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Verfahren zur Sichtbarmachung von Bildern in beliebiger Grosse.
Das optische Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht es, Bilder in beliebiger Grösse sichtbar zu machen, wobei nicht nur der benutzte Herstellungsvorgang selbst neue Wege bietet, vergrösserte Bilder grosser Lichtstärke zu erhalten, sondern auch den so gewonnenen Bildern besondere neue, bisher nicht erreichbare Eigenschaften verliehen werden können. So ist beispielsweise unveränderliche Grösse bei verschiedenen Betrachtungsentfernungen (Vergrösserung ohne Rastervergrösserung) erzielbar, wodurch sich Vorteile für an sich bekannte Fernsehverfahren ergeben.
Weiters können auch Bilder vollkommener Plastik bei freier Beweglichkeit der Betrachter (ohne Benutzung behindernder Apparate wie Brillen u. dgl.) erzeugt werden, was neue Effekte in der Reklameindustrie ermöglicht und für die Lösung des Problems der plastischen Kinematographie von Bedeutung ist.
Das Verfahren besteht darin, dass aus einer Mehrzahl von geeigneten Teilbildern mit Hilfe von Blenden bei der Betrachtung solche Bildausschnitte ausgewählt werden, die zusammen das einheitliche
Gesamtbild mit den gewünschten Eigenschaften ergeben. Diese Teilbilder können virtuelle oder reelle Bilder sein, deren Erzeugung mittels geeignet angeordneter optischer Systeme, beispielsweise Linsen, erfolgen kann. Die zur Auswahl der Bildausschnitte dienenden Blenden können mit den optischen Systemen vereint sein.
Wenn beispielsweise durch eine Sammellinse L (Fig. 1) ein innerhalb deren Brennweitef liegendes Bild e (z. B. eine kleine Photographie) durch ein in grösserer Entfernung a befindliches Auge A betrachtet wird, so ist das in Entfernung b von L entstehende virtuelle, vergrösserte Bild V infolge der als Blende wirkenden Umgrenzung der Linse L im allgemeinen nicht vollständig, sondern nur mit einem Bildaus- schnitt. X sichtbar. Dies ist aus allen jenen Lagen des Auges A der Fall, aus denen das Bild X'der Augen- pupille P, durch die Linse L im Dingraum auf dem Einzelbildchen e abgebildet, kleiner als diese Bildchen e wird und innerhalb dessen Umgrenzung zu liegen kommt. Bild X'auf e entspricht dem Bildausschnitt X auf V. Der Bildwinkel B kommt wegen des zu kleinen Gesichtsfeldwinkels W nicht voll zur Wirkung.
Die Grösse des Bildausschnittes X hängt sowohl vom Durchmesser der Augeniris P des Betrachters als auch von der Entfernung a und vom Durchmesser D der wirksamen Blende ab.
Wenn man nun zwischen einer Reihe von Bildern e, bis en (Einzelbildern) und dem Auge A gleich viele Linsen oder optische Systeme Li bis Ln derart einschaltet (Fig. 2), dass sowohl bei geeigneter Beschaffenheit der Einzelbilder als auch bei geeigneter Anordnung und Art der optischen Systeme einander identische, sich völlig deckende virtuelle Bilder v, bis Vn (Teilbilder) in der Entfernung b erzeugt werden, so können mittels Blenden entsprechender Form und Anordnung (in Fig. 2 mittels der als solche Blenden wirkende Linsenumgrenzungen vom Durchmesser d, bis dn) aus den Teilbildern solche Bildausschnitte Xl bis X" bei der Betrachtung ausgewählt werden, die sich zum Gesamtbild V ergänzen.
Bei Änderung der Blickrichtung und der Betrachtungsentfernung a des Auges A eines Betrachters wird sich auch die Lage der Bildausschnitte X, bis Xi au den Teilbildern ändern. X, bis Xn werden jedoch zusammen immer dasselbe flächenhafte, den Teilbildern v, bis Vn identische und in ihrer Fläche E (Teilbilderfläche) liegende geschlossene Gesamtbild Vergeben, welches wie durch ein Fenster D unter dem Winkel B frei sichtbar ist. Der Gesichtsfeldwinkel W addiert sich aus den Einzelgesichtsfeldwinkeln w, bis won und ist bedeutend grösser als für eine Einzellinse geworden.
Die Teilbilder v, bis v können sich ganz oder teilweise überlagern und entweder völlig identisch sein oder sich durch ihre Bildbegrenzung unterscheiden, wobei sie sich in beiden Fällen in ihren identischen Bildteilen decken. Sie können ferner aus gleich vielen kleinen Einzelbildern erzeugt werden, die je nach der verwendeten Optik auf einer oder mehreren, ebenen oder krummen Flächen angeordnet sind,
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wobei-diese Flächen zur ebenen. oder gekrümmten Teilbilderfläche parallel oder geneigt sein können. Weiters können die Einzelbilder untereinander identisch oder verschieden und nach irgendeinem Projektionsverfahren verzerrt dargestellt sein.
In Fig. 2 sind beispielsweise die Einzelbilder e1 bis eut nichet nur verschieden gross, sie liegen auch in verschiedenen Ebenen und müssen daher in diesem Falle auch verschiedene Verzerrungen aufweisen, damit aus ihnen identische Teilbilder bis v"entstehen können.
Für das Verfahren sind auch Linsen von gleichen oder verschiedenen relativen Öffnungen und Brennweiten verwendbar. Fig. 2 zeigt Linsen L1 bis L, ; verschiedener Öffnungen und Brennweiten. Die Achsen aller optischen Einzelsysteme können entweder parallel (Fig. 3) oder auch zueinander geneigt (Fig. 2) angeordnet werden, wobei diese Neigung durch geeignete Vor-, Ein-oder Zwischenschaltung von Spiegeln oder Prismen teilweise oder gänzlich vermieden werden kann. Alle Achsen können auch zur Teilbilderfläche E normal stehen, oder sich (wie in Fig. 2) in einem ihrer geeignet gewählten Punkte 0 schneiden.
Die Flächen der Einzelbilder el bis e"können ferner der Teilbilderfläche E derart kollinear zugeordnet sein, dass aus verzerrten Einzelbildern unverzerrte Teilbilder'111 bis VIt erhalten werden. Dies ist b3ispi3lsweise der Fall, wenn sich nach dem bekannten Prinzip der Entzerrungsgeräte jeweils die Ebene eines Einzelbildes und die Hauptebene der zugehörigen Linse mit der Ebene des Gesamtbildes in derselben Geraden schneiden.
Die Erzeugung der Einzelbilder kann in der zur Sichtbarmachung der Bilder dienenden Apparatur selbst mit Hilfe verschiedener, an sich bekannter Verfahren erfolgen, sei es durch Projektion mittels Bildwerfern, die ruhende oder bewegte Teile wie Linsen, Spiegel, Prismen oder Projektionsschirme enthalten, sei es durch an sich bekannte direkte Kopierverfahren oder durch an sich bekannte elektrische Fernkino-oder Fernsehübertragungsverfahren, insbesondere mittels Apparaten ähnlich den Braunschen Röhren. Die Vervielfältigung kann aus einem einzelnen oder aus mehreren gleichen oder verschiedenen Bildern (Ursprungsbildern) erfolgen. Als solche Ursprungsbilder können
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Druckwerke, Diapositive oder Kinofilme dienen.
Es lassen sich beispielsweise unter Benutzung eines einzigen kleinen photographischen Negativs eine grosse Anzahl gleichartiger Kontaktkopien auf einer gemeinsamen Ebene (beispielsweise auf einer Diapositivplatte) aneinanderreihen. Wird nun vor dieses die Einzelbilder enthaltende Diapositiv eine geeignete Linsenplatte vorgeschaltet, so wird ein einheitliches vergrössertes Gesamtbild sichtbar werden. Ein so entstehendes Gesamtbild macht einen bedeutend plastischeren Eindruck als ein Papierbild oder Schirmbild, da es ein virtuelles Bild ist und vom bildererzeugenden optischen System losgelöst, frei in der Luft zu schweben scheint.
Die Anwendung der Erfindung auf an sich bekannte Fernsehverfahren kann beispielsweise so erfolgen, dass die Einzelbilder aus einem einzigen ferngesendeten Ursprungsbild durch unmittelbar bei der Wiedergabeapparatur stattfindende elektrische Vervielfältigung erhalten werden : In Fig. 3 liefern die Braunschen Röhren R, bis R"die Einzelbilder e1 bis e", vor welche die Linsen L1 bis L", deren Umrahmungen als Blenden wirken, vorgeschaltet werden. Der weitere optische Vorgang erfolgt nach Fig. 2.
Ausser der grossen Lichtstärke trotz starker Vergrösserung ergibt sich auch die Möglichkeit, die Kornvergrösserung in willkürlichen Grenzen zu halten : Wird der Abstand b der Teilbilderfläche E von der Gesamtheit der Blenden (Linsenumrahmungen vom Durchmesser d1 bis d"in Fig. 2) beispielsweise so gewählt, dass er relativ gross ist im Vergleich zur Entfernung a des Beschauers von den Blenden und - bei mehreren Beschauern-auch gross zu deren Entfernungen voneinander, so wird das Gesamtbild V, unabhängig von den Standpunkten der Beschauer, immer annähernd unter demselben Bildwinkel B erscheinen. Bilder mit Rasterkom (z.
B. ferngesendete Bilder bestimmter Bildpunktezahl) können auf diese Weise für verschiedene Betrachtungsentfernungen, also für eine grössere Beschauermenge, unter konstantem Betrachtungswinkel B sichtbar gemacht werden. Da die Kornvergrösserung nur vom Bildwinkel B abhängt, wird diese für Nahbetrachtung, bei der sie sonst auftreten würde, vermieden.
An Stelle ebener Einzelbildchen kann man auch gleichartige Körper (wie beispielsweise Münzen Getreidekörner, oder sonstige gleichartige räumliche Gegenstände) hinter das beschriebene optische System anordnen und kann so ein sich aus plastischen, identischen und sich völlig deckenden Teilbildern bestehendes vergrössertes plastisches Gesamtbild erhalten. Den Eindruck der Plastik ruft hier die Form der Teilbilderfläche hervor, deren räumliche Gestalt mit der räunlichen Form des dargestellten Gegenstandes übereinstimmt.
In einer andern, nachstehend beschriebenen Weise, die für die Lösung des Problems der plastichen Kinematographie wichtig ist, lassen sich auch Bilder mit echter stereoskopischer Wirkung mittels ebenen oder fläehenhaften Einzelbildern erreichen, wobei im Gegensatze zu bisherigen an sich bekannten Verfahren plastischer Bilderzeugung keine behindernden Zusatzapparate wie Brillen, farbige Gläser oder besonders vorgezeichnete Betrachtungsrichtungen für den Beschauer notwendig sind.
Solange (Fig. 2) die Teilbilder'111 bis vit identisch sind, wird das resultierende Gesamtbild V, welches im Raume immer die Form der Teilbilderfläche E haben muss, auch bei Änderung von Betrachtungrichtung und-entfernung in dieser Fläche E unveränderlich bestehen bleiben und in bestimmtem Grade einen flächenhaften Eindruck machen müssen. Es gelingt jedoch auch, diesem Gesamtbild V eine Ver- änderlichkeit abhängig vom Ort-des Betrachters zu verleihen, derart, dass das an sich flächenhafte
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in der Teilbilderfläche. E liegende Gesamtbild sich mit Ortsänderung des Betrachters jeweils in geeigneter Weise ändert, wobei es geschlossen bleibt und eine echte, plastische Wirkung entsteht.
In Fig. 5 ist K ein Körper, der von Ebene B in der Schnittfigur S geschnitten wird. Die räumliche Ausdehnung von K normal auf E gemessen, sei die Tiefe T, die durch die Normalabstände von E der
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gleichen Abständen ao voneinander entfernt angeordnet. Die Bilder t'i bis Vn sind Zentralprojektionen des Körpers K aus diesen Punkten M1 bis M"auf E. Das Verfahren besteht nun darin, den Körper selbst durch seine Zentralprojektionen t'i bis v"zu ersetzen, wobei fi bis Vn als Teilbilder und die Ebene E als Teilbilderfläche aufgefasst werden können. Die Teilbilder fi bis vn selbst können beispielsweise mittels
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schwebende Bilder erzeugt werden.
Die Linsen L1 bis L", deren Durchmesser d gleich gross sind, werden hiebei mit ihren optischen Mittelpunkten nach Mi bis M"gebraeht. Für einen Betrachter wirken (ähnlich wie in Fig. 2) die Linsenumgrenzungen als Blenden, durch welche aus v1 bis vn Bildausschnitte ausgewählt werden. Das aus den in E liegenden Bildaussehnitten sich zusammensetzende Gesamtbild kann nur dann einen geschlossenen Eindruck machen, wenn diese Bildausschnitte, die ja jetzt parallaktisch verschiedenen (nicht mehr identischen) Teilbildern entstammen, nicht übermässig voneinander abweichen.
Eine Methode, diese Verschiedenheiten der im Gesamtbild aneinanderschliessenden Bildaussehnitte immer innerhalb zulässiger Grenzen zu erhalten, so dass das Gesamtbild immer geschlossen bleibt, ergibt sieh folgendermassen (Fig. 5) :
Einem beliebigen Körperpunkt Pm entsprechen infolge der n Projektionszentren M1 bis Mu auch n, auf die Teilbilder t'i bis vn verteilte Bildpunkte p1m bis pum, die auf E voneinander gleiche Abstände km
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angeordnete Projektionszentren. ) Jedem Körperpunkt entspricht also auf zwei benachbarten Teil- bildern ein Bildpunktepaar.
Beispielsweise entspricht P'das Punktepaar p'1p'2 oder P"das Punktepaar p"1 p"2 oder allgemein dem Punkte pu dans Punktepaar pt P2'. Jedes dieser auf E liegenden Punktepaare stellt je eine Strecke k'k"... k'" dar, die von den Entfernungen T'T"... T'"der Körperpunkte von E abhängt. Strecke km wächst verschieden rasch an, je nachdem Pu vox oder hinter E
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Grösse und Detailreichtum aller Teilbilder V1 bis vn gerade noch zulässigen Abstand eines Punktepaares mit t, so ergibt sich als Bedingung für die Geschlossenheit des Gesamtbildes, dass der Körper nur solche Körperpunkte haben darf, die relativ zu E in solchen Entfernungen Tm liegen, für welche A'"== < wird, der Körper also in der Tiefe begrenzt ist.
Ist b die Entfernung der Teilbilderfläche E von den Projektions-
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Die Blenden, durch welche die Bildausschnitte aus den Teilbildern ausgewählt werden (beispielsweise die Linsenumgrenzungen der Linsen Li bis Ln in Fig. 2,3, 4 und 5) können in einer ebenen oder krummen Fläche oder in mehreren verschiedenen Flächen angeordnet sein. In Fig. 2 sind sie in mehreren Ebenen, in Fig. 3 und 4 in einer Ebene angeordnet. Ferner können sie entweder lückenlos aneinandergienzen (Fig. 3 und 4) oder voneinander getrennt sein. Ihre Form kann beispielsweise rund, quadratisch
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oder sechseckig sein, oder sie wird'der Form des Gesamtbildes angepasst. Fig. 4 zeigt Blenden von sechseckiger Form. Bei nicht unmittelbar aneinandergrenzenden Blenden entstehen Zwischenräume, die Teile des Gesamtbildes verdecken können.
Es kann nun erreicht werden, dass durch entsprechende Wahl der Abmessungen und der gegenseitigen Anordnung entweder alle Blenden von einer bestimmten Betrachtungsentfernung ab nicht mehr deutlich getrennt wahrnehmbar sind oder die voneinander getrennten Blenden können räumlich auch derart angeordnet werden, dass sie, wenn durch sie bei Änderung von Blickrichtung und Betrachtungsentfernung Bildausschnitte der Teilbilder'sichtbar werden, aneinanderzugrenzen oder sich zu überschneiden scheinen, wodurch trotz getrennter Blenden ein lückenloses Gesamtbild erzielt wird. Der erstere Fall hat Bedeutung für die später beschriebene Anwendung von Lochscheiben als Blendensystem, der zweite Fall trifft in Fig. 2 zu. Die als Blenden wirkenden Linsenumgrenzungen Li und L2 sind in Fig. 2 beispielsweise voneinander räumlich getrennt.
Trotzdem erscheinen die Bildausschnitte Xi und dem Auge A nicht getrennt, weil L und Ls sich dann überschneiden, wenn durch sie Bildausschnitte sichtbar sind.
Um das Entstehen von Nebenbildern, die kranzförmig um das eigentliche Gesamtbild gereiht auftreten, wirksam zu vermeiden, darf durch jede Blende nur der Bildausschnitt aus dem ihr zugeordneten Teilbilde sichtbar werden. Dies kann mit Hilfe zusätzlicher Blenden, beispielsweise wabenförmiger Blenden bl bis in Fig. 2 und 3, oder auch durch entsprechende Formgebung der Begrenzungsflächen der verwendeten optischen Einzelsysteme erreicht werden.
Die zur Verwendung gelangenden optischen Systeme können entweder aus einer oder mehreren, über-oder nebeneinander angeordneten Platten geeigneter lichtbrechender Materialien (wie Glas, Zellu-
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eine Lochplatte treten, deren Herstellung aus lichtundurchlässigen Materialien oder Farbschichten erfolgen kann.
Mittels der Linsen-oder Lochplatten lässt sich mit Hilfe einer knapp dahinter angeordneten lichtempfindlichen Schicht durch eine einzige Aufnahme eine ebenso grosse Anzahl nebeneinander liegender, parallaktisch verschobener Bilder eines Körpers erzeugen, als die Linsenplatte Linsen oder die Lochplatte Öffnungen aufweist. Die so erhaltenen, nebeneinanderliegenden Bildchen können nun entweder in bereits beschriebener Weise als Einzelbildchen mittels vorgeschalteter Linsenplatten oder auch direkt als Teilbilder mittels vorgeschalteter Lochplatte zur Erzeugung eines plastisch wirkenden Gesamtbildes dienen.
Bei dieser letztgenannten Anwendung einer Lochplatte werden aus vielen kleinen, nebeneinander liegenden Teilbildern solche Bildausschnitte ausgewählt, welche annähernd der Projektion der Augenpupille des Betrachters auf die Teilbilder mit den als sehr klein vorausgesetzten Öffnungen der Lochplatte als Zentren entsprechen.
Mit Vorteil können Lochplatte einerseits und lichtempfindliche Schicht anderseits auf den beiden Seiten einer aus Glas oder ähnlichem Material bestehenden Platte angeordnet werden, wobei die so erhaltenen Teilbilder auch direkt als Diapositive entwickelt werden können.
Der Tiefenein ! 1ruck stimmt mit dem des Aufnahmegegenstandes überein, wenn die Betrachtung von der Schichtseite des Diapositives gegen die Lochplatte erfolgt. Er wird tiefenverkehrt, wenn in Richtung der Betrachtung erst die Lochplatte und dann die Bildschicht (Teilbilderfläche) liegt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Sichtbarmachung von Bildern beliebiger Grösse, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Mehrzahl von Teilbildern (aus mindestens drei Bildern), die in beliebiger Grösse in einer Fläche (Teilbilderfläche) mittels eines geeigneten optischen Systemes aus flächenhaften Bildern (Einzelbildern) oder von Körpern erzeugt werden, mit Hilfe von entsprechenden Blenden, die mit Optiken vereint sein können und ausserhalb der Teilbilderfläche angeordnet sind, bei der Betrachtung Bildaussehnitte ausgewählt werden, die sich mit Blickrichtung und Betrachtungsentfernung auf den Teilbildern ändernd, zusammen ein flächenhaftes in der Teilbilderfläehe liegendes Gesamtbild ergeben, welches entweder unveränderlich ist und flächenhaft wirkt, oder sich zwar jeweils ändert,
jedoch geschlossen bleibt und plastisch wirkt.