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Stereoskopisches Betrachtungsgerät Die Erfindung betrifft ein stereoskopisches
Betrachtungsgerät.
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Die üblichen Geräte zur Betrachtung stereoskopischer Photographien
weisen mancherlei Unzulänglichkeiten auf, die ihre Brauchbarkeit in erheblichem
Maße beeinträchtigen. Ein bekannter Fehler dieser Geräte ist beispielsweise der
»Fenstereffekt«, der bewirkt, daß das aufgenommene Bild erscheint, als ob es durch
ein entferntes Fenster betrachtet würde, wobei es keine räumliche Beziehung zu der
dunklen Umrandung aufweist. Daher muß der stereoskopische Effekt oft übertrieben
werden, damit die gewünschte Vorstellung einer stereoskopischen Wahrnehmung ZD hervorgerufen
wird.
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Ein weiterer Nachteil der üblichen Geräte ist der, daß ihr Gesichtswinkel
gegenüber dem normalen menschlichen Sehbereich, der im allgemeinen sogar
1801 horizontal und 901 vertikal überschreitet, verhältnismäßig eng
ist, was dazu führt, daß eine stereoskopische Aufnahme dem Betrachter unwirklich
erscheint.
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Da es schwierig ist, weitwinklige Okulare mit kurzer Brennweite herzustellen
- dies ist schwieriger als die Herstellung von Weitwinkelobjektiven -, ist
die optische Größe oder der Öffnungswinkel des Sehstrahlenbündels des reellen Bildes,
das von dem Auge in dem Stereoskop gesehen wird, immer verhältnismäßig klein, selbst
wenn Weitwinkelobjektive für die Stereoaufnahme verwendet wurden. Infolgedessen
sind stereoskopische Bilder immer durch Ränder begrenzt, was in der Fachsprache
als »Fenster« bezeichnet wird. Je nach der Größe und dem Abstand zwischen den beiden
Stereoaufnahmen, bezogen auf die optische Charakteristik des Systems, hat das »Fenster«,
das durch die wahrnehmbare Verschmelzung der Ränder der beiden Stereoaufnahmen entsteht,
eine verschieden erscheinende Größe und erscheint in einem scheinbaren Abstand,
der in umgekehrtem Verhältnis zu der scheinbaren Größe steht.
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Der normale Bildwinkel beträgt bei bekannten Geräten üblicherweise
zwischen 30 und 45'.
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Es ist dabei auch zu beachten, daß eineWeitwinkelaufnahme üblicherweise
zusammen mit einem Betrachtungsgerät mit kleinerem Bildwinkel betrachtet wird und
deshalb kein orthostereoskopischer Eindruck entsteht.
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Mit anderen Worten sind die auf der Netzhaut durch die Stereoaufnahme,
die resultierende Projektion und die Verschmelzung im Raum hervorgerufenenBilder
hinsichtlich ihrerDimension nicht dieselben wie diejenigen, die von dem Gegenstand
hervorgerufen würden, wenn sich die Augen am Ort der Kamera befinden.
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Selbst wenn die Kamera und das Betrachtunüsgerät vollkommen aufeinander
abgestimmt sind und demzufolge Orthostereobilder erhalten werden, verbleibt eine
eigentümliche Erscheinung. Die Augen nehmen die Gegenstände des begrenzten Gesichtsfeldes
nicht in ihren wahren Dimensionen wahr, und der Eindruck ist im allgemeinen der
von Miniaturgegenständen. Dieser Eindruck beruht sicherlich teilweise auf der psychologischen
Tatsache, daß der Betrachter ein kleines Gerät in seiner Hand hält und ganz unbewußt
erwartet, ein in diesen kleinen Raum passendes Bild zu sehen. Er hat zwar das Gefühl,
daß die Szene, die er durch das Fenster hindurch betrachtet, genauso wie das Fenster
selbst größer ist als die Abmessungen des Gerätes, das er in seiner Hand hält, aber
trotzdem bewirkt die Größe dieses Gerätes bis zu einem gewissen Grad, daß die Größe
des virtuellen Objektes und sein Abstand kleiner erscheinen, da der Betrachter nicht
wie in der Wirklichkeit Bewegungen ausführen bzw. seine Augen bewegen und so zusätzliche
Anhaltspunkte finden k
Ein anderer Faktor, der genaue Orthostereobilder kleiner
erscheinen läßt, ist wahrscheinlich noch wichtiger. Es ist dies das tatsächliche
Vorhandensein eines verhältnismäßig kleinen Fensters. Wenn nämlich ein Beobachter
