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Einrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe stereoskopischer Mehrfarbenbilder
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe stereoskopischer
Mehrfarbenbilder auf dem Wege von Teilfarbenauszügen auf Schwarzweißfilm. Dafür
ist gemäß der Erfindung ein optisches System vorgesehen, das folgende Teile enthält:
a) Mittel zur Erzeugung der stereoskopischen Parallaxe; b) ein erstes Objektiv,
das in der Ebene einer Blende die parallaktischen Teilbilder aufeinander entwirft;
c) eine Gruppe von Zwischenlinsen, welche von dieser Zwischenabbildung den Strahlengang
telezentrisch weiterleiten, und d) mehrere Ablenkmittel im Wege der von den Zwischenlinsen
kommenden Lichtstrahlen, welche das telezentrische Bündel in vier sich diagonal
kreuzende Lichtbündel so umwandeln, daß auf dem Film z. B. durch ein weiteres Objektiv
vier über- und nebeneinanderliegende Bilder, und zwar zwei rechte und zwei linke
entstehen, die durch eine Anordnung von vier verschiedenfarbigen, im telezentrischen
Strahlengang liegende Filter je auf einen Farbauszug beschränkt sind.
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Will man die Länge der Anordnung herabsetzen, so läßt sich das dadurch
erzielen, daß man als Ablenkmittel vier gleiche Objektive benutzt, die in derselben
Ebene mit parallelen optischen Achsen derart voneinander getrennt angeordnet sind,
daß
zwei .Objektive für die vom rechten Bild und zwei Objektive
für die vom linken Bild. kommenden Lichtstrahlen vorhanden sind. .
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Die Wiedergabe erfolgt bei umgekehrtem Aufnahmestrahlengang.
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Die Zeichnung zeigt als Beispiel schematisch zwei Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes in den Fig. i und 2. Diese schematischen Zeichnungen,
in denen entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, wurden aus
zeichnerischen Gründen in drei Teile unterteilt, wobei die einzelnen Teile bei
A, B bzw. A', B' etwas weiter als dargestellt auseinanderliegen. Die
optische Achse ist mit X-X bezeichnet. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist die
erfindungsgemäße Vorrichtung ein erstes äußeres Objektiv i auf, das ein normales
kinematographisches Aufnahmeobjektiv sein kann und dessen Brennebene mit einer Blende
2 zusammenfällt. Die Blenderiöffnung kann beispielsweise das Format des kinematographischen
Bildes haben. Unmittelbar vor diesem Objektiv befindet sich ein Doppelspiegelpaar
3,. 3'. - Das äußere Paar 3 weist den zur Erzeugung der gewünschten stereoskopischen
Basiiis erforderlichen Abstand auf, während die beiden inneren Spiegel 3' derart
angeordnet sind, daß ihre Trennkante die Oberfläche des Objektivs genau halbiert.
Die Orientierung der beiden Spiegel ist derart,-daß sich die beiden Bilder eines
im unendlichen liegenden Gegenstandes genau auf der Blendenöffnung2 überlagern.
Die in verschiedenen Abständen liegenden Bilder der Gegenstände finden sich dabei
um so viel versetzt, wie ihren stereoskopischen Parallaxen entspricht. Das doppelte
Spiegelpaar kann durch gleichwertige optische Mittel ersetzt werden. In der Nähe
der Blendenöffnung 2 befindet sich eine Linse 4, die alle vom Objektiv i kommenden
Strahlen sammelt und sie durch ein Objektiv 5 schickt. Die Linsen 4 und 5 bilden
eine Gruppe von auf der optischen Achse des Objektivs i liegenden Zwischenlinsen.
_ Der Brennpunkt des Linsensystems q., 5 liegt in der Blendenöffnung 2, so daß die
das Objektiv 5 verlassenden Strahlen ein Parallelbündel bilden. Das optische System
i, 4, 5 bildet-auf einer Ebene 6 hinter diesem System ein Bild der die beiden Spiegel
des Paares 3' trennenden Kante ab. Man erhält somit in der Ebene 6 eine vollständige
Trennung der vom linken und rechten Bild kommenden Lichtstrahlen. In der Ebene 6
ordnet man ein pyramidenartiges Glasprisma mit vier gleichen Flaschen 6', 6", 6"',
6"" derart an, daß die Spitze auf .der optischen Achse und die beiden Kanten in
einer senkrechten Ebene liegen, in der das'Bild der obenerwähnten Trennkante kegt.
Jede Pyrami;denfläche bildet ein Ablenkprisma, das. die parallel einfallenden Lichtstrahlen
um den gleichen Winkel in einer. einer Diagonalen der Blendenöffnung 2 entsprechenden
Richtung ablenkt. Man hat daher vier gebrochene Lichtstrahlen, die entsprechend
der durch die Diagonalen der Blendenöffnung verlaufenden Ebenen abgelenkt sind:
Zwei dieser Lichtstrahlen lenken das vom rechten Bild kommende Licht und die beiden
anderen das vom linken Bild kommende Licht ab. In der Nähe der Ebene 6-befindet
sich eine Anordnung aus vier Farbfiltern 7, die jeweils eine einzelne Prismenfläche
abdecken. Die .gewählten Farben bilden einen Vierfarbenauswahlfiltersatz, dessen
Filter paarweise einander annähernd komplementär sind. Die Filter sind so angeordnet,
daß die beiden Prismenflächen, die im Wege des rechten Bildes liegen, ein Paar komplementärer
Filter bilden, während die beiden anderen, im Strahlengang des linken Bildes liegenden
Flächen ein zweites Paar komplementärer Filter bilden.
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Die das Prisma durchlaufenden Strahlen werden -. alle derart abgelenkt,
daß von einem bei C angeordnetem zweiten äußeren Objektiv 8 in dessen Brennebeneg
vier derart verschobene Bilder so entworfen werden, daß sie neben- und übereinanderliegend
ein * rechteckiges Bild ergeben. Man erhält zwei rechte und 'zwei linke Bilder,
wobei jedes Paar entsprechend den Grundfarben gefiltert -ist. Die Brennweiten der
Objektive 4, 5 und 8 sind derart gewählt, daß die vier Bilder jeweils ein einem
Viertel des Normalformats entsprechendes Format haben und alle vier Bilder zusammen
das normale Kinoformat überdecken.
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Bei der Projektion laufen die von den vier neben- und übereinander
angeordneten Bildern kommenden Lichtstrahlen im umgekehrten Sinn durch eine optische
Anordnung, die im wesentlichen wie das Aufnahmegerät aufgebaut und in analoger Form
angeordnet ist.
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Das von den vier neben- und übereinanderliegenden Bildern auf dem
Film 9 kommende Licht wird unter Bildung der diagonal durch das zweite Objektiv
8 gekreuzten Lichtbündel auf das pyramidenförmige Prisma 6 geworfen, von wo es durch
ein optisches Zwischenprojektionssystem 5 gelangt, das die vier durch das Prisma
6 gebrochenen Lichtbündel in zwei zusammenlaufende, die beiden farbigen Bilder in
richtiger stereoskopischer Parallaxe abbildende Bündel, vereinigt. Die beiden Bilder
werden in der Brennebene des optischen Zwischensystems 5, die mit der Blendenöffnung
2 zusammenfällt, überlagert, von wo die beiden Bilder durch das Projektionsobjektiv
i auf den Projektionsschirm geworfen werden.
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Bei der Projektion wird das Filter 7 auf der anderen Seite des Prismas
6 zwischen dem Prisma und dem optischen Zwischensystem 5 angeordnet. Ferner müssen
die Projektionsfilter für farbige Wiedergabe Polarisationsfilter enthalten, die
derart;angeordnet sind, daß die von den rechten bzw. linken Bildern' kommenden Lichtbündel
senkrecht zueinander polarisiert werden. Auf diese Weise wird das von den beiden
rechten Photobildern kommende Licht durch ein komplementäres Farbpaar gefärbt, das
dem bei der Aufnahme entspricht und in einer Richtung polarisiert. Das gleiche gilt
für die beiden linken Photobilder. Infolge der Überlagerung durch das pyramidenartige
Prisma erhält man dann in deT Blendenöffnung 2 zwei doppelfarbige Bilder, die ein
stereoskopisches Paar bilden,
deren Lichtstrahlen rechtwinklig zueinander
linerar polarisiert sind.
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Das erste Objektiv i wirft dass farbige, steTeo:-skopische Bildpaar
unmittelbar auf den Schirm, wobei die reflektierenden Flächen in Wegfall kommen.
Es ist klar, daß bei nicht vorhandener Parallaxe, wenn beispielsweise die Bilder
der Gegenstände im Unendlichen liegen, auf dem Schirm ein einziges Farbbild entsteht.
Der Schirm muß derart gegen den Lichteinfall gestellt sein, daß er dem Betrachter
gegenüber das Licht nicht merklich entpolarisiert. Ein solcher Schirm kann beispielsweise
aus mattiertem, durchsichtigem Glas bestehen. Der Betrachter erhält eine analysierende
Brille, die aus jeweils für jedes Auge rechtwinklig zum Filter 7 polarisierenden
Polarisationsfiltern besteht, d@. h. derart ausgebildet ist, daß das rechte Auge
nur die vom rechten Bild und das linke Auge nur die vom linken Bild kommenden Lichtstrahlen
aufnehmen kann. Diese Polarisationsfilter müssen weitgehend farblos sein, um die
Farben des Films nicht merklich zu verändern. Die beiden Grundfarbenpaare teilen
das sichtbare Spektrum in vier aufeinanderfolgende Zonen abnehmender Wellenlänge
auf; das erste Farbpaar umfaßt die erste und die dritte Zone und das andere Paar
die zweite und vierte Zone. Da die Filter ein ziemlich breites Band aufweisen und
die zu filternden Farben niemals völlig rein sind, kann man sicher sein, daß jede
wichtige Einzelheit des Gegenstandes durch eines der rechten und eines der linken
Bilder mit genügender Schärfe abgebildet wird, um plastisch gesehen werden zu können.
Die Plastik ist deshalb immer vollständig, unabhängig von der Verteilung der Farben
auf dem wiederzugebenden Gegenstand. Außerdem hat die Tatsache, daß die Filter komplementär
sind, zur Folge, daß jedes Paar seine vorherrschenden Farben Grau und Weiß gibt,
wodurch für jedes Auge ein natürliches und wenig ermüdendes Bild entsteht.
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Nach einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
(vgl. Fig. a) befinden sich in der Ebene 6 hinter dem Linsensystem q., 5, in dem
sich das durch die beiden Spiegel 3 getrennte Bild abbildet, vier identische Objektive
60 , 60", 6ä ", 6ö "', deren optische Achsen parallel liegen und die derart
auseinander versetzt sind, daß die zwei vom rechten Bild kommenden Lichtstrahlen
und die beiden vom linken Bild kommenden Lichtstrahlen gekreuzt werden.
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Diese Objektive können so gebaut und umrandet werden, daß sie die
gesamten, durch die Ebene 6 gelangenden Lichtstrahlen aufnehmen, wobei man den Abstand
zwischen ihren optischen Achsen und ihren Brennweiten derart wählt, daß auf dem
j Schirm vier neben- und übereinanderliegende Bilder entstehen, die das normale
Bildfeld ausfüllen.
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Die vier Filter 7, die bei der Projektion auf der anderen Seite der
Objektive liegen, sind auf der Oberfläche jedes Objektivs angebracht.
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Die Aufnahme und die Projektion erfolgen in der gleichen Weise, wie
oben angeführt.