DE521242C

DE521242C - Verfahren zur Erzeugung stereoskopischer Wandelbilder

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Publication number: DE521242C
Application number: DEA59724D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-06-11
Filing date: 1929-06-11
Publication date: 1931-03-23

Description

Es sind bereits Verfahren zur Erzeugung stereoskopischer Wandelbilder bekannt, die Neutralisationslicht verwenden, um einen unerwünschten Lichtbildeindruck in den Augen der, Beschauer zu zerstören, so daß jedes rechte und linke Auge nur die zugehörigen Bildeindrücke aufnimmt. Gegenstand der Erfindung bedeutet eine Verbesserung dieser Verfahren, die darin besteht, daß das Neutralisations- oder Löschlicht auf den Projektionsschirm geworfen wird und dadurch den vor den Augen des Zuschauers getragenen Reflektor in Fortfall bringt.

Die Verfahren gründen sich auf folgende bekannte Erscheinungen.

1. Befinden sich die beiden Augen des Menschen in verschiedenen Adaptationszuständen, so sind die Empfindungszeiten, d.h. die Zeiten, nach deren Ablauf die Licntprojektion wahrgenommen wird, für die beiden Augen verschieden lang.

2. Eine helle Lichtprojektion wird von jedem Auge nach einer kürzeren Empfindungszeit wahrgenommen als eine weniger helle.

3. Eine homogene Aufhellung des einen Auges ist ohne Einfluß auf die Bildwahrnehmung im anderen Auge.

4. Erfolgt die Bildwahrnehmung in dem einen Auge stets während des Heringschen Dunkelintervalls zwischen den Lichteindrükken der Neutralisationslichtprojektionen, so tritt ein Flauwerden der Bildeindrücke nicht auf.

Einrichtungen zur Ausübung sowie Schaubilder zur Erläuterung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens sind in der Zeichnung dargestellt.

Fig. ι zeigt die Oberansicht eines zu verwendenden stereoskopischen Projektionsapparats,

Fig. 2 die Seitenansicht und

Fig. 3 die Vorderansicht.

Fig. 4 zeigt ein Stück von einem stereoskopischen Filmband.

Fig. 5 zeigt einen Zuschauerraum von oben gesehen und

Fig. 6 denselben von hinten gesehen.

Fig. 7 zeigt die Anordnung von seitlichen Adaptatoren mit Rücksicht auf die monokularen Sehfelder der beiden Augen des Zuschauers.

Fig. 8 ist ein Schaubild der theoretischen und

Fig. 9 ein Schaubild der wirklichen Reihenfolge und Zeitdauer der zur Verwendung kommenden Lichtstrahlprojektionen auf den Schirm und ihrer Eindrücke in den beiden Augen.

. Ein von einer (nicht gezeichneten) Projektionslampe kommender und durch eine Kondenserlinse 1 gesammelter Lichtstrahl 2 fällt in bekannter Weise auf ein im Fenster 3 der Filmführung 4 befindliches Filmband 5. Das Filmband 5, das in bekannter Weise durch ein Maltesergetriebe 6, 7 mit der üblichen Bildwechselzahl von 16 bis 24 Per ./Sek.. ruckweise am Fenster 3 vorbeigezogen wird.

