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Vorrichtung zur Herstellung eines Kombinationsbildes Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines von einer Kamera aufzunehmenden,
aus einer mit Hilfe eines Projektors auf einen Reflexionsschirm projizierten Hintergrundszene
und aus einem dieser Hintergrundszene vorgelagerten Vordergrundgegenstand bestehenden
Kombinationsbildes, unter Verwendung von optischen Einrichtungen, die verschiedene
Strahlengänge von Kamera und Projektor zu vereinigen vermögen.
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Es ist bereits ein allgemein als »Frontprojektion« bekanntgewordenes
Verfahren vorgeschlagen worden, gemäß dem der vordere Gegenstand für ein Kombinationsbild
vor einem reflektierenden Schirm aufgestellt wird. Ein solcher Schirm besitzt die
Eigenschaft, daß er in der gleichen Richtung einfallendes Licht bis zu einem Winkel
von 30° oder mehr bezogen auf seine Normale reflektiert, wobei der meiste Teil des
reflektierten Lichtes innerhalb eines kleinen Winkels von 1 bis 2° enthalten ist.
Mit Hilfe eines Projektors wird von einem entsprechenden Diapositiv oder Film auf
diesen Schirm irgendeine Hintergrundszene projiziert. Der Projektor ist dabei derart
angeordnet, daß seine in der optischen Achse auftretenden Lichtstrahlen von einem
halbreflektierenden Spiegel reflektiert werden, der unter einem Winkel von normalerweise
45° vor den Linsen einer Kamera angeordnet ist. Die Lichtstrahlen werden dabei etwa
in Richtung der optischen Achse der Kamera reflektiert.
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Das vom Projektor abgegebene Licht wird von dem Reflexschirm zu dem
halbdurchlässigen Spiegel zurückreflektiert. Ein Teil dieses Lichtes gelangt direkt
durch den halbdurchlässigen Spiegel hindurch zu den Kameralinsen hin. Damit kann
die Kamera gleichzeitig einen Vordergrundgegenstand oder Vordergrundgegenstände
vor einer vom Projektor ausgestrahlten Hintergrundszene aufzeichnen.
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Ein besonders vorteilhaftes Merkmal dieser Anordnung besteht darin,
daß die Beleuchtung von Vordergrundgegenstand und Hintergrundszene weitgehend unabhängig
voneinander vornehmbar ist. Der Vordergrundgegenstand wird durch von irgendeiner
Seite her abgegebenes Licht, d. h. von oben oder vom Boden aus, entsprechend der
normalen Studiopraxis beleuchtet. Ein Teil dieses Lichtes fällt auf den Reflexschirm,
wobei jedoch nur ein vernachlässigbar kleiner Teil dieses Lichtes zurück in die
Kameralinsen reflektiert wird, was auf den großen Winkel zwischen der Sichtlinie
der Kamera und der Einfallsrichtung dieses Lichtes auf den Schirm zurückzuführen
ist.
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Die Beleuchtung der Hintergrundszene geschieht durch Helligkeitssteuerung
des von dem Projektor ausgestrahlten Lichtes. Ein Teil dieses Lichtstrahls trifft
dabei auf den Vordergrundgegenstand auf, wodurch ein Teil des Hintergrundbildes
auf diesem abgebildet wird. Die aufgefangenen Bildteile der Hintergrundszene könnten
von der Kamera auf der Vorderseite des Vordergrundgegenstandes theoretisch aufgenommen
werden, in der Praxis sind sie jedoch nicht sichtbar. Dies hat seine Ursache darin,
daß zwischen dem von dem Reflexschirm in die Kameralinsen zurückreflektierten Teil
des vom Projektor abgegebenen Lichtes und dem geringen Teil des vom Projektor abgegebenen,
von den diffusen Oberflächen des Vordergrundgegenstandes zurück in die Kameralinsen
reflektierten Lichtes ein großer Unterschied besteht. Die letztere Lichtwirkung
wird vollkommen durch die viel stärkere, zuvor erwähnte Vordergrundbeleuchtung überdeckt,
die zum Ausgleich von Vordergrund- und Hintergrundbeleuchtung in der Kamera erforderlich
ist.
