DE492938C

DE492938C - Method for producing projection images for oblique projection, especially for stage purposes

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Publication number: DE492938C
Application number: DEK97616D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-12-05
Filing date: 1926-01-27
Publication date: 1930-03-04

Description

Verfahren zum Herstellen von Projektionsbildern für Schrägprojektion, besonders für Bühnenzwecke Besonders bei Bühnen hat die Projektion von Bildern, z. B. an Stelle der gemalten Prospekte, mit großen Schwierigkeiten zu kämpfen. Abgesehen vom Mangel an entsprechend freiem Raum im allgemeinen, verlangt schon die Forderung, daß bei durchscheinender Projektion das direkte Licht der Projektionslampe nicht störe und bei auffallender Projektion nicht vor der Projektionsfläche befindliche Gegenstände im Projektionslichtkegel Schatten werfen, in der Regel eine Aufstellung des Projektionsapparates, die einen beträchtlichen Winkel zwischen der Verbindungslinie vom Projektionszentrum (Projektionsobjektiv) zur Mitte der Projektionsfläche und der Senkrechten vom Projektionszentrum zur Projektionsfläche bedingt. Und= ungefähr die gleiche Neigung des Projektionsapparates gegen diese Senkrechte erfordert aber gerade diese Art von Projektionen, die ohne dies nie lichtstark genug sein kann, um eine möglichst günstige und gleichmäßige Ausnutzung des Lichtkegels der Projektionslampe und eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Lichtes auf der Projektionsfläche zu ergeben. Bei diesem Neigungswinkel würde aber ein in der üblichen Weise -hergestelltes Projektionsbild selbst bei bester Optik starke Verzerrungen auf dem Projektionsschirm liefern, die eine Verwendung der Projektion unter solchen Verhältnissen vollständig ausschließen würde.Method for producing projection images for oblique projection, especially for stage purposes Especially on stages, the projection of images, z. B. instead of the painted brochures, to struggle with great difficulties. Apart from that the lack of corresponding free space in general, already requires the requirement, that with a translucent projection the direct light of the projection lamp does not interfere and not in front of the projection surface when the projection is conspicuous Objects cast shadows in the projection light cone, usually a setup of the projection apparatus which have a considerable angle between the connecting line from the projection center (projection lens) to the center of the projection surface and the perpendicular from the projection center to the projection surface. And = approximately but requires the same inclination of the projection apparatus against this perpendicular just this kind of projections, which can never be bright enough without this, the most favorable and uniform utilization of the light cone of the projection lamp and the most uniform possible distribution of the light on the projection surface to surrender. At this angle of inclination, however, would be produced in the usual way Projection image, even with the best optics, strong distortions on the projection screen that fully utilize the projection under such circumstances would rule out.

