-
Verfahren zur Steigerung der Helligkeit von Anaglyphen Bei der Projektion
von Anaglyphenbilder-n, also von stereoskopischen Teilbildern, die zu einem Doppelbild
ineinander vereinigt sind, kann man bei gleicher Beleuchtungslichtstärke htllere
Bilder erhalten, als wenn getrennte stereoskopische Teilbilder mit der gleichen
Gesamtbeleuchtungslichtstärke mit verschiedenen spektral sich ausschließenden Lichtarten
projiziert werden. Jedoch tritt auch bei dem anaglypbischen Verfahren durch die
Betrachtungsfilter vor dem Auge, die auch bei einer einfachen Zweiteilung des Spektrums
beträchtlich weniger als die Hälfte des beleuchtenden Lichts durchlassen, eine bedeutende
Verminderung der Helligkeit der Bilder auf, insbesondere aber bei solchen ' anaglyphischen
Bildern, bei denen das Spektrum des beleuchtenden Lichts durch die Brillen in mehr
als zwei Teile zerlegt wird, was zur Erzielung einer ähnlicheren Farbe der beiden
verschiedenartigen Betrachtungsfilter erwünscht ist. So sind z. B. zur Erzielung
einer neutral grauen Farbe der beiden verschiedenartigen Filter drei Obergänge von
Hell zu Dunkel im Spektrum, notwendig, die für Sonnenlicht etwa bei den Wellenlängen
t'30, 550 und 47o,ctiiliegen.
-
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, diesem Nachteil mit Hilfe einer
besonderen Art der Beleuchtung abzuhelfen und zu erreichen, daß auch bei einer stärkeren
Aufteilung des Spektrums durch die Betrachtungsfilter beinahe die Hälfte des beleuchtenden
Lichts durch jedes der beiden Betrachtungsfilter hindurchgelassen wird- Dadurch
wird durch das anaglyphische Verfahren mit gleichfarbig aussehenden Brillen sogar
eine größere Lichtausbeute erreicht als bei der stereoskopischen Projektion mit
polarisiertem Licht, bei der neben sonstigen Nachteilen - Notwendigkeit einer besonderen
Projektionseinrichtung, eines besonderen Bildschirms und des im Vergleich zu Farbfilterbrillen
hohen Preises der Polarisationsbrillen und der beim Schiefhalten des Kopfes auftretenden
Erscheinung, daß das auszulöschende Teilbild durch die Brille hindurchschimmert,
was
die Vernichtung des stereoskopischen Effekts bedeutet - die Lichtausbeute nur etwa
halb so groß ist.
-
Theoretisch müßte das eine Betrachtungsfilter bei dem Anaglyphenverfahren
nur genau die eine Hälfte und das andere genau die andere Hälfte des beleuchtenden
Lichts absorbieren, um einerseits eine vollständige Auslöschung des einen Teilbildes
zu erzielen und andererseits die Möglichkeit zu geben, Schwarz herzustellen. Dies
ließe sich durchführen, wenn es Farbfilter gäbe, bei denen ein unvermittelter Cbergang
von den Bereichen der Absorption zu solchen vollständiger Durchlässigkeit bestände.
Es würde in diesem Fall ein Betrachtungsfilter das eine Spektralgebiet vollständig
absorbieren, so daß ein Farbstoff, der nur in diesem Absorptionsgebiet des Betrachtungsfilters
Absorption aufweist, durch ein solches Betrachtungsfilter gesehen, unsichtbar wäre,
während ein anderer Farbstoff, der nur in dein Durchlaßgebiet des Filters Absorption
aufweist und der bei genügender Farbdichte dieses Spektraläebiet vollständig absorbiert,
schwarz erscheinen würde. Ideale Farbstoffe für Anaglyphen wären also solche, die
in einem gewissen Spektralbereich einen großen, im übrigen Spektralbereich den Absorptionskoeffizienten
Null besitzen. "Zuil weist aber kein Farbstoff einen unendlich steilen Abfall der
Absorption mit der :3nderung der Wellenlänge auf; daher kommt es, daß durch eine
dickere Farbschicht gehendes Licht nicht nur im Absorptionsgebiet stärker absorbiert
wird, sondern das Absorptionsgebiet selber auch verbreitert wird gegenüber der Breite,
die es aufweist, wenn das Licht nur durch eine dünnere Farbschicht des gleichen
Farbstoffes geht. Die absolute Verbreiterung des Absorptionsgebietes, gemessen in
Wellenlängen durch eine z. B. doppelt so Blicke Farbschicht, ist von der Breite
des ursprünglichen Absorptionsgebietes weitgehend unabhängig, und zwar schon in
recht geringem spektralen Abstand volle Absorptionskern auch eines hochtransparenten
Farbstoffes, so claß bei ursprünglich schmalem Absorptionsgebiet durch eine Farbschicht
von doppelter Farbdiellte eine wesentlich größere relative Zunahme der Absorption.
bezogen auf die ursprüngliche, eintritt als bei ursprünglich breitem Absorptionsgebiet.
'Um also nur die deiche relative Zunahme der Absorption bei schmalen Absorptionsgebieten
zu erzielen, muß die Farbdichte einer zweiten absorbierenden Farbschicht wesentlich
kleiner sein als bei ursprünglich breiten Absorptionsgebieten.
-
Bei dem anaglyphischen Verfahren liegen die Verhältnisse nun so, daß
ein anaglyphisches Teilbild keine merkliche Vergrößerung der _-'£bsorption über
die des Betrachtungsfilters hinaus, durch das betrachtet es verschwinden soll, t-erursachen
darf, da es sonst wahrnehmbar wird. Um dies zu erreichen, muß man die Farbdichte
der Betrachtungsfilter wesentlich größer machen als die der anaglyphischenTeilbilder,
da dann die Zunahme der Absorption durch die Farbstoffe des betreffenden Teilbilds
über die Absorption des Betrachtungsfilters hinaus infolge der geringen Farbdichte
des Teilbilds so gering ist, daß sie praktisch unmerkbar wird. Zur Erzeugung von
Schwarz in einem Teilbild müssen sich aber die Absorptionen eines Betrachtungsfilters
und die des durch es sichtbaren Teilbilds bis zur vollständigen Absorption des gesamten
Spektrums ergänzen. Daraus folgt, daß die Absorptionsgebiete der Betrachtungsfilter,
die ja breiter als die der anaglyphischen Teilbilder sind, mehr als die Hälfte des
Spektrums des beleuchtenden Lichts absorbieren, daß sich also die Absorptionen der
Betrachtungsfilter nicht nur zur vollständigen Absorption ergänzen, sondern sogar
beträchtlich überlappen müssen. Daher bleibt bei drei Trennungsstellen im Spektrum
für den Gesamtdurchlaßbereich eines Betrachtungsfilters erheblich weniger als die
Hälfte der Gesamtlichtstärke übrig. Es wird also nur bei sehr dunklen Betracbtungshltern
ein ausreichendes Verschwinden der Teilbilder erzielt. Es bestellt nun aber die
Möglichkeit, die Helligkeit der Filter und damit der durch sie betrachteten Bilder
zweitgehend zu steigern. und zwar wird dies gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht,
daß zur Beleuchtung oder Projektion der anaglyphischen Bilder durch E1nission erzeugte
Linienspektren allein oder lieben einem kontinuierlichen Spektrum Verwendung finden,
wobei die Linien im Linienspektrum so gewählt sind, daß das ausgestrahlte Licht
in den den Übergangsgebieten der Anaglyphenbetrachtungsfilter von Absorption zu
Durchlässigkeit entsprechenden SpVktralbereichen schwächer ist als in den angrellzenden
Spektralgebieten.
-
An sich ist in der Mehrfarbenphotographie bekannt, durch Benutzung
von Lichtquellen mit Linienspektren Licht zu erzeugen, das von vornherein von unerwünschten
Lichtanteilen frei ist, jedoch ergeben sich daraus keine Anhaltspunkte, daß auch
bei der Projektion von Anaglyphen unerwünschte Spektralgebiete im kontinuierlichen
Spektrum vorhanden sind, nämlich die Übergangsgebiete von Absorption zu Durchlässigkeit
der Betrachtungsfilter, in denen sich die Vergrößerung der Absorption durch die
Farbstoffe der anaglyphischen Teilbilder über die der Betrachtungsfilter hinaus
als Verbreiterung der Absorption geltend macht. Weiterhin ist es für die Projektion
getrennter stereoskopischer Teilbilder bekannt.
aus einem kontinuierlichen
Spektrum enge Spektralbereiche auszusieben und so für jedes Teilbild ein Weiß anderer
spektraler Zusammensetzung zu bilden. Hierbei kam es nicht auf eine Hebung der Bildhelligkeit
an, sondern es sollte auf diesem Wege lediglich die Wiedergäbe der Teilbilder in
natürlichen Farben und die Trennung der mit zwei verschiedenen spektral sich ausschließenden
Lichtarten projizierten Teilbilder durch Brillen vor dem Auge des Beschauers ermöglicht
werden.
-
Im folgenden ist das Wesen des Erfindungsgegenstandes an einem idealisierten
Beispiel dargelegt.
-
In der Abbildung sind die Verhältnisse bei der Verwendung von zwei
gleich, und zwar grau aussehenden Filtern und einem aus nur sechs Linien bestehenden
Spektrum dargestellt, von denen zwei dem roten, 'zwei dem grünen und zwei dem blauen
Bereich des Spektrums angehören und die von solcher Helligkeit sind, daß
je drei entsprechende Linien zusammengefaßt Weiß ergeben. Sollen nicht -gleichzeitig
auch in beiden Teilbildern gleichfarbige farbige Anaglyphen beleuchtet werden, so
genügt schon ein aus vier Linien, und zwar für das eine Betrachtungsfilter aus einer
gelben und einer blauen Linie, für das andere aus einer roten und einer blaugrünen
Linie bestehendes Spektrum. Die Linien sollen auf alle Fälle einen möglichst großen
Abstand voneinander haben, der jedoch für die gleichfarbige Wiedergabe der beiden
Teilbilder nicht so groß sein darf, daß der Unterschied im Farbton zweier dem gleichen
Grundfarbengebiet des Spektrums angehörender Linien deutlich merkbar ist. Die sechs
Linien können danach,. wie dargestellt, etwa die Wellenlängen 66o, 615, 565, 530,
490, 450Ahi haben.
-
Hat das eine Betrachtungsfilter etwa die in der Abbildung ausgezogen
dargestellten Absorptionskurven, so erkennt man, daß bei praktisch völliger Auslöschung
von den drei die eine Lichtart bildenden Linien die drei Linien der* anderen Lichtart
nur unmerklich geschwächt werden, daß das Filter algo die volle Hälfte der ganzen
Lichtstärke hindurchläßt, wenn man gleiche Helligkeit der beiden Liniengruppen voraussetzt.
Weiter tritt, wie die gestrichelte Kurve erkennen läßt, bei ausreichender Steilheit
der Absorptionskurven auch bei-Hintereinanderschaltung zweier Filter und entsprechend
verbreiterten Absorptionsgebieten noch keine merkbare Schwächung der durchgelassenen
Linien ein, während die Auslöschung der vorher schon ausgelöschtenLinien höchstens
noch zunimmt. Die lichtabsorbierende Wirkung des zweiten gleichartigen Filters auf
ein solches Linienspektrum ist also unmerkbar. das ist auch dann der Fall, wenn
zur Filterwirkung des Betrachtungsfilters die des entsprechenden anawyphischen Teilbildes
hinzukommt, dessen Farbdichte ja nie größer sein wird als die des Betrachtungsfilters.
Wenn die Abstände zwischen den zu verschiedenen Lichtarten gehörenden Linien des
Spektrums ausreichend groß und die Absorptionskurven des Farbstoffes genügend steil
sind, wird also damit das anaglyphische Teilbild bei ausreichender Lichtausbeute
verschwinden. Bei den transparentesten Teerfarbstoffen reicht ein Abstand der Linsen
von etwa a5 yu zur Erfüllung der Bedingung für Verschwinden der anaglyphischen Teilbilder
bei ausreichender Lichtausbeute aus. Das oben angegebene ideale Linienspektrum genügt
diesen Bedingungen. Leider steht uns jedoch ein derartig ideales Spektrum nicht
zur Verfügung. Es durch Ausfilterung aus einem kontinuierlichen Spektrum zu erzeugen,
ist wegen der gro"en Lichtverluste, die dabei auftreten und durch die Art der Beleuchtung
mit einem Linienspektrum je gerade vermieden werden sollen, nicht angängig. Bei
den durch Emission erzeugten Linienspektren muß man aber die Lage der einzelnen
Linien und ihre Anzahl als naturgegeben hinnehmen. Selbstverst"ndlich wird man aber
trachten, ein dem idea'en Spektrum möglichst nahekommendes Spektrum, also mit möglichst
wenig und, soweit sie verschiedenen Lichtarten angehören, möglichst weit auseinander
liegenden Linien. Sollte das Spektrum infolge der-Wahl der emittierenden Substanzen
überzählige oder zu starke Linien enthalten, so können diese immer noch durch entsprechende
Filter absorbiert bzw. geschwächt werden.
-
' Als Lichtquellen, die Linienspektren liefern, kommen für die Projektion
vor allem Flammenbogenlampen in Frage, die sich durch höchste Leuchtdichte auszeichnen,
für die Beleuchtung unmittelbar zu betrachtender anaglyphischer Stereospkopbilder
aber allenfalls auch Gasentladungslampen. Daß die Flammenbogenlampen neben dem Linienspl-ktrum
immer noch ein schwaches kontinuierliches Spektrum liefern, ist zwar nicht vorteilhaft,
aber doch nicht so störend, daß der ob _n beschriebene Zweck durch die sie nicht
erreichbar ist.
-
Im folgenden ist das Beispiel eines zur Beleuchtung von farbigen Anaglyphen,
bei denen entsprechende Farben in beiden Teilbildern weitgehend gleich aussehen,
brauchbaren Spektrums ein durch Emission einer Anzahl von Metallen erzeugtes Spektrum
angegeben. Selbstverständlich müssen die Absorptionsstellen der für die Betrachtungsfilter
und Anaglyphen verwandten Farbstoffe dort liegen, wo das Spektrum Linien aufweist.
Ferner
darf die Farbdichte der anaglyphischen Teilbilder nicht
so groß sein, daß die- Absorptionen der Farbstoffe auf benachbarte, der anderen
Gruppe angehörende Linien übergreifen.
-
Das als Beispiel angegebenen Spektrum wird emittiert von einer Zusammenstellung
von Lithiurn-, 1Iagnesium-, Zink- und Silbersalzen oder Oxyden. Die folgende Tabelle
zeigt die Verteilung der Spektrallinien auf die physiologischen Grundfarben und
gibt an, welchem der beiden Betrachtungsfilter sie angehören.
| Filter i Filter = |
| Farbe |
| Metallinien Metallinien |
| Rot ..... Zn 636, Li 61o Li 681 |
| Grün.... Mg 554, Ag 547 Ag 521, =41g 518 |
| Blau .... Li 46o, A9449 Zn 481,1-1g475, |
| Zn q.72 , Ag, Zn 468 |
Die Helligkeit der Liniengruppen wird durch Veränderung der Gewichtsverhältnisse
der einzelnen Salze, mit denen die hohlen der Flainnienbogenlampen imprägniert werden,
abgestimmt. Im Blau geschieht das zweckmäßig durch ein entsprechendes Gelbfilter
oder Verlagerung der Grenze zwischen den beiden Liniengruppen. Daß im Blau die Linien
enger aufeinariderrücken, schadet wenig, da Blau sowieso zur Gesaintliellig-lcvit
eines Spektrums den geringsten Beitrag liefert. Die kürzerwelligen violetten Linien
werden zweckmäßig ebenfalls durch ein lichtes Gelbfilter absorbiert.
-
Die Erfindung kann sowohl bei der Beleuchtung als auch der Projektion
von Anaglyphen zur Steigerung ihrer Helligkeit Anwendung finden. Eist dabei vollkommen
gleichgültig, um welche Art von Anaglyphen es sich Bandelt, ob um die bekannten
Rot-Griiti-Analglyphen mit verschiedenfarbigen Teilbililern oder um schwarzweiße
Anaglyphen mit ;;leichfarbigen Teilbildern oder um farbig Anaglyphen mit gleichfarbigen
oder ungleichfarbigen Teilbildern. Ihre Hauptanwendung findet sie bei der Projektion
von farbigen Anaglyphen.