes verteilt sind, die entsprechenden Hologramme herstel­ len und sie auf einem Zylinder bzw. einem Zylindersegment anordnen.

In beiden Fällen sehen beide Augen je ein anderes Bild des Objekts, was eine stereoskopische Darstellung desselben vermittelt; führt der Beobach­ ter in der waagerechten Ebene eine relative Bewegung gegenüber der Reihe von Hologrammen aus, sieht er ein dreidimensionales Bild des Objekts unter einem sich ändernden Beobachtungswinkel. Während der Aufnahme kann man dem Objekt Bewegungen mit kleiner Amplitude verleihen, damit beide Augen immer dasselbe Objekt unter zwei verschiedenen Winkeln sehen oder zu sehen glauben, da sonst der Eindruck des Dreidimensionalen verloren geht.

Mit diesem Verfahren lassen sich also Bewegungen mit kleiner Amplitude eines Objekts auf der Grundlage von Bildern, die in dergleichen waage­ rechten Ebene um dieses Objekt aufgenommen wurden, sowie von waagerecht aneinandergefügten Hologrammen mit Hilfe eines Laserstrahls beobachten.

Im übrigen können Regenbogenhologramme hergestellt werden, die ein schar­ fes und leuchtendes monochromatisches Bild eines Objekts wiedergeben können, wenn sie von einer punktförmigen Weißlichtquelle beleuchtet werden. Zur Realisierung solcher Regenbogenhologramme wird vor dem als Objektiv dienende Teil, das ein pseudoskopisches reelles Bild des Objekts wiedergibt, ein waagerechter, d. h. parallel zur Augenlinie eines das Ho­ logramm betrachtenden Beobachters verlaufender Spalt angebracht (siehe selbes Werk, Kapitel 8.5 und 8.5.1, Seiten 120 bis 125). Wird das Holo­ gramm von einer punktförmigen Weißlichtquelle beleuchtet, dann wird das Bild des Spalts in einer Ebene gestreut und bildet ein kontinuierliches Spektrum. Ein Beobachter, dessen Augen sich auf der Höhe eines beliebigen Teils dieses Spektrums befinden, sieht ein scharfes dreidimensionales orthoskopisches Bild des Objekts in der entsprechenden Farbe dieses Spektrums.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Nachteilen der bekannten Ver­ fahren und Geräte zu begegnen sowie ein Verfahren und ein Gerät vorzustel­ len, die es ermöglichen, ausgehend von beliebigen Objekten, die beliebige Abmessungen aufweisen und sich beliebig bewegen, holographische Stereo­ gramme herzustellen, welche in weißem Licht beobachtet und wie in der Ki­ nematografie beliebig waagerecht oder senkrecht aneinandergefügt werden können, um eine stereoskopische Sicht besagter in Bewegung befindlicher Objekte zu vermitteln.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zielt darauf hin, mindestens ein holo­ graphisches Regenbogen-Stereogramm eines dreidimensionalen Objekts zu realisieren, wobei dieses holographische Regenbogen-Stereogramm in weißem Licht sichtbar sein soll.

Gemäß der Erfindung ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß es in folgenden Stufen abläuft:

• a) man erstellt von dem Objekt mindestens ein rechtes stereoskopisches Bild auf einem rechten Diapositiv und mindestens ein linkes stereoskopisches Bild auf einem linken Diapositiv, die entsprechend dem Augenabstand und der Linie, die die Mitte der Augenpupillen eines Beobachters verbindet (Augenlinie), nebeneinander gestellt werden;
• b) man nimmt durch einen senkrecht zur optischen Achse des als Objektiv dienenden Elements und parallel zur Linie, die die Mitte der Diapositive verbindet (Dialinie), verlaufenden und vor dem Objektiv angebrachten Spalt ein holographisches Regenbogen-Bildstereogramm des aus den zwei Diapositiven bestehenden Objektes wie folgt auf einer photographischen Platte auf:
  • b1) man stellt zwischen dem Spalt und dem als Objektiv dienenden Elements und parallel zu diesem ausgerichtet einen Schirm auf, mit dem jede einzelne Hälfte dieses Elements, die jeweils dem linken und rechten Diapositiv entspricht, abwechselnd nacheinander verdeckt werden kann;
  • b2) man verdeckt die erste Hälfte des als Objektiv dienenden Elements mit dem Schirm und man nimmt das Hologramm des Diapositivs auf, das der zweiten Hälfte des Elements entspricht;
  • b3) man entfernt den Schirm von der ersten Hälfte des als Objektiv dienenden Elements und verdeckt dessen zweite Hälfte mit dem Schirm und nimmt anschließend das Hologramm des zweiten Diapositivs auf.

