JPH0263090A - ホログラフィックステレオグラムの作製方法 - Google Patents

ホログラフィックステレオグラムの作製方法

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JPH0263090A
JPH0263090A JP21580788A JP21580788A JPH0263090A JP H0263090 A JPH0263090 A JP H0263090A JP 21580788 A JP21580788 A JP 21580788A JP 21580788 A JP21580788 A JP 21580788A JP H0263090 A JPH0263090 A JP H0263090A
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Ritsu Saito
斉藤 律
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/268Holographic stereogram

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  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホログラフィックステレオグラムの作製方法
に関するものである。
(従来の技術〕 一般に、コヒーレント光を得る装置として、レーザー光
の発達とともにホログラムの技術も進歩している。この
ホログラムのうち、視点位置を変えることにより被写体
の再生角度が変化するホログラフィックステレオグラム
手法が考え出されている。このホログラフィックステレ
オグラムは、まず白色光で照明された物体31を普通の
カメラ33とポジフィルム34を用いて、第9図に示す
ようにある間隔dごとに移動しながら多数枚盪影し、多
方向から見た物体31の画像を得る。次にこのフィルム
を第10図に示すように拡散板42を通して背後からコ
ヒーレント光41で照明する。
この波面を幅dのホログラム怒材46の上に斜めから照
射された参照光44と共に記録し、短冊状のホログラム
を得る。このホログラムを、物体を多数回逼影したそれ
ぞれの画像に対して作製し、同じ順序で配列して合成ホ
ログラムとする。こうして作製した合成ホログラム52
に第11図に示すように参照光と共役な波面を再生照明
光51として与えれば、ホログラムを通して立体的な物
体の像53が見える。このホログラフィックステレオグ
ラムの第1段階は、普通の写真処理であるので、レーザ
ーによる直接的な盪影に適さない太きな被写体や動きや
すい被写体等の再生に適しており、最近では、タレジッ
トカード奪の偽造防止、ロゴ表示、テレホンカード等の
装飾などに盛んに用いられるようになってきた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このようなホログラフィックステレオグ
ラムの普及とともに、その斬新さが失われつつあり、ま
た偽造が行われやすくなっている、という問題があった
本発明は上記問題点を解決するためのもので、より斬新
でしかも偽造複製が困難なホログラフィックステレオグ
ラムの作製方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、三次元被写体を複数の方向から描影して複
数の原画を作製する第1の工程と、ホログラム感光板の
感光面を複数の分割領域に分け、第1の工程の盪影方向
に対応した分割領域比原画からの光、及び参照光との干
渉を利用したホログラム回折像を露光形成する第2の工
程を有するホログラフィックステレオグラムの作製方法
であって、前記第1の工程の原画を作成する工程におい
て、複数の要素の原画からなる少なくとも2つ以上の原
画の組を作製する第1の段階と、少なくとも1つの原画
のすべての要素の原画について、もととなる三次元被写
体における前後の関係により、少なくとも2つ以上の層
状に分割する第2の段階と、各原画の組の、同じ投影方
向に対応する要素の原画同志で、第2の段階で分割した
各層をもととなる三次元被写体における前後の関係によ
り前後関係を付けて並べ、以前にある層が後の層を消去
する状態で合成する第3の段階で原画を作製するように
したものである。
〔作用] この発明のホログラフィックステレオグラムの作製方法
は、少なくとも2つ以上の原画の組を作製し、次に各組
の原画中の被写体の前後関係を加味して対応する要素の
原画同士を合成することにより新たな原画の組を作製す
るようにしたものであり、合成する原画の原画上の合成
位置を変えることにより、作製するホログラムを合成さ
れるそれぞれの原画による立体像が違和感のない合成に
したり、逆に違和感のある合成にすることができ、新し
いホログラフィックステレオグラムの再生像が得られる
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明す
る。本発明で実施したのは、合成する原画の組がコンピ
ュータグラフィックス(CG)で作製したものと、ビデ
オ撮影で得たものによって合成したホログラフィックス
テレオグラムである。
C0画像とビデオ画像とを合成したホログラムを作成す
るには次の5段階の工程により行う。
■ビデオ撮影 ■CG作製 ■CG画像とビデオ画像との合成 ■原画フィルム出力 ■ホログラフインクステレオグラム撮影法に各工程につ
いて説明する。
■ビデオ撮影 第1図は本発明のビデオ撮影の構成を示す図で、図中、
lはテレビカメラ、2はカメラコントロールユニット(
CCU)、3はパーソナルコンピュータ、4はフレーム
メモリ、5はハードディスク、6はMT、10はパルス
ステージ、11は回転軸、12は被写体である。
ホログラフィックステレオグラム用の多方向ビデオ画像
の作製はTVカメラlでパーソナルコンピュータ3のフ
レームメモリ4に直接画像を取り込みデータをデジタイ
ズする。
取り込んだビデオ画像は、NTSC規格の為640X4
80画素でCCU2からRGBa色のデータが得られる
。そのデータはハードディスク5に一度蓄えられ、次に
そのデータはMT6へおとされる。多方向からのビデオ
画像を得るには被写体の周りから第2図のようにI最影
して多方向画像を得るのであるが、カメラの移動により
撮影した各画像中における被写体の回転軸がずれるので
、後のCGとの合成が難しくなる。本発明では、第1図
(ロ)に示すように被写体12の方をパルスステージ1
0に載せ、被写体の方を回転させて多方向ビデオ画像を
得ている。
撮影に使用した機材は、ビデオカメラlが5ONY!!
Iの3管式カメラであり、パーソナルコンピューターが
NEC製のPC−980hハードデイスクがPC−98
01内蔵の20Mbyte。
フレームメモリがアストロデザイン製のGG−121A
D、パルスステージが中央精機製であり、パルスコント
ローラで駆動されるものである。
ビデオ画像を撮影するときには、そのビデオ画像と合成
するCG画像がどのような位置に合成するかということ
を前提に撮影を行わなければならない、つまり第3図の
点線で示したようにCGが重なる部分がカメラのフレー
ム内に入っていなければ意味がないということであり、
画像が合成されたときの状態を考えてから撮影しなくて
はならない。
また作製するCGは、ビデオの3次元の被写体と立体的
な合成を行うのであるからI最影する被写体との空間的
な位置関係、即ち視点と物体との距離、画角、物体の形
状等が同一でなければならない。また被写体を照明する
光源の位置関係も重要になってくる。そのためにCG画
像と合成するためのビデオ画像を撮影するときにはいく
つかの撮影条件を測定する必要がある。それを次に示す
(1)ビデオカメラのレンズの画角α (2)カメラ(視点)と回転軸との距離L(3)被写体
と回転軸との位置関係(距#D、 i頃斜角β) (4)被写体と光源の位置関係(被写体と視点と光源と
の位置) (5)各画像間の視差量(回転量) これらのデータは合成するCG画像を作製するために必
要になるデータである。
実際には、ビデオ撮影は第4図に示すように、被写体と
しては生花12a、撮影コマ数は31コマ、撮影範囲は
±15°、被写体とカメラとの距離は1640+nm、
レンズの焦点距離は15曜とした。被写体を回転させな
がら撮影するので第5図に示すようなカメラの位置関係
で撮影したのと同等である。
■CG作製 CG画像を作製するには、立体形状のデータだけでなく
、視点とモデルとの距離関係、画角、光源の位置関係、
モデルの回転などのいくつかのパラメーターが必要であ
る。CGとビデオによる立体像を違和窓なく合成するに
は、これらのパラメーターを同一にしてCG画像を作製
しなければならない。これらのパラメーターはビデオ撮
影時に測定する。
CG画像もビデオ画像と同じようにホログラフィックス
テレオダラムの作製のために多方向の画像が必要である
。そのためにある回転軸で回転を行って作製するのであ
るが、その回転軸と回転量は撮影したビデオと同一の関
係にする。
第6図はCG画像作製における位置関係等を示した図で
あるが、ビデオ撮影時の撮影の関係を示す第3図に対応
している。
実際には、CGは実写の生花をいける花ビンのCGを作
製した。CG画像を作製する時のパラメーターは、ビデ
オ撮影時における各パラメーターと同一にした。
■CG画像とビデオ画像との合成 CGとビデオ画像の合成は、第7図に示すようなプロセ
スで行う。
前述したようにCG画像とビデオ画像を作製し(工程の
、■)、両画像の重複する00画像領域を抽出する(工
程■)0次に抽出した領域でビデオ画像部が見える(手
前に来る) fil域を選出し、選び出した領域と重な
るビデオ画像を抽出し、抽出したビデオ画像中の物体を
ある閾値で2値化を行いその物体部分のマスクを作成す
る(工程■)。
次にそのマスクをCG画像にかけて、実写部との重複部
分を除去しく工程■)、最後に得られた00画面とビデ
オ画像とを合成する(工程■)。
以上のプロセスを各方向のビデオ画像、CG画像につい
て行う。
■原画フィルム出力 フライングスポットスキャナーを持つフィルム出力装置
で、合成したホログラフィックステレオグラムの原画を
35−リバーサルフィルムに出力した。
■ホログラフィックステレオグラム撮影ホログラフィッ
クステレオグラムはAgfa8E75乾板にスリット幅
が6胴のものを6mmづつ移動しながら31回ホログラ
ム回折像の記録を各分割領域ごとに行った。
第8図に示す5ように、得られた35mmスライド用ポ
ジフィルムを原画フィルム21として所定位置に配置し
、j!2=360fmとして、投影光および参照光とし
ては波長が4880人、出力0.8Wのアルゴンレーザ
光を用いた。
レンズ22として直径50閣、焦点距11i1100■
のレンズを用い、原画フィルム21の像を拡散板23に
投影した。
ここからの拡散光を物体光として、ホログラム感光vi
24に照射した。ホログラム感光板24としてはサイズ
30閣×200111×3II11のアグファゲバルド
社製写真乾板8E56HDを用いた。
参照光27はホログラム感光板24に対して、30度の
角度で照射した。
遮光板24の開口窓26は、幅d2=6mのものを使用
し、6IIIIlずつ移動さ、せながら、ホログラム回
折像の記録を各分割領域ごとに31回行った。
最後に、このようにして得られたホログラフィックステ
レオグラムをもとにして、公知の方法(USP3,63
3.9.89)を用いて、白色光による再生が可能なホ
ログラフィックステレオグラムの作製を行った。
なお、上記実施例において、合成する原画の原画上の合
成位置をいろいろ変えるようにすれば、作製されるホロ
グラムは合成されるそれぞれの原画による立体像が違和
感のない合成になったり、逆に違和感のある合成になっ
たりすることができ、新しいホログラフィックステレオ
グラムの再生像が得られる。
また原画を合成する場合は、各組の原画中の被写体がほ
ぼ同一の輝度を持つように一方または両方の組の原画の
輝度を変えるようにすれば違和感のない合成原画が得ら
れる、また逆に各組の原画中の被写体が異なる輝度を持
つようにして、合成原画の所定部分を強調するなどを行
うこともできる。
また、前記実施例においてはビデオカメラにより3次元
被写体を撮影し、これとCG画像とを重ねてホログラフ
ィックステレオグラムを作製するようにしたが、本発明
はこれに限らず実写により得られた原画同士の合成、C
G画像同士の合成等、また合成する原画の組も2つに限
らず3つ以上にしても良いことは言うまでもない。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、ホログラフィックステレ
オグラムにおける原画の合成という従来にない手法によ
り、斬新なホログラフィックステレオグラムが得られ、
かつ作製条件が極めてシビアーであるために偽造複製が
困難なホログラフィックステレオグラムを作製すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のビデオ撮影装置の構成を示す図、第2
図はカメラを移動して被写体を撮影する場合の説明図、
第3図は被写体を回転させてカメラ撮影する場合の各素
子の配置関係を示す図、第4図は被写体とカメラとの配
置関係を示す図、第5図は第4図の撮影に対するカメラ
移動方式による撮影の場合の等価的な配置関係を示す図
、第6図はC0画像作製の場合の各素子の配置関係を示
す図、第7図はビデオ画像と06画像の合成方法を説明
するための図、第8図はホログラフィックステレオダラ
ム作製方法を説明するための図、第9図は従来のホログ
ラム用原画の撮影方法を説明するための図、第10図は
ホログラフインクステレオダラム撮影のための撮影方法
を説明するための図、第11図は第10図で作製したホ
ログラムの再生方法を説明するための図である。 l・・・テレビカメラ、2・・・カメラコントロールユ
ニット、3・・・パーソナルコンピュータ、4・・・フ
レームメモリ、5・・・ハードディスク、6・・・MT
、10・・・パルスステージ、11・・・回転軸、12
・・・被写体。 出  願  人  大日本印刷株式会社代理人 弁理士
  蛭 川 昌 信(外4名)第4図 第6図 トー一一一レー−−一一→

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)三次元被写体を複数の方向から観察した複数の原
    画を作製する第1の工程と、ホログラム感光板の感光面
    を複数の分割領域に分け、前記複数の原画のそれぞれに
    ついて前記第1の工程の方向に対応した前記分割領域に
    前記原画からの光及び参照光との干渉を利用したホログ
    ラム回折像を露光形成する第2の工程を有するホログラ
    フィックステレオグラムの作製方法において、複数の要
    素の原画からなる少なくとも2つ以上の原画の組を作製
    する第1の段階と、少なくとも1つの原画のすべての要
    素の原画について、もととなる三次元被写体における前
    後の関係により、少なくとも2つ以上の層状に分割する
    第2の段階と、各原画の組の、同じ投影方向に対応する
    要素の原画同志で、第2の段階で分割した各層をもとと
    なる三次元被写体における前後の関係により前後関係を
    付けて並べ、以前にある層が後の層を消去する状態で合
    成する第3の段階とにより原画を作製するホログラフィ
    ックステレオグラムの作製方法。
  2. (2)原画の組が、計算機で作製した組と実物を撮影し
    た組を含む請求項1記載のホログラフィックステレオグ
    ラムの作製方法。
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