DE525361C

DE525361C - Color cinematography device

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Publication number: DE525361C
Application number: DEM106980D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-10-16
Filing date: 1928-10-16
Publication date: 1931-05-23

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme- und Wiedergabeapparatur zur kinematographischen Aufnahme und Wiedergabe farbiger Bilder und bewegter Vorgänge in naturgetreuen Farben ohne Verwendung farbenempfindlichen Films. Die Farbübertragung zusammen mit der Bildübertragung erfolgt durch Vorrichtungen, wie sie nachfolgend beschrieben werden.
Es sind hier zwei Kombinationen möglich,·The present invention relates to a recording and reproducing apparatus for cinematographically recording and reproducing colored images and moving processes in true-to-life colors without the use of color-sensitive film. The color transfer together with the image transfer is carried out by devices as described below.
Two combinations are possible here,

i. Das Bild B (Fig. 1) wird durch ein optisches SystemO¹, die Lochscheibeis und durch das optische System 0 ², das später beschrieben wird, in Bildelemente wie beim Fernseher zerlegt, deren jedes in eine feste Richtung auf ein Prisma oder Gitter P (z. B. Spektralgitter) fällt und von diesem in ein Spektrum, seine FarbundHelligkeitskomponenten zerlegt wird; dieses Spektrum wird gegebenenfalls durch eine optische Vorrichtung O³ (z. B. Zylinderlinse, Spalt) verengt und als schmales Farbband senkrecht zur Länge des Films Fi auf diesem abgebildet, so daß die einzelnen Spektralfarben in Richtung der Filmbreite angeordnet sind (Fig. 1, Zahlen 1, 2, 3, 4 .. .n). Die nach Art der Nipkowschen konstruierte, auf der Achse A¹ festsitzende, vom Motor M getriebene bildzerlegende Lochscheibe Ls ist durch ein Übersetzungsgetriebe G mit der Filmablaufvorrichtung so verbunden, daß bei Drehung der Scheibe um A¹ das Spektrum des nächsten Bildelementes durch die optischen Systeme O¹, O², P und O³ auf der nächsten schmalen Bandbreite des inzwischen durch M und G fortbewegten Films fällt und so fort, so daß die Spektra aller Bildelemente auf dem Film nacheinander, jedoch nur in ihren Helligkeitswerten abgebildet werden. Der entwickelte Positivfilm F¹ (dann ist F² Farbscheibe) oder F² (dann ist F¹ Farbscheibe) wird durch die Kinolampe L, deren Licht durch einen KondensorO⁴ nach ArtO³ (Fig. 1) gesammelt ist, durchleuchtet. Das Licht wird durch eine entsprechend dem Spektralbereich des Prismas oder Gitters P der Filmaufnahmevorrichtung und des Films gefärbte Platte gefärbt und gegebenenfalls durch ein optisches SystemO⁵ nach ArtO³ (Fig. 1) in den Spektralbereich des Prismas oder Gitters P gelenkt. Der aus P austretende, in einer festen Richtung liegende Strahl wird durch ein optisches System O⁶ zu dem gerade bildzusammensetzenden Loch der der Aufnahmeseite entsprechend konstruktionsgleichen Lochscheibe Ls und durch dieses in das optische System O⁷ gelenkt, das das Bildelement auf seinen zugehörigen Bildpunkt — entsprechend der radiotelegraphischen Bildübertragung — lenkt, wobei die durch das Getriebe G verursachten Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen Filmablauf und Lochscheibendrehung dieselben sind wie die der Aufnahmeapparatur, so daß das Bild helligkeits- und farbentreu übertragen und wiedergegeben wird. Da diese Bilder jedoch etwas unscharf sein dürften und das eigentliche Bild auf dem Film nicht abgebildet wird, so ist es zweckmäßig, in bekannter Weise die eigentliche photographische, also direkt abbildende Aufnähme in Schwarzweißkonturen gleichzeitig vorzunehmen und dies gegebenenfalls auf einem einzigen Filmstreifen doppelter Breite zusammeni. The image B (Fig. 1) as will be decomposed by an optical system O ^1, the Lochscheibeis and through the optical system 0 ^2, which will be described later, in image elements in television, each in a fixed direction on a prism or grating P (e.g. spectral grating) and is broken down by this into a spectrum, its color and brightness components; this spectrum is optionally narrowed by an optical device O ³ (e.g. cylindrical lens, slit) and imaged on this as a narrow color band perpendicular to the length of the film Fi , so that the individual spectral colors are arranged in the direction of the film width (Fig. 1, Numbers 1, 2, 3, 4 ... .n). The image-decomposing perforated disk Ls, which is constructed in the manner of the Nipkow, is fixed on the axis A ¹ and driven by the motor M , is connected to the film unwinding device by a transmission gear G in such a way that when the disk is rotated by A ^1, the spectrum of the next picture element through the optical systems O ¹ , O ² , P and O ³ fall on the next narrow bandwidth of the film, which has meanwhile moved through M and G , and so on, so that the spectra of all picture elements on the film are displayed one after the other, but only in their brightness values. The developed positive film F ¹ (then F ^{2 is a} color disk) or F ² (then F ^{1 is a} color disk) is transilluminated by the cinema lamp L, the light of ^{which is collected by a condenser O 4} according to ArtO ³ (FIG. 1). The light is colored by a plate colored according to the spectral range of the prism or grating P of the film receiving device and the film and, if necessary, directed into the spectral range of the prism or grating P by an optical system O ⁵ according to ArtO ^{3 (FIG. 1).} The beam emerging from P , lying in a fixed direction, is directed by an optical system O ⁶ to the currently picture composing hole of the perforated disk Ls of the same design on the receiving side and through this into the optical system O ⁷ , which directs the picture element to its associated pixel - accordingly the radiotelegraphic image transmission - directs, whereby the speed ratios between the film sequence and the perforated disk rotation caused by the gear unit G are the same as those of the recording apparatus, so that the image is transmitted and reproduced with true brightness and color. However, since these images are likely to be somewhat blurred and the actual image is not shown on the film, it is advisable to simultaneously take the actual photographic, i.e. direct images, in black and white contours in a known manner and, if necessary, to combine this on a single film strip of double width