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Damit liegt weder eine störende Beeinflussung zwischen Vordergrundbeleuchtung
und Hintergrundbeleuchtung vor, noch überlagert sich das Hintergrundbild dem Vordergrundgegenstand.
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Ein weiteres Merkmal einer derartigen Anordnung besteht darin, daß
Vordergrundgegenstände, die Teile des von dem Projektor ausgestrahlten Lichtes auffangen,
bevor dieses den Reflexschirm erreicht, mit ihrer
eigenen Außenlinie
auf der Hintergrundszene einen Kernschatten erzeugen. Da jedoch das den Schatten
bildende Licht antiparallel zu dem das Bild in der Kamera bildenden reflektierten
Licht verläuft, ragt ein Vordergrundgegenstand von den Kameralinsen aus betrachtet
nicht über seinen eigenen durch das von dem Projektor abgegebene Licht gebildeten
Kernschatten hinaus.
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Wenn der Abstand zwischen Vordergrundgegenstand und dessen Schatten
von der Kamera aus betrachtet nicht sehr gering ist, nimmt die Kamera einen Teil
des um die Kanten des Vordergrundgegenstandes gebildeten dunklen Schattens auf,
was als dunkle Umrandung in dem Bild erkennbar ist. Diese dunklen Ränder fallen
insbesondere dann auf, wenn eine leicht getönte Fläche des Vordergrundgegenstandes
über einer schwach getönten Fläche in der Hintergrundszene liegt. Derartige dunkle
Ränder können trotz Vorhandenseins dann nicht sichtbar sein, wenn entweder eine
helle Vordergrundfläche vor einem dunklen Hintergrund oder eine dunkle Vordergrundfläche
vor hellem Hintergrund auftritt, oder wenn beide Flächen dunkel sind.
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Es ist ein Verfahren zur Herstellung kinematographischer Kombinationsaufnahmen
bekannt (deutsche Patentschrift 523 019), bei dem eine reelle Zwischenabbildung
eines Schauplatzes mittels eines durchsichtigen Spiegels mit einem Ergänzungsschauplatz
vereinigt wird. Dies soll in der Weise geschehen, daß der Ergänzungsschauplatz entweder
in Form eines flächenhaften Bildes oder als reelle Zwischenabbildung eines anderen
Schauplatzes, der in natürlicher Größe oder als verkleinertes Modell aufgebaut sein
kann, in bezug auf den durchsichtigen Spiegel in eine zu der Zwischenabbildungsebene
des ersten Schauplatzes symmetrische Ebene gelegt wird. Dabei wird das Bild des
einen Schauplatzes durch den durchsichtigen Spiegel hindurch auf einen Film projiziert,
während der Ergänzungsschauplatz erst unter Ausnutzung der Spiegelwirkung des durchsichtigen
Spiegels auf den betreffenden Film projiziert wird. Als Wesen dieser Anordnung ist
in der betreffenden Patentschrift angegeben, daß die Ebenen, in denen sich die Bilder
oder reellen Zwischenabbildungen der betreffenden Schauplätze befinden, zu der spiegelnden
Fläche (des Spiegels) symmetrisch liegen, so daß beide Ebenen durch ein vor dem--
erwähnten Film vorgesehenes Objektiv auf dem betreffenden Fiten scharf abgebildet
werden. Auf das Problem der Randbildung wird bei der Beschreibung dieses bekannten
Verfahrens nicht eingegangen.
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Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von kinematographischen
Kombinationsaufnahmen bekannt (deutsche Patentschrift 553 866), bei dem handelnde
Personen und ihr Hintergrund verschiedenartig beleuchtet werden und bei dem zur
Beleuchtung des mit den handelnden Personen zu kombinierenden Diapositivbildes nur
das von dem Hintergrund der handelnden Personen ausgehende Licht dient. Dieses Verfahren
macht von den Gegebenheiten aus dem zuvor betrachteten bekannten Aufnahmeverfahren
Gebrauch. Dazu werden zwei gleiche Zwischenabbildungen des Handlungsschauplatzes
erzeugt. Die eine Zwischenabbildung wird direkt auf einem Aufnahmefilm nochmals
reell abgebildet, und die andere Zwischenabbildung wird nochmals auf dem zu kombinierenden
Bild reell abgebildet und dann mit diesem zusammen durch Spiegelung auf den Aufnahmefilm
projiziert, und zwar in Deckung mit dem ersten Bild. Auch bei diesem bekannten Verfahren
finden sich irgendwelche Hinweise auf das Problem der Randbildung bei Kombinationsaufnahmen
nicht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Randbildung auf einen sehr kleinen
oder vernachlässigbaren Wert herabzusetzen.
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Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung eingangs genannter Art dadurch
gelöst, daß der Projektor derart angeordnet ist, daß er die Hintergrundszene unter
Anwendung der optischen Einrichtungen auf den Reflexionsschirm projiziert, und daß
das über die optischen Einrichtungen erzeugte virtuelle Bild der Austrittspupille
des Projektorobjektivs derart eingestellt ist, daß dieses sich mit der Eintrittspupille
des Objektivs der Kamera deckt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zweckmäßigerweise dadurch weitergebildet
sein, daß die Deckung der Austrittspupille des Projektorobjektivs und der Eintrittspupille
des Objektivs der Kamera durch entsprechende gegenseitige Einstellung der Kamera,
des Projektors und der optischen Einrichtungen erzielbar ist.
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Eine andere Weiterbildung kann darin bestehen, daß die Mitten der
Pupillen in derselben effektiven optischen Ebene durch eine Bewegung der Kamera
entlang ihrer optischen Achse bewirkende Einstelleinrichtungen und/oder durch eine
Bewegung des Projektors entlang seiner optischen Achse bewirkende Einstelleinrichtungen
genau einstellbar sind.
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Weiterhin können zur Vornahme relativer vertikaler und horizontaler
Einstellungen der optischen Achsen der Kamera und des Projektors Einstelleinrichtungen
vorgesehen sein, die die Pupillen optisch genau zu überlagern gestatten. Die Einstelleinrichtungen
können Grob- und Feineinstellelemente enthalten.
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Eine andere Weiterbildung kann darin bestehen, daß die Kamera von
dem Projektor getrennt schwenkbar ist und daß der Projektor so angeordnet ist, daß
das virtuelle Bild der Austrittspupille des Projektorobjektivs auf der Drehachse
der Kamera zentriert ist. Dabei kann die Kamera in mehr als einer Ebene drehbar
und der Projektor so angeordet sein, daß das virtuelle Bild der Austrittspupille
des Projektorobjektivs mit dem Drehpunkt der Kamera zusammenfällt.
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Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Kamera ein Objektiv variabler
Brennweite enthält und eine Bewegung der Eintrittspupille des Objektivs der Kamera
bei Brennpunktänderungen des Kameraobjektivs durch entsprechende Einstellung der
die Position der Kamera ausgleichende Vorrichtungen vorgesehen sind.
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Schließlich können die optischen Einrichtungen durch einen halbreflektierenden
Spiegel gebildet sein, der mit Einstelleinrichtungen versehen ist, die ihn in seiner
Ebene um eine vertikale Achse und um eine horizontale Achse zu schwenken erlauben.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert.
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F i g.1 verdeutlicht schematisch das Grundprinzip der Frontprojektion;
F i g. 2 zeigt schematisch die Anordnung eines Projektionsobjektivs mit zugehöriger
Austrittspupille; F i g. 3 zeigt in einer Perspektivansicht die erfindungsgemäße
Vorrichtung zur Herstellung zusammengesetzter photographischer Bilder;
F
i g. 4 zeigt in einer Seitenansicht einen Teil einei Vorrichtung zur Einstellung
der in F i g. 3 dargestellten Kamera; F i g. 5 und 6 zeigen einen halbdurchlässigen
Spiegel.
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Die in F i g. 1 dargestellte Anlage enthält einen Schirm 1 mit einer
reflektierenden Oberfläche, vor der sich ein Gegenstand 2, der durch eine Person
gebildet sein kann, befindet. Mittels eines Projektors 3 wird auf den Schirm 1 ein
Hintergrundbild projiziert, das zum Schirm hin durch einen halbdurchlässigen Spiegel
4 reflektiert wird. Mittels einer Kamera 5 wird durch den halbdurchlässigen Spiegel
4, der unter einem Winkel von 45° zur optischen Achse des Projektors 3 und der Kamera
5 angeordnet sein kann, das aus dem projizierten Hintergrundbild und dem Gegenstand
2 zusammengesetzte Bild aufgenommen.
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Bei der Überwindung der zuvor erwähnten, sich aus der Randbildung
ergebenden Schwierigkeiten hat sich gezeigt, daß diese Schwierigkeiten dadurch vermindert
werden können, daß sichergestellt wird, daß das durch den halbdurchlässigen Spiegel
4 übertragene virtuelle Bild der Austrittspupille des Projektionsobjektivs des Projektors
3 mit der Eintrittspupille des Objektivs der Kamera 5 zusammenfällt.
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Was unter einem virtuellen Bild der Austrittspupille des Projektionsobjektivs
zu verstehen ist, zeigt F i g. 2. In dieser Figur ist das Projektionsobjektiv mit
6 bezeichnet, und der übliche Begrenzungsring, der die durch das Objektiv hindurchtretenden
Lichtstrahlen begrenzt, ist mit 7 bezeichnet. Die Austrittspupille des Objektivs
6 ist das Bild des Begrenzungsringes 7 aus der Richtung des Pfeiles A betrachtet.
Das in dem halbdurchlässigen Spiegel 4 gebildete virtuelle Bild dieser Austrittspupille
ist mit 8 bezeichnet.
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Eine entsprechende Definition ergibt sich für die Eintrittspupille
der Objektivlinse der Kamera 5; der einzige Unterschied besteht lediglich darin,
daß der Lichtweg in den beiden Linsen in umgekehrter Richtung verläuft.
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Zur Verkürzung nachstehender Erläuterung sei an dieser Stelle darauf
hingewiesen, daß die Eintrittspupille des Kameraobjektivs und das virtuelle Bild
der Austrittspupille des Projektorobjektivs in dem Spiegel 4 einfach als Öffnungen
der Objektive bezeichnet werden. Obwohl die Randausbildung dadurch erheblich vermindert
ist, daß die Öffnungen der Objektive zusammenfallen, d. h. in der gleichen Ebene
auf der optischen Achse des Kameraobjektivs liegen, bleibt ein geringer Teil eines
Randes zufolge der endlichen Linsenöffnungen der beiden Öffnungen zurück.
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Die Bedingungen für minimale Randausbildung erfordern bei der in F
i g. 1 dargestellten Anlage die nachstehend angegebenen Einstellmöglichkeiten. Es
wird hier zum Zwecke vereinfachter Erläuterung angenommen, daß die Achsen des Projektors
und der Kamera in einer waagerechten Ebene liegen, und daß der halbreflektierende
Spiegel in einer senkrechten Ebene liegt.
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Die Kamera 5 und/oder der Projektor 3 sollte/sollten mit eine parallel
zur optischen Achse erfolgende Längsverstellung ermöglichenden Vorrichtungen versehen
sein, um die Mitten der beiden Objektivöffnungen in der gleichen Ebene einzustellen.
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Die Kamera 5 und/oder der Projektor 3 sollte/sollten mit Vorrichtungen
zur seitlichen und senkrechten Bewegung versehen sein, um die Mitten der beiden
Öffnungen genau übereinander einzustellen.
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Es ist erwünscht, geeignete Feineinstellvorrichtungen zur genauen
Einstellung der Position von Kamera und Projektor und ebenso auch Grobeinstellvorrichtungen
für größere Bewegungen vorzusehen, wie sie beispielsweise bei veränderter Brennweite
des Kameraobjektivs erforderlich werden.
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Da die Lage des Bildes der wirksamen Austrittspupille des Projektorobjektivs
von der Lage der Ebene des halbreflektierenden Spiegels 4 abhängt, sollte dieser
Spiegel 4 derart fest angeordnet sein, daß die übereinstimmende Einstellung der
beiden Öffnungen bei entsprechender Einstellung einer Öffnung nicht zufälligerweise
verändert wird.
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Ein anderes komplementäres Verfahren zur entsprechenden Einstellung
der Öffnung des Projektorobjektivs besteht darin, den halbreflektierenden Spiegel
4 um eine senkrechte Achse zu schwenken; die in F i g. 3 dargestellte Anlage
besitzt sowohl Vorrichtungen zur Fein- und Grobeinstellung der Kamera 5 als auch
solche zur Schwenkung des Spiegels 4.
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Diese Anlage enthält einen Dia-Projektor 3, einen halbdurchlässigen
Spiegel 4, eine Filmkamera 5 und eine Lichtabsorptionsanordnung 10. Sämtliche gerade
erwähnten Elemente sind auf einem Träger 11 angeordnet. Die Kamera 5 kann dabei
senkrecht grob durch einen mit einem Handgriff 13 verbundenen Grobeinstellspannknopf
12 und fein durch eine Feineinstellvorrichtung 14 (die in weiteren Einzelheiten
in F i g. 4 gezeigt ist) verstellt werden. Durch einen Grobeinstellspannknopf 15
und durch eine Feineinstellvorrichtung 120, die der Einrichtung 14 entspricht, kann
die Kamera waagerecht verstellt werden. Eine Längsverschiebung der Kamera 5 wird
in entsprechender Weise erzielt. Ferner kann die Kamera 5 um eine waagerechte Achse
und ferner um die Welle 17 gedreht werden.
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Der halbdurchlässige Spiegel 4 ist auf einem Drehteller 18 derart
angeordnet, daß er um eine senkrechte Achse gedreht werden kann und damit eine seitliche
Bewegung der beiden Öffnungen bewirken kann.
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F i g. 4 zeigt die Einstellvorrichtung, die eine auf die Welle 17
aufgebrachte Klemme 19 enthält, welche mit einem Außengewindeschaft 20 versehen
ist.
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Eine Gewindebüchse 21 steht mit dem Gewindeschaft 20 in Eingriff und
liegt auf dem Grobeinstellknopf 12 auf. Die Drehung der Gewindebüchse 21 bewirkt
eine senkrechte Feineinstellung der Welle 17.
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Wenn die Kamera 5 von dem Projektor 3 getrennt geschwenkt werden,
kann, müssen beide Öffnungen auf den Drehpunkt oder auf die Drehachse der Kamera
ausgerichtet werden. Ansonsten tritt eine Verschiebung der Pupillen auf, wenn die
Kamerapunkte in verschiedene Richtungen zeigen.
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Eine andere Möglichkeit zur Verstellung des halbdurchlässigen Spiegels
4 zum Zwecke der Einstellung der Öffnungen geht aus den F i g. 4 und 5 hervor. Der
Spiegel 4 ist dabei auf einen Rahmen 22 angeordnet, der mit drei Einstellschrauben
23 versehen ist, durch die die Lage des Spiegels 4 bezogen auf den Rahmen 22 verstellt
werden kann, wodurch auch die Lagen der Pupillen entsprechend verstellt werden können.
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Wenn die Kamera mit einem Objektiv variabler Brennweite versehen ist,
kann die Eintrittspupille sich axial um eine bestimmte Wegstrecke bewegen, wenn
die
Brennweite des Objektivs verändert wird. Ausgleich für diese Bewegung der Eintrittspupille
im Hinblick auf die Kamera erfolgt durch Bewegung der Kamera als Ganzes in die entgegengesetzte
Richtung, derart, daß die Kamerapupillenmitte in Übereinstimmung mit der Projektorpupillenmitte
bleibt.
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Um derartige Einstellungen zu erzielen, kann die Kamera 5 auf einem
gekrümmten Träger angeordnet sein, so daß sie in senkrechter Ebene geneigt werden
kann. Der Träger kann dabei ebenfalls drehbar um eine senkrechte Achse sein, so
daß die Kamera auch in waagerechter Ebene geschwenkt werden kann. Eine seitliche,
senkrechte und in Längsrichtung erfolgende Bewegung der auf dem Träger angeordneten
Kamera erfolgt mit Hilfe von Feinschraubenlehren.
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Es hat sich gezeigt, daß es durch Anwendung der vorstehend beschriebenen
Erfindung möglich ist, die Kamera in sämtliche Richtungen zu schwenken, ohne dabei
das aus dem projizierten Hintergrundbild und dem Vordergrundgegenstand zusammengesetzte
Scheinbild zu verlieren.