Die Reihenfolge der Schritte b2) und b3) können dabei vertauscht werden.

Die zwei ursprünglichen stereoskopischen Bilder können mit bekannten Geräten genau zum gleichen Zeitpunkt aufgenommen werden. Diese Bilder - das sind Diapositive - können beliebige Objekte darstellen, die beliebige Abmessungen haben und sich beliebig bewegen. Das Verfahren unterliegt also bezüglich des ursprünglichen Objektes keinerlei Begrenzung.

Das auf diese Weise erhaltene holographische Regenbogen-Bildstereogramm kann mit weißem Licht beleuchtet werden. Der dieses Stereogramm betrach­ tende Beobachter sieht jeweils mit beiden Augen beide Bilder, die vom Stereogramm der ursprünglichen Diapositive wiedergegeben werden. Er sieht also das ursprüngliche Objekt dreidimensional, von einem monochromatischen Licht beleuchtet, das von der Position seiner Augen im Spaltspektrum ab­ hängt. Somit benötigt der Beobachter keinerlei Sonderausrüstung, wie Brille oder ähnliches, um den Eindruck der dreidimensionalen Darstellung zu erhalten.

In einer interessanten Variante der Erfindung bereitet man eine Reihe von Diapositiven des Objektes vor, die jeweils aus gleichmäßig entlang einer waagerechten Linie verteilten Positionen versetzt aufgenommen wurden, man stellt diese Diapositive auf einer Linie in der den Positionen beim Photographieren entsprechenden Reihenfolge auf und man nimmt auf dergleichen photographischen Platte das direkte Bildhologramm der jeweiligen Diaposi­ tive mit Hilfe eines photographischen Objektivs auf, vor dem ein senkrecht zur Augenlinie und zur Objektivachse verlaufender Spalt bewegt wird, wobei die Bewegung des Spaltes in einer zur Augenlinie parallen Richtung erfolgt, der Spalt den Schirm ersetzt und der Spalt, welcher den Regenbogeneffekt bewirkt, fest an seinem Platz bleibt.

Auf diese Weise erhält man ein mehrfaches holographisches Stereogramm, das gleichzeitig von mehreren quer zueinander versetzten Beobachtern gesehen werden kann; sie sehen dann das Objekt in einer dreidimensionalen Darstel­ lung unter verschiedenen Blickwinkeln.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung stellt man die stereosko­ pischen Diapositive bzw. die Gruppen von versetzt aufgenommenen Diapositiven aus synthe­ tischen Bildern her.

Der diese synthetischen Bilder auf einem Bildschirm erzeugende Computer kann somit die beiden stereoskopischen Bilder bzw. die versetzten Bilder der ursprünglichen Bildergruppe so aufbereiten, daß dem Beobachter des holographischen Stereogramms der Erfindung der Eindruck des Dreidimensio­ nalen vermittelt wird.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung stellt man eine Reihe von stereoskopischen Diapaaren bzw. Gruppen von versetzt aufgenommenen Diapositiven des Objektes her, wobei diese Diapaare bzw. Diapositivgruppen wie bei den Bildern eines kinematografischen Films jeweils in gleichmäßigen zeitlichen Abständen aufgenommen werden; dann zeichnet man das holographische Regenbogen- Bildstereogramm eines jeden Paares bzw. einer jeden Gruppe von Diapositi­ ven auf einer photographischen Platte auf und man stellt diese Stereogramme in der Reihenfolge der Photo­ graphien zu einem Film zusammen.

Mit einem solchen, von einer punktförmigen Quelle weißen Lichtes erleuch­ teten Film kann man die monochromatische, der Parallaxe entsprechende dreidimensionale Darstellung eines beliebigen Objektes, das beliebige Ab­ messungen aufweist und sich beliebig bewegt, mit bloßem Auge sehen.

In einer anderen Variante der Erfindung ist das für die Anwendung des in der Erfindung genannten Verfahrens gedachte Gerät zur Herstellung eines holographischen Regenbogen-Bildstereogramms aus je einem rechten und einem linken stereoskopischen Diapositiv mit einem Laserstrahl, einem als Objektiv dienenden Element und einem waagerechten, parallel zu einer Linie die die Mitte der beiden Diapositive verbindet, vor dem Element verlaufenden Spalt aus­ gerüstet.

Gemäß der Erfindung ist dieses Gerät außerdem dadurch gekennzeichnet, daß es einen zwischen dem Spalt und dem als Objektiv dienenden Element stehenden Schirm besitzt, mit dem jede einzelne Hälfte des Elements, die jeweils dem linken bzw. rechten Diaposi­ tiv entspricht, abwechselnd nacheinander verdeckt werden kann.

Mit diesem Gerät kann man tatsächlich unter Anwendung des in der Erfindung genannten Verfahrens das angestrebte holographische Regenbogen-Bildstereo­ gramm realisieren.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfol­ genden Darstellung zu ersehen.

Zu den anliegenden Zeichnungen, die als nicht erschöpfende Beispiele anzu­ sehen sind:

• - Bild 1 ist eine schematische Draufsicht der auf dem Versuchstisch lie­ genden Geräte, die zur Herstellung eines sekundären Regenbogen-Bildholo­ gramms aus einem Primärhologramm nach einem ersten bekannten Verfahren erforderlich sind;
• - Bild 2 stellt ähnlich wie Bild 1 die Geräte dar, die zur unmittelbaren Herstellung eines Regenbogen-Bildhologramms nach einem zweiten bekannten Verfahren erforderlich sind;
• - Bild 3 ist eine ähnliche Ansicht wie Bild 1 und stellt als Teilschnitt die Geräte dar, die zur Herstellung eines holographischen Primärstereo­ gramms gemäß der Erfindung erforderlich sind;
• - Bild 4 ist die Vorderansicht einer von der linken Seite aus gesehenen Einzelheit von Bild 3;
• - Bild 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Bild 1 und stellt als Teilschnitt die Geräte dar, die zur Herstellung eines holographischen Regenbogen- Bildstereogramms gemäß der Erfindung ausgehend von dem holographischen Primärstereogramm von Bild 3 erforderlich sind;
• - Bild 6 ist die Vorderansicht einer von der linken Seite aus gesehenen Einzelheit von Bild 5;
• - Bild 7 ist eine ähnliche Ansicht wie Bild 2 und stellt als Teilschnitt die Geräte dar, die zur direkten Herstellung eines holographischen Regenbogen-Bildstereogramms gemäß der Erfindung erforderlich sind;
• - Bild 8 ist die Vorderansicht einer von der linken Seite aus gesehenen Einzelheit von Bild 7;
• - Bild 9 ist eine schematische Perspektive der beiden Lichtstrahlen, die vom holographischen Regenbogen-Bildstereogramm gemäß der Erfindung ge­ beugt und jeweils von beiden Augen eines Beobachters wahrgenommen werden.

Es wird zunächst mit Bezug auf Bild 1 und 2 an zwei bekannte frühere Ver­ fahren zur Herstellung eines Regenbogen-Bildhologramms eines Objekts sowie an die entsprechenden Geräte erinnert.

In der Anordnung von Bild 1 sendet eine Laserquelle 1 eine monochromati­ sche Strahlung 2 aus, die von zwei Spiegeln 3a, 3b reflektiert und von einem halbtransparenten Spiegel 4 in zwei Strahlen geteilt wird: ein erster, als Bezugsstrahl dienender reflektierter Strahl 2a wird von einem Spiegel 3c reflektiert und mittels einer Zerstreuungslinse 5 mit nachge­ schalteter Sammellinse 6 in einen Parallelstrahl umgewandelt; ein zweiter übertragener Strahl 2b wird mittels einer Zerstreuungslinse 7 und einer Sammellinse 8 in einen Parallelstrahl umgewandelt. Dieser Parallel­ strahl 2b beleuchtet ein Primärhologramm 9, das auf eine bekannte Weise, die keiner Beschreibung bedarf, im voraus realisiert wurde. Dieses Primär­ hologramm 9 ist so aufgestellt, daß der es beleuchtende Strahl 2b mit dem Bezugsstrahl, mit dem es realisiert wurde, konjugiert wird: der Strahl 2b beleuchtet die Seite 10, während der Bezugsstrahl bei der Aufzeichnung des Primärhologramms die Seite 11 beleuchtet hat.

Das Primärhologramm 9 beugt die Strahlen des Strahlenbündels 2b in ein Strahlenbündel 2c und gibt ein reelles Bild 12 des ursprünglichen Objekts. Bei diesem reellen Bild 12 wird eine photographische Platte 13 angeordnet, welche die Interferenzen zwischen dem gebeugten Strahlenbündel 2c und dem Bezugsstrahl 2a in Form eines Sekundärhologramms oder eines Bildes auf­ zeichnet. Zur Vereinfachung der Darstellung wird nachstehend vom Holo­ gramm 13 die Rede sein.

Will man ein sekundäres Regenbogenhologramm erhalten, bringt man hinter dem Primärhologramm 9 einen Spalt 14 an, welcher der Augenlinie eines Beo­ bachters entspricht und demnach in liegender Stellung auf dem Versuchs­ tisch senkrecht zur Ebene dieses Tisches und somit zur bildebene steht: aus diesem Grund ist der Spalt 14 in Bild 1 als Querschnitt dargestellt.

Er wird durch eine gerade Öffnung in einer undurchsichtigen, z. B. aus Metall bestehenden Platte 15 dargestellt: man weiß, daß die Ränder 16, 17 des Spalts 14 abgeschrägt und scharf sind. Man weiß außerdem, daß sich der Spalt 14 sowohl vor als auch hinter dem Primärhologramm 9 befin­ den kann.

Man weiß, daß ein solches sekundäres Regenbogenhologramm bzw. -bild 13, wenn es vom konjugierten Strahl des Bezugsstrahls, mit dem es realisiert wurde, beleuchtet wird, ein orthoskopisches Bild 12 des Objekts nahe des Hologramms und ein reelles Bild des Spalts 14 erzeugt. Von weißem Licht beleuchtet, ergibt ein solches Hologramm 13 ein senkrecht zum Spalt spek­ tral gestreutes Bild des Spalts 14. Ein Beobachter, dessen Augen sich pa­ rallel zum Spalt 14 an einer beliebigen Stelle dieses Spektrums befinden, sieht ein dreidimensionales Bild des Objekts, dessen Farbe der Stellung dieses Punktes im Spektrum entspricht.

Bei der Realisierung von Bild 2, die dem zweiten bekannten Verfahren zur Realisierung eines Regenbogen-Bildhologramms entspricht, tragen die Ele­ mente, die gleich denjenigen von Bild 1 sind und dieselbe Funktion haben, auch dieselben Bezugsnummern.

Bei dieser Realisierung wird die Strahlung 2 des Lasers 1 nach Reflexion auf den Spiegeln 3a, 3b von einem halbtransparenten Spiegel 4 in zwei Strahlen getrennt: der reflektierte, von der Zerstreuungslinse 5 und der Sammellinse 6 in einen Parallelstrahl umgewandelte Strahl 2a dient als Bezugsstrahl; der übertragene, vom Spiegel 3c reflektierte Strahl 2b wird von der Zerstreuungslinse 7 und der Sammellinse 8 in einen das dreidimen­ sionale Objekt 18 beleuchtenden Parallelstrahl umgewandelt.

Das so beleuchtete Objekt 18 sendet eine gestreute Strahlung 2c aus, die ein photographisches Objektiv 19 durchquert, das vom Objekt 18 ein reelles Bild 20 geben soll. Bei diesem reellen Bild 20 wird eine photographische Platte 21 angeordnet, die in Form eines Bildhologramms die Interferenzen zwischen dem Bezugsstrahl 2a und dem aus dem Objektiv 19 herauskommenden Strahl 2d aufnimmt. Zur Vereinfachung der Darstellung wird nachstehend vom Hologramm 21 die Rede sein.

Um ein in weißem Licht sichtbares Regenbogen-Bildhologramm 21 zu erhal­ ten, stellt man zum Beispiel vor das Objektiv 19 den auf Bild 1 beschrie­ benen o. g. Spalt 14, dessen scharfe Ränder 16, 17 den Strahl senkrecht zur Sichtebene eines Beobachters begrenzen. Man weiß, daß der Spalt 14 eben­ falls hinter das Objektiv 19 gestellt werden könnte.

Auf Bild 3 wurden die zur Realisierung eines der Erfindung entsprechenden holographischen Primärstereogramms erforderlichen Geräte dargestellt. Man findet in dieser Realisierung insbesondere die bekannten Geräte wieder, die notwendig sind, um ein gewöhnliches Primärhologramm herzustellen: eine von einem Laser 31 ausgesandte und von zwei Spiegeln 33a, 33b reflek­ tierte monochromatische Strahlung 32 wird von einem halbtransparenten Spiegel 34 in zwei Strahlen geteilt: ein reflektierter, von einer Zer­ streuungslinse 35 und einer Sammellinse 36 aufgeweiteter Parallelstrahl 32a dient als Bezugsstrahl. Ein zweiter, von den Spiegeln 33c und 33d reflektierter von einer Zerstreu­ ungslinse 37 und einer Sammellinse 38 aufgeweiteter Parallelstrahl 32b dient zur Beleuchtung des als Objekt fungierenden Elements 40.

Gemäß der Erfindung besteht das als Objekt dienende Element 40 aus zwei stereoskopischen Diapositiven, die auf bekannte Weise so nebeneinander gestellt werden, daß sie in etwa der Augenlinie und dem Augenabstand eines Beobachters entsprechen. Beide stereoskopischen Diapositive werden beleuchtet. Da die Geräte liegend auf der Ebene des Ver­ suchstischs dargestellt sind, ist auf Bild 3 nur die Kante dieser Diaposi­ tive zu sehen. Von einem vor die Diapositive 40 gestellten durchscheinenden Glas 39 geht diffus gestreute Strahlung 32c aus. Mit Hilfe eines undurch­ sichtigen Schirms 44 zeichnet man auf einer photographischen Platte 41 ein holographisches Primärstereogramm in folgenden Stufen auf. Zur Verein­ fachung der Darstellung wird nachstehend vom holographischen Primärstereo­ gramm 41 die Rede sein. Es wird wie folgt verfahren:

• 1) man stellt zwischen dem Spalt 14 und dem als Objektiv dienenden Element 41, 19 und parallel zu diesem ausgerichtet einen Schirm 44 auf, mit dem jede einzelne Hälfte 41a, 41b 19a, 19b dieses Elements 41, 19, die jeweils dem linken und rechten Diapositiv entspricht, abwechselnd nacheinander verdeckt werden kann;
• 2) man verdeckt die erste Hälfte 41a, 19a, des als Objektiv dienenden Elements 41, 19 mit dem Schirm 44 und nimmt das Hologramm des Diapositivs auf, das der zweiten Hälfte 41b, 19b des Elements 41, 19 entspricht;
• 3) man entfernt den Schirm 44 von der ersten Hälfte 41a, 19a des als Objektiv dienenden Elements 41, 19 und verdeckt dessen zweite Hälfte 41b, 19b mit dem Schirm 44 und nimmt anschließend das Hologramm des zweiten Diapositivs auf.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Reihenfolge der Schritte 2) und 3) vertauscht werden kann, und daß die Seite 42 der photographischen Platte 41 die Strahlungen 32a und 32c aufnimmt.

In der Anordnung von Bild 4 liegt die photographische Platte 41 auf der Oberfläche 45a des Versuchstischs 45 und sie ist an einer Halterung 46 befestigt, die einen Fuß 47 besitzt; bezogen auf die Halterung 46 ist die erste Hälfte 41a der Platte 41 die obere Hälfte und entspricht dem rechten Diapositiv bzw. dem rechten Auge eines Beobachters; die zweite Hälfte 41b ist die untere Hälfte und entspricht dem linken Diapositiv bzw. dem linken Auge eines Beobachters.

Somit wurde ein holographisches Primärstereogramm 41 hergestellt, das in ein holographisches Regenbogen-Bild- bzw. Sekundärstereogramm mit Hilfe der Geräte umgewandelt wird, die genau den auf Bild 5 beschriebenen ent­ spricht und deren Bestandteile dieselben Bezugsnummern tragen wie auf Bild 1.

Man ordnet also das Hologramm 41 vor dem Spalt 14 anstelle des Primärholo­ gramms 9 von Bild 1 an, wobei darauf zu achten ist, daß die Seite 43 dieses Primärhologramms, die der zur Herstellung dieses Primärholo­ gramms 41 beleuchteten Seite 42 entgegengesetzt ist, beleuchtet wird.

In der Anordnung von Bild 6 steht die undurchsichtige Platte 15, in der sich der Spalt 14 befindet, vor dem an seiner Halterung 46 befestigten Primärhologramm 41 und verdeckt es.

Der Rand 16 des Spalts 14 - wenn er waagerecht steht, ist das sein oberer Rand - ist nun im Bild der linke Rand, wobei der Rand 17 dem unteren Rand in waagerechter Stellung entspricht.

Der vom Primärhologramm 41 gebeugte und vom Spalt 14 begrenzte Licht­ strahl 2c erzeugt ein ebenes reelles Bild der beiden als Objekt 40 dienen­ den stereoskopischen Diapositive und man nimmt auf der in der Höhe dieses Bildes angebrachten photographischen Platte 48 das holographische Regenbo­ gen-Bild- bzw. Sekundärstereogramm auf, das diesen beiden Diapositiven entspricht.

In der Anordnung von Bild 7, die dem zweiten Verfahren gemäß der Erfin­ dung zur Realisierung eines Regenbogen-Bildstereogramms entspricht, findet man die bereits in Bild 2 beschriebenen Bestandteile mit denselben Bezugs­ nummern wieder.

Das als Objekt 40 dienende Element besteht aus zwei aneinanderliegenden stereoskopischen Diapositiven, von denen, wie bereits auf Bild 3 beschrie­ ben wurde, nur die Kante sichtbar ist. Ein vor die beiden Diapositive 40 aufgestelltes durchscheinendes Glas 39 streut das von ihnen übertragene Licht.

Man stellt die photographische Platte 49 auf die Höhe des reellen Bildes der beiden stereoskopischen Diapositive 40 auf, das durch den vom Objek­ tiv 19 übertragenen und vom Spalt 14 begrenzten Strahl 2d erzeugt ist.

Man bringt den bereits auf Bild 3 beschriebenen Schirm 44 zum Beispiel vor dem Objektiv 19 zwischen diesem und dem Spalt 14 an; man weiß, daß die Position des Schirmes 44 gegenüber dem Objektiv 19 nicht kritisch ist.

In der Anordnung von Bild 8 ist das als Objektiv dienende Element ein photographisches Objekt 19, welches auf einer Halterung 50 befestigt ist, deren Fuß 51 auf der Oberfläche 45a des Versuchstischs 45 steht. Die undurchsichtige Platte 15, in der sich der Spalt 14 befindet, wurde an einer Halterung 52 befestigt, deren Fuß 53 ebenfalls auf der Oberfläche 45a des Tisches 45 steht. Man sieht, daß die undurchsichtige Platte 15 sich vor dem Schirm 44 befindet, der wiederum vor dem Objek­ tiv 19 steht.

Beobachtet man ein holographisches, der Erfindung entsprechendes Regenbo­ gen-Bildstereogramm 60, indem man es mit Hilfe einer punktförmigen Licht­ quelle von weißem Licht 61 beleuchtet, stellt man folgendes, auf Bild 9 schematisch dargestelltes fest: Auf diesem Bild wurde das Stereogramm 60 gegenüber den Bild 1 bis 8 um 90° im Uhrzeigersinn verdreht, um ein waagerechtes Bild des Spalts 14 und des Elementes zu geben, das als Ob­ jekt 40 dient und aus den zwei ursprünglichen stereoskopischen Diaposi­ tiven besteht.

Das linke Auge 62a des Beobachters sieht ein ebenes reelles Bild 63a des ursprünglichen linken Diapositivs und das rechte Auge 62b des Beobachters ein ebenes reelles Bild 63b des ursprünglichen rechten Diapositivs.

Der Beobachter sieht somit in einem monochromatischen Licht, das der Posi­ tion seiner Augen im Spektrum des Bildes 64 des Spalts 14 entspricht, zwei reelle stereoskopische Bilder 63a, 63b des ursprünglichen Objekts, von dem man als vorausgehende Stufe die beiden stereoskopischen Bilder auf die als Objekt 40 dienenden Diapositive im Hinblick auf die späteren Stufen auf­ genommen hat.

Der Beobachter erhält also einen plastischen Eindruck; dieser plastische Eindruck wird sowohl mit dem holographischen Sekundärstereogramm 48 als auch mit dem direkten holographischen Bildstereogramm 49 erzielt.

In einer anderen, hier nicht dargestellten Realisierungsart des der Erfin­ dung entsprechenden Verfahrens ersetzt man die zwei ursprünglichen stereo­ skopischen Diapositive durch eine Reihe von Diapositive des Objek­ tes, die jeweils aus gleichmäßig entlang einer waagerechten Linie ver­ teilten Positionen versetzt aufgenommen wurden. Man stellt diese Diapositive auf einer Linie in der den Positionen beim Photographieren entsprechenden Reihen­ folge auf und man nimmt auf der gleichen photographischen Platte das direkte Bildhologramm der jeweiligen Diapositive mit Hilfe des photographischen Objektivs auf, vor dem ein senkrecht zur Augenlinie und zur Objektivachse verlaufender Spalt bewegt wird, wobei die Bewegung des Spaltes in einer zur Augenlinie parallen Richtung erfolgt, dieser Spalt den Schirm 44 ersetzt und der Spalt 14, welcher den Regenbogeneffekt bewirkt, fest an seinem Platz bleibt.

Das so erhaltene holographische mehrfache Stereogramm kann selbstverständ­ lich von mehreren quer zueinander versetzten Positionen aus und somit gleichzeitig von mehreren Beobachtern gesehen werden, die das Objekt jeweils unter verschiedenen Blickwinkeln sehen.

Im Gegensatz dazu kann das holographische Stereogramm 48, 49, das die Bil­ der zweier stereoskopischer Diapositive wiedergibt, nur von einem Beobach­ ter, dessen Augen auf einem verhältnismäßig schmalen Strahl liegen, und somit praktisch nur von einem einzigen Beobachter, angeschaut werden.

Beide Arten der vorstehend genannten holographischen Regenbogen-Bildste­ reogramme können in weißem Licht beleuchtet werden. Da sie zudem auf der Grundlage von Diapositiven realisiert werden, wird dem Objekt von der einen oder der anderen aufeinanderfolgenden Stufe dieser Realisierung keinerlei Grenze gesetzt. Kein spezielles Gerät, Brille oder ähnliches wird zu ihrer Beobachtung benötigt.

Es kann sich also um ein beliebiges Objekt mit beliebigen Abmessungen handeln, das sich beliebig bewegt.

Das Objekt kann somit ein menschliches Gesicht sein und das holographische Stereogramm gemäß der Erfindung zum Beispiel als Paßbild verwendet werden, mit dem dieses Gesicht dreidimensional gesehen werden kann: ein solches Photo wäre kaum zu fälschen, denn es gibt wenig Laboratorien, die für die Holographie ausgerüstet und solche Stereogramme zu fertigen in der Lage sind.

Allgemein kann das bei weißem Licht in drei Dimensionen sichtbare holo­ graphische Bildstereogramm gemäß der Erfindung als Mittel gegen die Fälschung für allerlei Urkunden und/oder Verwendungszwecke wie Banknoten, Photographien, Identifizierungslogo von Markenzeichen für Waren aller Art, usw. verwendet werden.

Das Objekt kann auch aus synthetischen Bildern bestehen, die auf dem Bild­ schirm eines Computers vorhanden sind, wobei beide stereoskopischen Bilder bzw. Gruppen von versetzten Bildern, welche die Vorbereitung der ursprünglichen Diapositive ermöglichen, vom Computer selbst geliefert werden.

Die einschlägigen Fachleute werden dann die Möglichkeit zu schätzen wissen zur Wiedergabe der Bewegung, die beliebig sein kann, die Bilder in der senkrechten oder waagerechten Richtung ablaufen zu lassen.

Auf diese Weise kann man eine Reihe von stereoskopischen Diapaaren bzw. Gruppen von versetzten Diapositiven des Objektes vorbereiten, wobei diese Diapaare bzw. -gruppen wie bei den Bildern eines kinematographischen Films jeweils in gleichmäßigen, sehr kurzen zeitlichen Abständen aufgenommen werden und das holographische Regenbogen-Bildstereogramm eines jeden Paares bzw. einer jeden Gruppe von Diapositiven aufgezeichnet und diese Stereogramme in der Reihenfolge der Photographien zu einem Film zusammen­ gestellt werden kann.

Ein solcher Film kann mit weißem Licht beleuchtet werden und man kann ohne spezielle Ausrüstung ein beliebiges Objekt, das beliebige Abmessungen aufweist und sich beliebig bewegt, dreidimensional sehen, und er kann ins­ besondere ausgehend von synthetischen Bildern realisiert werden.

Diese Erfinder haben somit im Labor ein holographisches System der kinema­ tografischen Stereoskopie realisiert, das für Fahrsimulatoren verwendet werden kann.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die eben beschriebenen Realisierungsmethoden begrenzt; diese können weitgehend geändert bzw. an­ gepaßt werden, ohne den Erfindungsrahmen zu verlassen.

So dienen beispielsweise die beschriebenen Spiegel 3a, 3b, 3c, 3d lediglich dem Ablenken des Laserstrahls, um das Bildfeld und den Versuchsbereich zu begrenzen. Ihre Anzahl und ihre Position können beliebig sein. Es wurden parallele Laserstrahlen beschrieben. Die einschlägigen Fachleute werden es zu schätzen wissen, daß in vielen Fällen diese Strahlen entweder konver­ gent oder divergent sein können.

Desgleichen kann das photographische Objektiv 19 von einem als photogra­ phischen Objektiv dienenden optisch-holographischen Element vorteilhaft ersetzt werden.

Die zur Aufzeichnung des Hologramms verwendete photographische Platte kann ebenfalls durch jeden geeigneten fotoempfindlichen Träger er­ setzt werden.

Die aus Bequemlichkeitsgründen in liegender Stellung auf dem Tisch 45 realisierte Anordnung kann um 90° in senkrechter Stellung aufgerich­ tet werden.