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mit der oben beschriebenen Aufnahme der einzelnen Spektra der Bildelemente zur Farbübertragung. Die Anordnung zur Farbübertragung ist hierbei die gleiche, wie oben beschrieben, und die photographische Aufnahme der wirklichen Bilder sowie ihre Wiedergabe erfolgt auf eine der bekannten Arten. Die gleichzeitige Aufnahme beider Komponenten, Bild und Farbe (Farbe im Sinne der oben beschriebenen Übertragungsvorrichtungen), auf einem einzigen Filmstreifen doppelter Breite erfolgt in einer in Fig. 3 schematisch dargestellten Apparatur. Das Bild B wird durch ein optisches System O¹ und durch das optische System O¹¹, O¹² (z.B. spiegelnde Prismen oder schwach versilberte halbdurchlässige Prismen oder Platten) oder durch zwei einzelne Aufnahmeobjektive aufgenommen und in zwei gleiche Bilder zerlegt, deren eines auf den Film fällt und das direkte Bild gibt und deren anderes durch die oben beschriebene Spektralaufnahmevorrichtung geht (in der Figur mittels Spiegel S¹¹, S^la gelenkt) und auf die unbelichtete zweite Breitenhälfte des Filmstreifens fällt, nachdem es durch eine optische Vorrichtung O³ genügend verengt in das Spektrum je eines Bildelementes, wie oben beschrieben, verwandelt ist. In der ■ Wiedergabevorrichtung passiert das Licht der Kinolampe L das lichtverengende optische System O⁴, das gerade vor dem Spalt stehende photographierte Spektrum des Bildelementes auf dem Film sowie die dem Spektralbereich dieses Spektrums und dem des Prismas oder Gitters P entsprechend gefärbte Platte Fa, sodann gegebenenfalls eine optische Vorrichtung O⁵; die es in den Spektralbereich des Prismas oder Gitters P lenkt, von dem es in eine feste Richtung und gegebenenfalls durch Spiegel 5²¹, S²² durch das optische SystemO⁶, die Lochscheibe passierend, gerade an die Stelle des photographischen Filmbildes gelenkt wird, der die Farbe des Bildelementes zukommt. Diese Stelle durchleuchtend wird das Farblicht des jeweiligen Bildelementes durch die optische Projektionsvorrichtung O⁷ an die zugehörige Stelle des Bildpunktes projiziert zugleich mit den Konturen des Schwarzweiß-Bildpunktes, so daß in B ein scharfes und farbentreues Bild bei Drehung der mit dem Filmablauf durch das Übersetzungsgetriebe G verbundenen Lochscheibe entsteht. Die bildzerlegende und -zusammensetzende Lochscheibe Ls ist nach Art der Nipkowschen konstruiert, wie sie zur radiotelegraphischen Bildübertragung verwendet wird, indem sie eine Anzahl Löcher besitzt, die so angeordnet sind, daß sie bei Drehung der Scheibe um ihre Achse nacheinander am Bild vorbeigehen, so daß die Bildelemente nacheinander die Scheibe passieren. Das optische System, das den beweglichen Strahl in eine feste Richtung lenkt, kann aus Linsen bestehen oder aus einem Spiegelsystem, wie es bei der Bildzusammensetzung benutzt wird. Letzteres Spiegelsystem soll als verbesserte Nipkowscheibe nachfolgend beschrieben werden. Das System besteht darin, daß die Scheibe mit Spiegeln so versehen wird, daß auf der dem Bild abgewandten Scheibenseite über jedem Loch ein Spiegel so befestigt wird, daß ein vom Bild bzw. dem optischen System O¹ herkommender Strahl, der durch die Scheibe tritt, in Richtung auf das Achsenzentrum der Scheibenachse und auf einen dem Loch zugeordneten, an der Scheibe so befestigten Spiegel fällt, daß er von diesem in einer der Scheibenachse parallelen festen Riehtung auf das Prisma P reflektiert wird, wobei jedem Scheibenloch ein ebenso liegender Spiegel nahe der Achse zugeordnet ist. Unter diesen Bedingungen trifft ein scheibenachsenparalleler, z. B. aus dem Prisma kommender Strahl, der in seiner Verlängerung den von dem Achsenzentrum nach dem gerade bildzusammensetzenden Scheibenloch gehenden Scheibenradius schneidet, einen solchen nahe der Achse liegenden Spiegel und wird von ihm in den über dem gerade bildzusammensetzenden Loch befindlichen Spiegel und durch diesen durch das Loch gelenkt, wodurch die Farbe mit größerer Intensität übertragen werden kann, da die sonst erforderliche, einen Teil der verfügbaren Energie verbrauchende Beleuchtung des der Bildgröße entsprechenden Flächenstückes nicht notwendig ist.with the above-described recording of the individual spectra of the picture elements for color transmission. The arrangement for transferring colors is the same as that described above, and the actual images are photographed and reproduced in one of the known ways. The simultaneous recording of both components, image and color (color in the sense of the transfer devices described above), on a single film strip of double width takes place in an apparatus shown schematically in FIG. 3. The image B is recorded by an optical system O ¹ and by the optical system O ¹¹ , O ¹² (e.g. reflective prisms or slightly silvered semitransparent prisms or plates) or by two individual recording lenses and split into two identical images, one on the film falls and gives the direct image and the other one goes through the spectral ^{recording device described above (in the figure by means of mirrors S 11} , S ^la steered) and falls on the unexposed second width half of the film strip after it is sufficiently narrowed by an optical device O ³ Spectrum of each picture element, as described above, is transformed. In the playback device, the light from the cinema lamp L passes through the light-narrowing optical system O ⁴ , the photographed spectrum of the picture element on the film just in front of the slit and the plate Fa colored according to the spectral range of this spectrum and that of the prism or grating P, then optionally an optical device O ⁵ ; which directs it into the spectral range of the prism or grating P , from which it is directed in a fixed direction and possibly by mirrors 5 ²¹ , S ²² through the optical system O ⁶ , passing the perforated disk, straight to the point of the photographic film image the color of the picture element is appropriate. Transilluminating this point, the colored light of the respective picture element is projected by the optical projection device O ⁷ onto the corresponding point of the picture point at the same time as the contours of the black-and-white picture point, so that in B a sharp and true-to-color image is obtained when the film is turned through the transmission gear G connected perforated disc is created. The image decomposing and composing perforated disk Ls is constructed in the manner of Nipkow's, as it is used for radiotelegraphic image transmission, in that it has a number of holes which are arranged in such a way that, when the disk is rotated about its axis, they pass the image one after the other, so that the picture elements pass the pane one after the other. The optical system which directs the moving beam in a fixed direction can consist of lenses or a mirror system, as is used in image composition. The latter mirror system will be described below as an improved Nipkow disk. The system consists of the fact that the pane is provided with mirrors in such a way that on the side of the pane facing away from the image, a mirror is fastened above each hole in such a way that a beam coming from the image or the optical system O ¹ and passing through the pane falls in the direction of the axis center of the disk axis and onto a mirror attached to the disk, assigned to the hole, so that it is reflected by this in a fixed direction parallel to the disk axis onto the prism P , with each disk hole an equally lying mirror close to the axis assigned. Under these conditions, a disk axis parallel, z. B. coming from the prism beam, which in its extension intersects the disk radius going from the axis center to the straight image composing disk hole, such a mirror lying close to the axis and is from it into the mirror located above the just image composing hole and through this through the Guided hole, whereby the color can be transmitted with greater intensity, since the otherwise required, part of the available energy consuming illumination of the area corresponding to the size of the image is not necessary.

2. Die übliche kinematographische Apparatur sei vorausgesetzt. An die Stelle des Lichtunterbrechers (Verschlusses) z. B. trete eine ähnliche, aber verschiedene komplementäre Farbscheiben enthaltende, ebenso drehbare Scheibe, die zwischen den einzelnen durchlässigen Farbplatten undurchlässige lichtunterbrechende Scheibenflächen haben kann und die sich so dreht, daß, wenn das Filmbild Nr. 1 gerade beleuchtet wird, dies im Licht der gerade im Strahlengang Bild—Film stehenden Farbscheibe Nr. ι geschieht, so daß, wenn z. B. die Färbscheibe rot ist, die grünen Konturen und Flächen durch diese Farbscheibe betrachtet schwarz erscheinen, d. h. kein Licht durchlassen und den Film an diesen Stellen nicht schwärzen. Nach dem Kopieren und Entwickeln erscheinen diese no Stellen lichtundurchlässig, da sie geschwärzt sind. Im Projektionsapparat stehe dieses Filmbild gerade im Strahlengang, werde also wiedergegeben, und gleichzeitig stehe die rote Farbscheibe im Strahlengang, so daß das Bild rot erscheint bis auf die der grünen Stelle entsprechenden schwarzen unbelichteten Konturen. Das nächste Bild, Nr. 2, d. h. die nächste Bildfläche des Filmstreifens der Aufnahmeapparatur, trete nun in den Strahlengang, gleichzeitig trete iao die Farbscheibe Nr. 2 in den Strahlengang Bild— Film, sie sei z. B. grün, dann gehen die grünen2. The usual cinematographic equipment is assumed. In place of the light interrupter (Closure) z. B. kick a similar but different complementary color disc containing, also rotatable disc, which is between the individual permeable color plates opaque light-interrupting pane surfaces can have and which are so turns that when the film frame No. 1 is straight is illuminated, this in the light of the color disk currently in the beam path image-film No. ι happens so that when z. B. the coloring wheel is red, the green contours and surfaces viewed through this colored disc are black appear, d. H. do not let light through and do not blacken the film in these areas. To copying and developing these no Make opaque as they are blackened. This film image is in the projection apparatus straight in the beam path, so it is reproduced, and at the same time the red colored disk is standing in the beam path, so that the image appears red except for those corresponding to the green area black unexposed outlines. The next picture, No. 2, i. H. the next screen of the film strip of the recording device, now step into the beam path, at the same time step iao the color disc No. 2 in the optical path image - film, it is z. B. green, then the green ones go

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Strahlen des Bildes ungehindert hindurch, die roten Teile erscheinen jedoch schwarz — es sei zunächst der Einfachheit halber angenommen, das Bild bestehe aus einer grünen Zeichnung auf weißem Grunde, also grün scheinend, und der andere Teil des Bildes, die Umgebung, bestehe aus roter Zeichnung auf weißem Grunde, also rot scheinend, andere Farben sollen zunächst nicht vorhanden sein —, sie schwärzenRays of the image through unhindered, but the red parts appear black - so be it For the sake of simplicity, first assume that the picture consists of a green drawing on a white background, i.e. shining green, and the other part of the picture, the surroundings, consists of red drawing on a white background, i.e. shining red, other colors should initially not be present - they blacken

ίο also den Aufnahmefilm nicht, während die grünen Konturen und Farbflächen es tun. Nach dem Kopieren und Entwickeln ist der grüne Anteil der Zeichnung lichtdurchlässig, der rote nicht. In der Wiedergabeapparatur stehe dieses Bild Nr. 2 im Strahlengang, desgleichen die Farbscheibe Nr. 2, also die grüne, dann wird somit der bei Filmbild Nr. 1 schwarze Anteil der Zeichnung auf der Projektionsfläche jetzt grün, der übrige Anteil dagegen nicht beleuchtet.ίο not the recording film while the green contours and colored areas do it. After copying and developing it is the green one Part of the drawing is translucent, the red one is not. In the playback apparatus say this picture no. 2 in the beam path, likewise the colored disc no. 2, i.e. the green one, then becomes thus the black part of the drawing on the projection surface for film image no. 1 is now green, the remaining part, on the other hand, is not illuminated.

Folgen Bild Nr. 1 und 2 genügend schnell aufeinander, so entsteht der Eindruck der gleichzeitigen Projizierung von Grün und Rot, und zwar in richtiger Wiedergabe, wie oben beschrieben. Dieses alles gilt ebenso für zwei beliebige, wenn nur zueinander komplementäre Farben, wie z. B. Gelb und Blau, deren jeder ein besonderes Filmbild zugeordnet ist in der Weise, daß der Vorgang nacheinander in jedem Farblichte auf dem Film in je einem für die Farbübertragung erforderlichen besonderen Filmbild in Schwarzweißkonturen aufgenommen und, wie beschrieben, übertragen wird. Man erkennt leicht, daß auf diese Weise beliebig farbige Zeichnungen richtig nach Farbanteilen wiedergegeben werden, überdies ist die Bildschärfe größer als gewöhnlich, da die Anzahl der Bilder für die einzelnen Farben größer ist, entsprechend der Zahl der wirkenden Komplementärfarben, desgleichen besteht der Vorteil unveränderterIf picture no. 1 and 2 follow one another sufficiently quickly, the impression of simultaneous projection of green and red, with correct reproduction as described above. All of this also applies to any two colors, if only complementary to one another, such as e.g. B. Yellow and Blue, each of which is a special film image is assigned in such a way that the process is sequential in each color light on the film in a special film image required for color transfer recorded in black and white outlines and transferred as described. One recognises It is easy for any color drawings to be correctly reproduced according to color proportions in this way moreover, the sharpness of the image is greater than usual because of the number of images is larger for the individual colors, corresponding to the number of effective complementary colors, likewise the advantage remains unchanged

Filmbreite, der eine Änderung der üblichen Apparatur in dieser Hinsicht nicht erforderlich macht. Da Helligkeitsunterschiede getreu abgebildet werden, so kann der Film in jeder Apparatur schwarzweiß lauf en. Farbaufnahme- und -Wiedergabeapparat sind entsprechend konstruiert. Film width, which does not require a change in the usual apparatus in this regard power. Since differences in brightness are faithfully reproduced, the film can be used in any Apparatus run black and white. The color recording and reproducing apparatus are designed accordingly.

Claims

Patent claims:

i. Apparatus for cinematographic recording and reproduction of colored moving images Processes in lifelike colors without the use of colored film, characterized in that that the image to be recorded by means of suitable optical systems and a suitable perforated disk of the type Nipkow image decomposition disk commonly used in remote image transmission so in colored picture elements, which one after the other pass the disk, are broken down into each one colored picture element in a fixed direction onto a color-splitting prism or spectral grating that the color components of the picture element fall into the associated spectral regions directs wherever it is on the film by suitable optical devices as a belonging to the picture element in question Spectral band, each color component according to its brightness and position in the spectrum, can be mapped, and that in the display device the black and white contours of the pixel spectrum through a transparent plate colored according to the spectrum colored when shining with the cinema lamp and through suitable optical devices into the spectral range of a prism or grating that composes the color, then through a suitable one optical device that directs the solid beam through the composing image Hole of a perforated disc of the same design as the one corresponding to the receiving side guides, is steered, whereupon an optical system projects the picture element.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that it is for receiving a in order to avoid blurring of the image in the case of color films, additional black-and-white recording known per se of this type it is set up that the contours of the image point spectrum and those of the black and white image on a film strip e.g. B. double width arise next to each other.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the image decomposition and -composition disc and the optical system, which the light beam of the respective picture element in a fixed direction and, in the case of the playback equipment, the fixed light beam through the straight image composing hole of the perforated disc directs, is designed so that it is on the side of the disk facing the spectral apparatus on the individual spirals Has holes mirror, which are arranged so that the one from the prism or grating close to and in the direction of the disk axis, parallel to it in its extension, intersecting the radius of the disk that is straight to the one hole of the disk involved in the image composition leads, exiting ray falls on a second mirror system fixed to the disc, which is arranged so that it reflecting the beam in the direction of the disk radius just described on the Directs the mirror located above the said disk hole, which directs it through this Throws hole on a final optical system that projects the picture element, as well as that the Mirrors near the disk axis are arranged so that as soon as the hole, which is just the The ray of light has put together picture elements and has just left the picture surface

already goes over to the next mirror, which leads him to the next window hole, that just begins with the composition or decomposition of the image, so that as possible little light is lost.

4. Apparatus, characterized in that the color transfer is required a black and white recording apparatus according to claim 2 in the beam path image-recording film or lamp-image a translucent complementary-colored one rotatable about an axis parallel to the beam direction Color filter containing disc is attached so that when rotating the same and simultaneously advancing the film sequentially the color filter discs, each illuminating a color image, pass the beam path in such a way that at the recording apparatus the image to be recorded is photographed successively through each of the color discs on each film image, wherein the respective image color with the corresponding complementary color of the color disc system in the review results in black and the associated film image to the relevant the image color associated image points does not blacken, so that when the associated positive film image is projected with the color disc in front of it, which is the same color as the recording disc the canvas, the pixels colored complementary to the color of the color disc appear in black and the other pixels depending on the content of the color of the disc appear colored according to non-complementary colors.

1 sheet of drawings