Способ получения цветных кинематографических изображений Советский патент 1930 года по МПК G03B33/12 G02B27/10 

Предлагаемый способ получения цветных кинематографических изображений заключается в применении оптического устройства, состоящего из объектива и особой сложной ромбоидальной призмы со светофильтрами. Посредством указанного устройства на обь1чной негативной пленке получаются два изображения, расположенные по диагонали внутри одного кадра и лишенные параллактических по грешностей; полученный негатив копируется на обычную позитивную пленку. Для проекции применяется обычный аппарат, снабженный таким же оптическим устройством (призмой) со светофильтрами, при чем фильм пропускается в проекторе с обычной скоростью.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображрет вид оптического устройства спереди; фиг. 2-то же, вид сбоку (справа по фиг. 1); фиг. 3-расположение изобраяений в кадровом окошке съемочного или проекционного аппарата; фиг. 4-ромбоидальную призму; фиг. 5--видоизмененную призму.

Для получения двух изображений посредством одного объектива необходимо, чтобы оптические пути световых пучков между объективом и плоскостью каждого изобрс1жения были совершенно одинаковыми. Это может быть достигнуто следующим образом.

В том случае, когда центры обоих изображений находятся на одинаковом расстоянии от оптической оси объектива, между светочувствительной поверхностью, фильмом PJ, PZ и объективом Ъ помещают ромбоидальную призму U (фиг. 1) с острыми углами, равными, приблизительно, 45°. Отражающая поверхность PS этой призмы либо полупрозрачно посеребрена, либо посеребрена полосками или иным способом. К этой поверхности приклеена втора призма С, угол которой между обеими шлифованными поверхностями равен острому углу ромбоидальной призмы и, ги третья поверхность не отшлифована. Призма 72 воспринимает лучи, прошедшие сквозь непосеребренные части отражающей поверхности PS призмы U Вторая (выходная) грань призмы TJz должна лежать в одной плоскости с прилегающей тупого угла призмы TJi. Третья ромбоидальная призма РЗ (фиг. 1 и 2), тождественная призме С7, расположена (приклеена) на выходной грани второй призмы f/2. Ромбоидальная призма l/з расположена под прямым углом к первой ромбоидальной призме 7i, так что световой пучок, прошедший сквозь полупрозрачную поверхность PS первой призм, оказывается смещенным на угол в 90°. Четвертая часть описываемого устройства представляет плоско параллельную стеклянную пластинку t/4, расположенную (приклееную) на выходной грани первой ромбоиде1льной призмы U. Толщина пластинки f/4 равна тому пути в стекле, который проходит световой пучок, идущий непбсредственно сквозь частично посеребренную поверхность PS s ромбоидальную призму f/g.

Оба изображения будут лежать в одной плоскости лишь при том условии, чтавсе три ,призмы Ui, С/2 и и стеклянная пластинка TJ имеют один и тот же показатель преломления, т. - е. поскольку оптические пути обоих световых пучков одинаковы.

Обычно употребляемый в настоящее время стандартный формат кинематографических изображений (кадр) представляет собой прямоугольник. Поэтому необходимо сделать прямоугольными и оба изображения меньшего размера, .которые получаются посредством описываемого оптического устройства, чтобы они могли надлежащим образом заполнять экран. Это обстоятельство заставляет делать расстояние центров Cj, GZ (фиг. 1, 2 и 3) обоих изображений от оптической оси объектива L неодинаковым.

Для этой цели одн из ромбоидальных призм, соответствующую короткому расстоянию между центром изображения и осью объектива, можно изготовить из стекла с меньшим показателем преломления, нежели стекло остальных трех частей оптического устройства.

Приведения обоих изображений в одну плоскость можно достигнуть изменением: 1) воздушного пространства AS (фиг. 1) между выходными гранями призм t/з и V и толщины пластинки U 2) показателя преломления и толщины пластинки t/4,

если выходные грани призм 7з и С лежат в одной плоскости, и 3) показателя преломления и толщины пластинки 174, а. также воздушного пространства AS меаду выходными гранями призмы U и пластинки и.

Так, например, если большее отклонение дает ромбоидальная призма U, то ее. и плоско параллельную пластинку /4 делают из одного и того же баритового флинтгласса. Ромбоидальная призма IDj, дающая меньшее отклонение, может быть изготовлена из кронгласса с таким показателем преломления, что путем изменения толщины плоско параллельной пластинки /4 оба изображения можно привести в одну плоскость.

Светофильтры могут быть помещены между призмами и фильмом. Это имеет то преимущество, что фильтры могут быть использованы для внесения последней поправки в оптический путь лучей, если это оказывается необходимым, и компенсировать погрешности вычислений или фабрикации, благодаря которым оба изображения не лежат точно в одной плоскости. Для приведения обоих изображений в одну плоскость можно применять Светофильтры разной толщины или покрывать их стеклянными пластинками подходящей толщины.

Величина смещения Dj светового пучка (фиг. 4), вызванного ромбоидальной призмрй, должна быть больше, нежели ширина входной и выходной граней, измеряемая в направлении смещения. Если ширина входной и выходной граней, измеренная в направлении смещения, равна этому смещению, то пучок параллельных лучей А (фиг. 4), падающих на входную грань призмы f/i перпендикулярно к ней, окажется дважды отраженным. Однако некоторые из лучей -В (фиг. 4), входящих в призму,, образуют с первой отражающей поверхностью угол, меньший, нежели пучок лучей А, перпендикулярных к входной грани. Лучи проходят -через параллельные поверхности призмь к после отражения у входной и выходной граней выступают в направлении, параллельном своему первоначальному направлению. Эти лучи совершают меньший путь, нежели дважды отраженные лучи, и собираются в фокус, лежащий позади истинного фокуса, вызывая вследствие этого явление

ореола на фильме. Если же величина смещения DZ (фиг. -5) превышает ширину входной и выходной граней и если части поверхности, непосредственно прилегающие к тупыы; углам призмы как у входной, так и выходной граней, сделать непрозрачными, то наклонные лучи Б будут поглощены, благодаря чему явление ореола будет в большей или меньшей степени (в зависимости от величины непрозрачной поверхности) устранено.

В изображенном на фиг. 1 и 2 оптическом устройстве для получения двух изображений объектив L имеет диаметр, значительно превышающий размеры получаемых изображений. Входная грань призмы Vi имеет прямоугольную форму, при чем ее ширина (фиг. 1) приблизительно равна ширине изображения, а длина (фиг. 2) равна диаметру задней линзы объектива L.

Световой пучок проходит через объектив 1/, выступает через его заднюю линзу и входит в ромбоидальную призму Ui. Приблизительно половина лучей проходит дальше, а другая половина отражается от уастично посеребренной поверхности PS призмы IJi. Отраженные лучи испытывают в призме C/ij второе отражение и проходят затегл через светофильтр FI и плоско параллельную пластину С/, давая изображение GI на светочувствительном фильме

PIJcZ

Не отраженные лучи проходят без отражения через призму Uz и светофильтр F и входят в ромбоидальную призму СзПосле двукратного отражения в призме U (фиг. 2) лучи дают изображение С-2 на том же фильме Pj-Р, где получается и изображение О, поскольку длина оптического пути лучей, прошедших через призму f/i и пластинку U в точности такая же-, как у лучей, прошедших через призмы tTj, Uz, Uy и воздушное пространство AS между выходными гранями призмы Uy и пластинки примере, представленном на фиг. 1 и 2, призмы Z7i и f/2 имеют один и тот же показатель преломления. Этот показатель выше, нежели у стекла, из которого изготовлена призма С/з. Плоско параллельная пластинка U, изготовляется из материала, показатель преломления которого позволяет компенсировать оптические пути лучей (включая и воздушное пространство AS).

На фиг. 3 изображено кадровое окошко обычной съемочной кинокамеры или кинопроектора, снабженных рптическим устройством (фиг. 1 и 2). Ось LA объектива L несколько смещена относительно центра окошка. Центр изображения, даваемого отраженными лучами, проходящими через призму Ui и пластинку t/i (фиг. 1), обозначен буквою GI, а центр изображения, получаемого от лучей, проходящих через призмы Ui, U-2, Ui, обозначен буквою («. Смещение изображения С обозначено буквою -Si, а смещение второго изображения Сз-через & (фиг. 1, 2 и 3).

На фиг. 4 изображена ромбоидальная призма, дающая смещение Ih, равное размерам EN, ЕХ входной и выходной граней, измеренным в направлении смещения. Луч света А, падающий перпендикулярно на поверхность j&A, дважды отражается и выходит через поверхность EX. Наклонный луч jB преломляется у поверхности EN, проходит через призл у без отражения, опять преломляется у поверхности ЕХ, выходит из призмы параллельно своему первоначальному направлению и вызывает на пленке явление ореола.

Ромбоидальная призма, изображенная на фиг. 5, имеет большую длину, так что величина смещения D становится больше ширины изображения на величину О непрозрачной части выходной грани, тогда как свободные размеры входной и выходной граней EN и JSX и расстояние между ними остаются такими же, как на фиг. 4. В то время как перпендикулярный луч Л попрежнему испытывает два отражения, наклонный луч , преломленный у грани-JEW, поглощается непрозрачной частью грани EX. и не может оказывать вредного влияния на изображение.

Вышеописанное оптическое устройство дает на негативе два изображения, расположенные по диагонали в пределах обычного кадра. Негатив, если пользоваться обычной пленкой, будет обыкновенным монохромом. При проектировании позитива, полученного с такого негатива, фильм движется через проектор с нормальной скоростью, и в Кадровом окошке одновременно появляются два изображения. Перед фильмом помещается оптическое устройство, подобное вышеописанному. Пучок лучей, проходящий через позитивное изображение Ci (фиг. 1), проходит через части U и C/i и светофильтр FI, тогда как лучи от позитивного изображения Cg (фиг. 1 и 2) направляются через части /з, , 7i и светофильтр 2Оба пучка лучей, выходящих из ромбоидальной приз1У1ы Ui, соединяется в один и могут быть отброшены на экран любых размеров с нормальной резкостью и полным отсутствием параллакса, вследствие того, что снимки получены при помощи одного объектива.

Предмет патента.

:.

1.Способ получения цветных кинематографических изображений, характеризующийся применением объектива совместно со светофильтрами и со сложной ромбоидальной призмой для получения двух изображений, расположенных по диагонали внутри одного кадра, каковые негативные изображения .переводят в позитивные и проектирун&т на экран с применением такого же оптического устройства, расположенного перед фильмом.

2.Для осуществления способа, указанного в п. 1, применение сложной ромбоидальной призмы Ui-1/4, в которой первая призма Ui снабжена отражающей поверхностью PS, либо полупрозрачно посеребренной, либо посеребренной полосками. фиг. 1 фиг. Z

для отражения половины светового пучка, вторая призма U служит для восприятия лучей, прошедших через первую призму Ui, третья призма СГз расположена под прямым ,углом к первой для смещения на угол в 90° светового пучка, прошедшего черев первую призму, а плоско параллельная пластинка U расположена на выходной грани призмы Ui, при чем толщина ее выбрана так, чтобы оптические пути обоих изображений были одинаковы (фиг. 1-3). ,

3.Форма выполнения сложной призмы, указанной в п. 2, отличающаяся тем, что отдельные части призмы состоят из стекла с различным показателем преломления, с целью приведения обоих изображений в одну плоскость.

4.Форма выполнения призмы, указанной в п. 2, отличающаяся тем, что ромбоидальной призме придана большая длина (фиг. 5), а края ее сделаны непрозрачными для поглощения наклонных лучей, с целью устранения вредного влияния их на изображение.

5.При призме, укс1занной в п. 2, применение светофильтров разной; толщины или покрывание их стеклянными пластинками подходящей толщины, с целью приведения обоих изображений в одну плоскость. фигЗ -I ST-J х ц f фиг4 , фиг. 5