ЦИФРОВОЙ СТЕРЕОКИНОСЪЕМОЧНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к области кинотехники и предназначена для осуществлении стереокиносъемок.
Известен стереокиносъемочный аппарат, оснащенный стереообъективом, с помощью которых стереокиносъемку производят на одну 65-мм или 70-мм кинопленку, получая ряд стереопар, кадры которых расположены на кинопленке рядом ["Технические и технологические принципы "Стерео-70", авторы Овсянникова Н.А. и Слабова А.Е., журнал "Техника кино и телевидения", 1975 г. №3 с.с.16-26]. Конструкция стереообъектива, включающего в себя два оптических блока, обеспечивает единые для обоих блоков регулировки резкости и диафрагмирования, а также регулировку межосевого расстояния между оптическими блоками, что позволяет изменять расположение плоскости рампы (плоскости нулевого параллакса) в пространстве стереосъемки. В аппарате имеется зеркальный обтюратор, разделяющий каждый из световых пучков, проходящих через оптические блоки стереообъектива, на прямой и отраженный. Прямые пучки формируют изображения стереопары на кинопленке, отраженные обтюратором - на матовом стекле. Формирование изображений стереопары на кинопленке и на матовом стекле происходит поочередно в соответствии с частотой съемки. Изображения стереопары, сформированные на матовом стекле, рассматриваются в стереолупу, входящую в состав аппарата. Изображения рассматриваются раздельно левым и правым глазом и воспринимаются в виде стереоизображения. На матовое стекло нанесены два идентичных перекрестия горизонтального и вертикального отрезков. Центры перекрестий расположены в центрах изображений стереопары на матовом стекле. Контроль дистанции рампы (расстояния до плоскости рампы) осуществляется по стереоизображению перекрестия, воспринимаемому в пространстве снимаемой сцены. При изменении межосевого расстояния стереоизображение перекрестия воспринимается перемещающимся вдоль направления съемки в пространстве снимаемой сцены. Для установки дистанции рампы изображение перекрестия совмещают с тем объектом сцены, стереоизображение которого на экране должно иметь нулевой параллакс.
Для стереокиносъемочных аппаратов, предназначенных для съемки на кинопленку, приведенная схема контроля снимаемой сцены в стереоизображении и контроля положения плоскости рампы является рациональной и удобной, позволяет облегчить и ускорить установку параметров стереосъемки, при этом она основана на использовании штатных для пленочных аппаратов узлов - обтюратора и матового стекла.
Недостатком известного аппарата является невозможность его использования для цифровой (электронной) стереокиносъемки.
Наиболее близким к заявляемому является цифровой киносъемочный аппарат "Phantom-65" (http://www.visionresearch.com/Products/High-Speed-Cameras/Phantom-65), содержащий светочувствительную матрицу, электронный цифровой рекордер и объектив.
Недостатками данного устройства являются невозможность осуществления с его помощью стереокиносъемки, отсутствие возможности наблюдения (контроля) стереоизображения во время съемки и невозможность управления параметрами стереосъемки.
Техническим результатом являются возможность осуществления стереокиносъемки, возможность наблюдения (контроля) стереоизображения во время съемки и возможность управления параметрами стереосъемки.
Технический результат достигается тем, что в цифровой стереокиносъемочный аппарат, содержащий электронный цифровой рекордер, объектив и светочувствительную матрицу, которая снабжена видеовыходом низкого разрешения и видеовыходом высокого разрешения, подключенным к входу электронного цифрового рекордера, дополнительно введен стереовидеоконтрольный блок, включающий в себя преобразователь разрешения и формата, генератор контрольной фигуры и оптико-электронную стереолупу, содержащую бинокулярную насадку и два минидисплея, левый и правый из которых оптически сопряжены соответственно с левым и правым окулярами бинокулярной насадки, при этом первый и второй входы преобразователя разрешения и формата соединены соответственно с видеовыходом низкого разрешения светочувствительной матрицы и выходом генератора контрольной фигуры, а левый и правый выходы преобразователя разрешения и формата подключены к входам соответственно левого и правого минидисплеев, в аппарате в качестве объектива используется стереообъектив, причем стереообъектив выполнен в виде двух сопряженных оптических блоков со светоблокировкой между ними, общими для них регулировками резкости и диафрагмы, регулировкой симметричного взаимного смещения оптических блоков относительно центра светочувствительной матрицы в противоположные стороны в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси стереообъектива, а выходы левого и правого оптических блоков оптически сопряжены с левой и правой смежными областями апертуры светочувствительной матрицы.
Замена объектива на стереообъектив, введение указанных дополнительных элементов и последовательности их соединения позволяют обеспечить осуществление возможности стереосъемки, наблюдения стереоизображения во время съемки и управления стереопараметрами съемки.
На фиг.1 - представлена функциональная схема аппарата.
На фиг.2 - функциональная схема стереовидеоконтрольного блока.
На фиг.3 - параметры выходного сигнала аппарата-прототипа.
На фиг.4 - параметры выходного сигнала заявляемого аппарата.
На фиг.5 - шаблон ограничительной рамки.
Аппарат содержит (фиг.1) стереообъектив 1, светочувствительную матрицу 2, электронный цифровой рекордер 3 и стереовидеоконтрольный блок 4.
Стереовидеоконтрольный блок 4 (фиг.2) содержит генератор контрольной фигуры 5, преобразователь 6 разрешения и формата и оптико-электронную стереолупу 7, содержащую бинокулярную насадку 7.1 и два минидисплея 7.2 и 7.3.
Цифровой стереокиносъемочный аппарат содержит стереообъектив 1, светочувствительную матрицу 2, электронный цифровой рекордер 3 и стереовидеоконтрольный блок 4, светочувствительная матрица 2 снабжена видеовыходом низкого разрешения и видеовыходом высокого разрешения, подключенным к входу электронного цифрового рекордера 3, стереовидеоконтрольный блок 4 включает в себя генератор контрольной фигуры 5, преобразователь 6 разрешения и формата и оптико-электронную стереолупу 7, содержащую бинокулярную насадку 7.1 и два минидисплея 7.2 и 7.3, левый и правый из которых оптически сопряжены соответственно с левым и правым окулярами бинокулярной насадки 7.1, при этом первый и второй входы преобразователя 6 разрешения и формата соединены соответственно с видеовыходом низкого разрешения светочувствительной матрицы 2 и выходом генератора контрольной фигуры 5, а левый и правый выходы преобразователя 6 разрешения и формата подключены к входам соответственно левого и правого минидисплеев 7.2 и 7.3, причем стереообъектив выполнен в виде двух сопряженных оптических блоков со светоблокировкой между ними, общими для них регулировками резкости и диафрагмы, регулировкой симметричного взаимного смещения оптических блоков относительно центра светочувствительной матрицы в противоположные стороны в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси стереообъектива, а выходы левого и правого оптических блоков оптически сопряжены с левой и правой смежными областями апертуры светочувствительной матрицы.
Оптическая стереолупа не позволяет контролировать изображение, формируемое на матрице цифровой камеры, так как предназначена для сквозного контроля изображений стереопары, отбрасываемых зеркальным обтюратором на матовое стекло, как это имеет место в пленочном стереокиносъемочном аппарате.
Кроме того, существующие модели электронных стереолуп или микродисплейных очков невозможно использовать для контроля стереоизображения, формируемого на матрице одной цифровой камеры, по следующим причинам:
выходной видеосигнал цифровой кинокамеры, предназначенный для контроля полного изображения стереопары в реальном времени, имеет недостаточное разрешение для оперативного наблюдения за резкостью формируемого изображения;
данный видеосигнал является одноканальным, причем изображение левого ракурса расположено справа, а правого - слева, и не может контролироваться электронными стереолупами или микродисплейными очками, в которых изображения ракурсов подаются по двум раздельным видеоканалам.
Устройство работает следующим образом. С помощью стереообъектива 1 (фиг.1) стереоскопическое изображение снимаемой сцены формируется на светочувствительной матрице 2, видеосигнал с видеовыхода высокого разрешения светочувствительной матрицы 2 поступает на вход электронного цифрового рекордера 3, осуществляющего запись стереоизображения сцены. Видеосигнал с выхода низкого разрешения светочувствительной матрицы 2 поступает на первый вход преобразователя 6 разрешения и формата (фиг.2), на второй вход которого поступает сигнал от генератора 5 контрольной фигуры. На левом и правом выходах преобразователя 6 разрешения и формата формируются соответственно левое и правое изображения, преобразованные по формату и суммированные с контрольной фигурой.
В стереовидеоконтрольном блоке 4 производится умножение количества строк соответственно разрешению необходимой величины для просмотра на оптико-электронной стереолупе 7 (фиг.2), содержащей бинокулярную насадку 7.1 и два минидисплея 7.2 и 7.3. Контроль регистрации стереоскрпического изображения, совмещенного со стереоизображением контрольной фигуры, производят с помощью оптико-электронной стереолупы 7 посредством наблюдения через левый и правый окуляры бинокулярной насадки 7.1 изображений стереопары, отображенных на минидисплеях 7.2 и 7.3. В частности, в качестве примера, контрольной фигурой может быть пара контрольных горизонтальных линий (определяющих границы кадра) (фиг.3) и перекрестие (фиг.5), стереоизображение которого по глубине соответствует межцентровому расстоянию кадров стереопары на светочувствительной матрице 2 (фиг.1).
В частном варианте выполнения устройства формирование изображения стереопары (изображения правого и левого ракурсов) осуществляется стереообъективом 1, выполненном в виде двух оптических блоков, расположенных в единой механической оправе, позволяющей синхронно ими управлять, и, в частности, регулировать межосевое расстояние между оптическими блоками. При этом будет регулироваться расположение по глубине наблюдаемой сцены стереоизображения контрольного перекрестия. Совмещая пространственное положение перекрестия с тем или иным объектом снимаемой сцены, задают пространственное положение данного объекта в зрительном зале в плоскости проекционного экрана, тем самым контролируя в целом пространственное положение наблюдаемой сцены в кинозале (заданного относительно плоскости проекционного экрана).
На фиг.3 в качестве примера показаны параметры исходного выходного сигнала, выдаваемого с выхода светочувствительной матрицы 2 (фиг.1), а на фиг.4 - параметры преобразованного в стереовидеоконтрольном блоке 4 (фиг.1) сигнала низкого разрешения, подаваемого на вход оптико-электронной стереолупы 7, содержащей бинокулярную насадку 7.1 и два минидисплея 7.2 и 7.3 (фиг.2). Генерация результирующих видеосигналов осуществляется по приведенному на фиг.5 шаблону, где, в качестве примера, представлены ограничительные рамки с обозначением проекционного изображения с соотношением сторон 16:9 и перекрестия, предназначенные для контроля положения плоскости нулевых параллаксов.
∗
Два видеосигнала, выдаваемые с выходов преобразователя 6 разрешения и формата (фиг.2) подаются на входы оптико-электронной стереолупы 7 (например, разрешением 12801024 точек каждый).
∗
∗
Изображение, формируемое стереообъективом 1 (фиг.1, фиг.5) в виде стереопары на светочувствительной матрице 2, преобразуется в видеосигнал, который подается на вход преобразователя 6 разрешения и формата разрешением 1280720 точек, преобразуется в два видеосигнала разрешением 12801024 точек с интегрированным изображением контрольных рамок и подается на вход оптико-электронной стереолупы 7, выполненной в виде бинокулярной насадки и двух минидисплеев 7.1 и двух минидисплеев 7.2 и 7.3, и наблюдается через два оптических окуляра бинокулярной насадки.
При этом общий коэффициент умножения разрешения для преобразователя разрешения и формата равен отношению между суммарным разрешением двух минидисплеев и разрешением на видеовыходе низкого разрешения, а суммарный формат экранов левого и правого минидисплеев геометрически подобен суммарному формату левой и правой смежных областей апертуры светочувствительной матрицы.
Таким образом, цифровой стереокиносъемочный аппарат обеспечивает возможность осуществления стереокиносъемки, возможность наблюдения (контроля) стереоизображения во время съемки и возможность управления параметрами стереосъемки.