Die bisher für schräge Projektion vorgeschlagenen Mittel zur Vermeidung von Verzerrungen u. dgl. würden für eine Projektion unter den ob@enerwä.hnten Anforderungen nicht genügen. - So wäre bei der Parallelstellung von Bildfläche und Projektionsfläche - abgesehen von sonstigen Mängeln -einerseits der Strahlengang durch Kondensator und Objektiv und seine Verteilung auf der Projektionsfläche entgegen der oben aufgestellten Forderung sehr ungünstig, andererseits aber würde bei der Aufnahme des Entwurfs für das zu projizierende Bild, noch mehr aber bei der Projektion desselben, die nur mit einem besonders lichtstarken und daher verhältnismäßig wenig korrigierten Weitwinkelobjektiv mit möglichst großer Blende erfolgen kann, die Schärfe der Abbildung zu wünschen übriglassen, da gerade den vom Objektiv entferntesten Bildstellen auch die entferntesten Stellen des projizierten Bildes (bzw. des Entwurfs) entsprechen würden, entgegen den Forderungen der Linsengesetze. Ähnliches gilt für eine Projektion, bei der die Diapositivebene, dem Verzerrungswinkel entsprechend, gegen die Objektivebene geneigt ist (sei es bei der Aufnahme, sei es bei der Projektion). Ebensowenig würde es im allgemeinen genügen, das Projektionsbild lediglich unter Berücksichtigung des Neigungswinkels zur Projektionsfläche (Schirm, Rundhorizont o. dgl.), unter dem die Projektion erfolgen soll, nach einem beliebigen Entwurf o. dgl. herzustellen, indem man denselben zum Aufnahmeapparat unter einem Winkel anordnet, der vom Winkel bei der Projektion und vom Aufnahmeobjektiv abhängt, und dann das Bild so einstellt, daß es hernach bei der Projektion die gewünschte Größe ergibt, wie dies z. B. für die Projektion von Reklamen o. dgl. auf den Vorhang in Theatern vom Zuschauerraum aus während der Pausen oder in Kinos vorgeschlagen worden ist. Denn ein solches Verfahren kann bestenfalls in einfachen Fällen, um die es sich hier nur handelt (verhältnismäßig große Entfernung des Projektionsapparates im Saale vom Theatervorhang und kleine Bildwinkel, ferner auch verhältnismäßig kleine Neigungswinkel, ebene Projektionsfläche, kleines Projektionsausmaß usw.) ein bescheidenen Anforderungen entsprechendes Ergebnis haben, es muß aber in allen schwierigen Fällen ganz versage=t, wie sie bei der Bühnenprojektion die Regel sind (z. B. kleine Entfernungen, große Bildwinkel, große Neigungswinkel, großes Projektionsausmaß und erst gar Rund- oder Kuppel-Horizonte als Projektionsfläche usw.). Dies ist offenbar der Hauptgrund, warum sich bisher die sonst so verlockende Projektion von billigen und leicht auswechselbaren Projektionsbildern statt der teueren und schwerfälligen ,gemalten Bühnenprospekte, die überdies noch eine ganze Reihe neuer künstlerischer und technischer Möglichkeiten zuließe, beim Theater noch nicht durchsetzen konnte.The means of avoidance proposed so far for oblique projection of distortions and the like would be required for a projection under the above-mentioned requirements not enough. - This is how it would be with the parallel positioning of the picture surface and the projection surface - Apart from other defects - on the one hand the beam path through the condenser and lens and its distribution on the projection surface contrary to the above The requirement is very unfavorable, but on the other hand, the draft would be accepted for the image to be projected, but even more so when projecting the same, the only with a particularly bright and therefore relatively little corrected Wide-angle lens can be made with the largest possible aperture, the sharpness of the image leave a lot to be desired, as it also applies to the image areas furthest away from the lens correspond to the most distant parts of the projected image (or design) would, contrary to the requirements of the lens laws. The same applies to a projection where the Slide plane, corresponding to the angle of distortion, is inclined to the plane of the lens (be it when recording or when projecting). In general, it would also not suffice to merely underneath the projection image Consideration of the angle of inclination to the projection surface (screen, circular horizon o. The like.), under which the projection is to take place, according to any design o. The like. By the same to the receiving apparatus at an angle arranged, which depends on the angle at the projection and the taking lens, and then adjusts the image so that it is the desired size afterwards when projecting results, as z. B. for the projection of advertisements o. The like. On the curtain in Theaters have been suggested from the auditorium during breaks or in cinemas is. Because such a procedure can at best in simple cases to which it it is only a matter here (relatively large distance from the projection apparatus in the hall from the theater curtain and small angles of view, and also relatively small ones Angle of inclination, flat projection surface, small projection size, etc.) a modest one Have a corresponding result according to the requirements, but it must in all difficult cases completely fails, as is the rule in stage projection (e.g. small distances, large angles of view, large angles of inclination, large projection dimensions and even more circular or dome horizons as a projection surface, etc.). This is apparently the main reason why so far the otherwise so tempting projection of cheap and easily replaceable Projection images instead of the expensive and cumbersome, painted stage brochures, which also offers a whole range of new artistic and technical possibilities admit, has not yet been able to prevail at the theater.

Gegenstand der Erfindung ist es, die Projektionsbilder auch für eine Projektion unter derartig erschwerenden Umständen im Wege eines einfachen, zwangläufig richtigen Verfahrens so herzustellen, daß sie eine einwandfreie Projektion ergeben. Dieses Verfahren besteht darin, daß das zweckmäßig senkrecht zur optischen Achse des Kondensors und Objektivs des Projektionsapparates stehende, zu projizierende Bild nicht nur unter Berücksichtigung des Neigungswinkels zur Projektionsfläche, sondern zwangläufig (mit genügender Annäherung) auch unter den gleichen sonstigen geometrischen und optischen Verhältnissen nach einem entsprechenden Entwurf aufgenommen wird, unter denen es hernach auf die Projektionsfläche projiziert werden soll, also insbesondere darin, daß die Aufnahme des Projektionsbildes (Entwurf) bei möglichst genau der gleichen Stellung desselben zum optischen Zentrum erfolgt wie später seine Projektion.The object of the invention is the projection images for a Projection under such aggravating circumstances by way of a simple, inevitable correct procedure so that they give a perfect projection. This method consists in that the expediently perpendicular to the optical axis of the condenser and lens of the projection apparatus to be projected Image not only taking into account the angle of inclination to the projection surface, but inevitably (with sufficient approximation) also under the same others geometrical and optical conditions according to a corresponding draft under which it is to be projected onto the projection surface afterwards, that is in particular, that the inclusion of the projection image (draft) at as possible in exactly the same position to the optical center as his later Projection.

Es wird daher nicht nur das Bild für die Projektion unter dem gleichen Winkel zum Entwurf aufgenommen, unter dem es hernach zur Projektionsfläche projiziert wird, sondern es wird auch zwangläufig zweckmäßig in einer entsprechenden Maßskizze auf Grund der gegebenen Projektionsdaten entweder bei einem entsprechenden Entwurf von gegebener Größe die jeweils notwendige Brennweite des Objektivs für die Aufnahme oder bei gegebenem Aufnahmeobjektiv die jeweils notwendige Größe des Entwurfs festgelegt und zugleich auch die Stellung des Entwurfs und der Bildebene (Mattscheibe) zum optischen Zentrum für die Aufnahme.It is therefore not just the image for projection under the same Angle added to the design, at which it will then project to the projection surface but it will inevitably be useful in a corresponding dimensional sketch on the basis of the given projection data either with a corresponding design of a given size the necessary focal length of the lens for the recording or, given the taking lens, the size of the design required in each case and at the same time the position of the draft and the image plane (focusing screen) on the optical center for recording.

Die zu diesem Zwecke erforderlichen Maßnahmen seien an Hand eines Ausführungsbeispieles dargelegt.The measures required for this purpose are based on one Embodiment set forth.

In der Skizze nach Abb. i ist 0 das Objektiv des Projektionsapparates und P die Projektionsfläche für den Fall, daß der Projektionsapparat, wie dies auf der Bühne die Regel ist, ziemlich hoch über dem Boden und verhältnismäßig nahe der Projektionsfläche zur Aufstellung kommen soll. Natürlich gilt sinngemäß dasselbe auch für jeden anderen durch die Verhältnisse gegebenen Aufstellungsort des Projektionsapparates, gleichgültig, ob die Projektion in der Draufsicht oder in der Durchsicht. erfolgt. Dieser Skizze wird der Winkel a entnommen, den die nach dem oberen und unteren Rand des Schirmes gehenden Strahlen 0-P1 und 0-P. vom Objektiv zur Projektionsfläche miteinander einschließen, und der Winkel 13, den die izi bezug auf gleichmäßige Helligkeit des Bildes möglichst günstig gestellte optische Achse U" 0_ mit der Horizontalen H1, H2 bildet.In the sketch according to Fig. I, 0 is the lens of the projection apparatus and P is the projection area in the event that the projection apparatus, like this, on the stage is usually quite high above the ground and relatively close to the stage Projection surface is to be set up. Of course, the same applies analogously also for any other place of installation of the projection apparatus given by the circumstances, regardless of whether the projection is viewed from above or viewed through. he follows. From this sketch the angle a is taken, which the one after the top and bottom edge rays 0-P1 and 0-P going through the screen. from the lens to the projection surface include each other, and the angle 13 that the izi with respect to uniform Brightness of the image as favorably placed optical axis U "0_ with the horizontal H1, H2 forms.

In derselben Skizze oder zweckmäßig in einer zweiten (Abb. 2), in der die Winkel a und ß eingetragen worden sind, wird nun in i beliebigem Maßstab auf der optischen Achse 01, 0z die Strecke 0-B als Bildweite -im allgemeinen mit genügender Annäherung gleich der Brennweite des verwendeten Proj ektionsobj ektivs - aufgetragen (ganz genau wäre die Strecke 0-B gleich der »Gegenstandsweite« des Projektionsbildes bei der Projektion). Hierauf wird, falls die Entwurfgröße gegeben ist, die Spur E1, E2 des Entwurfs auf der durch die optische Achse gehenden Vertikalebene in entsprechendem Maßstab senkrecht zwischen die Schenkel des Winkels a eingezeichnet. In der Ebene Bi, B@ erfolgt dann eine der Güte des verwendeten Objektivs entsprechend scharfe Abbildung des Endwurfs E für ein Objektiv mit der Brennweite 0-F, die sich aus der Skizze in bekannter Weise konstruktiv oder einfach nach der Linsenformel ergibt. Das Aufnahmeobjektiv kann natürlich zur Erzielung möglichst großer Schärfe noch entsprechend abgeblendet werden, wodurch nur die Aufnahmezeit vergrößert wird. So sind die Bedingungen für eine richtige Aufnahme des Entwurfs zwanglätifig festgelegt: der Aufstellungsort der Aufnahmekamera gegenüber dem Entwurf, <lie Neigung der Kamera (Windel ß), falls wegen der Schärfe erwünscht, die Neigung der Bildebene (Mattscheibe) (Winkel y), die Brennweite des Objektivs 0-F USW. Falls das Aufnahmeobjektiv, d. h. dessen Brennweite 0-F, geg:ben ist, wird diese auf der optischen Achse aufgetragen und wie oben konstruktiv oder aus der Linsenformel die Entfernung 0-E .des Entwurfs für die Bildweite 0-B bestimmt. Die durch E gehende Vertikalebene Ei, EZ zwischen den Schenkeln des Winkels a ergibt dann die notwendige Größe des Entwurfs, dessen Aufstellungsart usw. Selbstverständlich kann auch unter Wahrung der wesentlichen Bedingungen eine andere Form des Aufnahmeapparates, z. B. eine Reflexkamera mit horizontaler Bildebene zum leichteren Zeichnen o. dgl., verwendet werden.In the same sketch or appropriately in a second one (Fig. 2), in which the angles α and β have been entered, the distance 0-B is now generally sufficient on the optical axis 01, 0z in any scale on the optical axis 01, 0z Approximation equal to the focal length of the projection lens used - applied (the distance 0-B would be exactly the same as the "object distance" of the projection image during projection). Then, if the design size is given, the track E1, E2 of the design on the vertical plane passing through the optical axis is drawn in a corresponding scale perpendicularly between the legs of the angle a. In the plane Bi, B @ there is then a sharp image of the final project E for an objective with the focal length 0-F corresponding to the quality of the objective used, which results from the sketch in a known manner constructively or simply according to the lens formula. The taking lens can of course be dimmed down to achieve the greatest possible sharpness, which only increases the exposure time. The conditions for a correct recording of the draft are inevitably determined: the installation location of the recording camera in relation to the draft, the inclination of the camera (diaper ß), if desired because of the sharpness, the inclination of the image plane (focusing screen) (angle y), the Focal length of the lens 0-F etc. If the taking lens, ie its focal length 0-F, is given, this is plotted on the optical axis and the distance 0-E of the design for the image distance 0-B is determined constructively or from the lens formula. The vertical plane Ei, EZ going through E between the legs of the angle a then gives the necessary size of the design, its type of installation, etc. B. a reflex camera with a horizontal image plane for easier drawing o. The like. Can be used.

Findet nun die Projektion in der oben gegebenen Aufstellung, also vor allem mit demselben Neigungmvinkel der optischen Achse und einem guten Weitwinkelobjektiv mit der Brennweite 0-B statt, so erhält man ein vollkommen dem Entwurf entsprechendes, verzerrungsfreies und in allen Punkten hinreichend scharfes Bild - auf der Projektionsfläche.Now find the projection in the list given above, that is especially with the same angle of inclination of the optical axis and a good wide-angle lens with the focal length 0-B instead, one obtains a completely corresponding design, Distortion-free and sufficiently sharp image in all points - on the projection surface.