von der Rückwand eines dunklen Raumes aus die Außenwelt durch ein kleines Fenster
betrachtet, ohne sich dabei zu bewegen, so bestehen am allgemeinen keine einen perspektivischen
Eindruck hervorrufenden Fluchtlinien, die den Beobachter mit
der
Außenwelt verbinden. Wenn der Beobachter in einer vorgegebenen Stellung verharrt
und auch sonst keinerlei Relativbewegung anderer Objekte gegeneinander erfolgt,
so gibt es für die wirkliche Größe und den wirklichen Abstand der durch das Fenster
beobachteten Objekte keine anderen Anhaltspunkte als die Abschätzung des Grades
an okularer Konvergenz. Dies ist jedoch offensichtlich für sich allein nicht ausreichend,
und ein Beobachter, der hierauf allein angewiesen ist, kann Größe und Entfernung
nur relativ zu
anderen Gegenständen abschätzen. Er wird zwar die Tiefe oder
den dreidimensionalen Charakter einer Szene gefühlsmäßig erfassen, er wird auch
bis zu einem gewissen Grad merken, welche Objekte nahe und welche weiter entfernt
sind, er wird aber weder ihre tatsächliche Größe und ihre Entfernung noch, um es
genauer auszudrücken, ihre Größe und Entfernung im Verhältnis zu ihm selbst erfassen,
weil zwischen ihm und diesen Objekten keine sichtbaren Bindeglieder bestehen.
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Entfernt man jedoch die gegenüberliegende Wand oder, noch besser,
zusätzlich auch die beiden Seitenwände und schließlich auch noch die Decke, so wird
der Beobachter, immer noch ohne sich zu bewegen, sofort allein durch die Bewegung
seiner Augen nach oben, unten und, soweit es möglich ist, nach den Seiten Bindeglieder
zwischen sich und seiner Umgebung finden und so sofort in der Lage sein, die Größe
und Entfernung dieser Gegenstände im Verhältnis zu sich selbst mit guter Annäherung
abzuschätzen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes
Gerät zur Betrachtung stereoskopischer Bilder zu entwickeln, das dem Betrachter
einen natürlicheren stereoskopischen Eindruck vermittelt, als dies bei den bekannten
Geräten der Fall ist, und zwar mit großem Bildwinkel und unter Vermeidung des Fenstereffektes.
Es soll dabei das für jedes einzelne der beiden menschlichen Augen bestimmte Bild
durch eine Mehrzahl von Bildern gebildet werden, die entweder einzeln oder in Gruppen
von jedem Auge aufgenommen werden, wenn die Augäpfel in der Augenhöhle bewegt werden,
wobei die Augen das Gesichtsfeld überstreichen und von einer Bildgruppe zur anderen
übergehen, ohne daß dieser übergang wahrgenommen wird. Bei einem solchen Gerät vermitteln
die paarweise einander zugeordneten stereoskopischen Bilder einen besseren räumlichen
Eindruck als bei Geräten der üblichen ArL Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß mehrere Linsenelemente gleicher Hauptbrennweite zusammengesetzt eine im allgemeinen
sphärische Linsenanordnung bilden und gegenüber dieser Linsenanordnung im wesentlichen
konzentrisch zu dieser und mit größeren Abmessungen ein gekrümmter Filmhalter so
angeordnet ist, daß unterschiedliche Teile des auf dem Filmhalter aufgespannten
Filmes jeweils durch ein Linsenelement betrachtet werden können.
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Die stereoskopischen Bildpaare, die mit dem Gerät nach der Erfindung
betrachtet werden, geben ein verhältnismäßig großes Feld mit stereoskopischer Bildwirkung,
wobei das von jedem Auge betrachtete Bild von einem breiten, nicht stereoskopischen
Bildrand umgeben ist, das sichtbar wird, wenn die Augen bewegt werden und das Gesichtsfeld
eines Auges durch das Nasenbein begrenzt wird. Auf diese Weise gibt das stereoskopische
Bildfeld im wesentlichen das normale stereoskopische Gesichtsfeld des menschlichen
Augenpaares wieder, das aber durch das nicht stereoskopische Bild des seitlich umgebenden
Raumes ergänzt wird, der an den Seiten der stereoskopischen Szene und zwischen dieser
und dem Beobachter liegt, so daß der übergang vom stereoskopischen Sehen zum monokularen
Sehen unbemerkt erfolgt, sofern nicht die Aufmerksamkeit eines geübten Beobachters
hierauf gerichtet ist, jedenfalls nicht auffälliger als bei der unmittelbaren Betrachtung.
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Das stereoskopische Gerät gemäß der Erfindung weist also ein Paar
divergent gerichteter, zur Betrachtung einer Aufnahme bestimmter optischer Systeme
auf, deren Bildfelder sich in einem gewissen Bereich mit einer Bildoberfläche eines
jeden optischen Systems überschneiden. Bei jedem der beiden optischen
Sy-
steme ist eine teilsphärische Fläche vorgesehen, auf welcher das entwickelte
Material befestigt werden kann. Im wesentlichen konzentrisch zu der teilsphärischen
Oberfläche und in einem gewissen Abstand von dieser ist eine Mehrzahl von verhältnismäßig
kurz brennweitigen Linsen mit im wesentlichen gleicher Brennweite vorgesehen, die
in einer gemeinsamen Schablone angeordnet sind und, als Gruppe betrachtet, einen
verhältnismäßig weiten Bildwinkel erfassen, der sich vorzugsweise nach den Seiten
bis zu 120' und in der Senkrechten bis zu 90' erstreckt. Der jeder einzelnen
Linse zugeordnete Bereich des Filmes ist vorzugsweise beschränkt, und die ganze
Fläche des Filmes ist von den Teilbildern der einzelnen Linsen bedeckt, wobei das
von einer einzelnen Linse hervorgerufene Bild in diejenigen Bilder übergeht, die
durch die benachbarten Linsen erzeugt werden. Beim Betrachten streicht das Auge,
wenn es sich in derAugenhöhle dreht, so von einem Bildfeld oder einer Gruppe von
Bildfeldern zu einer anderen, wobei der Mittelpunkt des Augapfels sowohl mehr oder
weniger im Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche des betrachteten Filmes als auch
im Krümmungsmittelpunkt der Linsenanordnung liegt.
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Der betrachtete Film ist im wesentlichen von sphärischer Gestalt;
der Einfachheit halber wird jedoch ein ebener Film verwendet, der an seinen Rändern
Schlitze aufweist und in eine im wesentlichen teilsphärische Form gebogen wird,
wobei sich die Schlitze, die dem Film die notwendige Biegsamkeit verleihen, schließen.
Diese Schlitze ermöglichen es, daß der Film wieder zurückgebogen werden
kann, so daß seine konkaven und konvexen Seiten beim Belichten und beim Betrachten
miteinander vertauscht werden.
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Die im wesentlichen dieselbe Größe aufweisenden Linsen mit kurzer
Brennweite können in dem optischen System der beiden Betrachtungselemente auf verschiedenartige
Weise angeordnet sein, vorzugsweise sind sie jedoch als polygonale Segmente einer
sphärischen Fläche angeordnet, wobei die einzelnen Linsenelemente fugenlos längs
paralleler Meridianlinien aneinandergefügt sind. Die äußere Fläche eines jeden Linsenelementes
ist konvex und die innere Fläche konkav ausgebildet, so daß ein im allgemeinen sphärischer
Mehrlinsenkörper gebildet wird, der aus einer Mehrzahl von gegeneinander anliegenden
konkav-konvexen oder einen positiven Meniskus aufweisenden Linsen von im wesentlichen
gleich kurzer Brennweite besteht, deren Brennweite im allgemeinen in der Größenordnung
von etwa 2,5 cm liegL Die Anordnung der einzelnen Linsen in jedem der beiden
Elemente ist vorzugsweise so getroffen, daß sie einen
waagerechten
Bildwinkel von mindestens 120 bis höchstens 180' erfassen und beide Linsen
einen seitlichen Gesamtwinkel von näherungsweise 270' und in der Senkrechten
einen Winkel von mindestens 60 bis 1001 erfassen und so den normalen
Blickwinkel des menschlichen Auges etwa verdoppeln.
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Die Elemente des Betrachtungsgerätes sind vorzugsweise einstellbar
befestigt, so daß ihr Abstand genau mit dem Augenabstand der die Bilder betrachtenden
Person übereinstimmend gemacht werden kann. Dabei sind auch Mittel vorgesehen, mittels
denen die zwei Linsenanordnungen bezüglich der Augen der betrachtenden Person zentriert
werden können.
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Das lichtempfindliche Material kann beliebig gewählt werden, und es
können sowohl gewöhnliche Schwarzweiß- als auch Farbfilme verwendet werden. Die
zu betrachtenden Bilder können Photographien oder auch andere gute Reproduktionen
sein, die durch irgendein graphisches Verfahren hergestellt wurden.
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Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform
des Betrachtungsgerätes in der Ansicht von hinten, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt
nach der Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 einen senkrechten Schnitt nach
der Linie 3-3
der Fig. 2, Fig. 4 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung
der Art, in der eines der Bilder betrachtet wird, Fig. 5 die Lage eines Auges
des Betrachters bezüglich des Linsensystems des Betrachtungsgerätes und des Bildes,
das von diesem Auge betrachtet wird, Fig. 6 eine teilweise schematische Ansicht
eines zu betrachtenden Filmes mit dem entsprechenden, für ein Auge der betrachtenden
Person schematisch darübergezeichneten Linsensystem, bei dem eines der Blickfelder
schaubildlich dargestellt ist.
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Bei der nun folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels wird davon ausgegangen, daß in vielen Fällen bekannte optische
Elemente verwendet werden.
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Bei dem in einer bevorzugten Form nach Fig. 1
und
3 dargestellten Betrachtungsgerät sind die optischen Elemente RLV
und LRV mit einer Vorrichtung verbunden, mit der ihr gegenseitigerAbstand
genau auf den Augenabstand des Betrachters eingestellt werden kann. Das Element
LRII ist mit einem Winkel 70 starr an einer Schiene 72 befestigt,
während das Element RLY an einem Arm 74 befestigt ist, der von einem auf der Schiene
72 verschiebbaren Schieber 76 getragen wird. Zur besseren Handhabung
des Betrachtungsgerätes ist die Schiene 72 an einem Halter 78 befestigt.
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Der Schieber 76 gestattet, daß die optischen Elemente des Betrachtungsgerätes
sehr genau so eingestellt werden können, daß sie dem Augenabstand verschiedener
Personen angepaßt werden können, und zwar derart, daß bei genauer Einstellung die
Krümmungsmittelpunkte der optischen Elemente RLV und LRV etwa mit dem Mittelpunkt
des Augapfels des Betrachters zusammenfallen.
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Die Linsen 42V des optischen Systems sind aus mehreren verhältnismäßig
kurzbrennweitigen Linsenelementen zusammengesetzt, die als polygonale Segmente einer
sphärischen Fläche entlang waagerechter und senkrechter Linien fugenlos aneinandergefügt
sind, so daß eine sphärische Vielfachlinse aus einer Anzahl von benachbarten Linsenelementen
entsteht.
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Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß die durch mehrere Linsenelemente
gleicher Hauptbrennweite gebildete sphärische Linsenanordnung kleinere Abmessungen
als ein durchsichtiger, gekrümmter Filmhalter aufweist und gegenüber diesem so angeordnet
ist, daß unterschiedliche Teile des auf dem Filmhalter aufgespannten Filmes jeweils
durch ein Linsenelement betrachtet werden können.
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Die Linsenelemente irn mittleren Bereich der Linsenanordnung weisen
eine im wesentlichen rechteckige Form auf, während die am Rand angeordneten Linsenelemente
sich verjüngen. Die Linsenelemente sind vorzugsweise in der in der Zeichnung gezeigten
Zuordnung vorgesehen, wobei die gegenüberliegenden Linsenelemente in diesem Fall
spiegelbildlich zu der gezeigten Anordnung vorgesehen sein würden. Jedes der Linsenelemente
enthält eine positive Meniskuslinse.
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In dem Betrachtungsgerät sind einige der Linsenelemente vorzugsweise
mit Masken abgedeckt, beispielsweise diejenigen, durch die hindurch diejenigen Bildflächen
betrachtet werden, die der Nase des die Photographie Betrachtenden benachbart sind.
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Damit wird ein störender Effekt vermieden, der dann auftritt, wenn
der Betrachter versucht, ein bestimmtes Bild, das am inneren Rand des Filmes und
des Filmhalters in der Nähe des Bereichs des Gesichtsfeldes liegt, der durch die
Nase unscharf verdeckt ist, scharf zu erfassen. Solche Elemente können undurchsichtig
oder auch durchscheinend sein, wie in Fig. 6 bei 66 dargestellt.
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Die Linsen 42 V weisen eine aufgerauhte durchscheinende Fläche
66 auf, mit der das Gesichtsfeld im Bereich der Nase des Betrachters abgedeckt
wird. Diese durchscheinenden Flächen, die auch mit besonderen Masken abgedeckt sein
können, haben die Auf-
gabe, die störende Wirkung zu vermeiden, die bei dem
Versuch auftritt, ein bestimmtes Bild, das am Rand des Filmes oder des Filmhalters
in Nasennähe liegt, scharf zu sehen, bei dem normalerweise der unscharfe Sehbereich
beginnt, weil die Sicht durch das Nasenbein verdeckt ist.
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Die Filmhalter 104 des Betrachtungsgerätes bestehen aus einem lichtdurchlässigen
und vorzugsweise lichtstreuenden Material, wie z. B. aus einem durchscheinenden
Kunststoff.
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In Fig. 4 stellt die Linie A einen Lichtstrahl dar, der durch
die optische Achse eines der Linsenelemente der Linsenanordnung 42 und durch das
Zentrum X des Systems hindurchgeht, um das herum die Linsenanordnung 42 und der
Film 46 sphärisch gekrümmt angeordnet sind. Wie aus dem Diagramm hervorgeht, ist
das ObjektA0 durch den durch den MittelpunktX des optischen Systems hindurchgehenden
Strahl A in dem Punkt AP auf dem Film 46 photographisch abgebildet worden.
Das ObjektA0 kann in irgendeinem beliebigen, begrenzten Abstand von der Filmfläche
und dem Linsenelement liegen.
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In dem oberen Teil des kreisförmigen Diagramms der Fig. 4 ist die
Oberfläche des Filmes 46 nach seiner Entwicklung und Umwandlung in ein sichtbares
Bild dargestellt und in ihrer Betrachtungsstellung mit 46 V bezeichnet. In dieser
Stellung wurde der Film in bezug auf seinen Krümmungsmittelpunkt um 180'
gegenüber
seiner Belichtungsstellung gedreht, zusätzlich umgekehrt, so daß das vordere Ende
nun hinten
liegt, und außerdem so gebogen, daß die vorher konkave
Seite nun die konvexe Seite bildet. Das photographierte Bild des Gegenstandes AO
wird so zum sichtbaren Bild A V, das sich in einer solchen Lage befindet, daß es
durch eine der Linsen der Anordnung 42V betrachtet werden kann. Von dem von dem
Zentrum X unendlich weit enfernten Objekt BO, das durch zwei Punkte dargestellt
ist, führen parallele Strahlen in der Nähe des optischen Zentrums X vorbei. Die
Strahlen B verlaufen durch das eine der Linsenelemente, wogegen andere, benachbarte
Strahlen B' durch ein anderes der Linsenelemente hindurchgehen. Die Strahlen B bilden
das Bild BP, wogegen die Strahlen B' das Bild YP auf der Filmfläche 46 bilden, so
daß also zwei Bilder des gleichen Objektes durch zwei benachbarte Linsenelemente
erzeugt werden. Die Fig. 4 zeigt einen waagerechten Schnitt, es können jedoch außerdem
noch verschiedene Bilder durch die in senkrechter Richtung benachbarten Elemente
erzeugt werden. Bei gewissen räumlichen Anordnungen des Objektes hinsichtlich der
Linsenelemente und bei gewissen Anordnungen der Linsenelemente können beispielsweise
acht und mehr oder weniger vollständige Bilder eines kleinen Objektes rund um ein
einziges zentrales Haupt:bild, erzeugt werden.
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Wegen des kleinen Maßstabes dient das Diagramm nach Fig. 4 lediglich
der Erläuterung; es soll aber nicht die Brechung der Strahlen bei ihrem Durchgang
durch die Linsenelemente des Linsenkörpers 42 darstellen. Bei genauerer Darstellung
würden einige der in der Fig. 4 dargestellten Bilder leicht verschoben erscheinen,
jedoch nicht so stark, daß sie eine wesentliche Abweichung von der beschriebenen
Wirkungsweise des Linsenkörpers ergeben würden.
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Das durch den Punkt CO dargestellte Objekt liegt sehr dicht
am Krümmungsmittelpunkt X, beispielsweise innerhalb einer Entfernung von wenigen
Zoll von der Linsenanordnung 42 einer Kamera. Das Ob-
jekt CO liegt
hierbei direkt in Verlängerung der optischen Achse eines der Linsenelemente der
Linsenanordnung 42, die Strahlen C verlaufen unmittelbar durch den Mittelpunkt
oder den axialen Teil des Linsenelementes und bilden das Bild CP auf der Oberfläche
des Filmes. Die Winkelausdehnung des Gesamtbildes, das durch diese Linse auf den
Film geworfen wird, ist durch die Linien CA und CB dargestellt, die sich im optischen
Zentrum X schneiden. Hierbei ist wieder die Wirkung der Linse gezeigt, ohne daß
der Versuch unternommen wurde, die Brechung der Linse darzustellen, die die einzelnen
Strahlen etwas beugt. Das Objekt CO wird, wie durch die Strahlen CP und C'-P
angezeigt, auch noch andere Bilder erzeugen, nämlich solche, die nahe an den seitlichen
Grenzen der Bilder liegen, die durch diejenigen Linsenelemente hervorgerufen werden,
die von diesen Strahlen durchsetzt werden und die dicht bei den Punkten
CA und CB liegen, wobei auch ein leichtes Verschwimmen der Bilder
an den einander anstoßenden Rändern hervorgerufen werden kann.
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Alle anderen Linsenelemente wirken ähnlich und erzeugen Bilder von
Gegenständen innerhalb ihres Bildwinkels, wobei mindestens eines dieser Bilder mehrmals
erscheint. Wie später noch ausführlich dargelegt wird, ist es bemerkenswert, daß
ausschließlich ein einziges und dann ein anderes Bild in dem Hauptgesichtsfeld des
Betrachters erscheint, wenn der Film richtig betrachtet wird. Der öffnungswinkel,
unter dem ein Objekt bei der Betrachtung erscheint, wird durch die Geraden
D
und D' bestimmt, die die Winkelausdehnung des Ob-
jektes DO
und des geschauten Bildes DV (das umgestellte Bild DP) zeigen, wenn es mit dem gleichen
optischen System betrachtet wird, das auch zur Aufnahme des Bildes DP benutzt wurde,
und wenn der Mittelpunkt des Augapfels im wesentlichen mit dem Zentrum X zusammenfällt,
was später noch beschrieben wird.
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Das System für das linke Auge entspricht im allgemeinen spiegelbildlich
dem in Fig. 4 gezeigten System, und das stereoskopische Feld bzw. die gegenseitige
überschneidung der beiden Bilder beträgt normalerweise etwa mindestens
60 bis höchstens 100', im allgemeinen etwa 901, so daß die
gesamte seitliche Ausdehnung des binokularen Gesichtswinkels annähernd
2701 beträgt. Das Betrachtungssystem ist normalerweise so eingestellt, daß
die seitliche Ausdehnung des Sehwinkels mehr als 180' beträgt oder sich so
weit öffnet wie das normale menschliche Gesichtsfeld, das annähernd einen Winkel
von 2701 erfaßt. Die Systeme sind außerdem so eingestellt, daß die senkrechte
Ausdehnung des Gesichtsfeldes sich Über einen Winkel erstreckt, der vorzugsweise
bezüglich der Horizontalebene so angeordnet ist, daß er im wesentlichen doppelt
so groß ist wie der von dem normalen menschlichen Auge erfaßte Gesichtswinkel.
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Zur Erzielung eines exakten orthostereoskopischen Eindrucks kann die
Breite des Gesichtsfeldes auf einen Winkel von 120' oder weniger verringert werden.
Das vorliegende erfindungsgemäße System verwendet aber ein Betrachtungssystem, in
dem der umfaßte Winkel sechsmal, achtmal oder mehrmals so groß ist, als dies beim
bekannten System der Fall ist. So erfassen normale Betrachtungssysteme beispielsweise
ein Blickfeld, dessen Winkelausdehnung etwa 30' in der Breite und 221 in
der Höhe beträgt. Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der seitliche öffnungswinkel
des binokularen Gesichtsfeldes annä-
hernd 270' und etwa
100' oder mehr in der Höhe. Bei den bekannten Systemen ist die Fläche des
Gesichtsfeldes durch 22 - 30 # 660 Einheiten wiedergegeben, während
bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Gesichtsfeld durch
270 - 100 = 27 000 Einheiten wiedergegeben ist so daß die erfaßte Szene also
mehr als vierzigmal größer ist als bei den bekannten Systemen.
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Fig. 5 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen für ein
Auge vorgesehenen Teil des Betrachtungsgerätes zusammen mit dem Auge der betrachtenden
Person. Das rechte Auge 80 ist so dargestellt, daß es geradeaus schaut, und
das Betrachtungsgerät für dieses Auge ist in der richtigen Winkelstellung und so
gezeichnet, daß sein Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Auges 80 übereinstimmt.
Der Knotenpunkt des Auges ist durch den Punkt N angezeigt, wogegen der Punkt
PF den hinteren Pol des Auges anzeigt, wobei die Netzhaut der Einfachheit halber
nicht gesondert dargestellt ist. In der Zeichnung ist die Brechung überschlägig
eingezeichnet, ohne daß der Versuch unternommen wurde, darzustellen, wie diese Strahlen
beim Hindurchtritt durch die aufeinanderfolgenden Teile des optischen Systems des
Auges gebrochen werden.
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Das Auge 80 blickt durch eines der Linsenelemente der Anordnung
42 leicht außerhalb der optischen Achse dieses Linsenelementes hindurch, so daß
das
Bild PY auf der Netzhaut des Auges in dem Punkt PF abgebildet
wird. In dieser festgehaltenen Stellung des Auges kann es wegen seiner Möglichkeit,
auch die Umgebung wahrzunehmen, durch das benachbarte Linsenelement der Anordnung
42 V hindurchsehen, es kann jedoch nicht den benachbarten Bildpunkt Q
V erkennen, weil der Strahl R und das Bild RV die äußerste linke Winkelstellung
eines Bildpunktes anzeigen, der in der dargestellten Lage durch das Auge gesehen
werden kann und der zu dem Bild gehört, das dasjenige Linsenelement in das Auge
wirft, durch das der Strahl R hindurchgeht. Wenn jedoch das Auge nach rechts gedreht
wird, ändern sich diese Bedingungen, und das Auge kann dann den Bildpunkt QV sehen,
aber es würde dann nicht länger den Bildpunkt PV sehen können.
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In der Stellung nach Fig. 4 kann das Auge auch in der Umgebung liegende
Bildpunkte sehen, und einer dieser in der Umgebung liegenden Bildpunkte ist mit
SV bezeichnet, der auf dem peripheren Teil der Netzhaut des Auges den Punkt
SI abbildet.
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Wenn das Auge aus der in der Fig. 5 gezeigten Lage nach rechts
oder nach links gedreht wird, wird seine Stellung zu den verschiedenen Linsen der
Anordnung 42 V so geändert, daß andere Teile der sichtbaren Bilder auf dem Film
46 V gesehen werden können, und bei einer gewissen Bewegung der Augen kann eine
verschiedene Gruppe von Bildflächen des Filmes 46 V durch die Linsenanordnung 42
Y gesehen werden.
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Fig. 6 zeigt schematisch die Rückfläche, des Filmes 46 V und
ihres durchscheinenden Trägers 104 in Richtung des in Fig. 5 eingezeichneten
Pfeiles. Diese Fig. 6 erläutert die Beziehung der zweiunddreißig Linsenelemente
der Linsenanordnung 42 V
im Hinblick auf die Filmfläche 46 Y und ihrer
einzelnen Bildzonen. Die Linsenelemente K, L, M, N,
und 0 dienen
zum Betrachten der zugeordneten Bildflächen KV, LV, MV, NV und OV,
und das gleiche gilt für die übrigen Linsen- und Bildflächen. Für jedes der Bildelemente
auf dem Film 46 V ist also bei der Aufnahme und bei dem Betrachten ein einzelnes
Linsenelement vorgesehen, wobei die Bildelemente scharf definiert sind und nur entlang
ihrer Ränder etwas ineinander übergehen. An Stelle der gezeigten zweiunddreißig
Linsen- und Bildflächenelemente kann irgendeine geeignete größere oder kleinere
Anzahl dieser Elemente verwendet werden.
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Wenn ein transparentes Fihnpaar 46 V durch das entsprechende Betrachtungssystem
hindurch be-
trachtet wird, erzeugt dieses Filmpaar ein othostereoskopisches
Gesichtsfeld mit einem extrem breiten Winkel, ohne daß der Fenstereffekt oder eine
andere Begrenzung der Ränder auftritt, und man sieht im wesentlichen die vollständige
Szene des Feldes in wirklichkeitstreuen Richtungs- und Dimensionsbeziehungen zu
der betrachtenden Person. -