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Verfahren und Vorrichtung zur Kinematographie mittels Linsenraster
Die Erfindung bezieht "sich auf rasterkinematographische Verfahren, d. h. solche,
bei denen die bewegten Bilder in Bildpunkte (Bildelemente) ,ähnlich wie im Klischeedruck
aufgelöst und die Bildpunkte von zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern als Spüren
oder Gruppen hinter den sehr zahlreichen Linsen des vor der photographischen Schicht
befindlichen Linsenrasters nebeneinander aufgezeichnet werden. Für die rasterkinematographischen
Verfahren kennzeichnend ist also die Einschachtelung mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender
Bilder auf einer Bildfläche im Gegensatz zu der üblichen Kinematographie, z. B.
auf Normalfilm, wo die einzelnen Bewegungsphasen ,als ganz getrennte Bildchen aufgenommen
sind. Es besteht ferner ein grundsätzlicher Unterschied gegenüber .der bekannten
Farbenphotographie, bei der mittels eines Linsenrasters jeweils die drei Farbbilder
eines Bildes ineinandergeschachtelt werden.
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Rasterkinematographische Bilder werden durch Relativbewegung zwischen
den Teilen Objektiv, Eintrittsblende und Linsenrasterschichtträger hergestellt.
So ist ein älteres Verfahren bekanntgeworden (französisches Patent 402 65o), bei
dem eine mit Rundlinseh versehene photographische Platte gegenüber dem ruhenden
Objektiv finit Blende pendelnde oder ähnliche Bewegungen ausführt. Es ist sehr schwierig,
solche Bewegungen mechanisch genau auszuführen. Außerdem entstehen. so im Bilde
wandernde Unschärfen und perspektivische Verzerrungen, welch letztere zwar bei der
im genannten französischen Patent einzig vorgesehenen monokularen Betrachtung nicht
stören. Außer dein Nachteil der mangelhaften Wiedergabe bietet das Verfahren keine
Möglichkeit der Verwendung bandförmiger, fortschreitender Schichtträger. Ein zweites
bekanntes Verfahren (französisches Patent 521 533) stützt sich auf die Rasterkinematographie,
indem bei. Verwendung des bekannten Linsenrasterfilms nach B e r t h o n mit mikroskopischen
Linsenelementen (sonst nur für Farbenaufnahmen vorgesehen) und unter Verzicht ,auf
die farbige Wiedergabe sehr wenige, z. B. drei nacheinanderfolgende Bewegungsphasen
auf die Bildfläche des Normalfilms eingeschachtelt werden, wodurch die Filmlänge
entsprechend reduziert werden kann. Dabei wird eine im Objektiv befindliche Spaltblende
bewegt und nach Aufnahme der ineinandergeschachtelten drei Bilder der Film um eine
Bildhöhe fortgeschaltet, jedoch erfolgt bei diesem Verfahren keine vollständige
Auflösung des Bildes im Bildelement, deren Helligkeitsspuren fortlaufend ,aufgezeichnet
werden.
Einige weitere Verfahren sind bekannt, welche zwar grundsätzlich
zur Rasterkinematographie gehören; jedoch keine praktischen Erfolge erzielen konnten,
weil sie Zylinderlinsen sowie eine Trennung des Linsenrasters von der photographischen
Schicht bzw. vom Schichtträger vorschreiben.
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Das Verfahren zur Ausübung der Rasterkinematographie gemäß der Erfindung
beruht darauf, daß zwecks . Aufnahme bzw. Wiedergabe eine oder mehrere Eintrittsblenden
gegenüber einem Rundlinsenrasterschiehtträger fortschreitend auf geraden oder gekrümmten
Linien bewegt werden.
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Hierbei kann erfindungsgemäß das Objektiv selbst ,als Eintrittsblende
benutzt und gegenüber dem feststehenden Linsenrasterschichtträger bewegt werden.
Die Aufnahmekamera kann erfindungsgemäß so e_ngerichtet sein, daßa beim Objektiv
eine Blende und zwischen Objektiv bzw. Blende und lichtempfindlicher Schicht nahe
bei dieser e_n Linsenraster mit in der Schichtebene möglichst punktweise zeichnenden
Linsen angeordnet ist und daß Linsenrasterschichtträger einerseits und Eintrittsblende
evtl. mit Objektiv andererseits mittels einer Antriebsvorrichtung relativ zueinander
bewegbar sind. Bei Benutzung eines Objektivs mit großer öffnüng wird erfindungsgemäß-das
Objektiv in der Kamera unbeweglich und die relativ zur Objektivöffnung kleine Eintrittsblende
derart beweglich angeordnet, daß ihre Bewegungsbahn über nahezu sämtliche Punkte
der Objektivöffnung führt.
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Als photographischer Schichtträger wird ein Film oder eine Platte
mit auf der schichtfreien Seite angeordneten sphärischen oder asphärschen Konvexlinsen
benutzt, welche Linsen in an sich bekannter Weise in quadratischer, hexagonaler
oder ähnlicher Anordnung dicht aneinanderliegen. Besonders zweckmäßig ist ein Schichtträger,
der nach der Erfindung aus einem die Rundlinsen tragenden Film aus Celluloid o.
dgl. zähem Material besteht, welcher auf einer formbeständigen Unterlage aus Glas
o. dgl. durch Klebeis oder :ähnlich befestigt ist. Ein solcher Schichtträger vereinigt
leichte Prägbarkeit für die Herstellung der Linsen mit guter Formbeständigkeit für
den Gebrauch.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiel erläutert.
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Fig. i zeigt die Anordnung zur Aufnähme beweglicher Bilder; Fig.2
und 3 erläutern die Wirkung einer einzigen Rasterlinse im -Aufnahmevorgang. Die
optische Achse des ganzen Systems ist mit A-B bezeichnet. Das optische Aufnahmeaggregat
besteht aus e"nem Objek'iv i ' und einer Lichtabdeckung 4. mit der Eintrittsblende
5. Die Wand ¢ mit der Eintrittsblende 5 ist in ihrer Ebene beweglich, und somit
kann diese Eintrittsblende das feststehende Objektiv i, mehrere gerade oder beliebige
krumme Linien beschreibend, abtasten. Das vom Objektiv erzeugte Bild des Aufnahmegegenstandes
trifft die ganze Linsenrasterplatte 2, auf welcher auf der Zeichnung einfachheitsh,alber
nur wenige stärk vergrößerte Rasterlinsen dargestellt sind. Die Rückseite der Plätte
ist mit der photographischen Schicht 3 versehen. Wie in Fig.2 gezeigt, werden die
auf die einzelnen Rasterlinsen fallenden kleinsten Bildteile zu Bildpunkten in der
lichtempfindlichen Schicht 3 verdichtet; welche Bildpunkte optische Abbildungen
der Eintrittsblende 5 sind. Die Stärke der Rasterplatte entspricht also ungefähr
der Rasterlinsenbrennweite. Die Rasterplatte 2 ist zur optischen Achse in diesem
Ausführungsbeispiel fest angeordnet.
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Wird wie im Falle der Fg. 3 die Eintrittsblende um d:e optische Achse
spiralförmig bewegt, so entsteht hinter jeder Rasterlinse in dem ihr zugehörenden
Schichtabschnitt eine Photographie dieser spiraligen Bahn. Die einzelnen Abbildungen
der Eintrittsblende werden nur dann getrennt ersche:aien, wenn diese absatzweise
bewegt und das Aufnahmeobjektiv nach jeder Belichtung verschlossen wird. Dieser
Fall kommt praktisch vor, wenn man Einzelbilder aufnehmen will. Bei stetiger Bewegung
der Eintrittsblende entstehen hingegen in der photographischen Schicht weich abgestufte
Schwärzungsübergänge.
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Infolge der Notwendigkeit, daß einerseits die ganze photographische
Schicht restlos ausgenutzt wird -und daß andererseits Aufzeichnungen benachbarter
Rasterlinsen nicht überein.andergreifen, besteht bei diesem Ausführungsbeispiel
die Abhängigkeit der relativen Öffnungen vom Großobjektiv einerseits und der Rasterlinsen
andererseits.
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Die Anzahl der Bilder und damit die mögliche Aufnahme- bzw. Wiedergabedauer
wird notwendigerweise bei ruhender Rasterplatte auf ein Drittel beschränkt, wenn
man für farbenkinematographische Zwecke die sehr einfache Möglichkeit ,ausnutzt,
unter Benutzung panchromatischer Schicht erfindungsgemäß die Objektivöffnung oder
die Eintrittsblende bzw. Blenden mit drei Filtern in den Grundfarben Rot, Grün und
Blau zu versehen, derart, daß bei der Aufnahme hinter jeder Rasterlinse drei gesonderte
Bildpunktreihenaufgezeichnet und daß bei der Wiedergabe drei Filter bzw: drei farbige
Lichtquellen in analoger Weise wie bei der Aufnahme benützt werden. Die Kürzung
der Laufzeit hat ihren selbstverständlichen Grund in der
Notwendigkeit,
die drei Farbfilter mechanisch so zu bewegen, daß hinter jeder Rasterlinse drei
gesonderte Bildpunktreihen entstehen. Die naturfarbigen Bilder können selbstverständlich
auch so erzeugt werden, daß zwischen Linsenraster und panchromatischer Schicht die
bekannte Stärkekornfarbrasterschicht mit den roten, grünen und blauen Körnern eingeschaltet
wird, wobei dann keine Kürzung der Laufzeit eintritt, weil die einfache Eintrittsblende
genügt, wie bei den Schw,arz-Weiß-Bildern.
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Während nach dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die ununterbrochene
längere Laufzeit zugunsten der Handlichkeit vom Aufnahmematerial (Platten) nicht
erreicht ist, kann sie erfindungsgemäß erreicht werden, indem zu einer im wesentlichen
hin und her gehenden Bewegung der Eintrittsblende noch eine mit dieser zusammenhängende
gleichzeitige Bewegung des Linsenrasterschichtträgers derart stetig oder absatzweise
fortschreitend erfolgt, daß immer neue Teile der photographischen Schicht belichtet
bzw. projiziert werden. In diesem Falle kann man nach Vorbildern der gewöhnlichen
Kinematographie den LinsenrasterschichtträgerTals umlaufende Platte, als Filmband
oder ähnlich ausführen.
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In allen Fällen sind, wie bereits gesagt, entweder sprunghafte (absatzweise)
Bewegungen der Teile oder stetige Bewegungen möglich. Die ersten können durch rotierende
Blenden oder durch vor die bewegte Eintrittsblende gesetzte Gitter vorgetäuscht
werden. Die stetigen Bewegungen .sind jedoch vorteilhafter, ,auch weil dann ein
Verschluß für die Eintrittsblende bzw. das Objektiv nur bei Beginn oder Beendigung
der Aufnahme zu bestätigen ist. Die Linse bzw. das Objektiv kann natürlich auch
axial bewegbar sein zwecks Scharfeinstellung des Bildes.
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Die Wiedergabe der nach der Erfindung aufgenommenen bewegten Bilder
von dem entwickelten und gegebenenfalls kopierten Linsenrasterschiclitträger kann
mittels rückläufiger Strahlung (retrograde Projektion) derart erfolgen, d:aß die
Schichtseite des Linsenrästerschichtträgers kräftig beleuchtet wird und die Lichtstrahlen
nach Passieren der gleichen Optik wie bei der Aufnahme (Objektiv mit Eintrittsblenden,
Filter usw.) auf einen Schirm geworfen werden. Auf diese Weise geht jedoch sehr
viel Licht im Inneren des Wiedergabeapparates verloren, weil die ganze photographische
Schicht beleuchtet wird, während die jeweils auf einmal zu projizierende Bildfläche
einen ganz geringen Bruchteil davon ausmacht. Das ist der gleiche Nachteil, wie
er bei den ,als vorbekannt erwähnten Verfahren besteht. Die Erfindung bringt ,aber
auch diesbezüglich eine wesentliche Verbesserung, indem zur Wiedergabe von nach
der Erfindung aufgenommenen rasterkinematographischen Bildern erfindungsgemäß die
Eintrittsblende von ,außen ,ausgeleuchtet oder durch eine Lichtquelle bzw. Lichtquellen
ersetzt wird, so daß die Lichtstrahlen durch den Linsenraster hindurch die photographische
Schicht treffen und hinter dieser das Bild entstehen lassen. Läßt man also die .an
Stelle der Eintrittsblende getretene Lichtquelle und den Linsenrasterschichtträger
die gleichen räumlich und zeitlich mit der Aufnahme übereinstimmenden relativen
Bewegungen vollführen, so kann hinter der Schichtseite des Linsenrasterschichtträgers
mittels Mattscheibe das naturgetreue lebende Bild direkt aufgefangen oder von dort
mittels Projektionsobjektivs auf einen Schirm vergrößert geworfen werden. Es kann
,also die gleiche Aufnahmekamera sehr gut .als Projektionsapparat benutzt werden,
doch wird es besonders für die Vorführung z. B. käuflich erworbener, vorführungsfertiger
Schichtträger vorteilhafter sein, besondere Wiedergabeapparate zubauen, die aber
dem Aufnahmeapparat geometrisch ähnlich sein müssen.
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Bei dieser Art von Wiedergabe treffen also die Strahlen von der Lichtquelle
zuerst den Linsenras:er und durch diesen hindurch d'_e photographische Schicht,
jedoch nicht in ihrer ganzen Ausdehnung, sondern nur diejenigen Stellen derselben,
welche zusammen ein zusammenhängendes, auf einmal zu projizierendes Bild ergeben.
Bei dieser sog. direkten Wiedergabe sind somit die Lichtverluste auf das überhaupt
mögliche Mindestmaß herabgedrückt worden.
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Dieses erfindungsgemäße Verfahren der Wiedergabe rasterkinematographischer
Bilder kann ebenso zur Vorführung z. B. auch solcher Linsenrasterbilder benutzt
werden, welche in bekannter Weise durch beliebige Bewegung des Linsenraster Schichtträgers
allein, also bei ruhender Eintrittsbtendeaufgenommen wurden.
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In Fig. ¢ der Zeichnung ist das Wiedergabeverfahren gemäß der Erfindung
schematisch dargestellt.
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Die mittels des vorbeschriebenen oder eines anderen Aufnahmeverfahrens
belichtete und dann z. B. mittels Umkehrentwicklung zu einem Positiv ausgearbeitete
Platte ist wiederum mit 2 bezeichnet, die optische Achse mit A-B und die bei der
Aufnahme verwendete Eintrittsblende, jetzt als Leuchtfläche in Form einer Lampe,
mit 6. Die Lampe 6 beleuchtet auf einmal die ganze i Linsenseite der Rasterplatte
2 und bewegt sich sinngemäß genau so wie die Eintrittsblende
bei
der Aufnahme, welche Bewegung durch eine nicht gezeichnete entsprechend ausgeführte
mechanische Einrichtung bewirkt wird, ebenso wie bei der Aufnahme. Die Leuchtfläche
6 wird durch jede der einzelnen Rasterlinsen auf der Schichtseite 3 abgebildet und
trifft hier auf dieselbe Stelle zu demselben relativen Zeitpunkt wie die Abbadung
der Eintrittsluke bei der Aufnahme. Die Lichtstrahlen breiten sich weiter nach hinten
aus, und entsprechend der verschiedenen Schwärzung der Schicht werden die Strahlen
in ihrem Fortgang entweder frei durchgelassen öder teilweise bzw. ganz aufgehalten
(abgeschwächt). In der Fig, q. ist gezeigt, wie ein einziger Bildpunkt, den eine
einzige Rasterlinse vermittelt, in der Mattschicht einer Mattscheibe 7 entsteht.
Infolge der weiteren Ausbreitung der Lichtstrahlen' nach hinten entsteht von jedem
Bildpunkt in der photographischen Schicht ein vergrößerter Lichtfleck auf der Mattschicht
7, und die Gesamtzahl. der auf diese Weise projizierten Lichtflecke gibt, sobald
die Lampe 6 in Bewegung kommt, auf der Mattscheibe das .aufgenommene lebende Bild
wieder.
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Erfindungsgemäß können weiterhin zur Abtastung der Objektivöffnung
mehrere Eintrittsblenden vorgesehen sein, welche im Objektivfeld einzeln hintereinander
oder - einander abwechselnd und auf verschiedenen Bahnen bewegt werden. Zur Aufnahme
und Wiedergabe von kinematographischen Stereoskopbildern können erfindungsgemäß
zwei Eintrittsblenden in getrennten Feldern vor je einem Objektiv gemeinsam parallel
verschoben werden, und zwecks Betrachtung der Bilder können ähnliche Objektive als
Okulare benutzt werden. Drei Eintrittsblenden gleichzeitig dienen, wie bereits oben
angedeutet, zur Kinematographie in den natürlichen Farben, wobei den Eintrittsblenden
die drei Filter in den Grundfarben Rot; Grün, Blau vorgeschaltet werden. Die Relativbewegungen
müssen so erfolgen, daß sich die drei Spüren nicht überdecken bzw. stören: Die Wiedergäbe
erfolgt analog mit drei farbigen Lichtquellen.
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Mit der Linsenrasterkämera können auch Bilder von üblichen Filmbandaufnahmen
auf Linsenrasterschichtträger z. B. derart übertragen werden, daß d?e Schirmbilder
photographiert werden. Hierdurch kann z. B. die große Menge ausgespielter Filme,
breiten Kreisen wieder zugänglich gemacht werden. Dieses bringt gleichzeitig besondere
Vorteile mit sich, wenn bei " Anwendung größerer Linsenrästerplatten langbrerinweitige
Objektive mit großem Öffnungsverhältnis benutzt werden, die geringe Tiefenschärfe
aufweisen, was das Linsenrasterverfahren beeinträchtigt. Dieser Nachteil entfällt,
wenn erfindungsgemäß das ,aufzunehmende bewegte Bild zunächst auf normalem kinematographischem
Wege als Bilderreihe aufgenommen und dann von dieser die rasterkinematographische
Aufnahme hergestellt wird.
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Besondere Effekte lassen sich .auch so erreichen, daß die Lichtquelle
bei der Wiedergabe mit anderer Geschwindigkeit öder in anderer Richtung, wie dies
an sich auch beim gewöhnlichen Film möglich ist, oder aber auf ,anderem Wege bewegt
wird als die Eintrittsblende bei der Aufnahme. Es ergeben sich so Zeitraffer und
Zeitdehneraufnahmen (Trickbilder, Rücklauf), veränderte Szenenfolge usw., 'wie es
überhaupt auch möglich ist, das ganze Aufnahme- und Wiedergabeverfahren auf andere
Bildserien als auf fortlaufende Bewegungsbilder anzuwenden.
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Es sei schließlich noch darauf hingewiesen, daß sich die Herstellung
von Vervielfältigungen und Kopien von kinematographischen Aufnahmen auf Linsenrasterplatten
besonders einfach gestaltet; indem erfindungsgemäß sämtliche auf einer Mutterplatte
(Linsenraster mit Schicht) bei der Aufnahme durch fortschreitende Abtastung aufgenommenen
Lichteindrücke durch an sich bekannte optisch rückläufige Projektion auf eine ebenso
gestaltete IU mdruckplätte mittels Augenblicks-Belichtung derart übertragen werden,
daß der ganze von der Eintrittsblende nacheinander bei der Aufnahme bestrichene
Weg auf einmal freigelegt wird. Auf diese Weise wird die Dauer des Kopiervorganges
auf einen ganz geringen Bruchteil gegenüber dem für die Vervielfältigung der üblichen
kinematographischen Aufnahmen auf Filmstreifen erforderlichen Vorgang verkürzt,
weil mehrere hundert Bilder auf einmal übertragen werden.
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Es ist zwar bekannt, Reihenbilder anstatt auf. einem Filmband von
diesem auf einer Platte in Kreis- oder Spiralform unterzubringen. und diese Bildserien
dann durch Urikopieren der Platten zu vervielfältigen. Doch hat dies mit der erfindungsgemäßen
Vervielfältigung von Rasterbildern nichts zu tun, bei der die a.ii sich bekannt
retrograde Projektion unter Freilegung eines ganz bestimmten, von der Eintrittsblende
beschriebenen Weges, z. B. Kreis oder Spirale, erfolgt.