enthält zwei nebeneinanderliegende und der besseren Raumausnutzung wegen auf die Seitenkante gestellte Einzelbilder S;, Sr- Von den Einzelbildern % Sr, die zusammen die Fläche eines Normalfilmbildes einnehmen, ist das eine die linksäugige und das andere die rechtsäugige Ansicht von einer im gleichen Zeitpunkt aufgenommenen Szene. Beim Passieren der links- und rechtsäugigen Bilder Si, Sr wird ίο der Lichtstrahl 2 in zwei Einzelstrahlen 2/, 2_r getrennt, von denen jeder durch ein eigenes Spiegel· oder Prismensystem S;, % io/ bzw. S_r, g_r, ίο, und einen Linsensatz n_fo n> so auf einen gemeinsamen Projektionsschirm 12 (Fig. 5) geworfen wird, daß die linksäugige Abbildung eines weit entfernten Gegenstandes, z. B. des Mondes 1% um den Augenabstand von ungefähr 6 cm links von der rechtsäugigen Abbildung desselben Gegenstandes 13,· auf den Schirm 12 zu liegen kommt. Außerdem wird noch ein dritter, von der Projektionslampe kommender und durch eine Kondenserlinse 1S gesammelter Lichtstrahl 2„ durch ein Spiegel- oder Prismensystem 8„, 9«, io_n und einen Linsensatz 11,, so auf den Schirm geworfen, daß er dort dieselbe Fläche bedeckt, die die Lichtstrahlen 2;, 2_r einnehmen, was durch die Form des Fensters 16 der Blende 17 gewährleistet wird. Eine um die Achse 23 rotierende Flügelblende 18, die mittels Kettenräder 20, 21 und Kette 22 angetrieben wird, unterbricht in üblicher Weise die drei Lichtstrahlen 2;, 2_r, 2„ sowohl bei Bildwechsel als auch bei stehendem Filmbild, letzteres, um das Flimmern der Bilder zu vermeiden. Ferner werden die drei Lichtstrahlen 2[, 2_r, 2_n noch durch eine auf der Welle 23 verkeilte Trommelblende 19 unterbrochen. Die Trommelblende 19, die unabhängig von dem Maltesergetriebe durch einen Motor 24 in Rotation versetzt werden kann, besitzt drei Reihen von Öffnungen 19^ 19,-, ig_n, die die drei Lichtstrählen 21, 2_r, 2„ in einer später zu erklärenden Reihenfolge Und Zeitdauer freigeben.

Im Zuschauerraum (Fig. 5 und 6) sind links und rechts von den Zuschauerplätzen 32_a, 32z,, 32_C eine Reihe von Adaptatoren 2 Sia ■ ■ ■ 2 Stc, 2 5„... 2 Src angebracht. Diese Adaptatoren sind Quellen für sichtbares oder unsichtbares Licht oder für sonstige Ätherschwingungen, die einen Einfluß auf die Länge der Empfindungszeit für das Auge haben. Im folgenden soll des besseren Verständnisses wegen nur von solchen Adaptatoren die Rede sein, die sichtbares Licht aussenden. In der Praxis dagegen ist unsichtbares Licht (infrarot, ultraviolett) vorzuziehen, das einen gleichen Einfluß auf die Empfindungszeit des Auges hat. Die Adaptatoren sind im Zuschauerraum so angebracht und so mit Blenden 30;, 3o_r (Fig. 7) 'versehen, daß die linken Lichtquellen 2 Si nur auf das linke Auge 27/ und die rechten Lichtquellen 25,. nur auf das rechte Auge 27,- einwirken können. Nämlieh der Nasenrücken 28 teilt das gesamte Gesichtsfeld 29 in ein linkes und ein rechtes monokulares Gesichtsfeld 29; bzw. 29,. ein. Da die Erfahrung zeigt, daß der Zuschauer die Vorgänge auf der Filmleinwand nur mit den Augen verfolgt, den Kopf aber nicht mitbewegt, so kann ein großer Winkelraum a bzw. β der monokularen Gesichtsfelder von den Lichtstrahlen 261, z6_r ausgefüllt werden. Zuschauer auf den vordersten Plätzen und solche, bei denen die monokularen Gesichtsfelder mangelhaft ausgebildet sind, können diese durch Aufsetzen eines künstlichen Nasenrückens 31 aus Papier usw. genügend vergrößern.

