DE69120657T2 - Vorgeladene 3D-Kamera und integriertes Schnellkopiersystem - Google Patents

Description

Stand der Technik
• 3-D Bilder nach Art eines linsenförmigen Schirmes werden hergestellt durch Zusammenfügen einer Folge von zweidimensionalen Ansichten eines Objektes, welches von unterschiedlichen günstigen Ausgangspunkten auf einen linsenförmigen Kopierfilm fotografiert worden ist. Die zweidimensionalen Ansichten werden entweder sequentiell oder simultan durch einen linsenförmigen Schirm projiziert, welcher die fotografische Emulsionsbeschichtung auf der Bildebene der Linsen trägt.
• Zum Zeitpunkt des Zusammenfügens müssen die 2-D Ansichten perfekt ausgerichtet sein, um sich mit den fotografierten Bildern richtig auf jedem 3-D Bild zu decken.
• US-Patent No. 4,800,407 (Lo) offenbart eine 3-Linsen-Kamera zur Aufnahme von 3-D Fotografien.
• N.A. Valyus offenbart in "Stereoscopy" (Focal Press, 1966) auf den Seiten 199 - 203 das gleichzeitige Kopieren rechter und linker Bilder auf den Film. Nur ein verdichtetes Bild von jeder zweidimensionalen Ansicht wird kopiert.
• Dudley "Applied Optics & Optical Engineering", (Rudolf Kingslake, Ed. 1965) offenbart auf den Seiten 114 - 116 die Bewegung eines linsenförmigen Schirmes und die intermittierende Belichtung jedes der 8 Bilder, die auf dem Film aufgenommen sind.
• Okoshi offenbart in "Three-Dimensional Imaging Techniques" (1976) auf den Seiten 71 - 88 die Verbindung mehrerer Projektoren, um die Bilder auf die Emulsion zu projizieren.
• Lo und Nims offenbaren in dem US-Patent 3,895,867 (22. Juli 1975) in Spalte 8 eine Technik zur Aufnahme von Bildern in allen Filmbereichen, die unter den Linsen liegen. Dies wurde erreicht durch ein wiederholtes Abschalten des Lichtes am Projektor und durch intermittierendes Verlagern des Schirmes oder des Filmes. Während des Kopierens wird ein Abschnitt des Bildes in jedem Negativ selektiert, um eine Mittelebene des 3-D Bildes zu definieren, wobei der selektierte Abschnitt in jedem Negativ sich in Deckung mit einem Bezugspunkt für alle belichteten Negative befindet.
• Die nachfolgenden Patente offenbaren auch frühe Zusammenfügungstechniken für dreidimensionale Bilder:
• Japanisches Patent Nr. 42-5473, erteilt 3/6/67
• Japanisches Patent Nr. 49-607, erteilt 1/9/74.
• Le and Nims offenbaren im US-Patent 4,120,562 (17.Okt. 1978) ein Verfahren zum Abscannen des projizierten Bildes, um die Linse mit Bildern zu füllen. Das in diesem Patent offenbarte Zusammenfügungsgerät ist auch dazu aufgebaut, um den Projektionswinkel um einen vorbestimmten Betrag während des Scanbetriebes zu ändern.
• US-Patent 4,852,972 ("Lo") offenbart ein verbessertes Verfahren zum Kopieren von dreidimensionalen Bildern, das den Gebrauch einer größeren Lichtintensität beinhaltet während der Belichtung der Bildbände in der Nähe der Ränder der Linse und in der Nähe des Zentrums. Dies resultiert in dem Erhalt von Bildbänden von im wesentlichen gleicher Dichte auf der Breite der Linse. Das Verfahren gemäß diesem Patent kann angewendet werden, um ein singuläres Bildelement in jedem Bildbandbereich herzustellen. Jedoch ist die Qualität des mit diesem Verfahren hergestellten Bildes erhöht durch die Reproduktion zweidimensionaler Ansichten in eine große Anzahl diskreter verdichteter Bilder, die von Rand zu Rand unter den Linsen des linsenförmigen Kopierfilmes kopiert werden mit einer minimalen Überlappung oder ohne unterbrochen zu werden durch unbelichtete Streifen zwischen den diskreten verdichteten Bildern. Das Verfahren dieses Patents resultiert in der vergleichmäßigten Dichte der Bilder über den Bereich der Linse hinweg, was in einer verbesserten Bildqualität resultiert.
• Lao offenbart im US-Patent 4,468,115 (28.Aug. 1984) einen Projektor, bei welchem sich das Lampengehäuse kontinuierlich bewegt, um ein Ruckeln aufgrund von schnellen Stops und Starts zu vermeiden. Während des Kopierens wird der Negativträger so eingestellt, daß er sich auf das Hauptobjekt jedes Negativs ausrichtet. Das kontinuierliche Abscannen resultiert in beträchtlichem Überlappen von Bildern, was die Schärfe des Bildes reduziert.
• US-Patent 4,101,210 (Lo et al) offenbart ein Verfahren zum Vermeiden der Lücken zwischen benachbarten verdichteten Bildern auf einem Bildband durch Anwendung einer Vielzahl von Projektionslinsen entlang einer Vielzahl von Reihen, die parallel zu dem linsenförmigen Schirm verlaufen. Dieses Patent zeigt auch, wie die Negative in parallelen Reihen während des Projektionsprozesses angeordnet werden. Die Verwendung einer großen Anzahl von Projektionslinsen, die in Reihen angeordnet sind und die große Anzahl von Negativen, die in diesem Prozeß verwendet werden, macht ihn beschwerlich. Dieses Multi-Linsen- Projektionssystem wird auch im US-Paten 4,132,468 (Lo et al) offenbart.
• US-A-4,903,069 offenbart ein Verfahren zum Kopieren eines Bildfeldes auf einer fotoempfindlichen Oberfläche eines linsenförmigen Kopierfilmes von einem Satz von 2-D Ansichten, welches das Bewegen des Negativträgers auf dem Kopierer in Übereinstimmung mit der Gleichung S= ((K + F)T)/T beinhaltet ohne die Notwendigkeit einer manuellen oder visuellen Ausrichtung des Hauptobjektes jeder 2-D Negativansicht. Dies wird teilweise erreicht durch das Wissen (und die Aufnahme), wie die Kamera die Objektentfernung K auf dem Negativ jedes Mal, wenn eine Fotografie gemacht wird, aufnimmt. Beispielsweise wird eine codierte Aufnahme in einem computerlesbaren Code gemacht. Wenn der Betreiber unsicher über die präzise Distanz von T aufgrund einer Fehlpositionierung der Kameralinsen in dem Verarbeitungsprozeß ist, dann kann der Betreiber den ersten Satz von Negativansichten überprüfen und den Wert von T und F mittels eines elektro-optischen Meßgeräts im Kopierer messen. Diese Werte werden dann verwendet, wenn S errechnet wird.
Zusammenfassung der Erfindung
• Um die 3-D Fotografie für viele Verbraucher zugänglich zu machen, ist es wünschenswert, eine 3-D Kamera zu schaffen, die sehr preisgünstig und ein automatischer Schnellkopierer ist. Das Problem bei der Herstellung von einer günstigen Multi-Linsen 3-D Kamera ist, daß die Linsen der Kamera gegeneinander versetzt sein können. Es ist sehr schwierig, die identische Relativlage der Kameralinsen jeder hergestellten individuellen Kamera aufrechtzuerhalten. Daher ist die Relativposition des fotografierten Objektbildes auf den 2-D Ansichten nicht identisch mit Sätzen von 2-D Ansichten, die mit verschiedenen Kameras fotografiert worden sind. Die unvorhersagbare Position des fotografierten Objektbildes auf dem Bild ist der Grund dafür, daß eine automatische Korrelation der 2-D Ansichten für die Ausrichtung des Hauptobjektbildes der 3-D Fotografie unmöglich ist. Es ist wünschenswert, alle Linsen der Multi-Linsen 3-D Kamera in einem gemeinsamen Lager anzuordnen, um das Problem der Filmausrichtung zu minimieren. Es ist auch wünschenswert, eine preisgünstige Kamera zu haben, die mit einem fotografischen Film vorgeladen ist, über die frei verfügt werden kann, nachdem die Filmrolle belichtet worden ist oder die im Labor mit einer neuen Filmrolle wieder geladen werden kann, wenn die Kamera zur Entwicklung dorthin gebracht wird.
• Wenn die Linsen einer Multi-Linsen 3-D Kamera fehlausgerichtet sind und die Relativpositionen der Linsen unbekannt sind, können die fotografischen Bilder jeder 2-D Ansicht einer 3-D Fotografie korreliert werden durch visuelle Überprüfung der Lage des fotografierten Bildes auf jeder 2-D Ansicht und durch manuelle oder mechanische Justierung der Lage der Vergrößerungslinsen oder Kopiermaterial-Staffelei, wenn jede der 2-D Ansichten kopiert wird. Dieser Prozeß ist sehr komplex, zeitaufwendig und unzuverlässig und resultiert in der Erschwerung der Massenproduktion von 3-D Fotografien für die Verbraucher.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von 3-D Fotografien und zum Ausgleich jeglicher Dejustage der Linsen in einer 3-D Kamera während des Abzugs von 2-D Ansichten in einem Satz von 2-D Ansichten zur Herstellung einer entsprechenden dreidimensionalen Fotografie offenbart, wobei das Verfahren umfaßt:
• Die Belichtung eines Films in der Kamera mit dem Zielgegenstand (K), um einen ersten Satz von 2-D Ansichten zu erhalten,
• die Projektion des ersten Satzes von 2-D Ansichten in einen 3-D Vergrößerer und die Feststellung der Position jedes Targetbildes (K'&sub1;, K'&sub2;, K'&sub3;) in der Bildebene des 3 D Vergrößerers und
• die Justage der Position jeder nachfolgenden 2-D Ansicht aus jedem Satz von 2-D Ansichten in die gewünschte Position mittels einer Positionierungseinheit des 3-D Vergrößerers, um jegliche Dejustage der Kameralinsen auszugleichen,
• dadurch gekennzeichnet,
• daß der erste Satz der 2-D Ansichten in einer vorgegebenen Entfernung (D) zum Zielgegenstand in der Kamera belichtet wird,
• daß der erste Satz der 2-D Ansichten in dem 3-D Vergrößerer auf einen Bildsensor projiziert wird, der an einen Bildprozessor angeschlossen ist, der seinerseits in der Lage ist, die X- und Y- Koordinaten des Zielgegenstandsbildes in der Bildebene festzustellen, und
• daß die Positionierungseinheit durch den Bildprozessor gesteuert wird, wobei automatisch die Justage jeder nachfolgenden 2-D Ansicht anhand der X- und Y- Koordinaten des Zielgegenstandsbildes erreicht wird.
• Eine bevorzugte Ausführungsform sieht ein automatisches Kopiersystem vor, das eine "ausgefeilte" Multi-Linsen 3-D Kamera beinhaltet, die mit einem fotografischen Film vorgeladen ist, wo die Daten der Kameralinsenpositionen auf dem Negativfilm vorher aufgenommen worden sind. Dies wird erreicht durch Aufnehmen des ersten Satzes von Fotografien von einem Zielgegenstand in einem vorbestimmten Abstand mit dieser Kamera, bevor die Kamera an den Verbraucher abgegeben wird. Das nun auf dem Negativfilm aufgenommene Datum wird als Referenz oder als Datenpunkt für die Kalibrierung der Koordinaten der Positionen der verschiedenen Komponenten des Kopiersystems, (d.h. Projektionslinsen, Staffelei oder 2-D Ansichten) verwendet, um während des Kopierens jede Dejustage der Kameralinsen auszugleichen in Übereinstimmung mit dem Verfahren, wie es sich aus den Ansprüchen erschließt.
• Vorzugsweise können zum Zeitpunkt des Abzuges die Zielgegenstandsbilder auf dem ersten Satz von Negativen sequentiell oder simultan projiziert werden auf ein einziges CCD Sensorfeld oder auf eine entsprechende Anzahl von CCD Sensorfeldern, die in der Bildebene des 3-D Vergrößerers angeordnet sind. Die Positionen der CCD Sensorfelder können vorkalibriert sein, so daß sich jedes Zielgegenstandsbild auf einem bestimmten Sensor (d.h. auf den Zentrumssensor des CCD Feldes) jedes CCD Feldes abbildet in Fällen, in denen die Kameralinsen korrekt ausgerichtet sind. Jeder einzelne Sensor ist vorkalibriert und der Computer des 3-D Vergrößerers ist so programmiert, um die neue Lage eines fehlausgerichteten projizierten Zielgegenstandbildes zu bemerken. Wenn ein Zielgegenstandsbild außerhalb des vorgesehenen Zentrumssensor abgebildet wird (aufgrund einer Fehlausrichtung der Kameralinsen), wird der Computer die Motoren des Kopierers ansteuern, um die Positionen der 2-D Ansicht, der Projektionslinsen oder der Staffelei zu adjustieren, um das Abzugssystem zu kalibrieren und das fehlausgerichtete Zielgegenstandsbild wieder zu zentrieren. Folglich stellt die Technik der Erfassung der Fehlausrichtung der Kameralinsen und der Kalibrierung des Kopierers die automatische Korrelation der 2-D Ansichten bereit, um das fotografierte Bild auf jeder 3-D Fotografie, die auf derselben Filmrolle oder mit derselben Kamera gemacht worden ist, auszurichten. Die manuelle Korrelation des fotografierten Bildes jeder 2-D Ansicht ist nun nicht mehr nötig.
Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
• Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Multi-Linsenkamera mit vorgeladenem Film, der mit einem vorbestimmten Zielgegenstand in einem Abstand "D" von der Kamera belichtet worden ist.
• Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Kopiersystems, welches eine Folge von 2-D Ansichten mittels einer 3-D Multi-Linsenkamera kopiert.
• Fig. 3 ist eine schematische Ansicht des Kopiersystems, wobei das Bild des Zielgegenstandes auf den vorgesehenen Zentrumssensor des CCD Bildsensorfeldes projiziert wird, welches in der Bildebene des Kopierers angeordnet ist, um die Lage des Zielgegenstandes zu detektieren. In diesem Falle sind die Linsen der Kamera perfekt ausgerichtet.
• Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer Multi-Linsenkamera, in der eine der Linsen fehlausgerichtet ist mit dem betreffenden belichteten Zielgegenstandsbild auf dem Negativ, welches sich in einer verschobenen Position befindet.
• Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines Kopiersystems, welches die 2-D Ansichten, die mittels einer Multi-Linsenkamera belichtet worden sind, projiziert, bei welcher eine der Kameralinsen fehlausgerichtet ist und wo gezeigt wird, daß eines der Zielgegenstandsbilder außerhalb des Zentrums des CCD Bildsensorfeldes projiziert wird.
• Fig. 6 ist eine schematische Ansicht eines Kopiersystems, bei dem ein fehlpositionierter Zielgegenstand durch den Computer detektiert und wiederzentriert wird durch Verlagerung der Kopiererstaffelei.
• Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines Kopiersystems, bei dem die Fehlpositionierung des projizierten Zielgegenstandes kompensiert wird und dieser rezentriert wird durch Verlagerung der Vergrößerungslinsen, wenn die 2-D Ansicht 21 kopiert wird.
• Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Kopiersystems, bei dem die Fehlpositionierung des projizierten Zielgegenstandes kompensiert wird und dieser rezentriert wird durch die Justage der Lage der 2-D Ansicht.
• Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht des Kopiersystems, bei dem die CCD Sensoren in einer anderen Ebene angeordnet sind, reflektiert durch einen Spiegel oder einen Strahlenteiler.
• Fig. 10 ist eine Schnittansicht und eine Aufsicht auf die Kameralinsenanordnung einer Multi-Linsenkamera, bei der alle Linsenelemente mittels einer gemeinsamen Lagerung gehalten werden.
• Fig. 11 ist eine schematische Ansicht eines Kopiersystems, welches das Verfahren der Korrektur einer Fehlpositionierung des projizierten Zielgegenstandes im Kopierverfahren illustriert.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungsfiguren
• Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Multi-Linsen 3-D Kamera (vorgeladen mit einem fotografischen Film), bei dem der erste Satz von Negativen mit einem Zielgegenstand in einer vorbestimmten Distanz D von der Kamera belichtet wird, wobei D die ideale fotografische Distanz für 3-D Bilder ist und wobei die Kameralinsen vorfocussiert sind. Die Kamera weist drei Linsen 11, 12 und 13 auf, die den Zielgegenstand K fotografiert haben. Die Zielgegenstandsbilder K'&sub1;, K'&sub2; und K'&sub3; werden an einem geeigneten Ort auf den 2-D Ansichten 21, 22 und 23 aufgenommen. Der Abstand S ist die relative Lage der Zielgegenstandsbilder K'&sub1;, K'&sub2; und K'&sub3; und ist die Funktion von T, F und D und kann mittels der folgenden Gleichung errechnet werden:
• S = T(D+F)/D,
• worin
• S der Abstand zwischen den Zielgegenstandsbildern der benachbarten 2-D Ansichten,
• T die Separation der Kameralinse,
• D der Abstand von der Kamera zum fotografierten Objekt,
• F die bildseitige Brennweite der Kameralinsen ist.
• Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche die Abfolge des Abzuges illustriert. Jeder der linsenähnlichen Körper des kopierten Materials wird zu derselben Zeit belichtet, jedoch nur ein linsenähnlicher Körper ist in Fig. 2 während des Belichtens dargestellt. Sobald das Kopiermaterial 4 in die zutreffende Position (Projektionswinkel) 101 gesetzt ist, bewegt sich die 2-D Ansicht 23 in Richtung 90 unterhalb des Lampengehäuses 200 unter Belichtung des Bildbandes I&sub3; aus der Emulsionssicht 5 des linsenähnlichen Körpers 7. Nachdem dieser Abschnitt des Kopiermaterials belichtet worden ist, wird es in die Lage (Projektionswinkel) 102 in Richtung 9 bewegt und die 2-D Ansicht 22 bewegt sich in Richtung 90 unter das Lampengehäuse 200 und belichtet das Bildband I&sub2; nächst dem Bildband I&sub3;. Das Kopiermaterial 4 bewegt sich zur Position (Projektionswinkel) 103 und die 2- D Ansicht 21 unter das Lampengehäuse 200 und belichtet das Bildband I&sub1; nächst dem Bildband 12, um alle der linsenähnlichen Körper aufzufüllen, wodurch die Zusammensetzung des 3-D Bildes komplettiert wird.
• Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die das Projizieren des Zielgegenstandbildes für den ersten Satz von 2-D Ansichten auf die CCD Sensorfelder für die Kalibrierung des Kopiersystems illustriert. Der Kopierer weist eine Projektionslinse 2 sowie eine 2-D Ansicht 21 auf, deren Bildziel K'&sub1; an dem Zentrumssensor 3C des CCD Sensorfeldes 31 am Ort 41 projiziert wird. K'&sub1; wird als K"&sub1; projiziert; K'&sub2; wird projiziert zu K"&sub2; und K'&sub3; wird projiziert auf K"&sub3; auf dem Zentrumssensor 3C aller drei Sensorfelder, die sich an den Positionen 41, 42 und 43 befinden.
• Der erste Satz von Fotografien mit 2-D Ansichten 21, 22 und 23, wie in Fig. 3 dargestellt, wird mittels einer 3-Linsenkamera fotografiert, wie in Fig. 1 dargestellt ist, und zwar mit allen perfekt ausgerichteten Kameralinsen 11, 12 und 13. Daher werden die Zielgegenstandsbilder K'&sub1;, K'&sub2; und K'&sub3; an den geeigneten Stellen auf den 2-D Ansichten 21, 22 und 23 belichtet und die projizierten Zielgegenstandsbilder K"&sub1;, K"&sub2; und K"&sub3; werden direkt am Zentrumssensor 3C aller CCD Sensorfelder 31, 32 und 33 projiziert, die an den Orten 41, 42 und 43 vorkalibriert sind. Daher ist eine Justage der Position der 2-D Ansichten, der Projektionslinsen oder der Kopiermaterialstaffelei nicht mehr notwendig.
• Fig. 4 stellt eine Multi-Linsen 3-D Kamera dar mit einer Linse 11 in Fehlausrichtung und das aufnehmende Zielgegenstandsbild K'&sub1;, ebenfalls in einer Fehlposition auf der 2-D Ansicht 21. Die Linsen 12 und 13 sind in zutreffender Ausrichtung.
• Fig. 5 stellt einen Kopierer dar, der den ersten Satz von 2-D Ansichten des Zielgegenstandes, welcher von einer Multi-Linsenkamera belichtet worden ist mit einer Linse in Fehlausrichtung, wie in Fig. 4 dargestellt ist, projiziert. Die Position der Linse 11 der Kamera, die die 2-D Ansicht 21 aufnimmt, ist in Fehlausrichtung. Infolge dessen wird durch das Projizieren der 2-D Ansicht 21 am CCD Sensorfeld 31 das Zielgegenstandsbild K"&sub1; am Sensor 5A projiziert anstelle am Sensor 3C projiziert zu werden, wie es für die anderen 2-D Ansichten zutrifft.
• Die Fig. 6 zeigt die Kalibrierung des Kopiersystems durch die Justage der Kopiermaterialstaffelei, um die Fehlausrichtung der Linsen der Kamera zu kompensieren. Die Position der Linse 11 der Kamera ist, wie in Fig. 4 dargestellt, welche die 2-D Ansicht 21 aufnimmt, in Fehlausrichtung. Infolge dessen muß beim Abzug der Ansicht 21 am Ort 41 die Kopiermaterialstaffelei zum Ort 41A bewegt werden, so daß das Zentrum 3C mit dem Sensor 5A ausgerichtet ist, um die Fehlausrichtung der Kameralinse 11, wie in Fig. 4 dargestellt ist, zu kompensieren. Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Linsen der Kamera, welche die 2-D Ansichten 22 und 23 aufnehmen, in korrekter Ausrichtung befindlich. Infolge dessen ist beim Abzug dieser Ansichten keine Justage notwendig. Die Kopiermaterialstaffelei wird einfach zu den vorkalibrierten X- und Y-Koordinaten der Orte 42 und 43 verfahren. Im Falle des Ortes 41 wird die Kopiermaterialstaffelei nach links von C nach A entlang der X- Koordinate und von 3 nach 5 entlang der Y-Koordinaten verfahren. Der Computer zur Ausführung dieser Justage ist in dieser Zeichnungsfigur nicht dargestellt.
• Alternativ kann die Vergrößerungslinse rezentriert werden, um die Fehlposition der Linse 11 in der Kamera zu kompensieren.
• Fig. 7 zeigt die Kalibrierung des Kopiersystems durch die Justage der Projektionslinsen 2 des Kopierers beim Abzug der 2-D Ansicht 21, um die Fehlausrichtung der Linse 11 der Kamera zu kompensieren, wie in Fig. 4 dargestellt ist, so daß das Zielgegenstandsbild K"&sub1; des Zielgegenstandes K'&sub1; der 2-D Ansicht 21 am Sensor 3C des CCD Feldes 31 der Druckmaterialstaffelei an dem Ort 41 projiziert wird.
• In einer zusätzlichen Vorgehensweise kann die 2-D Ansicht des Negativs bewegt werden, um die Fehlausrichtung jeder Linse zu kompensieren.
• Fig. 8 zeigt die Kalibrierung des Kopiersystems durch die Justage der 2-D Ansicht 21, um die Fehlausrichtung der Linse 11 der Multi-Linsenkamera in Fig. 4 zu kompensieren, so daß der Bildgegenstand K'&sub1; nicht am Sensor 3C des CCD Feldes 31 der Druckkopiermaterialstaffelei am Ort 41 projiziert wird.
• Ungeachtet dessen, ob die 2-D Negativansicht, die Vergrößerungslinse oder die Kopierstaffelei bewegt wird, wird dies von einem Computer koordiniert, der mit einem CCD Feld und mit den Stellmotoren verbunden ist.
• Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, welche die Faktoren illustriert, die bestimmt werden müssen, um die Fehlausrichtung jeder Linse in der Kamera zu kompensieren. Die folgenden Formeln können in dem Programm für den Computer verwendet werden, um das Ausmaß zu bestimmen, in dem das Kopiermaterial, Vergrößerungslinse oder Negative bewegt werden müssen, um die Fehlausrichtung jeder Linse zu kompensieren:
• A. Formel zur Bestimmung des Betrages des in der X-Richtung notwendigen Offsets:
• ΔX= ΔTx(D+F)R/D
• B. Formel zur Bestimmung des Betrages des in der Y-Richtung benötigten Offsets:
• ΔY= ΔTy(D+F)R/D
• wobei ΔX der Betrag der in der X-Richtung benötigten Justage ist, um die Fehlausrichtung der Kameralinse zu kompensieren;
• ΔY der Betrag der in der Y-Richtung benötigten Justage ist, um die Fehlausrichtung der Kameralinse zu kompensieren;
• ΔTx der Abstand der Fehlausrichtung der Kameralinse in der X-Richtung ist;
• ΔTy der Abstand der Fehlausrichtung der Kameralinse in der Y-Richtung ist;
• D der Abstand der Kamera zum fotografierten Objekt ist;
• F die bildseitige Brennweite der Kameralinse ist;
• R das Vergrößerungsverhältnis (V/U) ist.
• Die obigen Formeln können verwendet werden, um den Betrag der notwendigen Justage in der Bildebene des Kopierers zu bestimmen, um jegliche Fehlausrichtung jeglicher Kameralinse zu kompensieren.
• Die CCD Sensoren werden die Position des projizierten Bildes bestimmen und der Computer wird die Formel verwenden, um jegliche geeignete Justage auszuführen, um die Fehlausrichtung der Linse zu kompensieren.
• Fig. 11 illustriert alle verschiedenen Faktoren, die bei der Kompensation für die Fehlausrichtung der Kameralinse durch die Justage des Kopiermaterials in der Bildebene des Kopierers benötigt werden. Wie in Fig. 11 dargestellt, zeigt das Bild von Kameralinse 11 einen Betrag der Justage um den Betrag von ΔY und ΔX der Bildebene im Kopierdruckmaterial 41. Dieser Betrag der Fehljustierung kann errechnet werden durch Anwendung der Formel A (und B), die im Computer programmiert sein kann, um die Kompensation auszuführen und um das Kopiermaterial zu der richtigen Position zu bewegen.
• Die Fehlausrichtung der Kameralinse kann justiert werden durch das Bewegen der Negativansicht 21, die mit der Kameralinse aufgenommen worden ist, welche sich in Fehlausrichtung befindet, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Die folgenden Formeln können verwendet werden, um den Betrag, um den die 2-D Negativansicht bewegt werden muß, um die Fehlausrichtung der Kameralinsen zu kopieren, zu bestimmen:
• C. Betrag des in der X-Richtung erforderlichen Offsets:
• ΔSx = ΔTx(D+F)/D
• D. Betrag des in der Y-Richtung erforderlichen Offsets:
• ΔSy = ΔTy(D+F)/D
• worin ΔSx der Abstand ist, um den die 2-D Negativansicht bewegt werden muß, um die Fehlausrichtung der Kameralinse in der X-Richtung zu kompensieren;
• ΔSy der Abstand ist, um welchen die 2-D Negativansicht bewegt werden muß, um die Fehlausrichtung der Kameralinse in der Y-Richtung zu kompensieren.
• Die Formeln C und D können im Computer programmiert sein, der den Negativträger des Kopierers steuert, um die Negativansicht 21 um die Distanz ΔSy in der Y-Richtung und um einen Betrag von ΔSx in der X-Richtung zu bewegen, um die Fehlausrichtung der Kameralinse 11 zu kompensieren. Die Kameralinse in Fig. 11 befindet sich in Fehlausrichtung um den Betrag ΔTx und ΔTy.
• Fig. 9 stellt den Kopierer dar, bei dem die CCD Felder 31, 32 und 33 verlagert werden können an andere Ebenen 51, 52 und 53 durch Verwendung eines Spiegels oder eines Strahlenteilers 50 mit korrespondierenden Bildfeldern 51 - 53, die sich in Positionen befinden, die mit den Zentrumspositionen 41, 42 und 43 korrespondieren. Die Bildfelder sind mit einem Videoschalter verbunden mit einem Imagegrabber und ihrerseits mit einem Computer, der Motoren steuert, um entweder die Negativansicht oder die Vergrößerungslinse oder die Kopiererstaffelei in die richtige Lage zu bewegen.
• Fig. 10 ist eine schematische Ansicht des Querschnittes und der Aufsicht eines Linsenfeldes für eine 3-D Kamera. Diese Linsen sind mit einem gemeinsamen Lager gehalten, welches die Kameralinsen 11, 12 und 13 umgibt, um eine Fehlausrichtung der Linsen zu minimieren. Jede Linse kann eine Einzel- Elementlinse oder eine Multi-Elementlinse sein.
• In der Anwendung dieses Systems wird das erste Set von 2-D Negativen nicht kopiert sondern einfach projiziert auf die Bildebene des Kopierers, um die Lage des projizierten Zielgegenstandbildes festzulegen, um die Fehlausrichtung der Kameralinsen der Multi-Linsen 3-D Kamera zum Zwecke des Kalibrierens der Koordinaten der Positionen der verschiedenen Komponenten des Kopierers für die automatische Korrelation der 2-D Ansichten für die Ausrichtung des fotografierten Objektes für die Zusammenfügung von hochqualitativen 3-D Fotografien zu bestimmen.
• Entweder kann ein Computer oder ein Mikroprozessor verwendet werden, um die notwendigen Justagen für die Fehlausrichtung durchzuführen. Die Verwendung des Computers oder des Mikroprozessors und der CCD Sensoren und Positioniermotoren eliminieren die Notwendigkeit, das Negativ und die Vergrößerungslinse manuell zu repositionieren, um das Hauptobjekt jeder 2-D Ansicht einer 3-D Fotografie in geeigneter Weise auszurichten, zum Abzug jeder Ansicht.

Claims (11)

1. Ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Photografien und zum Ausgleich jeglicher Dejustage der Linsen (11, 12, 13) einer 3D-Kamera während des Abzugs von zweidimensionalen Bildern aus einem Satz von zweidimensionalen Bildern zur Herstellung einer entsprechenden dreidimensionalen Photografie, wobei das Verfahren besteht aus:

der Belichtung eines Films in der Kamera mit dem Zielgegenstand K, um einen ersten Satz zweidimensionaler Bilder zu erhalten,

der Projektion eines ersten Satzes zweidimensionaler Bilder (21, 22, 23) in einem 3D-Vergrößerer und der Feststellung der Position jedes Targetbildes (K'&sub1;, K'&sub2;, K'&sub3;) in der Bildebene des 3D- Vergrößerers, und Justage der Position jedes nachfolgenden zweidimensionalen Bildes aus jedem zweidimensionalen Bildersatz mittels einer Positionierungseinheit auf die Sollposition, um jegliche Dejustage der Kameralinsen auszugleichen,

dadurch gekennzeichnet,

daß der erste Satz zweidimensionaler Bilder in der Kamera in einer vorgegebenen Entfernung (D) zum Zielgegenstand (K) belichtet wird,

daß der erste Satz zweidimensionaler Bilder im 3D-Vergrößerer auf einen Bildsensor projeziert wird, der an einen Bildprozessor angeschlossen ist, der seinerseits in der Lage ist, die X- und Y- Koordinaten des Zielgegenstandsbildes in der Bildebene festzustellen und

daß die Positionierungseinheit durch den Bildprozessor gesteuert wird, wobei automatisch die Justage jedes nachfolgenden zweidimensionalen Bildes anhand der X- und Y-Koordinaten des Zielgegenstandsbildes erreicht wird.

2. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Bildsensor CCD- Sensoren enthält.

3. Ein Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die Bildsensoren oder CCD-Sensoren sich in der Bildebene des 3D-Vergrößerers befinden.

4. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Bildprozessor an einem Motor und Antrieb angeschlossen ist, der den Abzugsrahmen in eine zum Abzug jedes zweidimensionalen Bildes geeignete Position (41A, 42, 42) bringt.

5. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Bildprozessor an einem Motor und Antrieb angeschlossen ist, der die Projektionslinse (2) in eine zum Abzug des Bildes geeignete Position (2A) bringt, um jegliche Dejustage der Kameralinsen in der 3D-Kamera zu korrigieren.

6. Ein Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem der Bildprozessor so programmiert ist, daß der Abzugsrahmen gemäß der folgenden Formen automatisch in die zum Abzug jedes zweidimensionalen Bildes richtige Position gebracht wird:

A. Formel zur Bestimmung der Justiergröße in X- Richtung:

ΔX = ΔTx(D+F)R/D

B. Formel zur Bestimmung der Justiergröße in Y- Richtung:

ΔY = ΔTy(D+F)R/D

wobei ΔX die zum Ausgleich der Dejustage der Kameralinse notwendige Justiergröße in X-Richtung darstellt,

ΔY die zum Ausgleich der Dejustage der Kameralinse notwendige Justiergröße in Y-Richtung darstellt,

ΔTx die Dejustage der Größe der Kameralinsen in X-Richtung darstellt,

ΔTy die Dejustage der Größe der Kameralinsen in Y-Richtung darstellt,

D die Entfernung vom Aufnahmegegenstand zur Kamera ist,

F die Brennweite der Kameralinsen ist und

R das Vergrößerungsverhältnis (V/U) ist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem der Bildprozessor so programmiert ist, daß die Position jedes zweidimensionalen Negativs im Negativhalter gemäß der folgenden Formeln automatisch in die zum Abzug richtige Position gebracht wird:

C. Justiergröße in X-Richtung:

ΔSx= ΔTx(D+F)/D

D. Justiergröße in Y-Richtung:

ΔSy= ΔTy(D+F)/D

wobei ΔSx die Justiergröße ist, um die das zweidimensionale Negativbild zum Ausgleich der Dejustage der Kameralinse in X- Richtung bewegt werden muß,

ΔSy die Justiergröße ist, um die das zweidimensionale Negativbild zum Ausgleich der Dejustage der Kameralinse in Y-Richtung bewegt werden muß,

ΔTx die Dejustagegröße der Kameralinsen in X-Richtung darstellt,

ΔTy die Dejustagegröße der Kameralinsen in Y-Richtung darstellt,

D die Entfernung vom Aufnahmegegenstand zur Kamera ist,

F die Brennweite der Kameralinsen ist.

8. Ein Verfahren zur Herstellung einer Serie von dreidimensionalen Aufnahmen, bei dem eine in eine mehrlinsige Kamera eingelegte Filmrolle so belichtet wird, daß für jede Aufnahme eine Mehrzahl von zweidimensionalen Bildern belichtet werden, und bei dem anschließend in einem photografischen 3D-Vergrößerer die Aufnahmen abgezogen werden, wobei der 3D-Vergrößerer so eingerichtet wird, daß er jede Dejustage der Kameralinsen ausgleicht, wobei das Verfahren umfaßt,

daß in einem Filmladeschritt eine Rolle photografischen Films in die Kamera eingelegt wird, bevor die Kamera an den Kunden ausgeliefert wird,

daß in einer Aufnahmephase ein spezieller Zielgegenstand (K) in einer vorbestimmten Entfernung (D) mit der Kamera aufgenommen wird, um eine Mehrzahl zweidimensionaler Bilder des Zielgegenstandes (K'&sub1;, K'&sub2;, K'&sub3;) auf einem ersten Abschnitt des Films zu erhalten, bevor die Kamera an den Kunden ausgeliefert wird,

daß in einer Datensammlungsphase Informationen über die Dejustage der Kameralinsen gesammelt wird, wobei die auf der Filmrolle belichteten Filmgegenstandsbilder (K'&sub1;, K'&sub2;, K'&sub3;) auf eine Mehrzahl elektronischer Bildsensoren projeziert werden, die die projezierten Bilder zur Bestimmung der relativen Positionen der Zielgegenstandsbilder (K'1&sub1;, K'&sub2;, K'&sub3;) an elektronische Datenverarbeitungsmittel übermitteln, wodurch Informationen über die Dejustage der Linsen in X- und Y-Koordination erhalten werden, wobei die Filmrolle auch noch mehrere Sätze zweidimensionaler Bilder der von Kunden nach Auslieferung der Kamera aufgenommenen Gegenstände enthält,

daß in einer Justagephase die Information über die Dejustage der Linsen an Bewegungskontrollmittel (M) im photographischen 3D- Vergrößerer übermittelt wird, die die relativen Positionen der einzelnen zweidimensionalen Bilder eines jedes dreidimensionalen Bildersatzes einer dreidimensionalen Aufnahme während des Abzugs einer jeden dreidimensionalen Aufnahme anpassen, um eine richtige Erfassung der dreidimensionalen Aufnahme zu erreichen, wobei die Justage in X- und Y-Richtungen vorgenommen wird, abhängig von den Informationen über die Linsenjustage in X- und Y-Koordinate.

9. Ein Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei sich die elektronischen Bildsensoren auf der Bildfläche des photografischen 3D- Vergrößerers befinden.

10. Ein Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei sich die elektronischen Bildsensoren auf einer entspiegelten Bildfläche (51, 52, 53) des photografischen 3D-Vergrößerers befinden.

11. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Bewegungskontrollmittel (M) in dem photografischen 3D- Vergrößerer den Filmbehälter gemäß den Informationen über die Linsendejustage bewegen, um eine richtige Erfassung der dreidimensionalen Aufnahme zu erreichen.