СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ОБЪЕМНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПО ТЕЛЕВИДЕНИЮ Российский патент 1997 года по МПК H04N13/00 

Изобретение относится к области телевизионной техники, а именно к системам стереотелевидения, использующим поляроидный способ сепарации изображений. Оно может быть использовано в вещательных и прикладных телевизионных системах.

Известен способ передачи объемных изображений по телевидению (Шмаков П. В. и др. Стереотелевидение. М. Связь. 1968. с. 118-127; Мамчев ГВ. Стереотелевидение. М: Энергия. 1979, с. 13-16), в соответствии с которым формирование объемного изображения осуществляется путем одновременной съемки объекта двумя видеокамерами, расположенными на некотором расстоянии друг от друга, при которой формируют левый и правый кадры стереопары. После передачи сигналов от видеокамер по двум телевизионным каналам и воспроизведения изображений левого и правого кадров стереопары двумя телевизионными приемниками, сепарацию изображений левого и правого кадров стереопары осуществляют с помощью двух поляризационных фильтров со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации, установленных перед экранами телевизионных приемников, и поляроидных очков, используемых зрителем.

Недостатком такого способа передачи объемных изображений по телевидению является удвоение телевизионной аппаратуры и необходимость использования двух телевизионных каналов для передачи объемных изображений по телевидению.

Известен способ передачи объемных изображений по телевидению (Шмаков П. В. и др. Стереотелевидение. М. Связь. 1968, с. 79-81; Мамчев Г.В. Стереотелевидение. М: Энергия. 1979, с. 11), в соответствии с которым формирование изображений левого и правого ракурсов объекта осуществляют одной видеокамерой, снабженной среоскопической насадкой, которая обеспечивает (в зависимости от конструкции) вертикальное (рядом друг и другом) или горизонтальное (один под другим) расположения кадров стереопары на мишени видеокамеры по телевизионному каналу и воспроизведения изображений левого и правого кадров стереопары на экране одного телевизионного приемника, сепарацию изображений левого и правого кадров стереопары осуществляют с помощью двух поляризационных фильтров со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации, размещенных перед левым и правым кадрами стереопары, воспроизводимой на экране телевизионного приемника, и поляроидных очков, используемых зрителем.

Недостатком такого способа передачи объемных изображений по телевидению является изменение формата кадра, а именно, вместо оптимального формата 4:3 или 5: 4, при использовании стереонасадки, обеспечивающей вертикальное расположение кадров стереопары, формат становится равным 2:3 или 2,5:4, а при использовании стереонасадки, обеспечивающей горизонтальное расположение кадров стереопары, формат становится равным 4:1,5 или 5:2.

Задачей изобретения является создание способа передачи объемных изображений по телевидению, использующего поляроидную сепарацию кадров стереопары и обеспечивающего возможность наблюдения объемного изображения с оптимальным форматом кадра.

Технический результат создание вещательных и прикладных систем телевидения, обеспечивающих передачу по одному телевизионному каналу стереоизображений с оптимальным форматом кадра на базе современных средств телевизионной техники.

Технический результат достигается тем, что в способе передачи объемных изображений по телевидению, состоящим в съемке левого и правого ракурсов объекта видеокамерой со стереонасадкой и формировании на мишени видеокамеры соответствующих этим ракурсам левого и правого кадров стереопары, передачи стандартного цветного или черно-белого сигнала, воспроизведении изображений левого и правого кадров стереопары на экране телевизионного приемника и сепарации этих кадров с помощью предэкранных поляризационных фильтров со взаимно-перпендикулярными плоскостями поляризации и поляроидных очков, в процессе съемки изображения левого и правого ракурсов объекта оптически сжимают в одной и той же плоскости в равное число раз. После воспроизведения на экране телевизионного приемника изображения кадров стереопары растягивают в той же плоскости и в тоже число раз, что и сжимают изображение левого и правого ракурсов объекта при съемке.

Для сжатия изображений левого и правого ракурсов объекта при съемке используют две анаморфотные насадки, размещенные перед левым и правым окнами стереонасадки. Для растяжения изображений левого и правого кадров стереопары используют анаморфотное устройство, расположенное между предэкранными поляризационными фильтрами и поляроидными очками. Анаморфотное устройство может быть конструктивно объединено с поляроидными очками.

По сравнению с прототипом заявляемый способ имеет отличительную особенность в совокупности действий и условий, обеспечивающих эти действия.

На фиг. 1 приведена схема телевизионной системы, работающей по предлагаемому способу, в которой используется стереонасадка, обеспечивающая вертикальное расположение кадров стереопары, и анаморфотное устройство, конструктивно объединенное с поляроидными очками; на фиг. 2 схема телевизионной системы, работающей по предлагаемому способу, в которой используется стереонасадка, обеспечивающая горизонтальное расположение кадров стереопары, и анаморфотное устройство, конструктивно выполненное в виде отдельного блока.

На фиг. 1 обозначены объект 1, объемное изображение которого передается телевизионной системой, анаморфотные насадки 2 и 3 для сжатия изображений левого и правого ракурсов объекта в горизонтальной плоскости, окна 4 и 5 стереонасадки 6 для формирования вертикально расположенных кадров стереопары на мишени видеокамеры 7, канал связи 8, телевизионный приемник 9, изображения левого 10 и правого 11 кадров стереопары на экране 12 телевизионного приемника, предэкранные поляризационные фильтры 13 и 14 со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации, анаморфотное устройство 15, содержащее две одинаковые по конструкции (с цилиндрическими линзами, призмами или цилиндрическими зеркалами) насадки анаморфотные 16 и 17 (Кулагин С.В. Киносъемочная и кинопроекционная аппаратура. М. Высшая школа, 1967, с. 201-206), поляроидные очки 18 с двумя поляризационными фильтрами 19 и 20 со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации.

На фиг. 2 обозначены объект 1, объемное изображение которого передается телевизионной системой, анаморфотные насадки 2 и 3 для сжатия изображений левого и правого ракурсов объекта в вертикальной плоскости, окна 4 и 5 стереонасадки 6 для формирования горизонтально расположенных кадров стереопары на мишени видеокамеры 7, канал связи 8, телевизионный приемник 9, изображения левого 10 и правого 11 кадра стереопары на экране 12 телевизионного приемника, предэкранные поляризационные фильтры 13 и 14 со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации, анаморфотное устройство 15 (цилиндрическая линза, система цилиндрических зеркал, система оптических призм (Кулагин С.В. Киносъемочная и кинопроекционная аппаратура. М. Высшая школа, 1967, с. 201-206); цилиндрическая линза Френеля Фотокинотехника. Энциклопедия. Под ред. Е.А. Иофис. М. Советская энциклопедия, 1981, с. 390), зона наблюдения 16 которого имеет в два раза большую высоту, чем высота телевизионного экрана, растянутые в вертикальной плоскости изображения левого 17 и правого 18 кадров стереопары, поляроидные очки 19 с поляризационными фильтрами 20 и 21 со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации, оптические призмы 22 и 23 для совмещения изображений левого и правого кадров стереопары при рассмотрении их зрителем.

С помощью телевизионной системы (фиг. 1) способ реализуется следующим образом.

Видеокамерой 7 через анаморфотные насадки 2 и 3 и стереонасадку 6 осуществляют съемку левого и правого ракурсов объекта 1. При этом на мишени видеокамеры формируют соответствующие этим ракурсам расположенные рядом друг с другом левый и правый кадры стереопары. Причем изображения левого и правого ракурсов объекта анраморфотными насадками 2 и 3 сжимаются в два раза в горизонтальной плоскости. После передачи и приема черно-белого или цветного стандартного телевизионного сигнала по каналу 8 на экране 12 телевизионного приемника 9 воспроизводят левый 10 и правый 11 кадры стереопары. С помощью предэкранных поляризационных фильтров 13 и 14 и поляризационных фильтров 19 и 20 поляроидных очков 18 осуществляют пространственную сепарацию изображений левого и правого кадров стереопары, а с помощью анаморфотных насадок 16 и 17 изображения кадров растягивают в горизонтальной плоскости в два раза и осуществляют совмещение изображений этих кадров. В результате зритель через очки может наблюдать объемное изображение объекта с тем же форматом, какой принят при съемке, например, с оптимальным форматом 4:3, 5:4 или новым форматом 16:9.

С помощью телевизионной системы (фиг. 2) способ реализуется следующим образом.

Видеокамерой 7 через анаморфотные насадки 2 и 3 и стереонасадку 6 осуществляют съемку левого и правого ракурсов объекта 1. При этом на мишени видеокамеры формируют соответствующие этим ракурсам и расположенные друг над другом левый и правый кадры стереопары. Причем изображения левого и правого ракурсов анаморфотными насадками 2 и 3 сжимаются в два раза в вертикальной плоскости. После передачи и приема черно -белого или цветного стандартного телевизионного сигнала, по каналу 8 на экране 12 телевизионного приемника 9 воспроизводят левый 10 и правый 11 кадры стереопары. С помощью предэкранных поляризационных фильтров 13 и 14 осуществляют поляризацию изображений кадров стереопары во взаимно перпендикулярных плоскостях, а с помощью анаморфотного устройства 15 изображения кадров стереопары растягивают в два раза в вертикальной плоскости. Полученные при этом растянутые изображения 17 и 18 имеют суммарную высоту в два раза большую, чем высота телевизионного экрана. Эти изображения посылают к зрителю. Перед поступлением в поляризационные фильтры поляроидных очков изображение левого кадра стереопары 17 смещается вниз, а изображение правого кадра 18 вверх на половину своих высот соответственно с помощью призм 22 и 23. В результате зритель может наблюдать через очки объемное изображение объекта с тем же форматом, какой принят при съемке, например, с оптимальным форматом 4:3, 5:4 или новым форматом 16:9.

Проверка способа передачи объемных изображений по телевидению проводилась путем реализации системы, схема которой показана на фиг. 1. В опытах при съемке использовалась призматическая стереонасадка и анаморфотные съемочные насадки с коэффициентом анаморфирования, равном 0,5. Съемка осуществлялась видеокамерой М3000 "Panasonic". Воспроизведение записи с видеокассеты осуществлялось с помощью видеомагнитофона "Super General" и телевизионного приемника "Рекорд Ц280". Для сепарации кадров стереопары использовались предэкранные поляризационные фильтры размерами 230х340 мм и поляроидные очки, конструктивно объединенные с анаморфотными приемными насадками с коэффициентом анаморфирования, равным 2. Как показали эксперименты предлагаемый способ позволяет получать черно-белое и цветное объемное изображение неподвижных и движущихся объектов без заметных изменений качества изображения.

Преимуществами предлагаемого способа являются:
возможность передачи объемных изображений по телевидению без каких -либо изменений средств телевизионной техники;
возможность использования одного телевизионного канала для передачи объемных изображений с оптимальным и новым форматами кадров;
простота реализации.

Изобретение относится к области телевизионной техники, а именно к системам стереотелевидения, использующим поляроидный способ сепарации изображений. Оно может быть использовано в вещательных и прикладных телевизионных системах. Способ передачи объемных изображений по телевидению состоит в съемке левого и правого ракурсов объекта видеокамерой со стереонасадкой и формировании на мишени видеокамеры соответствующих этим ракурсам левого и правого кадров стереопары, передачи стандартного черно -белого или цветного телевизионного сигнала, воспроизведении изображений левого и правого кадров стереопары на экране телевизионного приемника и сепарации этих кадров с помощью предэкранных поляризационных фильтров со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации и поляроидных очков. В соответствии со способом в процессе съемки изображения левого и правого ракурсов объекта оптически сжимают в одной и той же плоскости в равное число раз, а после воспроизведения изображения кадров стереопары растягивают в той же плоскости и в тоже число раз, что и сжимают изображения левого и правого ракурсов объекта при съемке. Для сжатия ракурсов объекта при съемке используют анаморфотные насадки, располагаемые перед окнами стереонасадки, а для растяжения изображений левого и правого кадров стареопары используют анаморфотное устройство, располагаемое между предэкранными поляризационными фильтрами и поляроидными очками. В частном случае анаморфотное устройство представляет собой две анаморфотные насадки, конструктивно объединенные с поляроидными очками. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ передачи объемных изображений по телевидению, состоящий в съемке левого и правого ракурсов объекта видеокамерой со стереонасадкой и формировании на мишени видеокамеры, соответствующих этим ракурсам левого и правого кадров стереопары, передачи стандартного цветного или черно-белого телевизионного сигнала, воспроизведения изображений левого и правого кадров стереопары на экране телевизионного приемника и сепарации этих кадров с помощью предэкранных поляризационных фильтров со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации и поляроидных очков, отличающийся тем, что в процессе съемки изображения левого и правого ракурсов объекта оптически сжимают в одной и той же плоскости в равное число раз, а после воспроизведения изображения кадров стереопары оптически растягивают в той же плоскости и в то же число раз, что и сжимают изображения левого и правого ракурсов объекта при съемке. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для растяжения изображений левого и правого кадров стереопары используют анаморфотное устройство, расположенное между предэкранными поляризационными фильтрами и поляроидными очками.