Die Erfindung kann u. a. zur Aufnahme eines in weißem Licht sichtba­ ren holographischen Stereogramms und zur holographischen steroskopi­ schen Kinematographie mit solchen holographischen Stereogrammen aus­ gehend von beliebigen Objekten, die beliebige Abmessungen aufweisen und beliebige Bewegungen ausführen, verwendet werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Aufnahme von mindestens einem in weißem Licht sichtbaren holographischen Regenbogen-Stereogramm (48, 49, 60) eines dreidimensionalen Objekts, mit folgenden Schritten:

• a) Von dem Objekt wird mindestens ein rechtes stereoskopisches Bild auf einem rechten Diapositiv und mindestens ein linkes stereoskopisches Bild auf einem linken Diapositiv hergestellt, die entsprechend dem Augenabstand und der Linie, die die Mitte der Augenpupillen eines Beobachters verbindet, (Augenlinie) nebeneinander gestellt werden;
• b) durch einen senkrecht zur optischen Achse des als Objektiv dienenden Elements stehenden und parallel zur Linie, die die Mitte der Diapositive verbindet, (Dialinie) verlaufenden und vor dem Objektiv angebrachten Spalt (14) wird ein holographisches Regenbogen-Bildstereogramm (48, 49) des aus den zwei Diapositiven bestehenden Objektes (40) wie folgt auf einer photographischen Platte aufgenommen:
  • b1) Zwischen dem Spalt (14) und dem als Objektiv dienenden Element (41, 19) und parallel zu diesem ausgerichtet wird ein Schirm (44) aufgestellt, mit dem jede einzelne Hälfte (41a, 41b; 19a, 19b) dieses Elements (41, 19), die jeweils dem linken und rechten Diapositiv entspricht, abwechselnd nacheinander verdeckt werden kann;
  • b2) die erste Hälfte (41a, 19a) des als Objektiv dienenden Elements (41, 19) wird mit dem Schirm (44) verdeckt und das Hologramm des Diapositivs aufgenommen, das der zweiten Hälfte (41b, 19b) des Elements (41, 19) entspricht;
  • b3) der Schirm (44) wird von der ersten Hälfte (41a, 19a) des als Objektiv dienenden Elements (41, 19) entfernt, dessen zweite Hälfte (41b, 19b) mit dem Schirm (44) verdeckt und anschließend das Hologramm des zweiten Diapositivs aufgenommen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der Schritte b2) und b3) vertauscht wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Objektiv dienende Element ein Primär-Hologramm (41) ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Objektiv dienende Element ein photographisches Objektiv (19) ist.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Reihe von Diapositiven des Objektes, die jeweils aus gleichmäßig entlang einer waagrechten Linie verteilten Positionen versetzt aufgenommen wurden, auf einer Linie in der den Positionen beim Photographieren entsprechenden Reihenfolge aufgestellt werden und dadurch, daß auf der gleichen photographischen Platte das direkte Bildhologramm der jeweiligen Diapositive mit Hilfe des photographischen Objektivs aufgenommen wird, vor dem ein senkrecht zur Augenlinie und zur Objektivachse verlaufender Spalt bewegt wird, wobei die Bewegung des Spaltes in einer zur Augenlinie parallelen Richtung erfolgt, dieser Spalt den Schirm (44) ersetzt und der Spalt (14), welcher den Regenbogeneffekt bewirkt, fest an seinem Platz bleibt.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stereoskopischen Diapositive oder die Gruppen versetzt aufgenommener Diapositive aus synthetischen Bildern hergestellt werden.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von stereoskopischen Diapositivpaaren und/oder Gruppen von versetzt aufgenommenen Diapositiven des Objektes hergestellt werden, wobei diese Diapositive und/oder Diapositivgruppen wie bei den Bildern eines kinematographischen Films jeweils in gleichmäßigen zeitlichen Abständen aufgenommen werden, daß das holographische Regenbogen-Bildstereogramm eines jeden Paares oder einer jeden Gruppe von Diapositiven auf einer photographischen Platte aufgezeichnet wird und dadurch, daß diese Stereogramme in der Reihenfolge der Photographien zu einem Film zusammenstellt werden.

8. Gerät zur Herstellung eines holographischen Regenbogen-Bildstereogramms (48, 49) auf der Grundlage von je einem rechten und einem linken stereoskopischen Diapositiv mit einem Laserstrahl (2), einem als Objektiv dienenden Element (41, 19) und einem waagerechten, parallel zu einer Linie, die die Mitte der beiden Diapositive verbindet, vor dem Element (41, 19) verlaufenden Spalt (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es einen zwischen dem Spalt (14) und dem als Objektiv dienenden Element (41, 19) stehenden Schirm (44) besitzt, mit dem jede einzelne Hälfte (41a, 41b; 19a, 19b) des Elements (41, 19), die jeweils dem linken und rechten Diapositiv entsprechen, abwechselnd nacheinander verdeckt werden kann.