Die Aufgabe der Adaptatoren besteht darin, die beiden Augen des Zuschauers während dk der Dauer der Vorführung in zwei verschie- ™ dene Adaptationszustände zu versetzen. Senden, wie es im folgenden angenommen wird, dauernd die rechten Adaptatoren rotes und die linken grünes Licht aus, so wird das rechte Auge gegen rotes und das linke gegen grünes Licht abgestumpft, d.h. wird auf den Projektionsschirm ein roter Lichtstrahl geworfen, so wird dieser von dem rot adaptierten rechten Auge später als vom grün adaptierten linken Auge gesehen, und umgekehrt wird ein grüner Lichtstrahl vom grün adaptierten linken Auge später als von dem rot adaptierten rechten Auge gesehen. Ein hellerer Lichtstrahl hat entsprechend kürzere Empfindungszeiten.

Im folgenden ist die Annahme gemacht, daß ein auf den Schirm projizierter lichtschwacher roter Lichtstrahl nach Ablauf von ■ zwei Zeiteinheiten (Empfindungszeit) vom grün .adaptierten, linken und nach sechs Zeiteinheiten vom rot adaptierten, rechten Auge gesehen, ein auf den Schirm projizierter lichtstarker roter Lichtstrahl dagegen vom grün adaptierten, linken Auge nach einer Zeiteinheit und vom rot adaptierten, rechten Auge nach drei Zeiteinheiten gesehen wird. Umgekehrt beträgt für einen lichtschwachen grü- no nen Lichtstrahl die Empfindungszeit zwischen seiner Projektion auf den Schirm und der Wahrnehmung vom rot adaptierten, rechten Auge zwei und vom grün adaptierten, linken Auge sechs Zeiteinheiten und für einen lichtstarken grünen Lichtstrahl für die beiden Augen eine bzw. drei Zeiteinheiten.

Färbt man jetzt den Lichtstrahl zi rot, den Lichtstrahl 2, grün und den lichtstärkeren Neutralisationslichtstrahl abwechselnd grün und. rot, in einer später zu erläuternden Art, so sind die Zeitdauer und Reihenfolge der durch

ird gesehen: <

wird

die Trommelblende 19 bedingten Projektionszeiten der drei Lichtstrahlen 2/, i_r, 2« nach folgendem Schema zu wählen (Fig. 8):

Zeit ο-1 : Projektion eines roten, linksäugigen Bildes,

.j , f vom linken Auge in Zeit 2-3, wird gesehen: { _{vom rechten Auge} _inZat6_°_r>

Zeit ι - 2 : Projektion eines grünen Neutralisationslichtes,

. , , ί vom rechten Auge in Zeit 2-3, wird gesehen: { _{vom linken Aug}* _inZeit4j_;

Zeit 2-3 : Projektion eines grünen,rechtsäugigen Bildes,

., r f vom rechten Auge in Zeit 4-5, wird gesehen: | _{yom linken Aug}| _{in Zeit8}__9;

Zeit 3-4: Projektion eines roten Neutralisationslichtes,

vom linken Auge in Zeit 4 - 5, vom rechten Auge in Zeit 6-7; usw.

Die nach diesem Verfahren erzeugten Vorgänge in den beiden Augen und ihre Wahrnehmungen im Bewußtsein sind folgende.

Z. B. in der Zeit 6-7 sieht das linke Auge das in der Zeit 4-5 projizierte linksäugige Bild, und im rechten Auge wird der Eindruck des in der Zeit 0-1 projizierten linksäugigen Bildes durch die gleichzeitig entstehenden Eindrücke des in der Zeit 3-4 projizierten roten und des in der Zeit 5-6 projizierten grünen Neutralisationslichtes zerstört.

In der Zeit 7-8 herrscht in beiden Augen theoretisch Dunkelheit; das Bewußtsein empfindet aber ein Andauern der Eindrücke der Zeit 6-7, die wahrscheinlich noch durch das erste Heringsche Nachbild verstärkt werden. ' 40 In der Zeit 8-9 sieht das rechte Auge das in der Zeit 6-7 projizierte rechtsäugige Bild, und im linken Auge wird der Eindruck des in der Zeit 2-3 projizierten rechtsäugigen Bildes durch die gleichzeitig entstehenden Eindrücke des in der Zeit 5-6 projizierten grünen und des in der Zeit 7-8 projizierten roten Neutralisationslichtes zerstört.

In der Zeit 9-10 herrscht in beiden Augen wieder Dunkelheit; das Bewußtsein empfindet aber ein Andauern der Eindrücke der Zeit 8-9, die wahrscheinlich auch hier durch das erste Heringsche Nachbild verstärkt werden, usw. Es ist im vorigen stillschweigend die Annahme gemacht worden, daß auch bei dem im obigen Schema angegebenen Zusammenwirken der vier periodischen Lichtstrahlen deren Empfindungszeiten zwei bzw. sechs oder eine bzw. drei Zeiteinheiten betragen, was nicht der Fall ist. In Wirklichkeit wird z. B. das im Zeitpunkt 4-5 projizierte linksäugige Bild im rechten Auge schon im Zeitpunkt 6-7 durch das im Zeitpunkt 5-6 projizierte Neutralisationslicht ausgelöscht, und ebenso wird das im Zeitpunkt 6-7 projizierte rechtsäugige Bild im linken Auge schon im Zeitpunkt &-g durch das im Zeitpunkt 7-8 projizierte Neutralisationslicht zerstört, denn ein starker Lichteindruck beschleunigt die Auslösung eines im gleichen Auge schon vorhandenen latenten, lichtschwachen Eindruckes. Weiter ist angenommen worden, daß die Projektions zeiten der Lichtstrahlen 2/, 2_r, 2„ untereinander gleich sind, und daß ihre Zeitdauer ebenso lang ist, wie der durch sie im Auge erzeugte Lichteindruck dauern soll, was beides nicht der Fall zu sein braucht (Fig. 9).

Durch das Verfahren ist also erzielt, das stets das eine Auge einen Bildeindruck erhält, während das andere Auge in der gleichen Zeit durch ein homogenes Neutralisationslicht aufgehellt wird, und somit nach Prof. Ewald Hering (Grundzüge der Lehre vom Lichtsinn, S. 256, Z. 16-19) an einer Beteiligung am Inhalt des binokularen Sehfeldes ausgeschlossen ist.

Läßt man ferner das Wahrnehmen der Bildeindrücke in den Augen immer in dem Heringschen Dunkelintervall geschehen, das dem primären Lichteindruck einer Neutralisationslichtprojektion folgt, so ist ein Flauwerden, d.h. eine unliebsame Aufhellung der dunklen Stellen der Lichtbilder nicht zu befürchten.

Bei dem Verfahren nimmt der Zuschauer — gleiche oder nahezu gleiche Adaptationsfähigkeit beider Augen vorausgesetzt — zwangsläufig durch sein linkes Auge nur die linksäugigen und durch sein rechtes Auge nur die rechtsäugigen Abbildungen eines Gegenstandes auf. Da er den Gegenstand da zu sehen glaubt, wo sich seine Augenachsen kreuzen, so sieht er die Gegenstände, deren linksäugige Abbildung 141 auf dem Schirm 12 rechts von der rechtsäugigen Abbildung 14,· liegt, zwischen sich und dem Schirm, Gegenstände, deren links- und rechtsäugige Abbildung zusammenfallen, in Schirmabstand und Gegenstände, deren linksäugige Abbildung links von der rechtsäugigen liegt, hinter dem Schirm liegen; liegt im Grenzfall die linksäugige Abbildung 13/ um den Augenabstand von ungefähr 6 cm links von der rechtsäugigen Abbildung 13_r, so stellen sich die Augenachsen des Zuschauers parallel, und er sieht den Gegenstand in sehr weiter Entfernung liegen, d.h. die Wandelbilder machen auf den Zuschauer einen räumlichen Eindruck.

