專(zhuān)利名稱(chēng)：有一個(gè)具較寬膠卷平面的鏡頭的二維與三維多鏡頭攝影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種可用于三維(立體)攝影與二維(平面)攝影的攝影機(jī)。
微柱鏡型立體攝影術(shù)利用在一橫向排列的若干據(jù)點(diǎn)向同一景物獲取多個(gè)二維圖象，從而將此系列的二維圖象壓縮和曬印在微柱鏡屏上的每一個(gè)微柱鏡的聚焦平面上，以構(gòu)成視野之三維綜合圖象。
欲在若干據(jù)點(diǎn)獲取一系列的二維圖象，一般來(lái)說(shuō)，可以采用下述兩種方法之一1)利用一部單鏡頭攝影機(jī)在每一個(gè)據(jù)點(diǎn)各攝一幅圖象，2)利用一部多鏡頭攝影機(jī)一次打開(kāi)快門(mén)同時(shí)攝一系列的二維圖象。由于第一種方法往往需要價(jià)昂而體大的特別設(shè)備，第二種方法對(duì)于消費(fèi)用途較有實(shí)用性。
多鏡頭攝影機(jī)曾在若干美國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)。其中包括美國(guó)專(zhuān)利4，800，407號(hào)(Lo)所公開(kāi)的三鏡頭立體攝影機(jī)，美國(guó)設(shè)計(jì)專(zhuān)利264，343號(hào)(Che)所公開(kāi)的四鏡頭立體攝影機(jī)。多鏡頭攝影機(jī)目前在市場(chǎng)上可以購(gòu)買(mǎi)到。
多鏡頭攝影機(jī)也曾經(jīng)在美國(guó)專(zhuān)利3，953，869(Loetal)，4，037，950(Loetal)和4，086，581(Loetal)中公開(kāi)。
由多鏡頭攝影機(jī)曝光的復(fù)式圖象，是在稍為不同的視角向同一景物所攝的一系列的普通二維圖象。這些普通的二維圖象，總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于構(gòu)成一幅立體照片是必需的。但是這些二維圖象中的任何一幅都可以用來(lái)制作普通的二維照片。理論上，一個(gè)多鏡頭攝影機(jī)應(yīng)該可以用作三維攝影機(jī)或二維攝影機(jī)。如此，消費(fèi)者就不需要擁有兩部攝影機(jī)，其一專(zhuān)用于二維攝影，另一部則專(zhuān)作三維攝影用。可是，目前所有作為消費(fèi)用途的三維多鏡頭攝影機(jī)，都采用半畫(huà)面的底片版式。這個(gè)版式不能涵蓋普通35mm全畫(huà)面攝影機(jī)所蓋及的視界。
三維多鏡頭攝影機(jī)乃為模仿人眼的雙目觀而設(shè)計(jì)。因此，在消費(fèi)用的三維多鏡頭攝影機(jī)的設(shè)計(jì)中，攝影機(jī)兩端最外的鏡頭的距離必需約略等于或者小于雙眼間隔的距離。這個(gè)鏡頭間隔是用來(lái)保證一個(gè)良好的立體效果，也同時(shí)避免三維照片因?yàn)檫^(guò)多的視差變成不聚焦。一般成人雙眼間隔的距離是在63mm和70mm之間，因此消費(fèi)用的多鏡頭三維攝影機(jī)最外端兩鏡頭的隔離通常是小于或等于70mm。但是這個(gè)間隔依照攝影機(jī)鏡頭的數(shù)目而變。再者，所有消費(fèi)用三維多鏡頭攝影機(jī)是為了采用35mm膠卷而設(shè)計(jì)，所以復(fù)式圖象中的每一幅的版式都約略等于18mm×24mm，即差不多等于普通35mm全畫(huà)面版式的一半。在一般的攝影情形下，這種較為狹窄的版式不適合于涵蓋一般全畫(huà)面三維攝影機(jī)的視界。