Nun gilt aber als oberste Forderung für die in Frage stehende Projektion eine genügende Berücksichtigung der anzuwendenden Lichtstärke. Dieser zuliebe müssen unter Umständen auch sonst wertvolle optische Eigenschaften der Projektionsoptik geopfert werden. Um nun auch den etwa hieraus sich ergebenden Übelständen, wie Unschärfe und Verzeichnung des projizierten Bildes, gegebenenfalls zu begegnen, ist im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung auch vorgesehen, die Bildfläche B, B, nicht eben, sondern entsprechend gekrümmt, etwa in der Form einer Kalotte, Schale o. dgl. B,.', B,', auszu-bilden, wie es im besonderen schon für das Suttonsche Panoramaobjektiv vorgeschlagen worden ist, so daß auch die Randpartien der Bildfläche mit genügender .Xnnäherung gleiche Abstände vom Objektiv haben und somit, auch bei Verwendung eines zur Erzielung der notwendigen Lichtstärke weniger korrigierten Objektivs, noch ein genügend scharfes und richtiges Bild auf der Projektionsfläche erhalten wird. Ist die Projektionsfläche nicht eben, sondern gekrümmt, wie z. B. ein Rundhorizont einer Bühne, so muß auch der Entwurf für die Aufnahme den Maßverhältnissen entsprechend gekrümmt werden.However, the most important requirement for the projection in question is sufficient consideration of the luminous intensity to be used. For the sake of this, otherwise valuable optical properties of the projection optics may have to be sacrificed. In order to counteract any inconveniences that may arise from this, such as blurring and distortion of the projected image, the method according to the invention also provides for the image surface B, B, not flat, but correspondingly curved, for example in shape a dome, shell or the like B ,. ', B,', as it has already been proposed in particular for the Sutton panorama lens, so that the edge parts of the image surface also have the same distances from the lens with sufficient approximation and thus, even when using an objective that is less corrected to achieve the necessary light intensity, a sufficiently sharp and correct image is still obtained on the projection surface. If the projection surface is not flat, but curved, such as B. a circular horizon of a stage, the design for the recording must be curved according to the dimensions.

Handelt es sich um einfachere Bilder o. dgl., so braucht nicht für jedes derselben ein Entwurf angefertigt und dieser aufgenommen zu werden, sondern es genügt die Aufnahme eines einfachen Rasters nach dein oben geschilderten Verfahren, nach dem dann unmittelbar die Projektionsbilder hergestellt werden können.If it is a question of simpler pictures or the like, then there is no need for each of them a draft made and this to be taken up, but it is sufficient to record a simple grid according to the procedure outlined above, after which the projection images can then be produced immediately.

Das Projektionsbild kann in der angegebenen Weise auch aufgenommen werden, indem man an die Stelle des Entwurfs, Bildes o. dgl. eine weiße Fläche setzt und auf diese in bekannter Weise ein Bild o. dgl. episkopisch oder ein Diapositiv oder Negativ diaskopisch entsprechend projiziert.The projection image can also be recorded in the specified manner by putting a white surface in the place of the design, picture or the like and in this way, in a known manner, a picture or the like episcopically or a slide or projected negative diascopically accordingly.

Schließlich kann das Projektionsbild auch hergestellt werden, indem man ein gewöhnliches Bild, Diapositiv oder Negativ (z. B. eines zu projizierenden- Prospektes) von einem geeigneten, keinerlei Verzerrung o. dgl. ergebenden Standpunkt aus unmittelbar auf die Projektionsfläche P projiziert und dieses projizierte Bild vom festgelegten Standpunkte des Projektionsapparates 0 (Abb. r) mit dem Aufnahmeapparat für das Projektionsbild aufnimmt.Finally, the projection image can also be produced by an ordinary picture, slide or negative (e.g. one to be projected Prospectus) from a suitable, no distortion or similar point of view projected from directly onto the projection surface P and this projected image from the fixed position of the projection apparatus 0 (Fig. r) with the recording apparatus for the projected image.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for producing projection images for oblique projection, especially for stage purposes where the image to be projected recorded distorted taking into account the angle of inclination to the projection surface is, characterized in that the inclusion of the substantially perpendicular to optical axis standing projection image (negative) according to the corresponding design not only takes place at the same angle of inclination at which it is subsequently applied to the Projection surface is to be projected, but inevitably also under about the same geometric relationships of the design with regard to its dimensions and its position in relation to the optical center, as it is afterwards the projection surface to the Pro = jektionszentrum has, and with such a determined focal length of the taking lens or size of the design; that the projection image (negative) when recording as possible has exactly the same position to the optical center as afterwards (the slide) when projecting.

2. The method according to claim i, characterized in that that, if the projection surface - such. B. a stage horizon - is curved, the design is also curved according to the proportions.

3. Procedure according to Claim i, characterized in that an ordinary picture, slide or negative (e.g. of a prospectus to be projected) from a suitable one, no distortion o. 3g1. resulting point of view projected directly onto the projection surface and this projected image from the specified installation location of the projection apparatus off for the projected image. q .. The method according to claim i, characterized indicated that if it is to achieve a sharp and correct image it is necessary to use a recording surface that corresponds to the optical curvature of field is correspondingly curved: