УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЛЛЮЗИИ ГЛУБИНЫ СЦЕНЫ

Полезная модель относится к устройствам для получения эффекта ложного восприятия глубины сцены, известного как «Pepper's Ghost», который используется в качестве иллюзионного трюка в театре и ярмарочных представлениях, а также в рекламе.
Известны публикации об эффекте «Pepper's Ghost», который использовался в начале XIX века в театральных представлениях (см. приложение 1). Устройство для реализации этого эффекта содержит полупрозрачный экран (обычно из натянутой фольги), установленный под углом 45 градусов к сцене. На экране отражается изображение, проецируемое на плоскость под сценой с помощью проектора. За экраном на сцене находится артист. Зритель из зала видит не только артиста, но и проецируемое изображение, которое находится как бы в глубине сцены, за экраном. Таким образом, использование наклонного экрана создает иллюзию глубины изображения, отличную от двухмерного изображения. Позднее подобный прием стали использовать в публичных и рекламных представлениях. Можно, например, получить изображение вращающегося на стенде автомобиля. Нахождение ведущего позади экрана имеет свои преимущества, т.к. в этом случае он не закрывает проецируемое изображение, когда проходит мимо него.
Устройство для создания подобного эффекта было защищено Европейским патентом №0799436. Устройство содержит каркас, на котором под углом к сцене в сторону зрителей закреплен натянутый полупрозрачный экран, который выполнен из фольги с частично отражающим слоем на передней поверхности. Над экраном закреплен проектор, а перед экраном, на полу сцены смонтирована отражательная панель. С помощью отражателя проецируемое изображение появляется на экране, а зритель видит его в глубине сцены. Ведущий при этом также находится позади экрана.
Устройство имеет существенные недостатки. Основной из них - низкое качество отраженного изображения из-за неравномерного натяжения фольги экрана, что приводит к появлению складок на фольге и искажению изображения. Поверхность фольги также ухудшается за счет прилипания к ее поверхности различных частиц, которые могут поцарапать поверхность фольги или действовать как источники рассеивания света.
К снижению качества изображения приводит высокий уровень окружающего экран света, что уменьшает интенсивность отраженного изображения. Увеличение яркости проектора для снижения указанного недостатка приводит к попаданию на проекционную поверхность нежелательного излучения от экрана и появление молочной окраски на сцене и вокруг области с отраженным изображением.
Для подобных эффектов практикуется использование очень мощных проекторов, которые проецируют значительную часть излучения в те области изображения, где не существует объекта внутри изображения, что приводит к низкой степени контрастности и появлению молочной окраски на всей поверхности отражающей фольги.
Еще одной проблемой, возникающей при использовании проекторов, является эффект трапецеидального искажения картинки. Как показала практика, использование электронной коррекции таких искажений приводит только к ухудшению качества видимого изображения.
Указанные недостатки были устранены в евразийском патенте №008990. Защищенное патентом устройство содержит каркас, на котором жестко закреплена рамка с натянутым на ней частично прозрачным экраном, проектор и отражающую панель. Рамка закреплена под углом к отражающей панели. Проектор закреплен так, чтобы проецируемое им изображение падало на отражающую панель. Отражающая панель установлена так, чтобы отраженное от нее изображение попало на экран. Отраженный от передней поверхности экрана свет создает мнимое изображение, расположенное за экраном.
В патенте предложены варианты создания мнимого изображения. В одном из вариантов изображение от проектора сначала попадает на зеркало, от него отражается и попадает на отражающую панель, а от нее уже попадает на экран. Относительно европейского патента в данном устройстве предложены различные приспособления для качественного закрепления по периметру экрана в рамке, а также различные варианты создания дополнительных эффектов изображения с помощью различных предметов, расположенных непосредственно на сцене.
Недостатком устройства является сложность конструкции, т.к. она требует четкого согласования положения проектора, отражающей панели и экрана относительно друг друга. Наличие отражающей панели как промежуточного объекта передачи изображения снижает четкость изображения. Устройству также свойственны все недостатки, обусловленные использованием проекторов, описанные выше.
Задача предлагаемого решения - упрощение конструкции устройства, упрощение условий эксплуатации устройства, а также повышение качества изображения.
Для решения поставленной задачи в устройстве для создания иллюзии глубины сцены, содержащем каркас, на котором закреплены под углом друг к другу источник изображения и отражающая поверхность, в отличие от известных решений в качестве источника изображения использован видеоэкран, а отражающая поверхность выполнена из частично зеркальной пленки.
В качестве видеоэкрана может быть использован светодиодный модуль, плазменная или жидкокристаллическая панель.
Источник изображения может быть закреплен на верхней или нижней плоскостях каркаса.
Отражающая поверхность может быть выполнена из частично зеркальной пленки, наклеенной на стекло, или частично зеркальной пленки, жестко натянутой на рамке, которая закреплена на каркасе.
Нижняя плоскость каркаса может быть выполнена с возможностью размещения на ней различных предметов, дополняющих изображение.
Предлагаемая конструкция позволяет исключить проектор и отражающую панель, получить более яркое и четкое изображение и упростить эксплуатацию устройства.
Предлагаемое решение иллюстрируется рисунками, где показаны:
фиг.1 - вариант устройства с источником изображения в верхней части каркаса;
фиг.2 - вариант устройства с источником изображения в нижней части каркаса.
фиг.3 - узел натяжения пленки на рамке.
Предлагаемое устройство (фиг.1) содержит каркас 1 в форме параллелепипеда. Каркас может быть выполнен из металлических конструктивных элементов (ферм) или алюминиевого профиля 2. Боковые плоскости каркаса могут быть закрыты тканью либо листовыми материалами (ПВХ, пластик). Под углом к нижней плоскости каркаса, составляющим примерно 45 градусов, установлена рамка 3 прямоугольной формы, в которой жестко натянута и закреплена по периметру рамки полупрозрачная частично зеркальная пленка, выполняющая роль отражающей поверхности 4. Вместо рамки 3 с пленкой в качестве отражающей поверхности 4 может быть использовано стекло с наклеенной на него частично отражающей пленкой. Стекло также закрепляется на каркасе 1 под углом к нижней плоскости каркаса, составляющим примерно 45 градусов.
На верхней плоскости каркаса закреплен источник изображения 5 (фиг.1) в виде видеоэкрана, в качестве которого может быть использована плазменная панель или жидкокристаллическая панель, а также светодиодный модуль. Видеосигнал на источник изображения 5 подается с компьютера 6 или с проигрывателя.
Возможен вариант расположения источника изображения 5 на нижней плоскости каркаса 1 (фиг.2). В этом случае устройство может быть дополнено ширмой 7, скрывающей видеоэкран 5 от зрителей. В случае использования устройства в театральном представлении сцена располагается за устройством.
На нижней плоскости каркаса варианта устройства по фиг.1 или на сцене по фиг.2 могут быть размещены любые предметы, дополняющие изображение, а также живые актеры.
На каркасе устройства могут быть закреплены источники света, служащие для подсветки предметов и актеров на сцене. Управление источниками света осуществляется через пульт управления.
Натяжение пленки экрана 4 может осуществляться при помощи ремней, как проиллюстрировано на фиг.3. Для этого края экрана 4 по периметру изготавливаются в форме карманов 8 с технологическими вырезами через равные промежутки. В карманы помещается металлическая труба 9. Труба может состоять из сегментов на резьбовом соединении. В местах технологических вырезов на трубах закрепляются ремни (стропы) 10 с фиксирующимися натяжителями. Другой конец ремней крепится к каркасу 1. Такой способ крепления экрана обеспечивает равномерное натяжение пленки и позволяет регулировать силу натяжения в разных частях.
Устройство работает следующим образом.
Изображение формируется на видеоэкране 5 (светодиодном модуле, плазменной или жидкокристаллической панели) с компьютера 6 или проигрывателя. Полученное изображение попадает на отражающую поверхность 4, которая закреплена относительно видеоэкрана 5 под углом, близким к 45 градусов. Отражаясь от прозрачной частично зеркальной поверхности 4, изображение появляется за экраном в виде свободно парящего в воздухе изображения. Это изображение могут наблюдать зрители, находящиеся перед отражающей поверхностью 4, и воспринимают это мнимое изображение как имеющее глубину, отличное от двухмерного изображения. Полученное мнимое изображение может передавать движение предметов и людей, например, на фиг.1 показан вращающийся в воздухе автомобиль.
Одновременно с мнимым изображением в представлении могут участвовать живые актеры и дополнительные предметы, которые находятся за экраном, на сцене 7. При этом живые актеры и предметы не перекрывают мнимое изображение.
Таким образом, предлагаемое устройство имеет более простую конструкцию, в которой исключены проектор, отражающая панель и зеркало. Эти узлы устройства дополнительно требовали очень жесткой установки и настройки относительно друг друга. Устройство проще в управлении, т.к. изображение подается от компьютера, который позволяет оперативно менять изображения, полученные ранее в условиях, не возможных для осуществления на сцене. Использование существенно более ярких и контрастных, по сравнению с проектором, источников изображения (светодиодный модуль, плазменная и жидкокристаллическая панель) позволило существенно улучшить качество мнимого изображения, позволяя обходиться без затемнения сцены.