一部可以拍三維攝影用的復(fù)式圖象，又可以供應(yīng)二維攝影用之較大的圖象版式的消費(fèi)用攝影機(jī)是很有用的。有了這樣的設(shè)計(jì)，消費(fèi)者只需要一部攝影機(jī)就可用來(lái)拍二維和三維的照片。
本發(fā)明的目的在于制作一種攝影機(jī)。這種攝影機(jī)可以用來(lái)拍三維攝影的復(fù)式圖象，也可以拍二維攝影的全畫(huà)面或更大的單式圖象。
本發(fā)明之?dāng)z影機(jī)上面裝配有多個(gè)相同的鏡頭，以便在橫向排列的若干據(jù)點(diǎn)，以一次打開(kāi)快門(mén)在膠卷上曝光一系列的二維圖象。這些同時(shí)曝光的圖象對(duì)于制成景物的三維綜合照片是必需的。此攝影機(jī)其中一個(gè)鏡頭后面的膠卷平面的闊度為其他鏡頭后面的膠卷平面闊度的1.5至4倍。由這個(gè)較闊之膠卷平面的鏡頭所曝光的底片可以用來(lái)制作一幅一般的二維照片。
由這個(gè)改進(jìn)的多鏡頭攝影機(jī)所曝光的底片既可以用來(lái)構(gòu)成三維照片又可用來(lái)制作一般的全畫(huà)面的照片。
因?yàn)檫@種改進(jìn)的多鏡頭攝影機(jī)所曝光的底片可以用來(lái)制作三維與二維的照片，底片的選擇在擴(kuò)印過(guò)程中一定會(huì)增加混亂。所以在理論上，底片上應(yīng)有一種數(shù)碼使到擴(kuò)印機(jī)的操作人員可以選擇二維或三維的圖象，也可使照片擴(kuò)印機(jī)能夠自動(dòng)辨別二維與三維的底片，從而制作適當(dāng)?shù)恼掌?。此?lèi)的數(shù)碼的例子在圖8中展示。


圖1為一般三維多鏡頭攝影機(jī)給一個(gè)物體拍照的圖解圖。
圖2為展示三維照片之構(gòu)成的圖解圖。
圖3為展示在底片上曝光之全畫(huà)面圖象與半畫(huà)面圖象的視野相較的圖解圖。
圖4為本發(fā)明含有兩種底片版式之三維多鏡頭攝影機(jī)的圖解圖。
圖5為說(shuō)明由本發(fā)明之?dāng)z影機(jī)曝光的底片構(gòu)成三維照片的圖解圖。
圖6為說(shuō)明只采用較闊的中間底片畫(huà)面來(lái)擴(kuò)印一般二維照片的圖解圖。
圖7為底片的平視圖說(shuō)明較闊的底片版式之各種不同的安排法。
圖8為附有曝光在底片上之二維與三維圖象辨別數(shù)碼的底片的平視圖。
圖9為本發(fā)明裝有用作三維與二維拍照的觀景器之三維多鏡頭攝影機(jī)的圖解圖。
現(xiàn)在參照附圖，圖1說(shuō)明一部一般的三鏡頭攝影機(jī)拍一幅三維照片的情形，攝影機(jī)20有三個(gè)相同的攝影鏡頭21，22與23以及三個(gè)相同的畫(huà)面版式31，32與33。底片畫(huà)面的闊度由字母No表示，使被照體10的景象在攝影膠卷30上的畫(huà)面11，12與13之內(nèi)曝光。
圖2說(shuō)明一幅一般的三維照片的構(gòu)成原理。在底片畫(huà)面31，32與33上之二維物體11，12與13由擴(kuò)印機(jī)之?dāng)U大鏡頭51，52與53投射到微柱鏡曬印材料40上，形成三個(gè)分開(kāi)的圖象41，42與43。雖然這些景象可以填滿整個(gè)圖象條紋，但是最好還將每個(gè)景象分幾次投射到每個(gè)圖象條紋上來(lái)填滿所有的空隙。
圖3展示一部一般的三維多鏡頭攝影機(jī)的底片版式的闊度以及一部全畫(huà)面二維攝影機(jī)的不同闊度?，F(xiàn)有的三維多鏡頭攝影機(jī)都采用35mm攝影膠卷而且其中每個(gè)圖象只占一個(gè)35mm畫(huà)面的一半。此闊度在圖3中以字母No，表示。本發(fā)明之?dāng)z影機(jī)，除了其中一個(gè)鏡頭外，所有鏡頭都采用半畫(huà)面(大約)的版式。由這個(gè)例外的鏡頭成象的底片比較其他鏡頭成象的底片的闊度大1.5至4倍。這個(gè)較闊的膠卷平面的闊度在圖3中以字母Wo表示。投射在這個(gè)較闊的膠卷平面的底片的圖象可用來(lái)制作一般的二維照片。從膠片的品質(zhì)的角度來(lái)看，半畫(huà)面的版式由于其狹窄的視界，如圖3所示者，對(duì)于制作二維照片是不適宜的。
本發(fā)明之?dāng)z影機(jī)的裝配乃使有較闊的膠卷平面的鏡頭與其相鄰之鏡頭的距離大于一般三維攝影機(jī)中鏡頭之間的距離。但是確實(shí)的距離要看攝影機(jī)采用的膠卷類(lèi)型而定。最理想的在一部35mm三維攝影機(jī)中，有較闊之膠卷平面的鏡頭乃采用一個(gè)全畫(huà)面的版式(即35mm)而其他的鏡頭則曝光在半畫(huà)面上(即18mm)。
圖4展示兩種不同的底片版式。32W所指示的系有全畫(huà)面闊度的版式，蓋及一個(gè)較闊的視界，兩端的底片版式31與33的闊度是一個(gè)全畫(huà)面的一半。
圖5說(shuō)明利用由本發(fā)明之多鏡頭攝影機(jī)所曝光的底片來(lái)構(gòu)成三維照片的情形。在構(gòu)成三維照片時(shí)，中間畫(huà)面只利用其中央的一半，使之與其他畫(huà)面的闊度相等。這個(gè)闊度以字母No表示圖6說(shuō)明利用由本發(fā)明之?dāng)z影機(jī)曝光的底片擴(kuò)印二維照片的情形。當(dāng)印制一幅普通的二維照片時(shí)，畫(huà)面32W的整個(gè)闊度Wo都利用來(lái)擴(kuò)印。
應(yīng)理解由本發(fā)明之?dāng)z影機(jī)所曝光的底片既可用來(lái)制作二維照片又可用來(lái)制作三維照片。例如，攝影者可以先擴(kuò)印二維照片后來(lái)又決定印制三維照片。
雖然展示之三鏡頭攝影機(jī)其中較闊的膠卷平面是在中央的鏡頭的后面，這個(gè)較闊的膠卷平面也可以處在攝影機(jī)的任何一端或者在中間的某處，如圖7所示者。圖7展示各種不同的底片版式。圖7a展示中央的畫(huà)面有較闊的版式。圖7b亦展示一款由三鏡頭攝影機(jī)所曝光的底片，但在這個(gè)情形下未端的一個(gè)畫(huà)面是有較闊的版式。圖7c展示由一部四鏡頭攝影機(jī)曝光的底片其中較闊的版式是在末端之前一個(gè)畫(huà)面。圖7d展示一款由一部四鏡頭攝影機(jī)曝光的底片其中較闊的版式是在末端。
圖8展示二維與三維的識(shí)別數(shù)碼的例子。數(shù)碼61，62和63是分別在每一個(gè)畫(huà)面上曝光。二維數(shù)碼62是在較闊的畫(huà)面上曝光。左手邊的畫(huà)面印有一個(gè)數(shù)碼61以使擴(kuò)印機(jī)或者擴(kuò)印機(jī)操作人員可以認(rèn)出底片長(zhǎng)條的頭端或末端。右邊的畫(huà)面上的數(shù)碼用作擴(kuò)印三維照片的識(shí)別。這些數(shù)碼可以透過(guò)攝影機(jī)內(nèi)靠近每個(gè)鏡頭的口徑來(lái)曝光但在拍照時(shí)打開(kāi)。當(dāng)這些數(shù)碼放置在底片上，數(shù)碼可以用電子或人工的方法閱讀。一種適宜的電子方法是采用光傳感器。數(shù)碼的利用曾經(jīng)在美國(guó)專(zhuān)利4，903，069(Lam)中公開(kāi)。采用數(shù)碼是一個(gè)重要的特色，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)換三維與二維的擴(kuò)印時(shí)選擇適當(dāng)?shù)牡灼瑏?lái)曝光將會(huì)產(chǎn)生混亂。
如圖9所示，攝影機(jī)20最好裝有一個(gè)觀景器70。此觀景器的視界則依照當(dāng)只有在較闊的膠卷平面前之一個(gè)底片畫(huà)面用來(lái)擴(kuò)印時(shí)之較闊的膠平面的闊度為根據(jù)。在拍二維照片時(shí)，攝影者可以利用觀景器70的全部范圍。當(dāng)攝影者拍三維照片時(shí)。觀景器最好與較窄的畫(huà)面配合應(yīng)用。一種做法是在觀景器上放置兩條線71與較窄的畫(huà)面相應(yīng)。另一種做法是采用兩個(gè)觀景器，一作三維照相用一作二維照相用。
這里要指出當(dāng)拍二維照片時(shí)，攝影機(jī)可以打橫也可以打直拍照。
本發(fā)明雖然參照選取形體來(lái)闡述，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員都應(yīng)該了解，形體可以更改，其中的元件可以用相當(dāng)?shù)奈锛?lái)代替，仍不脫離本發(fā)明的意旨。
準(zhǔn)此，本發(fā)明的意旨將包括與下面附帶的權(quán)利要求符合的所有形體。
權(quán)利要求
1.一種拍二維與三維照片的攝影機(jī)，其中包含多個(gè)攝影鏡頭，每一個(gè)鏡頭后面的膠卷平面，其特征在于，其中一個(gè)鏡頭后面的膠卷平面比較其他鏡頭后面的膠卷平面闊1.5至4倍。
2.權(quán)利要求1之?dāng)z影機(jī)，其特征在于，其中較闊的膠卷平面是在中間的鏡頭的后面。
3.權(quán)利要求1之?dāng)z影機(jī)，其特征在于，其中較闊的膠卷平面的闊度為一個(gè)全畫(huà)面而其他的膠卷平面在闊度來(lái)說(shuō)是半畫(huà)面。
4.權(quán)利要求1之?dāng)z影機(jī)，其特征在于，其中較闊的膠卷平面的闊度約略等于35mm而其他膠卷平面絡(luò)等于18mm。
5.權(quán)利要求1之?dāng)z影機(jī)，其特征在于，該機(jī)包含一個(gè)觀影器，其闊度乃依照二維拍照用之較闊的膠卷平面的闊度而定，而且其上附有線條與三維拍照用之較窄畫(huà)面對(duì)應(yīng)。
6.權(quán)利要求1之?dāng)z影機(jī)，其特征在于，該機(jī)包含二個(gè)觀景器，其一依據(jù)二維拍照用之較闊的膠卷平面的闊度，另外側(cè)依據(jù)三維拍照用較窄的膠卷平面的闊度。
7.權(quán)利要求1之?dāng)z影機(jī)，其特征在于，該機(jī)包含在拍照時(shí)將數(shù)碼放置在底片上的機(jī)構(gòu)，以便選擇三維或二維的擴(kuò)印形式。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種可以用來(lái)拍三維與二維照片的多鏡頭攝影機(jī)，它依據(jù)攝影機(jī)鏡頭的數(shù)目將同一個(gè)景物的一系列的二維圖象曝光在攝影膠卷上。本發(fā)明之?dāng)z影機(jī)其中一個(gè)攝影鏡頭的膠卷平面比其他鏡頭的膠卷平面闊1.5至4倍。在一個(gè)選取的形體中，較闊的膠卷平面為一全畫(huà)面(即35mm)而其他的膠卷平面則為半畫(huà)面。由此攝影機(jī)曝光的景物的復(fù)式圖象既可以用來(lái)構(gòu)成一幅三維照片而其中最闊的二維圖象又可以用來(lái)印制一般的二維照片。
文檔編號(hào)G03B35/08GK1090655SQ9312056
公開(kāi)日1994年8月10日 申請(qǐng)日期1993年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月10日
發(fā)明者勞國(guó)華, 胡家祥 申請(qǐng)人:影象技術(shù)國(guó)際公司