Линза для получения искаженных изображений

 

Власе 42Ь, 6

Я 35408

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВВ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

- ОПИСАНИЕ линзы для получения -искаженных изображений.

К авторскому свидетельству К. К. Цимбалюка, заявленному

7 марта 1932 года (спр. о нерв. № 104879).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 марта 1934 года..Линзы и системы линз, предназначен= ные для получения искаженных изображений, так называемых анаморфоз,- общеизвестны и находят широкое. применение при создании кинематографических

-трюков. Настоящее изобретение относится к особому виду таких линз, образованных вращением кругового сегмента или части его вокруг перпендикулярной к хорде оси.. Изобретатель предлагает также строить из таких линз объективы типов .Тессар" и „Дагор .

Если взять обыкновенную плоско-выпуклую собирательную линзу.и рассматривать ее центральное сечение (сечение болыпого круга), то сечение представится в виде площади кругового сегмента, ограниченного угой АВС и стягивающей ее хордой АВ, в которых точки С и О обозначают средние точки дуги и хорды (фиг. 1).

Перенесем (инверсируем) элементы сечения линзы следующим образом. Перенесем высоту CO=h одновременно в точки А и В, а точки А и В совместим на месте прежней точки О; Тбгда получится построение, показанное на фиг. 2.

Вращение АОВСА вокруг вертикальной оси СО = h дает, обычную плосковыпуклую линзу. Вращение же элемейтов АО,С,АВО„С„В, в плоскости О,АВО„, вокруг точки АВ даст обращенную (или инвенсированную) линзу, как она показана на фиг. 3.

Если довести полусегменты С,О,А и

С„О„В„(фиг. 2) до их удвоения,.т. е. до формы полных сегментов, и также подвергнуть вращению вокруг точки АВ, то в результате получится линза вида, по- казанного на фиг. 4.

Какую из обращенных (инверсированных) линз мы бы ни взяли — полусегмент-, ную или сегментную каждый из элементов ее радиального сечения АС,О 4 — ВС„О,,В или АС,D,Î,А — Вб„В„О„В будет подчиняться всем общеизвестным законам преломления света и построения изображений.

Подобно собирательной линзе, аналогичным образом можно построить и ðàñсеивающую инверсированную линзу (фиг. 5, 6 и 7).

Само собой понятно, что собирательные и рассеивающие инверсированиые линзы могут быть соединяемы между собою, как угодно. Например, можно построить инверсирова нные объективы, исходя из конструкций „Тесса ра" или

;„Дагора" .(фиг. 8 и 9); точно так же можно инверсировать и всякие другого вида объективы. По своему действию этибражений перекроют друг друга на площади диска некоторого диаметра (диа метра а,а„). В этой части рисунок будет спутайный и неразборчивый, вследствие беспорядочного смещения изображений, и не представляющий ни практической, ни теоретической ценности. Поэтому желательно от рисунка в таком виде избавиться.

Это достижимо путем введения „виньетирования" поля зрения каждой из полулинз так, чтобы внутренние концы изображений в центре матового стекла сошлись до соприкосновения вокруг некоторой точки центра, отнюдь не налегая друг на друга, а все прочие точки .были бы отсечены. Этот центр изображения обозначим точкой п, которой на предмете будут соответствовать точки Ж, и Х„., Правда, мы при этом потеряем кольцевую зону А, Ж,— А„N„—, которая окажется отрезанной, но эта потеря не существенна, так как, во-первых, она весьма незначительна (равна всего лишь половине L,O или L„O), во-вторых, зона А,N,— А„М„охватывается и строится на матовом стекле наружными, т. е. наименее совершенно работающими ча-! стями объектива.

В итоге всех этих действий мы получаем на матовом стекле изображение, ! обозначаемое точками; eca„dnea,cd. Как, видно, точКи е, c, d повторяются в нем дважды. Следовательно, эти дублирующие точки можно без всякого ущерба для результата удалить.

Последнее проще всего достигается наружной обрезкой круга матового стекла до пограничной линии точек с, в результате чего останется только площадь . круга с диаметром ca„dnea,с, в котором повторяющихся элементов уже не окажется. Всматриваясь в это обозначение и относя его Мысленно к плоскости круга, мы увидим, что изображение, которое будет проектироваться на матовом стекле, будет давать по одному радиусу круга изображения — от Х„ставшей теперь вершиной предмета, вместо А, и до его центра С, а пэ другому радиусу (продолжению предыдущего до диаметра)— от центра С до низа М„предмета.11редмет на матовом стекле будет как бы вывернут наизнанку, or центра к перифе рии, т. е. будет искажен до состояния инверсированные объективы ничем не будут отличаться от обыкновенных, неинверсированных одноименных им объективов, за исключением лишь того обстоятельства. что в инверсированных объективах изображение будет повторное и круговое.

Построение изображений в инверсированных линзах приведено на фит. 10 для полусегментной собирательной линзы и на фиг. 11 для сегментной собирательной линзы.

Если А, А„— предмет, L, ń— кольцевая линза (полулинзового. типа), то сечением верхней своей части она даст изо- бражение предмета по высоте А„.0, сечение же нижней полулинзы — по высоте А,Е.. Изображ.ния будут соответственно aÄ d и а, е. Циск диаметром d е, равным диаметру проекгирующей инверсированной линзы, не покроется рисунком изображения и останется на матовом стекле (и, следовательно, на позити ве) в виде неосвещенного, темного кружка, а на фотографическом негатйве — в виде прозрачного центрального диска. На этом же снимке (негативе или позитнве) части снимаемого предмета, входящие в площадь круга, диаметр которого равен DE, повторятся дважды, по внутреннему ободку рисунка, между точками d и а„или

- точками е и а„участки же .ЕА„и ВА, будут воспройзведены по одному разу (фиг. 10).

Если теперь вместо полулинзы взять цельно-линзовую систему L, ОЕ„(фиг, 11), то построение изображения йесколько изменится, а именно: 1) рад альное цельно-линзовое сечение L,O даст изо- бражение предмета по его высоте А,Е на матовом стекле в виде а,е с распо.ложенчыми между ними точками с и d, отооражающими точки предмета С и Л;

2) радиальное цельно-линзовое сечение L„O даст изображение предмета по его вйсоте A„D на матовом стекле в виде a„d, с расположенными между ними. точками с и е, отображаю;цими точки предмета С.и .Е.

Диаметр изображения на . матовом стекле, между наружными точками е и d, будет меньше, чем сумма высот обоих изображений а,е+ a„d; вследствие этого в центральной частй матового стекла внутренние противолежащие части изо--:знаморфозы. Конечно, если предмет будет упираться своими наружными кон- .цами непосредственно в к райню р;-гра - -. ницу поля зрения линзы, образуемую окружностью, в которой расположены

-точки 4, и А„, то эти концы в -soне N,À,— Ж„А„будут, конечно, обрезаны.

Поэтому-то надо стараться умещать снимаемый предмет в кругдиаметра N;- Ä.

Из двух приведенных случаев построения изображений — с помощью полулин.зовой и с помощью цельно-линзовой системы — последняя, несомненно, удобнее, полнее, гибче и вообще универсальнее, а поэтому и предпочтительнее. По такой кольцевой системе можно перестроить

-любой обычный объектив — „Teccap", „Llzrop или какой-либо иной, и с помощью его можно на матовом стекле по.лучить все то, что способен видеть всякий обыкновенный некольцевой объектив; только кольцевой объектив даст все это в анаморфотическом виде, вывернутом по радиусам, от центра к периферии.

Примеры таких искажений в применении к более или менее простым геометрическим фигурам показаны на фиг. 12, 13, 14 и 15, Изображения разбиты попарно: первое представляет предмет в естественном виде, второе — в искаженном до состояния анаморфозы.

Для обратного получения с искаженного изображения правильного изображения следует полученное искажен-. ное изображение установить, как на фиг. 11, в плоскости N, М„ и сфотографировать с помощью кольцевого объектива.

Тогда центральные точки предмета, вынесенные в его инверсированном изображении на периферии и занявшие место точек N, обратным процессом возвратятся к своему центральному положению, а слившиеся в центре изображения точек N, и Л „вновь вернутся на периферию. Йзображение восстановится в прежних сочетаниях предмета. Зашифрованное в виде анаморфозы, оно вновь деши фри руется.

«Таким образом способ простой (кольцевой) репродукции дает возможность легко читать указанные анаморфозы.

Но этим же линзам можно придать. и более утилитарное применение, используя их, например, для механического полу.чения узоров обоев, для рисунков набив. ных тканей, для художественно-пестрых ширм и экранов и т.п.,так как понятно,что, например, букет цветов, воспроизведенный в фотокамере с помошью кольцевого объектива, должен дать совершенно новое построение и что это построение во многих случаях может быть весьма эффектным.

Предмет изобретения.

Линза для получения искаженных изображений; отличающаяся тем, что она выполнена в виде тела вращения, образованного вращением кругового сегмента или части его вокруг перпендикулярной к хорде оси.

К Мтореаеау авадетелъетву K. K Цамбалюка Ж 354ОЗ в

Ф с с

»в фиг.4

Ф лв фиг.5 с с

a а, зиг.8

Е с

А, Ф 12 . ф г13 мгИ цЬиг.l5 в.В © Я(Ф + в

Эксперт А. В. Уткин

Редактор Н. Н. Георгиевский г в

Тип. Промпол игр аф. Тамбовская, 12. Зак. 3696