Sind die links- und rechtsäugigen Bilder in verschiedenen Farben gehalten, so werden sie durch das Bewußtsein in der Farbe empfunden, die ihnen gemäß des Ostwaldschen Farbenkreises zukommt; bei Anwendung von

Gegenfarben ist der endgültige Farbeindruck weiß. Die Farben der Adaptatoren sind möglichst in starkem Kontrast zu halten, z. B. als reine Gegenfarben (Rot bzw. Grün, Gelb bzw. Blau usw.) oder als Endfarben im Spektrum. Letztere haben den Vorteil, daß ihre Wirksamkeit durch das anschließende Infrarot bzw. Ultraviolett verstärkt werden kann, ohne daß ihre sichtbare Helligkeit zunimmt, ίο was als störend empfunden werden könnte. Bei guter Wirksamkeit der Adaptatoren können sogar die Filmbilder in einer und derselben Mischfarbe erscheinen, z. B. in weißer Farbe. Die Neutralisationslichter müssen aber mit Rücksicht auf die Wirkung der Adaptatoren gewählt werden, und zwar muß z. B. bei rot adaptiertem, rechtem Auge das linksäugige Bild in diesem Auge durch ein grünes Neutralisationslicht ausgelöscht werden, und umgekehrt. Allerdings lassen gewisse Eigenschaften des Auges ein geringes Abweichen von der Regel zu, da das Auge im vorkritischen Stadium andere Empfindungszeiten für eine und dieselbe Farbe zeigt als im nachkritischen Stadium.

Die Färbung der Lichtbilder und der Neutralisationslichter kann durch Farbenfilter geschehen, die in den Strahlengang der betreffenden Lichtstrahlen 2/, 2_r, I_n gebracht werden, z.B. indem man die Öffnungen 1% 19,·, ι g_n durch farbige Gläser oder Gelatinen verschließt. Da die Farbenfilter aber unnötig Licht absorbieren, ist es empfehlenswerter, den aus dem Lampengehäuse kommenden Lichtstrahl 2 durch Prismen in die Einzelfarben zu zerlegen und durch zwei Zylinderlinsen die Farbengruppen zu sammeln, die man für die Strahlen 2,1, 2_r, 2« verwenden will. Da die Vorrichtungen hierfür bekannt sind, so braucht darauf nicht näher eingegangen zu werden. Es ist aber empfehlenswert, die beiden verschiedenfarbigen Neutralisationsstrahlen durch zwei Spiegelsysteme 8„, 9«, 1 o„ und zwei Linsensätze u„ zu projizieren und durch zwei Reihen von Öffnungen ig„ freizugeben oder zu unterbrechen.

Die Farben der Adaptatoren werden in gleicher Weise erhalten. Als Lichtquellen 252, 25,· (Fig. 7) dafür kommen elektrische Leuchtröhren, z. B. Neon- oder Quecksilberdampfröhren, in Betracht, oder man bringt an beiden Seiten des Zuschauerraumes Spiegel an, die die Strahlen von Scheinwerfern unter den erforderlichen Winkern« bzw. |3 in den Saal senden. Um Adaptatoren für infrarotes und ultraviolettes Licht zu erhalten, müssen die Leuchtröhren und Filter aus Quarz oder aus einem sonstigen Material hergestellt werden, das für die betreffenden Strahlen durchlässig ist. Die adaptatierende Wirkung dieser Strahlenquellen bleibt erhalten, auch wenn deren sichtbares Licht durch bestimmte, im Handel zu habende Lichtfilter absorbiert wird.

Sollte sich ein Flauwerden der Bilder bemerkbar machen, so ist die Drehzahl der Trommelblende 19 zu erhöhen, was in bekannter Weise mittels des Elektromotors 24 geschieht. Stehen der erforderlichen Drehzahlerhöhung technische Schwierigkeiten im Wege, so kann die Länge der Öffnungen 19^, 19,·, i9„ kleiner als die Höhe der Bilder auf dem Filmband 5 gemacht werden.

Um die Helligkeit der Neutralisationsstrahlen in einem bestimmten Verhältnis zu den Helligkeiten der Filmbilder zu halten, die in den verschiedenen Szenen große Unterschiede zeigen, ist die Anbringung einer an sich bekannten Korrektionsapparatur erforderlich, bei der ein Lichtstrahl 37 (Fig. 2) mittels einer Linse 38 durch die in dem Fenster 36 der Filmführung 4 befindlichen Filmbilder hindurch in eine photoelektrische Zelle 34 geschickt wird. Der in der Zelle erzeugte bzw. geregelte elektrische Strom wird durch die Leitung 41 (Fig. 1 und 2) in einen elektromagnetischen Apparat geschickt, wo er nach Maßgabe der Helligkeit der Filmbilder — in derselben Weise, wie es für die Änderung des -Projektionslichtes bekannt ist —· die Helligkeit des Neutralisationsstrahles 2„ mittels eines go beweglichen Glaskeils 33 mit abgestufter Lichtdurchlässigkeit regelt. Sind die im Fenster 36 passierenden Bilder lichtschwach, so ist der in der Zelle 34 erzeugte Strom schwach und verschiebt den Glaskeil so, daß der Lichtstrahl 2_rt entsprechend abgedämpft wird, und umgekehrt. Ebenso kann mit Hilfe des elektrischen Stromes der Zelle 34 die Drehgeschwindigkeit des Motors 24 bzw. der Trommel 19 durch Veränderung eines Widerstan- 100 »^ des 39 im Strom- oder Spannungskreis ge- ■ regelt werden, was nicht näher erklärt zu werden braucht. Wegen der Massenträgheit der Korrektionsapparatur muß die Regelung durch den Strom der Zelle 34 etwas voreilend geschehen, was durch die entsprechende Lage des Fensters 36 erreicht wird. Die Bilder im Fenster 36, deren Helligkeit die Zelle 34 beeinflußt, kommen im Fenster 3 erst dann zur Projektion auf den Bildschirm 12, wenn die Regelung der Neutralisationsstrahlen 2„ bereits durchgeführt ist. Die Anwendung von zwei Linsensätzen 1 I_n für getrennte Neutralisationstrahlen erfordert auch zwei Korrektionsapparate, von denen jeder durch das entsprechende links- und rechtsäugige Bild geregelt wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Erzeugung stereoskopischer Wandelbilder, bei dem durch Neutralisationslichtwirkungen in den Augen

der Zuschauer unerwünschte Lichtbildeindriicke zerstört werden, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Augen (27^, 27/), deren Empfindungszeiten durch Einwirkung vonAdaptatoren(25/, 2$_r) voneinander verschieden gemacht werden, Projektionen (2(, 2,) von links- und rechtsäugigen Filmbildern (% Sr) und Neutralisationslichtprojektionen (2„) in solcher Reihenfolge und Zeitdauer auf einem Schirm (12) dargeboten werden, daß die Eindrücke von linksäugigen Bildern (5/) im rechten Auge (27,) und die Eindrücke von rechtsäugigen Bildern (5,.) im linken Auge {27{) je mit den Eindrücken von homogenen Neutralisationslichtprojektionen räumlich und zeitlich zusammenfallen, und daß das Zustandekommen der Eindrücke von linksäugigen Bildern (5/) im linken Auge (27/) und von rechtsäugigen Bildern (5,.) im rechten Auge (27,) stets im Heringschen Dunkelintervall zwischen den primären und sekundären Eindrücken von Neutralisationslichtprojektionen (2„) geschieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Helligkeit der Neutralisationslichtprojektionen (2_n) und der für die richtige Ausbildung des Dunkelintervalls bedingten Zeitdauer der Lichtstrahlprojektionen {21, 2_r> 2„) selbsttätig mittels einer oder mehrerer, in an sich bekannter Weise durch die Helligkeit der Filmbilder (5/, S,) beeinflußter lichtelektrischer Zellen (34) erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen