DE547240C - Verfahren fuer die hochfrequente Aufnahme von Reihenbildern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 22. MÄRZ 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JV! 547 KLASSE 57a GRUPPE

Rudolph Thun in Schöneiche, Post Fichtenau Verfahren für die hochfrequente Aufnahme von Reihenbildern

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. August 1931 ab

Die Erfindung betrifft eine neuartige Kombination an sich bekannter Einrichtungen für einen Zweck, zu dem diese Einrichtungen bis jetzt noch nicht verwendet wurden. Es ist bekannt, Reihenbilder in der Weise herzustellen, daß das einzelne Bild in zueinander parallele Streifen zerlegt wird und die einzelnen Bilder der Bildreihe dann derart in einer Bildfläche vereinigt werden, daß die

ίο Streifen der einzelnen Bilder nebeneinander liegen. Dieses Verfahren wurde bisher dazu verwendet, um Bilder herzustellen, die den Eindruck der Plastik oder den einer Bewegung hervorrufen, wenn über dieselben ein

entsprechendes Streifenraster bewegt wird. Ebenso ist es bekannt, für die Zwecke der Farbenkinematographie in Punktraster oder Streifenraster aufgelöste Bilder zu erzeugen und die einzelnen Teilbilder betrachtbar zu machen, indem vor der Bildschicht ein System von sphärischen oder Zylinderlinsen angeordnet ist, deren einzelne Linsen eine entsprechend beschaffene Blende auf der Bildschicht abbilden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kombination beider Verfahren für die Zwecke der Hochfrequenzkinematographie.

Fig. ι zeigt schematisch die Anordnung. 50 ist der aufzunehmende Gegenstand. Er wird durch das Objektiv 51/52 in der Ebene 53 abgebildet. In dieser Ebene sind Zylinderlinsen 54 angeordnet. Diese Zylinderlinsen, die im Schnitt dargestellt sind, bilden eine schlitzförmige Blende 55 in der Ebene 56 ab, in der sich die photographische Schicht der Platte 57 befindet. Dabei sind die Verhältnisse so zu wählen, daß die Breite 58 der Abbildung der Schlitzblende 55 klein gegen die Breite der einzelnen Zylinderlinsen 59 bzw. den Mittenabstand der Zylinderlinsen ist. Dieses wird erreicht, wenn die Brennweite der Zylinderlinsen 54 klein gegen die Brennweite des Objektivs 51/52 ist. In dem Objektiv ist noch ein Verschluß angeordnet, in der Zeichnung eine Verschlußscheibe 60, die durch eine Zugfeder 61 bewegt wird, wenn die Sperrung 62 geöffnet wird. Es kann aber auch ein beliebiger anderer Verschluß verwendet werden. Gegen die Platte 57 legt sich ein Schieber 63, der von der Feder 66 bewegt wird, wenn der Vorreiber 64 derart verschoben wird, daß der Schlitz 65 den Scheiber 63 freigibt. Es wird dann die Platte 57 verschoben, bis sie sich gegen den Anschlag 67 legt. Der Anschlag 67 ist so einzustellen, daß die Bewegung der Platte der Größe 59 entspricht. Der Vorreiber 64 betätigt gleichzeitig den Verschluß 60. Der Verschluß 60 ist derart abzustimmen, daß seine Belichtungszeit gleich oder etwas größer als die Zeit der Bewegung der Platte 57 ist.

Die Zylinderlinsen 54 zerlegen das Bild in bekannter Weise in ein Streifenraster; bei Betätigung des Vorreibers 64 werden die ein-

zelnen Bewegungsphasen nebeneinander auf der Platte 57 aufgenommen. Um die Bilder der einzelnen Bewegungsphasen nacheinander zur Betrachtung zu bringen, wird hinter der Platte (nach Entwicklung und gegebenenfalls Kopieren derselben) eine Lampe 69 angeordnet, und es erfolgt eine Projektion des Bildes in der Ebene 50. Die Platte 57 wird dann durch die Schraube 68 verschoben, so daß die einzelnen Bewegungsphasen nacheinander in der Ebene 60 projiziert werden. Wird in dieser Ebene ein Kinofilm angeordnet und nach j eder Verschiebung der Platte 57 um eine Bildhöhe weiterbewegt, so kann das auf der Platte 57 befindliche Reihenbild in ein normales Filmreihenbild verwandelt werden, das durch einen normalen Kinoprojektor projiziert werden kann.

Die Zahl der aufnehmbaren Bewegungsphasen hängt außer von dem Verhältnis der Brennweiten der Zylinderlinsen zu der .Brennweite des Objektivs 51/52 von der Breite der Schlitzblende 55 ab. Deshalb ist diese Schlitzblende verstellbar zu gestalten, um je nach den vorliegenden Lichtverhältnissen und der gewünschten Zahl von Bewegungsphasen eine entsprechende Breite einstellen zu können.

Die Vorteile dieser Anordnung sind fol-. gende:

Es kann mit sehr einfachen Mitteln eine hohe Leistungsfähigkeit erreicht werden, wie ein Zahlenbeispiel zeigen soll: Werden als Zylinderlinsen Glasstäbe von 2 mm Durchmesser benutzt, deren Brennweite ungefähr 2,73 mm beträgt, hat das Objektiv 51/52 eine-Brennweite von 135 mm, und hat die Schlitzblende 55 eine Breite von 5 mm, so ist die Breite des einzelnen Rasterstriches etwa 0,1 mm. Es können dann etwa 20 Bewegungsphasen nebeneinander aufgenommen werden, was für das Studium der meisten Vorgänge bei Wahl günstiger Aufnahmeverhältnisse ausreicht. Beträgt die durchschnittliche Bewegung der Platte 57 während der Aufnahme 2 m/Sek., dann beträgt der zeitliche Abstand zwischen zwei Bildern ¹I₂₀₀₀₀ Sek., eine Leistung, die bisher mit nur verhältnismäßig sehr viel teureren Apparaturen erreicht werden konnte. Gegenüber allen anderen Apparaturen, die go Hochfrequenzaufnahmen mit mechanischen Mitteln machten, d. h. gegenüber allen anderen Apparaten mit Ausnahme der Funkenkinematographen, hat die beschriebene Anordnung noch den Vorteil, daß alle Bildteile der einzelnen Bewegungsphasen genau zur gleichen Zeit belichtet werden, während sonst die einzelnen Bildteile nacheinander belichtet werden. Es werden hierdurch Verzerrungen des Bildes vermieden, was die Auswertung erleichtert. Erfolgt in dem.vorgenannten Beispiel die Aufnahme auf eine 9 X 12-Platte und sind die Zylinderlinsen quer zur langen Bildseite angeordnet, so bedeutet das bei den gewählten Abmessungen eine Zerlegung des Bildes in 60 Rasterstriche. Wie aus den Erfahrungen des Fernsehens bekannt ist, entspricht eine Zerlegung in 60 Bildzeilen bereits einer recht brauchbaren Bildwiedergabe.

Gegenüber der Aufnahme hinter einem Strichraster bedeutet die Verwendung von Zylinderlinsen einen erheblichen Lichtgewinn; außerdem ist es leichter möglich, sehr schmale Rasterlinien in der Ebene der photographischen Schicht zu erzeugen.

An Stelle der Platte 57 können während der Aufnahme und bei der Auswertung auch die Zylinderlinsen oder die Schlitzblende bewegt werden; ebenso kann an Stelle einer Platte ein Film oder ein anderer Schichtträger verwendet werden.

Fig. 2 zeigt eine andere Anordnung des Bewegungsmechanismus des Verschlusses und der Platte bzw. der Zylinderlinsen. Der Verschluß, welcher dem Verschluß 60 in Fig. I entspricht, besteht hier aus zwei Scheiben 70 und 71. Die Scheibe 70 ist auf der Welle 72 befestigt, die Scheibe 71 auf der Welle 73. Die Wellen 72 und 73 sind durch die Zahnräder 74, 75, 76 und TJ gekuppelt. Durch die Räder 78 und 79 erfolgt von der Welle 73 aus der Antrieb der Welle 80, auf welcher ein Exzenter 81 sitzt, der durch die Führung 82 die Platte bzw. die Rasterlinsen 83 antreibt. Erhält beispielsweise die Scheibe 70 einen Ausschnitt von 120 Grad, die Scheibe 71 einen Ausschnitt von 36 Grad, wird das Übersetzungsverhältnis derart gewählt, daß die Scheibe 70 15 Umdrehungen macht, wenn die Scheibe 71 eine Umdrehung macht, und der Exzenter 81 eine halbe Umdrehung während der gleichen Zeit macht, und erhält der Exzenter einen Hub von 28,6 mm, so erfolgt eine Belichtung, wenn die Scheibe 70 ^a/_4S Umdrehung ausführt, und der Teil 83 wird während dieser Belichtungszeit um 2 mm mit praktisch gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt. Die genannten Zahlen sind nur als ein Beispiel zu betrachten. Das Wesentliche der Anordnung nach Fig. 2 besteht darin, daß durch die zwei Verschlußscheiben, welche eine no unterschiedliche Geschwindigkeit haben, eine Belichtung während eines kleinen Drehwinkels der langsamer laufenden Scheibe erfolgt, während die schneller laufende Scheibe ein schnelles Öffnen und Schließen der Beiichtungsöffnung ermöglicht. Die durch den Exzenter oder ähnliche Vorrichtung bewegte größere Verschiebung der lichtempfindlichen Schicht bzw. der Rasterlinsen ergibt geringe Beschleunigungen und Verzögerungen bei einer großen, praktisch genügend gleichmäßigen Geschwindigkeit während der Belichtung.

Für die Aufnahme selbstleuchtender Objekte, beispielsweise von Funkenüberschlägen, kann bei der Anordnung nach Fig. 2 der Verschluß 70/71 auch außer Tätigkeit gesetzt werden. Es kann für diesen Zweck auch die Anordnung so getroffen werden, daß der Schichtträger oder die Rasterlinsen eine fortschreitende Bewegung über eine größere Strecke erhalten. Beispielsweise kann für Hochfrequenzaufnahmen von Blitzen, deren Auftreten unbestimmt ist, die Anordnung so getroffen werden, daß in Fig. 1 bzw. 2 der Verschluß 60 bzw. 70/71 ständig offen steht und daß als Schichtträger 57 bzw. 83 ein Filmstreifen dient, der wie in einer Filmkamera mit optischem Ausgleich eine stete Bewegung erhält. Es ist nur erforderlich, diese Geschwindigkeit so groß zu wählen, daß zwischen zwei Blitzen der Vorschub des Schichtträgers größer als eine Bildlänge ist. Eine solche Anordnung würde einen wesentlich geringeren Filmverbrauch haben als jede andere der bekannten Anordnungen.

Die Fig. 3 und 4 stellen eine weitere An-Ordnung dar, welche eine besonders hohe Leistungsfähigkeit besitzt. 84 ist eine Trommel, welche an der Innenseite einen Film 85 trägt. S6 ist das Linsenraster. Der Spiegel 87 wirft das von dem Objektiv 88 erzeugte Bild auf das Linsenraster. 89 ist die Schlitzblende, die in Fig. 3 in der Längsrichtung geschnitten ist. 90 ist die Verschlußscheibe mit den Öffnungen 91, die mit der Trommel 84 auf einer gemeinsamen Achse 92 sitzt. Bei einer Trommelumdrehung werden in diesem Beispiel 12 Rasterbilder aufgenommen, von denen jedes 20 Bewegungsphasen enthält, wenn die gleichen Verhältnisse gewählt werden, wie in dem für Fig. 1 gegebenen Zahlenbeispiel. Es bietet keine Schwierigkeiten, der Trommel eine Umfangsgeschwindigkeit von 100 m/Sek. zu geben. Das Linsenraster kann noch ohne Schwierigkeiten derart durchgebildet werden, daß die Linsenbreite ¹Z₂₀ mm beträgt. Es beträgt dann der zeitliche Abstand der einzelnen Phasenbilder nur ¹Z_2000000 Sek., d. h. er ist so kurz, wie er bisher nur mit Funkenkinematographen erreicht wurde. Auch bei der Anordnung nach Fig. 3 und Fig. 4 kann der Verschluß 90 fortfallen bzw. außer Wirkung gesetzt werden, wenn unregelmäßig auftretende selbstleuchtende Erscheinungen aufgenommen werden sollen.

Als Zylinderlinsen können die im Handel befindlichen runden Glasstäbe benutzt werden. Der Durchmesser derselben schwankt innerhalb verhältnismäßig weiterer Grenzen. Diese Schwankungen können durch entsprechende Maßnahmen ausgeglichen werden. Fig. 6 zeigt ein Beispiel hierfür. Die einzelnen Stäbe werden in prismatischen Einfräsungen gelagert. Wenn der Winkel α nach folgender Gleichung gewählt wird

sin α —

2 —

ι + o,5

η — ι

ι—η

η = Brechungskoeffizient des verwendeten Glases,

dann legen sich Glasstäbe mit wechselndem Durchmesser immer so, daß die Abbildung eines Spaltes, dessen Entfernung groß gegen die Brennweite der einzelnen Zylinderlinse ist, in einer Ebene liegt, die mit den Spitzen der prismatischen Ausfräsungen zusammenfällt.

Ein anderes Beispiel zeigt Fig. 6. Es sind hier die Glasstäbe nach dem Durchmesser geordnet, und die Auflage, welche den Abstand der Stäbe von der lichtempfindlichen Schicht bestimmt, ist derart abgeschrägt, daß für. jeden Glasstab der Abstand richtig ist. Die Anordnung nach Fig. 5 bietet den Vorteil, daß der Abstand der einzelnen Zylinderlinsen untereinander gleich ist; dafür muß der Zwischenraum zwischen den einzelnen Stäben durch besondere Mittel gegen Licht gedichtet werden. Die Anordnung nach Fig. 6 ist leichter herzustellen; eine besondere Lichtdichtung zwischen den einzelnen Stäben erübrigt sich. Die Anordnung nach Fig. 6 wird zweckmäßig in Verbindung mit Anordnungen nach Fig. 1 benutzt, wo bei der Betrachtung die Platte die gleiche Lage zum Raster hat wie bei der Aufnahme. In den anderen Fällen verdient die Anordnung nach Fig. 5 den Vorzug.

An Stelle einzelner Zylinderlinsen können auch zusammenhängende Raster benutzt werden, die durch Schleifen oder Pressen von Glasflächen gewonnen werden.

Fig. 7 und 8 stellen eine besonders einfache Ausführungsform des Apparates gemäß der schematischen Fig. 1 dar. Dieser Apparat ist als Kassette ausgebildet und wird in Verbindung mit einem normalen Photoapparat verwendet. Die Teile 1 bis 7 stellen einen Rahmen¹ dar; das Blech 8 wird in den Kassettenschlitz des verwendeten Photoapparates eingeschoben. 22 sind die Glasstäbe, welche das Linsenraster bilden; diese werden durch Federn gehalten, welche in den Teilen 3 und 4 liegen. Die Feder 20 bewirkt über die Teile 15 und 10 die Verschiebung der Platte 24 während der Aufnahme. 12 bewirkt die Auslösung sowohl des Objektivverschlusses, dessen Auslöser gegen den mit 12 verbundenen Teil 21 gelegt wird, als auch die Auslösung des Teiles 12 in gleicher Weise, wie es bei Fig. ι dargestellt ist. Die Schraube ιό dient zu einer Verschiebung der- Platte bei An-

fertigung von Kopien oder bei der Betrachtung.

Oben wurde bereits beschrieben, wie Kopien angefertigt werden können, indem Einzelbilder durch optisches Kopieren über das bei der Aufnahme benutzte oder ein diesem entsprechendes Raster angefertigt werden. Der Mechanismus, der ähnlich wie bei einem Kinoapparat das Weiterbewegen des Schichtträgers der Kopie um eine Bildhöhe bewirkt, sowie der Mechanismus zur Verschiebung des Schichtträgers des Rasterbildes gegen das Raster und der Verschluß, der die Belichtung regelt, werden zweckmäßig mechanisch miteinander gekuppelt. Da derartige Vorrichtungen auch bei dem optischen Kopieren von Kinofilmen in ähnlicher Weise benutzt werden, erübrigt sich eine nähere Beschreibung einer solchen Vorrichtung.

Soll für das Betrachten durch eine den Fig. 7 und 8 bzw. 1 entsprechende Vorrichtung ein Diapositiv angefertigt werden, so ist der Kopierrahmen derart auszugestalten, daß die beiden Seiten, welche senkrecht zu der Seite des Schichtträgers liegen, die parallel zu dem Zylinderlinsenraster liegt, genau zueinander parallel sind, und daß das Negativ gegen die eine und das Positiv gegen die andere Seite durch Federn gedruckt wird.

Dieses ist erforderlich, weil das Diapositiv bei der Betrachtung mit der Schicht gegen das Linsenraster eingesetzt werden muß und die Verschiebung parallel zum Linsenraster erfolgen muß.

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Verfahren für die hochfrequente Aufnahme von Reihenbildern, dadurch ge-

kennzeichnet, daß das von einem Objektiv erzeugte Bild durch ein Linsenraster in Verbindung mit einer im Objektiv oder in der Nähe des Objektivs angeordneten Blende in an sich bekannter Weise rasterförmig aufgelöst wird, wobei die Ausdehnung der Rasterpunkte oder Rasterlinien klein gegen ihren gegenseitigen Abstand ist, und die einzelnen Bewegungsphasen durch gegenseitige Verschiebung

des Linsenrasters und des Schichtträgers erzeugt bzw. zur nachträglichen Betrachtung gesondert dargestellt werden.

2. Apparat für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsenraster aus runden, nebeneinander angeordneten Glasstäben gebildet wird.

3. Raster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Raster bildenden Glasstäbe durch Federn in ihrer Lage gehalten werden.

4. Raster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn, welche die Rasterstäbe in ihrer Lage halten, Spiralfedern sind, welche in Nuten liegen, die quer zu den Rasterstäben verlaufen.

5. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ungleichmäßigkeiten in der Dicke der Glasstäbe dadurch ausgeglichen werden, daß die Stäbe nach ihrer Dicke geordnet sind und der Abstand der Stäbe von der Bildschicht entsprechend ihrer Dickenzunahme zunimmt.

6. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasstäbe in prismatischen Nuten liegen, deren Neigungswinkel entsprechend dem Brechungskoeffizienten des verwendeten Glases derart gewählt ist, daß die Stäbe selbsttätig den richtigen Abstand von der Bildschicht erhalten.

7. Apparat für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nähe des Objektivs angebrachte Schlitzblende auswechselbar oder verstellbar ist.

8. Apparat für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativverschiebung zwischen Bildschicht und Linsenraster in Abhängigkeit von gc dem Objektivverschluß derart erfolgt, daß der Verschluß kurz vor Beginn oder genau zu Beginn der Verschiebung öffnet und kurz nach oder genau zu Ende der Verschiebung schließt.

9. Apparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Objektivverschlusses und der Relativbewegung zwischen Schichtträger und Linsenraster durch das gleiche Bauelement erfolgt.

10. Apparat für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Kassette für einen normalen Photoapparat ausgebildet ist.

11. Apparat für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Objektivverschluß aus zwei Scheiben besteht, von denen die eine, mit einem größeren Öffnungssektor versehene eine no größere Drehgeschwindigkeit hat als die andere Scheibe, welche einen kleineren Öffnungssektor hat.

12. Apparat für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Relativbewegung zwischen Schichtträger und Linsenraster größer als der Abstand der einzelnen Rasterelemente ist.

13. Apparat nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß Verschlußbewegung und Relativbewegung zwischen

Schichtträger und Linsenraster derart gekuppelt sind, daß die Belichtung während einer praktisch gleichförmigen Bewegung während einer solchen Dauer erfolgt, daß die Relativbewegung gerade dein Abstand zweier Rasterelemente entspricht.

14. Apparat für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen Schichtträger und Raster eine stetig fortschreitende ist.

15. Apparat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger in an sich bekannter Weise auf einer Trommel oder einer Scheibe angeordnet ist.

16. Raster für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß es in an sich bekannter Weise durch Pressen aus Glas oder anderen geeigneten Materialien hergestellt ist.

17. Verfahren zur Herstellung einzelner Reihenbilder von nach Anspruch 1 hergestellten Rasterbildern, dadurch gekennzeichnet, daß das Rasterbild durch ein gleiches Raster, wie es bei der Aufnahme benutzt wurde, kopiert wird unter Verschiebung des Bildes gegen das Raster zwischen der Anfertigung der Einzelbilder.

18. Apparat für das Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des Schichtträgers, auf dem die Kopien angefertigt werden, um je eine Bildhöhe, die Verschiebung des Rasterbildes um die Breite einer Rasterabbildung und die Belichtungsvorrichtung mechanisch miteinander gekuppelt sind.

19. Kopierrahmen für Bilder nach dem Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Führungen die Parallelität der gegenüberliegenden Kanten von Negativ und Positiv gesichert ist.

20. Apparat für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ausschnitte oder sonstige, Ausgestaltung des Halters für den Schichtträger die Lage des Schichtträgers während der Aufnahme auf diesem gekennzeichnet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen