WO2012010117A1 - Method and device for recording three-dimensional image material for different display variables while utilizing the particular full depth budget - Google Patents
Method and device for recording three-dimensional image material for different display variables while utilizing the particular full depth budget Download PDFInfo
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- WO2012010117A1 WO2012010117A1 PCT/DE2011/001221 DE2011001221W WO2012010117A1 WO 2012010117 A1 WO2012010117 A1 WO 2012010117A1 DE 2011001221 W DE2011001221 W DE 2011001221W WO 2012010117 A1 WO2012010117 A1 WO 2012010117A1
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- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/243—Image signal generators using stereoscopic image cameras using three or more 2D image sensors
Definitions
- the invention relates to a method and a device for receiving
- Three-dimensional image material for different display sizes each of which is the full depth budget using a variable basic distance between two cameras is exploited.
- the method and the device is applicable to both the still, as well as the moving image recording.
- Polarization methods shutter glasses techniques, autostereoscopic lenticular techniques, parallax barrier techniques, or similar plastic methods
- Image representation are shown. This representation can be done on screens in cinema size but also on small monitors (eg 24 "size) All of these methods require at least two perspectively different views of an object These views are usually generated by at least two cameras in different, adjacent perspective (see Sand R, three-dimensional television, in DE-Z: television and cinema technology, 37, No. 8/1983, page 321 ff).
- l can be, as the camera housings allow in a side-by-side structure, a special device is used in particular in the film sector, which merges the beam paths of at least two cameras via a semitransparent mirror so that the beam paths of both cameras can overlap, without the housings and / or lenses interfering with each other (see Lipton, Lenny: Foundations of the Stereoscopy Cinema: A Study in Depth, Van Nostrand Reinhold Company, 1982). Furthermore, it is also possible to arrange at least two cameras on at least two levels (see exemplary embodiment in DE 10 2005 042 413 B4). The resulting camera viewing angles also look in the same direction and the shots are taken from slightly different perspectives.
- the last-mentioned size ie the display size (or in other words the screen size or the size of the screen) is a very important factor that decides which stereobase in the plastic image acquisition must be worked to the full depth dynamics (the Deep budget).
- this stereo basis can no longer be changed or only with severe quality losses (by calculating a virtual camera position), which is unreasonable, especially in the high-quality range, or can only be achieved with a great deal of effort and loss of detail.
- plastic image reproduction it makes a big difference whether, e.g.
- the invention is therefore based on the object to produce three-dimensional image material that is able to exploit the respective entire depth budget at the same time for several presentation sizes with little effort.
- the invention proposes a method and a device which records the scene to be recorded with at least two stereo bases with at least three cameras on a common camera holding device. All cameras look the same
- the optical axes can either be converging on an object or parallel. In order to be able to record three-dimensional images simultaneously for different display sizes, you must simultaneously use
- the invention proposes to use at least one camera together for both display sizes. This will be explained in the following example in an embodiment with three cameras:
- the parallax is calculated at a certain value x (eg in mm) due to the parameters to be included in the calculation (such as the focal length or the distances in the recording room) for a given display size (in this case the 10 meter wide screen), two of the three cameras positioned at a distance x.
- the image streams that are generated and recorded by these cameras will later be used again to record this presentation size.
- a camera from the Camerachenchen can be used for the 10 meter screen, together with a new camera (the third in total), which has 2x the distance to the first camera (see Figure 1 - an example of a side-by-side structure).
- a new camera the third in total
- the material cost can be limited, but also to ensure that the viewing angle and thus the image of the image largely (so at least this is a common camera regarding) is maintained.
- the stereo base depending on parameters (such as focal length or distances to relevant points in the recording room) adjusted and thus (on-air or off-air) must be changed, so it is also provided here To make stereo bases changeable. Since the representation size as a factor in the
- stereo base 1 Called stereo base 1 to the other stereo base (eg for the display size 2 hereinafter referred to as stereo base 2 for simplicity).
- stereo base 2 will change to half in sync (this would be x).
- the stereo base has to be doubled, the stereo base 1 changes to the value 2x and the stereo base 2 to the value 4x.
- the stereobases thus differ from one another by a certain factor, which in principle always remains the same (only for reasons of design can this be changed slightly from scene to scene or be adjusted; This is the case, for example, if the movie screen permits greater depth variations depending on the scene than a small screen or vice versa).
- three different display variables can also be covered with a three-camera setup.
- the lowest stereo base xl camera Kl and K3 can be used, for a medium stereo base x2 camera K3 and K2 and for a large stereo base x3 camera Kl and K2.
- the distances of the cameras are thus selected in a certain ratio and synchronously in
- Camera bundle can be transmitted, for which one of the two for the
- Base pitch used cameras can be used twice.
- These cameras record the image signals synchronously and simultaneously, and when playing, depending on the screen size or type (multi-view screens) at least two
- Image streams from the recorded image streams are selected simultaneously.
- all three image streams may then be combined into a single data file, in which case (possibly automatically) it can be decided by the playback medium which presentation size is currently available. In this case, only the image stream pair would be selected for display, which fits best to the respective presentation size.
- This function could be integrated eg with Blu-ray discs, whereby the playback device (or the user) decides on the basis of a communication with the screen (here the screen size is transmitted to the player) which image stream pair is most suitable for the connected screen User preference is.
- the same setting of the camera parameters in all cameras and lenses is useful; below that is the same focal length, the same focus, the same camera parameters (where appropriate), etc. to understand.
- the image material is simultaneously recorded in such a way that suitable image stream pairs can be picked out for the desired presentation size for playback. It may be useful to record at different frame rates, resolutions, or exposures (e.g., with different frame rate, one for the cinema (24p) one for 3 D-TV (e.g., 50i)). Again this is suggested as possible.
- the cameras can either all be arranged on a line or curve (side-by-side structure) or merged via at least one semitransparent mirror on at least two levels to form a plane.
- a possible embodiment with at least three levels can be found in patent DE 10 2005 042 413 B4. This has three camera levels and two semi-transparent mirrors. This would allow all three cameras to be driven on a zero-stereo basis, resulting in calibration advantages and freedom of design for small stereo bases.
- the selection of the basic distance can be made manually via corresponding user interfaces or automatically (with the help of image analysis or distance measurement). In the process, data from used components can be read out for storage, saved and, if necessary, recalled immediately (eg lens parameters, such as the current focal length).
- the calibration of the cameras can also be done manually or by motor control. In the case of calibration, as shown in FIG. 3, the first camera (camera 1) can be switched to the middle one Camera (camera 3) - here at stereo base 1 zero - and then the last camera (camera 2) in turn the middle camera (camera 3) - then also with stereo base 2 zero) are aligned. This ensures that all three cameras have the same calibration (in this case, all three optical axes are parallel).
- the synchronous adjustment of the camera in a certain factor can in the mechanical case on spindles with different pitch or via a transmission, with the
- the invention provides a weight balance in the way that at least two cameras can be moved to guides in the opposite direction from the focus of the apparatus out.
- the synchronous movement on either side may be by a mechanical coupling (e.g., a belt drive with or without translation and with or without a motor drive), or by at least two synchronized motors simultaneously moving the carriages, for example via spindles
- the device may provide an adjustment for adjusting the distance of the camera from the semitransparent mirror.
- At least one camera including any Versteilvorraumen for calibration is mounted on a carriage (either with the help of a guide, eg ball bearings, or as a sliding positive connection, eg dovetail), which is set in the direction of the mirror in the distance and possibly clamped in one position or can be braked.
- a guide eg ball bearings
- a sliding positive connection eg dovetail
- Removal can be done manually or via motors.
- a manual but also a motor control can be used.
- the control of the motors can be done by a computer unit, the distance by stored in advance or live at runtime the
- Calibration of the lenses by an analysis of the or two or more video image / images ensures (with a correction of height errors, rotation errors, tilt errors, mirror distance, etc.).
- the mounted on the guide camera slide from the with the spindle or motor
- a motorized retraction of the camera slide the respective calibrated position can be stored in a computer unit, the carriage are moved away from the mirror at the touch of a button and be approached after the lens has been changed or cleaned the front lens.
- a counter-spring which can be adapted to the camera weight and the structures, facilitate moving the camera (s) including sled against gravity.
- control can be either manually decentralized at the
- a small mobile control unit can be used, such.
- a W-Lan or Bluetooth-connected controller e.g., subnotebook
- customized software and a user interface can control at least one engine. There may also be stored data for controlling at least one motor. Similarly, a control manually via cable, radio or other transmission paths from a central location is possible (eg control room with corresponding image monitoring devices, eg suitable for plastic recording, monitors). If several recording devices in use (eg in a multi-camera operation), an operator can either control each recording device with its own control unit or its own controls or switch between the recording devices or motors within a recording device and with only ever mind
- Control control The control of the motors can also be done automatically via a computer unit or control unit (decentralized to the receiving device or centrally, possibly also for several recording devices simultaneously). It can the
- Control unit controlling the motors based on a calculating algorithm e.g., the stereo base / stereo bases or the convergence position / s of the camera / s.
- the necessary values are either stored in the control unit (eg by a previous calibration or adjustment process), are entered by the user or at runtime from the equipment used (eg reading the lenses - eg focus and focal length) or by additional equipment (distance measurement obtained by laser, ultrasound, by triangulation, auxiliary cameras or by analysis of one or more live recorded image content).
- a calculating algorithm e.g., the stereo base / stereo bases or the convergence position / s of the camera / s.
- the necessary values are either stored in the control unit (eg by a previous calibration or adjustment process), are entered by the user or at runtime from the equipment used (eg reading the lenses - eg focus and focal length) or by additional equipment (distance measurement obtained by laser, ultrasound, by triangulation, auxiliary cameras or by analysis of one or more live recorded image content
- Calibration values for the calibration motors or setting values for the motors, which change the plastic effect of the image also obtained by image-analyzing algorithms and, if necessary, previously set by the user limits and are used immediately for the control of the motors.
- image correspondences for the detection of calibration errors (height error, rotation error, tilt error, etc.) or others
- Setting parameters ⁇ stereo base are used.
- the user may also manually image parts or correspondence points (e.g., the far, fake, or near points) in at least one of the images generated by the cameras via a
- Image correspondences can also auxiliary devices, for example, with well recognizable in the image signal patterns or markers are introduced, which facilitate the search of the correspondenz searching algorithm or are more easily detected by distance measuring devices.
- the user can at any time have intervention in the control of the motors via a user interface, and possibly make user-specific limits or an entire or partial manual control.
- the parameters, notes on the quality of the calibration, the later Effect on the viewer of the plastic film or the limits of the plastic viewing or other useful information or suggestions can be communicated to the user on a display or other user interface.
- all parameters eg stereo base, correction parameters, focal length, etc.
- CGI compositing e.g. stored separately with the current time code
- conversions of the recorded metadata to the miniature scale can be made automatically, and then applied to the setting of the capture device for the miniature scale.
- all boundaries or settings e.g., the bill window, near or far, lens-visible capture cone
- This provides a way of visualizing the
- Setting parameters and limits for operator and / or for the persons involved in the recording / actor in object space can be, for example, a projection of the representable boundaries or the apparent window into the object space or a
- HMD head-mounted display
- This can be done by projecting into the set (for example, a laser attached to the tripod that automatically calculates its height and, due to geometrical calculations, changes the angle of a wide-ranging laser pointer depending on the distance.)
- This can not be done by the recording camera
- An embodiment would be a projection into the recording set, in which "forbidden" image areas are marked (eg marked in color) - this marking can be hidden for real recording or in human-visible but invisible to the camera by blocking filter wavelength ranges
- An alternative to this would be a projection system (eg in time multiplex) synchronized with the cameras via, for example, Genlock, which uses the recording pauses (eg blanking interval between two images) to project certain areas into the recording room at precisely this moment and in time for the new image acquisition the cameo turn off ras again. This would make the marked and projected areas appear in integral human perception appear, whereas these are not visible to the cameras in the plastic image recording. Alternatively, these areas may be displayed
- the above invention thus has the advantage that you do not need to rotate a movie twice with different stereo base settings. This would make neither financial nor design sense. Opposite two juxtaposed
- the present invention contributes to three-dimensional imagery (meaning both photography and video or film) in a variety of ways
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von dreidimensionalem Bildmaterial für unterschiedliche Darstellungsgrößen unter Ausnutzung des jeweils vollen Tiefenbudgets Method and device for recording three-dimensional image material for different presentation sizes using the full depth budget
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufnahme von The invention relates to a method and a device for receiving
dreidimensionalem Bildmaterial für unterschiedliche Darstellungsgrößen, wobei jeweils das volle Tiefenbudget mithilfe eines variablen Grundabstands zwischen zwei Kameras ausgenutzt wird. Das Verfahren bzw. die Vorrichtung ist sowohl auf die unbewegte, als auch auf die bewegte Bildaufnahme anzuwenden. Three-dimensional image material for different display sizes, each of which is the full depth budget using a variable basic distance between two cameras is exploited. The method and the device is applicable to both the still, as well as the moving image recording.
Stand der Technik: State of the art:
Zur Aufnahme von plastisch (= dreidimensional) wirkenden Bildern, die mit mehrkanaligen Bilddarstellungstechniken gezeigt werden, sind mindestens zwei Ansichten von einem aufzunehmenden Objekt notwendig, wobei die Einzelbilder zu einem einzigen For taking plastic (= three-dimensional) images, which are shown with multi-channel image display techniques, at least two views of an object to be recorded are necessary, with the individual images forming a single image
dreidimensional wirkenden Bild zusammengefügt werden (z. B. nach Falk, D.; Brill, D.; Stork, D.; Ein Blick ins Licht: Einblicke in die Natur des Lichts und des Sehens, in Farbe und Brill, D., Stork, D. A look into the light: insights into the nature of light and seeing, in color and
Fotografie; Birkhäuser Verlag, Basel-Boston und Springer Verlag, Berlin-Heidelberg; 1990; Seite 230 ff). Diese Bilder können mit bekannten Bildtrennverfahren wie dem Photography; Birkhäuser Verlag, Basel-Boston and Springer Verlag, Berlin-Heidelberg; 1990; Page 230 ff). These images can be processed with known image separation techniques such as
Polarisationsverfahren, Shutterbrillen-Techniken, autostereoskopischen Linsenraster- Techniken, Parallax-Barrier-Techniken oder ähnlichen Verfahren zur plastischen Polarization methods, shutter glasses techniques, autostereoscopic lenticular techniques, parallax barrier techniques, or similar plastic methods
Bilddarstellung gezeigt werden. Diese Darstellung kann auf Leinwänden in Kinogröße aber auch auf kleinen Monitoren (z.B. 24"-Größe) erfolgen. Alle diese Verfahren benötigen mindestens zwei perspektivisch unterschiedliche Ansichten von einem Objekt. Diese Ansichten werden üblicherweise durch mindestens zwei Kameras generiert, die in unterschiedlicher, benachbarter Perspektive aufgestellt sind (vgl. Sand R.; Dreidimensionales Fernsehen; in DE-Z: Fernseh- und Kino-Technik, 37, Nr. 8/1983; Seite 321 ff). Image representation are shown. This representation can be done on screens in cinema size but also on small monitors (eg 24 "size) All of these methods require at least two perspectively different views of an object These views are usually generated by at least two cameras in different, adjacent perspective (see Sand R, three-dimensional television, in DE-Z: television and cinema technology, 37, No. 8/1983, page 321 ff).
Aus der Druckschrift DE 20 2007 010 389 Ul ist eine Aufnahmevorrichtung mit mehreren Kameras aber festem Kameraabstand bekannt. From the document DE 20 2007 010 389 Ul a recording device with multiple cameras but fixed camera distance is known.
Diese Kameras blicken entweder nebeneinander in die gleiche Richtung, jedoch mit leicht unterschiedlicher Perspektive (Parallaxe) - ein so genannter Side-by-Side-Aufbau -, oder sind auf zwei Kameraebenen platziert, die durch einen halbdurchlässigen Spiegel zu einer Ebene zusammengeführt werden (Spiegel-Aufbau). Da die Abstände mitunter auch kleiner These cameras look either side by side in the same direction, but with slightly different perspective (parallax) - a so-called side-by-side structure - or are placed on two camera levels, which are merged by a semitransparent mirror to a plane (mirror -Construction). As the distances sometimes smaller
l sein können, als es die Kameragehäuse in einem Side-by-Side-Aufbau erlauben, wird insbesondere im Filmbereich eine spezielle Vorrichtung genutzt, die die Strahlengänge von mindestens zwei Kameras über einen halbdurchlässigen Spiegel so zusammenführt, dass sich die Strahlengänge beider Kameras überlappen können, ohne dass sich die Gehäuse und/oder Objektive gegenseitig stören (siehe Literatur: Lipton, Lenny: Foundations of the Stereoscopie Cinema: A Study in Depth, Van Nostrand Reinhold Company, 1982). Weiterhin ist es auch möglich, mindestens zwei Kameras auf mindestens zwei Ebenen anzuordnen (siehe beispielhafte Ausführung in DE 10 2005 042 413 B4). Die resultierenden Kamerablickwinkel blicken dabei ebenfalls in die gleiche Richtung und die Aufnahmen werden aus leicht unterschiedlichen Perspektiven getätigt. l can be, as the camera housings allow in a side-by-side structure, a special device is used in particular in the film sector, which merges the beam paths of at least two cameras via a semitransparent mirror so that the beam paths of both cameras can overlap, without the housings and / or lenses interfering with each other (see Lipton, Lenny: Foundations of the Stereoscopy Cinema: A Study in Depth, Van Nostrand Reinhold Company, 1982). Furthermore, it is also possible to arrange at least two cameras on at least two levels (see exemplary embodiment in DE 10 2005 042 413 B4). The resulting camera viewing angles also look in the same direction and the shots are taken from slightly different perspectives.
Diese Vorrichtungen werden in der Regel nicht immer mit dem gleichen Kameratyp sondern mit verschiedenen Kameratypen und/oder Objektiven je nach Aufgabenstellung und These devices are usually not always with the same camera type but with different camera types and / or lenses depending on the task and
Präferenz des Nutzers versehen. Da die in einer solchen Apparatur gleichzeitig zur plastischen Aufnahme genutzten Kameras und Objektive nie die exakt gleichen Preference of the user provided. Since the cameras and lenses used in such an apparatus simultaneously for plastic recording never exactly the same
geometrischen Eigenschaften (z.B. aufgrund von Fertigungstoleranzen) zueinander aufweisen (insbesondere trifft dies bei Zoomoptiken zu) und damit eine von vornherein kalibrierte Aufnahmevorrichtung (z.B. durch parallele optische Achsen in einer horizontalen Ebene) nie gegeben ist, müssen die Positionen der Strahlengänge aufeinander abgeglichen werden, um Fehler, wie z.B. eine Höhenparallaxe oder divergierende optische Achsen, zu vermeiden. geometric properties (eg due to manufacturing tolerances) to each other (in particular, this applies to zoom optics) and thus a previously calibrated recording device (eg by parallel optical axes in a horizontal plane) is never given, the positions of the beam paths must be matched to each other Errors, such as a height parallax or diverging optical axes, to avoid.
Oft wurde bei der Aufnahme der Einfachheit halber ein fixer Kameraabstand gewählt, jedoch hat dies eine eingeschränkte Güte der plastischen Reproduktion zur Folge. Um die gesamte Dynamik eines plastischen Darstellungsverfahrens mit den unterschiedlichsten Motiven auszuschöpfen und physiologische Grenzen beim Betrachten des aufgenommenen plastisch wirkenden Bildes nicht zu überschreiten, ist nötig, die so genannte Stereobasis Often a fixed camera distance was chosen when shooting for the sake of simplicity, but this results in a limited quality of plastic reproduction. In order to exploit the entire dynamics of a plastic representation process with a wide variety of motifs and not to exceed physiological limits when viewing the recorded plastic-looking image, it is necessary, the so-called stereo base
(resultierender Abstand der Objektivmitten zueinander) an jedes plastische Aufnahmeset und an das Motiv in Abhängigkeit von weiteren Parametern wie z.B. der späteren (resulting distance of lens centers to each other) to each plastic pickup set and to the subject depending on other parameters, e.g. later
Darstellungsgröße des plastischen Bildmaterials anzupassen. Problem und Aufgabe: To adjust the display size of the plastic artwork. Problem and task:
Insbesondere die zuletzt erwähnte Größe, also die Darstellungsgröße (oder mit anderen Worten die Bildschirmgröße bzw. die Größe der Projektionsfläche) ist ein sehr wichtiger Faktor, der darüber entscheidet, mit welcher Stereobasis bei der plastischen Bildaufnahme gearbeitet werden muss, um die volle Tiefendynamik (das Tiefenbudget) auszuschöpfen. Diese Stereobasis kann im Nachhinein nicht mehr oder nur mit starken Qualitätseinbußen (durch Berechnung einer virtuellen Kameraposition) geändert werden, was insbesondere im hochqualitativen Bereich nicht vertretbar oder nur mit einem sehr großen Aufwand und vielen Detailverlusten im Bild zu realisieren ist. Bei der plastischen Bildwiedergabe ist es ein großer Unterschied, ob z.B. für eine große 12 Meter Kinoleinwand produziert wird, oder für ein 24" Display. In der Regel gilt: je größer die Leinwand bei der späteren Bildwiedergabe ist, desto kleiner muss die Stereobasis bei der Aufnahme des Materials sein, damit die physiologischen Grenzen des Betrachters bei der plastischen Bilddarstellung nicht überschritten werden. Genauso gilt: je kleiner die Leinwand oder der Bildschirm ist, desto größer muss die Stereobasis sein, damit noch ein plastischer Eindruck zustande kommt und nicht Tiefe verschenkt wird. Ist also die Stereobasis einmal für eine bestimmte In particular, the last-mentioned size, ie the display size (or in other words the screen size or the size of the screen) is a very important factor that decides which stereobase in the plastic image acquisition must be worked to the full depth dynamics (the Deep budget). In retrospect, this stereo basis can no longer be changed or only with severe quality losses (by calculating a virtual camera position), which is unreasonable, especially in the high-quality range, or can only be achieved with a great deal of effort and loss of detail. In plastic image reproduction, it makes a big difference whether, e.g. For a large 12-meter screen, or for a 24-inch display, the larger the screen is for later playback, the smaller the stereo base must be when recording the material, thus limiting the viewer's physiological limitations Similarly, the smaller the screen or the screen, the larger the stereo base must be, so that a plastic impression is achieved and depth is not given away, so is the stereo base once for a particular
Bildschirmgröße gewählt, so ist der Nutzer auf eine bestimmte Bildschirm- bzw. Screen size, so the user is on a specific screen or
Darstellungsgröße festgelegt und kann diese im Nachhinein nicht mehr ändern. Wählt er dennoch eine andere Bildschirm- bzw. Darstellungsgröße, so resultiert dies in einer mangelhaften Darstellung des plastischen Inhalts: Wird ein Inhalt, der für eine kleine Leinwand oder einen Bildschirm produziert worden ist, auf einer größeren Leinwand abgespielt, so werden die physiologischen Grenzen des Betrachters bei der plastischen Bilddarstellung sehr schnell überschritten und der Betrachter gelangt mit seinen Augen entweder ins Divergieren, oder - wenn die Fernpunktbildschirmparallaxen (positive Parallaxe) durch ein nachträgliches Verschieben der Einzelbilder angepasst wurden - treten sogenannte Scheinfensterverletzungen an den Rändern auf und/oder das Tiefenbudget in negativer Parallaxe wird überschritten. Wird dagegen ein Inhalt, der für eine große Leinwand (z.B. Kino) produziert wurde, auf einem kleineren Bildschirm angezeigt, z.B. einem kleinen 3d Monitor für eine spätere TV oder DVD Auswertung, so wirk der Inhalt flach und wenig tief. Dieses Problem stellt insbesondere in den Fällen ein großes Problem dar, wenn ein Film gleichzeitig für eine Kino Release (große Leinwand) und für das 3D-Fernsehen (kleiner Bildschirm) produziert werden soll, was die gesamte Zweitverwertung, auch auf DVD oder Blu-Ray, in Gefahr bringt. Display size and can not change this afterwards. However, if he chooses a different screen or display size, this results in a poor representation of the plastic content: If a content that has been produced for a small screen or a screen played on a larger screen, so are the physiological limits of the Observers in the plastic image representation very quickly exceeded and the viewer passes with his eyes either into diverging, or - if the far-field parallax (positive parallax) were adjusted by a subsequent moving the frames - occur so-called dummy window injuries at the edges and / or the depth budget in negative parallax is exceeded. If, on the other hand, content produced for a large screen (eg cinema) is displayed on a smaller screen, eg a small 3d monitor for later TV or DVD evaluation, the content is flat and not very deep. This problem poses a big problem especially in cases where a movie is to be produced simultaneously for a cinema release (large screen) and for 3D television (small screen), which is the entire secondary utilization, even on DVD or Blu-ray , puts in danger.
Aufgabe: Task:
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, dreidimensionales Bildmaterial zu produzieren, das mit geringem Aufwand gleichzeitig für mehrere Darstellungsgrößen das jeweils gesamte Tiefenbudget auszunutzen vermag. The invention is therefore based on the object to produce three-dimensional image material that is able to exploit the respective entire depth budget at the same time for several presentation sizes with little effort.
Problemlösung: Troubleshooting:
Als Lösung schlägt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, die mit mindestens 3 Kameras auf einer gemeinsamen Kamerahaltevorrichtung die aufzunehmende Szene mit mindestens zwei Stereobasen aufzeichnet. Dabei blicken alle Kameras in die gleiche As a solution, the invention proposes a method and a device which records the scene to be recorded with at least two stereo bases with at least three cameras on a common camera holding device. All cameras look the same
Richtung. Die optischen Achsen können dabei entweder konvergierend auf ein Objekt ausgerichtet sein oder parallel. Um nun gleichzeitig für verschiedene Darstellungsgrößen dreidimensionales Bildmaterial aufzeichnen zu können, muss gleichzeitig mit Direction. The optical axes can either be converging on an object or parallel. In order to be able to record three-dimensional images simultaneously for different display sizes, you must simultaneously use
unterschiedlichen Stereobasen aufgezeichnet werden. Damit sich die Blickwinkel nicht stark unterscheiden und mindestens eine Kamera eingespart werden kann, schlägt die Erfindung vor, mindestens eine Kamera gemeinsam für beide Darstellungsgrößen zu nutzen. Dies soll am folgenden Beispiel in einer Ausgestaltung mit drei Kameras erläutert werden: different stereo bases are recorded. So that the viewing angles do not differ greatly and at least one camera can be saved, the invention proposes to use at least one camera together for both display sizes. This will be explained in the following example in an embodiment with three cameras:
Geht man davon aus, dass gleichzeitig dreidimensionales Bildmaterial für eine 5 Meter breite Leinwand (ungefähres Äquivalent einer geeigneten Tiefe für einen 3D Fernseher mittlerer Größe) und für eine Kinoleinwand (geht man beispielweise von einer 10 Meter breiten Leinwand aus) produziert werden soll, so muss man für die 5 Meter breite Leinwand mit der doppelten Stereobasis aufzeichnen, als für die 10 Meter breiten Kinoleinwand, um die zur Verfügung stehende Tiefe (Tiefenbudget) zwischen sogenanntem Schernfenster (Objekte dort werden auf der Bildschirmoberfläche und nicht davor oder dahinter wahrgenommen) und Fernpunkt (die Bildschirmparallaxe der Fernpunkte auf der Leinwand dürfen nicht größer sein, als der Augenabstand, ansonsten müssen die Augen divergieren, was zu Unwohlsein beim Betrachten führt) voll auszuschöpfen bzw. nicht zu überschreiten. Berechnet sich die Parallaxe also aufgrund der zur Berechnung heranzuziehenden Parameter (wie z.B. der Brennweite oder der Distanzen im Aufnahmeraum) bei einer bestimmten Darstellungsgröße (in diesem Falle die 10 Meter breite Leinwand) zu einem bestimmten Wert x (z.B. in mm) so werden zwei von den drei Kameras im Abstand x positioniert. Die Bildströme, die von diesen Kameras generiert und aufgezeichnet werden, werden später auch wieder dazu herangezogen, diese Darstellungsgröße zu bespielen. Um nun auch gleichzeitig das volle Tiefenbudget bei einer Präsentation des Bildmaterials auf der 5 Meter breiten Leinwand auszuschöpfen, muss zusätzlich und gleichzeitig mit zwei Kameras im doppelten Abstand 2x aufgezeichnet werden. Um eine Kamera zu sparen und möglichst gleiche Blickwinkel zu erhalten, kann eine Kamera aus dem Kamerapärchen für die 10 Meterleinwand verwendet werden, gemeinsam mit einer neue Kamera (die insgesamt dritte im Verbund), die zu der ersten Kamera, den Abstand 2x besitzt (siehe Figur 1 - beispielhaft für einen Side-by-Side-Aufbau). Mit der„Doppelverwertung" einer Kamera kann nicht nur der Materialaufwand eingeschränkt werden, sondern auch noch sichergestellt werden, dass der Blickwinkel und damit die Cadrage des Bildes weitgehend (also zumindest diese eine gemeinsame Kamera betreffend) beibehalten wird. Assuming that three dimensional imagery is to be produced simultaneously for a 5 meter wide screen (approximate equivalent of a suitable depth for a medium sized 3D television) and for a movie screen (assuming a 10 meter wide screen, for example) for the 5-meter-wide screen with the double stereo base than for the 10-meter-wide movie screen, the available depth (depth budget) between so-called shear window (objects there are perceived on the screen surface and not in front or behind) and far point ( the screen parallax of the far points on the screen must not be greater than the distance between the eyes, otherwise the eyes must diverge, resulting in discomfort when viewing), or not exceeding them. Thus, if the parallax is calculated at a certain value x (eg in mm) due to the parameters to be included in the calculation (such as the focal length or the distances in the recording room) for a given display size (in this case the 10 meter wide screen), two of the three cameras positioned at a distance x. The image streams that are generated and recorded by these cameras will later be used again to record this presentation size. In order to simultaneously exploit the full depth budget for a presentation of the photographic material on the 5-meter-wide screen, it is necessary to additionally record 2x with two cameras at a double distance. In order to save a camera and to obtain the same possible viewing angles, a camera from the Camerachenchen can be used for the 10 meter screen, together with a new camera (the third in total), which has 2x the distance to the first camera (see Figure 1 - an example of a side-by-side structure). With the "double use" of a camera, not only the material cost can be limited, but also to ensure that the viewing angle and thus the image of the image largely (so at least this is a common camera regarding) is maintained.
Da auch bei regulärer 3D Aufzeichnung mit zwei Kameras die Stereobasis je nach Parametern (wie z.B. Brennweite oder Abstände zu relevanten Punkten im Aufnahmeraum) angepasst und damit (on-air oder off-air) geändert werden muss, so ist es auch hier vorgesehen, die Stereobasen veränderbar zu gestalten. Da die Darstellungsgröße als Faktor in die Since even with regular 3D recording with two cameras, the stereo base depending on parameters (such as focal length or distances to relevant points in the recording room) adjusted and thus (on-air or off-air) must be changed, so it is also provided here To make stereo bases changeable. Since the representation size as a factor in the
Berechnung mit einbezogen wird, so ist es auch hier vorgesehen, einen Faktor von einer Stereobasis (z.B. für die Darstellungsgröße 1 - im folgenden der Einfachheit halber Calculation is also provided here, a factor of a stereo basis (for example, for the representation size 1 - in the following for the sake of simplicity
Stereobasis 1 genannt) auf die andere Stereobasis (z.B. für die Darstellungsgröße 2- im folgenden der Einfachheit halber Stereobasis 2 genannt) anzuwenden. Um in zuvor genanntem Beispiel zu bleiben: Muss die Stereobasis 1 auf die Hälfte zurückgefahren werden (dies wäre dann 0,5x), so ändert sich synchron dazu auch die Stereobasis 2 auf die Hälfte (dies wäre dann x). Muss die Stereobasis verdoppelt werden, ändert sich die Stereobasis 1 auf dem Wert 2x und die Stereobasis 2 auf den Wert 4x. Die Stereobasen unterscheiden sich also durch einen bestimmten Faktor voneinander, der im Grundsatz immer gleichbleibt (lediglich aus gestalterischen Gründen kann dieser von Szene zu Szene leicht verändert oder angepasst werden; dies ist beispielweise dann der Fall, wenn die Kinoleinwand größere Variationen in der Tiefe je nach Szene erlaubt, als ein kleiner Bildschirm oder umgekehrt). Called stereo base 1) to the other stereo base (eg for the display size 2 hereinafter referred to as stereo base 2 for simplicity). To stay in the above example: If the stereo base 1 has to be reduced to half (this would be 0.5x), the stereo base 2 will change to half in sync (this would be x). If the stereo base has to be doubled, the stereo base 1 changes to the value 2x and the stereo base 2 to the value 4x. The stereobases thus differ from one another by a certain factor, which in principle always remains the same (only for reasons of design can this be changed slightly from scene to scene or be adjusted; This is the case, for example, if the movie screen permits greater depth variations depending on the scene than a small screen or vice versa).
Wie beispielhaft in Figur 2 {hier beispielhaft für einen Spiegel-Aufbau) ersichtlich, können mit einem Drei-Kameraaufbau auch drei verschiedene Darstellungsgrößen abgedeckt werden. Für die geringste Stereobasis xl können Kamera Kl und K3 genutzt werden, für eine mittlere Stereobasis x2 Kamera K3 und K2 und für eine große Stereobasis x3 Kamera Kl und K2. As can be seen by way of example in FIG. 2 (here by way of example for a mirror construction), three different display variables can also be covered with a three-camera setup. For the lowest stereo base xl camera Kl and K3 can be used, for a medium stereo base x2 camera K3 and K2 and for a large stereo base x3 camera Kl and K2.
Das Verhältnis, in dem die Kameras zueinander stehen, wird also je nach späteren The ratio in which the cameras are related to each other, so depending on the later
Darstellungsgrößen gewählt. Um die Bedienung eines solchen Aufbaus nutzerfreundlich und übersichtlich zu gestalten, kann sich der Nutzer auf die Stereobasis (und damit das Display sizes selected. To make the operation of such a structure user-friendly and clear, the user can access the stereo base (and thus the
Kamerapaar) für eine bestimmte Darstellungsgröße konzentrieren und die Berechnungen der Stereobasis dafür gestalten (Master-Stereobasis); die dritte Kamera und damit zweite Stereobasis (Slave-Stereobasis) stellt sich in diesem Beispiel - ohne das separat eingegriffen werden muss - automatisch im vor Drehbeginn festgelegten Verhältnis ein. Die Abstände der Kameras werden also in einem bestimmten Verhältnis gewählt und synchron in Camera pair) for a particular display size and shape the calculations of the stereo base for it (master stereo base); The third camera, and thus the second stereo base (slave stereo base), in this example - without the need for separate intervention - automatically adjusts itself in the ratio determined before the start of shooting. The distances of the cameras are thus selected in a certain ratio and synchronously in
gleichbleibendem Verhältnis verstellt, so dass ein variabler Grundabstand zwischen zwei Kameras mit einem bestimmten Faktor multipliziert auf mindestens ein weiteres Adjusted constant ratio, so that a variable basic distance between two cameras multiplied by a certain factor to at least one other
Kamerabündel übertragen werden kann, wobei hierfür eine der beiden für den Camera bundle can be transmitted, for which one of the two for the
Grundabstand genutzten Kameras doppelt verwendet werden kann. Base pitch used cameras can be used twice.
Diese Kameras zeichnen die Bildsignale synchron und gleichzeitig auf und beim Abspielen können je nach Bildschirmgröße bzw. Art (Multiviewbildschirme) mindestens zwei These cameras record the image signals synchronously and simultaneously, and when playing, depending on the screen size or type (multi-view screens) at least two
Bildströme aus den aufgezeichneten Bildströmen gleichzeitig ausgewählt werden. Image streams from the recorded image streams are selected simultaneously.
Für die spätere Wiedergabe können dann evtl. alle drei Bildströme zu einer einzigen Daten- Datei zusammengefasst werden, wobei dann (evtl. automatisch) vom Abspielmedium entschieden werden kann, welche Darstellungsgröße aktuell vorliegt. Hierbei würde dann nur das Bildstrompaar zur Anzeige herausgegriffen wird, das am besten zu der jeweiligen Darstellungsgröße passt. Diese Funktion ließe sich z.B. bei Blu-ray discs einbinden, wobei das Abspielgerät (bzw. der Nutzer) anhand einer Kommunikation mit dem Bildschirm (hier wird die Bildschirmgröße an den Player übermittelt) entscheidet, welches Bildstrompaar am geeignetsten für den angeschlossenen Bildschirm bzw. die Nutzerpräferenz ist. Je schneller die elektronische Entwicklung voranschreitet, desto wahrscheinlicher wäre auch ein Ausgestaltungsfall, in dem eine ganze Serie von Kameras und Objektiven (oder diesen ähnliche Bildfänger/Bildwandler) in Reihe stehen, und je nach späterem Darstellungssetup die beiden Kameras (Bildwandler) ausgewählt werden, die der benötigten Stereobasis am nächsten kommen. Dadurch gäbe es keine mechanischen Verschleißteile durch ein mechanisches Bewegen von Kameras (Bildwandlern), wie es bei günstigen 3D-Fotoapparaten vorteilhaft wäre. Auch hier könnte das Abspielgerät je nach angeschlossenem Monitor entscheiden, welches Bildpaar bzw. welche Bildserie (bei ultiviewmonitoren) am geeignetsten wäre. For later playback, all three image streams may then be combined into a single data file, in which case (possibly automatically) it can be decided by the playback medium which presentation size is currently available. In this case, only the image stream pair would be selected for display, which fits best to the respective presentation size. This function could be integrated eg with Blu-ray discs, whereby the playback device (or the user) decides on the basis of a communication with the screen (here the screen size is transmitted to the player) which image stream pair is most suitable for the connected screen User preference is. The faster the electronic development proceeds, the more likely would be a design case in which a whole series of cameras and lenses (or similar imager / imager) are in series, and depending on the later presentation setup, the two cameras (imagers) are selected come closest to the required stereo base. As a result, there would be no mechanical wear parts due to a mechanical movement of cameras (image converters), as would be the case with cheap 3D cameras. Again, the player could decide depending on the connected monitor, which image pair or which image series (ultiviewmonitoren) would be the most suitable.
Sinnvoll ist neben der synchronisierten Aufnahme (u.a. gleicher Sensor-Auslesetakt) die gleiche Einstellung der Kameraparameter in allen Kameras und Objektiven; darunter ist die gleiche Brennweite, gleicher Focus, gleiche Kameraparameter (soweit es sinnvoll ist) usw. zu verstehen. Das Bildmaterial wird gleichzeitig so aufgezeichnet, dass zum Abspielen geeignete Bildstrompaare für die jeweils gewünschte Darstellungsgröße herausgegriffen werden können. Eventuell kann es sinnvoll sein, mit unterschiedlichen ßildraten, Auflösungen oder Belichtungen aufzuzeichnen (z.B. mit unterschiedliche Bildrate, eine für das Kino (24p) eine für 3 D-TV (z.B.50i)). Auch dies wird als möglich vorgeschlagen. In addition to the synchronized recording (inter alia, the same sensor readout clock), the same setting of the camera parameters in all cameras and lenses is useful; below that is the same focal length, the same focus, the same camera parameters (where appropriate), etc. to understand. The image material is simultaneously recorded in such a way that suitable image stream pairs can be picked out for the desired presentation size for playback. It may be useful to record at different frame rates, resolutions, or exposures (e.g., with different frame rate, one for the cinema (24p) one for 3 D-TV (e.g., 50i)). Again this is suggested as possible.
Die Kameras können entweder alle auf einer Linie oder Kurve angeordnet sein (Side-by-Side- Aufbau) oder über mindestens einen halbdurchlässigen Spiegel auf mindestens zwei Ebenen zu einer Ebene zusammengeführt werden. Eine mögliche Ausgestaltung mit mindestens drei Ebenen ist in Patent DE 10 2005 042 413 B4 zu finden. Diese weist drei Kameraebenen und zwei halbdurchlässige Spiegel auf. Damit könnten alle drei Kameras auf eine Stereobasis von null gefahren werden, was Vorteile in der Kalibrierung und Freiheiten in der Gestaltung bei kleinen Stereobasen zur Folge hat. The cameras can either all be arranged on a line or curve (side-by-side structure) or merged via at least one semitransparent mirror on at least two levels to form a plane. A possible embodiment with at least three levels can be found in patent DE 10 2005 042 413 B4. This has three camera levels and two semi-transparent mirrors. This would allow all three cameras to be driven on a zero-stereo basis, resulting in calibration advantages and freedom of design for small stereo bases.
Die Wahl des Grundabstandes kann manuelle über entsprechende Benutzerschnittstellen oder automatisch (mit Hilfe von Bildanalyse oder Entfernungsmessung) erfolgen. Dabei können zur Berechnung Daten aus verwendeten Komponenten ausgelesen, abgespeichert und wenn notwendig sofort wieder aufgerufen werden (z.B. Objektivparameter, wie die aktuelle Brennweite). Ebenso wie bei der Wahl oder Berechnung des Grundabstandes kann auch die Kalibrierung der Kameras manuell oder motorisch gesteuert erfolgen. Im Falle der Kalibrierung kann, wie in Figur 3 gezeigt, die erste Kamera (Kamera 1) auf die mittlere Kamera (Kamera 3) - hier bei Stereobasis 1 null - und dann die letzte Kamera (Kamera 2) auf wiederum die mittlere Kamera (Kamera 3) - dann ebenfalls mit Stereobasis 2 null) angeglichen werden. Dadurch wird gewährleistet, dass alle drei Kameras die gleiche Kalibrierung (in diesem Fall sollen alle drei optischen Achsen parallel verlaufen) aufweisen. Die synchrone Verstellung der Kameras im bestimmten Faktor kann im mechanischen Falle über Spindeln mit unterschiedlicher Steigung bzw. über ein Getriebe, mit dem The selection of the basic distance can be made manually via corresponding user interfaces or automatically (with the help of image analysis or distance measurement). In the process, data from used components can be read out for storage, saved and, if necessary, recalled immediately (eg lens parameters, such as the current focal length). As with the choice or calculation of the basic distance, the calibration of the cameras can also be done manually or by motor control. In the case of calibration, as shown in FIG. 3, the first camera (camera 1) can be switched to the middle one Camera (camera 3) - here at stereo base 1 zero - and then the last camera (camera 2) in turn the middle camera (camera 3) - then also with stereo base 2 zero) are aligned. This ensures that all three cameras have the same calibration (in this case, all three optical axes are parallel). The synchronous adjustment of the camera in a certain factor can in the mechanical case on spindles with different pitch or via a transmission, with the
unterschiedliche Faktoren erzeugt werden können, bewerkstelligt werden. different factors can be created, accomplished.
Um die Aufnahmevorrichtung, mit mindestens drei Kameras bestückt, immer in der Balance zu halten, sieht die Erfindung einen Gewichtsausgleich in der Art vor, dass mindestens zwei Kameras auf Führungen in die jeweils entgegengesetzte Richtung aus dem Schwerpunkt der Apparatur heraus verschoben werden können. Die synchrone Bewegung zu beiden Seiten kann durch eine mechanische Kopplung (z.B. einen Riementrieb mit oder ohne Übersetzung und mit oder ohne otorenantrieb) erfolgen oder durch mindestens zwei synchronisierte Motoren, die die Schlitten beispielsweise über Spindeln gleichzeitig zur jeweils In order to keep the recording device, equipped with at least three cameras, always in balance, the invention provides a weight balance in the way that at least two cameras can be moved to guides in the opposite direction from the focus of the apparatus out. The synchronous movement on either side may be by a mechanical coupling (e.g., a belt drive with or without translation and with or without a motor drive), or by at least two synchronized motors simultaneously moving the carriages, for example via spindles
entgegengesetzten Seite bewegen. Um den Schwerpunkt je nach Anbauten erneut austarieren zu können, ist bei mechanischer Kopplung eine Art Kupplung vorhanden, mit denen nur mind. eine Kamera verschoben werden kann wobei mind. eine andere Kamera unbewegt bleibt, bis das System ausbalanciert ist. Danach wird die Kopplung wieder hergestellt. Dies kann auch elektronisch in Falle einer Kopplung mit Riementrieb und ebenso im Falle einer Mehrmotorenansteuerung durch eine intelligente Ansteuerung der Motoren erfolgen. Move opposite side. In order to be able to balance the center of gravity again, depending on the attachments, there is a kind of coupling with mechanical coupling, with which only at least one camera can be moved with at least one other camera remaining stationary until the system is balanced. Thereafter, the coupling is restored. This can also be done electronically in the case of a coupling with belt drive and also in the case of multi-motor control by an intelligent control of the motors.
Die Vorrichtung kann eine Verstellmöglichkeit zum Einstellen der Kameraentfernung vom halbdurchlässigen Spiegel vorsehen. Dabei ist mindestens eine Kamera inklusive eventueller Versteilvorrichtungen zur Kalibrierung auf einem Schlitten montiert (entweder mit Hilfe einer Führung, z.B. kugelgelagert, oder als verschiebbare formschlüssige Verbindung, z.B. Schwalbenschwanz), der in Richtung des Spiegels in der Entfernung eingestellt und ggf. in einer Position geklemmt oder gebremst werden kann. Diese Funktion der variablen The device may provide an adjustment for adjusting the distance of the camera from the semitransparent mirror. At least one camera including any Versteilvorrichtungen for calibration is mounted on a carriage (either with the help of a guide, eg ball bearings, or as a sliding positive connection, eg dovetail), which is set in the direction of the mirror in the distance and possibly clamped in one position or can be braked. This function of the variable
Abstandsänderung der Kameraeinheit von dem halbdurchlässigen Spiegel ist nötig, um Objektive mit unterschiedlicher Baulänge montieren zu können. Die Einstellung der Changing the distance of the camera unit from the semitransparent mirror is necessary in order to mount lenses with different length. The setting of the
Entfernung kann manuell oder über Motoren angesteuert erfolgen. Removal can be done manually or via motors.
Zur Einstellung der Grundeinstellung (Grundstereobasis und/oder weiterer Stereobasen) und der weiteren Kameras, aber auch zur Kalibrierung der Kameras um einen horizontalen und/oder vertikalen und/oder diagonalen Winkel und/oder um die Höhe und/oder die optische Achse, können nicht nur eine manuelle sondern auch eine motorische Steuerung eingesetzt werden. Die Ansteuerung der Motoren kann über eine Rechnereinheit erfolgen, die den Abstand durch im Vorfeld abgespeicherte Werte oder live zur Laufzeit die For setting the basic setting (basic stereo base and / or other stereo bases) and the other cameras, but also for calibrating the cameras by one horizontal and / or vertical and / or diagonal angles and / or about the height and / or the optical axis, not only a manual but also a motor control can be used. The control of the motors can be done by a computer unit, the distance by stored in advance or live at runtime the
Kalibrierung der Objektive durch eine Analyse des bzw. zweier oder mehrerer Videobildes/- bilder sicherstellt (mit einer Korrektur von Höhenfehlern, Drehfehlern, Neigungsfehlern, Spiegelabstand usw.). Für einen Objektivwechsel oder zum Reinigen der Frontlinse kann der auf der Führung gelagerte Kameraschlitten aus dem mit der Spindel oder Motor Calibration of the lenses by an analysis of the or two or more video image / images ensures (with a correction of height errors, rotation errors, tilt errors, mirror distance, etc.). For a lens change or to clean the front lens, the mounted on the guide camera slide from the with the spindle or motor
verbundenen Einheit ausgeklinkt/entkoppelt werden und auf der Führung sehr schnell manuell in die Richtung entgegengesetzt zum Spiegel (bei einem Spiegelaufbau - bei einem Side-by-Side-Aufbau ist lediglich die Justiermöglichkeit sinnvoll) verschoben werden und ggf. dort in einer Endposition erneut verkoppelt werden, so dass er arretiert ist. Die Arretierung kann auch, ggf. zusätzlich, durch Bremsen am Kameraschlitten gegenüber der Führung oder Gesamtvorrichtung erfolgen. Diese Vorrichtung erleichtert den Objektivwechsel, da die kalibrierte Endposition nach dem Objektivwechsel wieder exakt angefahren werden kann und meist keine Neukalibrierung in der Entfernung notwendig ist. Das Finden der richtigen Entfernung vom Spiegel kann durch einen Zähler erleichtert werden. Bei einem connected unit disconnected / decoupled and on the guide very quickly manually in the direction opposite to the mirror (in a mirror construction - in a side-by-side construction, only the adjustment option is useful) and possibly coupled there again in an end position so that he is arrested. The locking can also, possibly in addition, be done by braking the camera slide relative to the guide or overall device. This device facilitates the objective change since the calibrated end position can be approached again exactly after the objective change and usually no recalibration in the distance is necessary. Finding the right distance from the mirror can be facilitated by a counter. At a
motorisierten Zurückfahren der Kameraschlitten kann die jeweils kalibrierte Position in einer Rechnereinheit abgespeichert werden, die Schlitten auf Knopfdruck vom Spiegel wegbewegt werden und nach erfolgtem Objektivwechsel oder Reinigung der Frontlinse wieder angefahren werden. Insbesondere bei der/den Kamera(s), die entgegen der Schwerkraft verstellt werden müssen, kann eine Gegenfederung, die an das Kameragewicht und die Aufbauten angepasst werden kann, ein Bewegen der Kamera(s) inklusive Schlitten entgegen der Schwerkraft erleichtern. motorized retraction of the camera slide the respective calibrated position can be stored in a computer unit, the carriage are moved away from the mirror at the touch of a button and be approached after the lens has been changed or cleaned the front lens. In particular, in the case of the camera (s), which must be adjusted against gravity, a counter-spring, which can be adapted to the camera weight and the structures, facilitate moving the camera (s) including sled against gravity.
Bei sämtlichen Motoren kann die Ansteuerung entweder manuell dezentral an der For all motors, the control can be either manually decentralized at the
Vorrichtung durch den Nutzer erfolgen, oder dezentral per Kabel oder Funkansteuerung. Dabei kann auch eine kleine mobile Steuereinheit zum Einsatz kommen, wie z.B. ein über W- Lan oder Bluetooth angebundenes Steuergerät (z.B. Subnotebook), das mit einer Device by the user, or decentralized by cable or radio control. In this case, a small mobile control unit can be used, such. a W-Lan or Bluetooth-connected controller (e.g., subnotebook) connected to a
angepassten Software und einer Nutzeroberfläche mindestens einen Motor steuern kann. Dort können ebenso Daten zur Ansteuerung mind. eines Motors hinterlegt sein. Ebenso ist eine Steuerung manuell über Kabel, Funk oder andere Übertragungswege von einem zentralen Ort aus möglich (z.B. Kontrollraum mit entsprechenden Bildüberwachungsgeräten, z.B. für die plastische Aufnahme geeigneten, Monitoren). Sind mehrere Aufnahmevorrichtungen im Einsatz (z.B. bei einem Mehrkamerabetrieb), so kann ein Operator entweder jede Aufnahmevorrichtung mit einem jeweils eigenen Steuergerät bzw. eigenen Bedienelementen ansteuern oder zwischen den Aufnahmevorrichtungen bzw. Motoren innerhalb einer Aufnahmevorrichtung umschalten und mit immer nur mind. einem customized software and a user interface can control at least one engine. There may also be stored data for controlling at least one motor. Similarly, a control manually via cable, radio or other transmission paths from a central location is possible (eg control room with corresponding image monitoring devices, eg suitable for plastic recording, monitors). If several recording devices in use (eg in a multi-camera operation), an operator can either control each recording device with its own control unit or its own controls or switch between the recording devices or motors within a recording device and with only ever mind
Bedienelement steuern. Die Steuerung der Motoren kann ebenso automatisch über eine Rechnereinheit bzw. Steuereinheit (dezentral an der Aufnahmevorrichtung oder zentral, ggf. auch für mehrere Aufnahmevorrichtungen gleichzeitig) erfolgen. Dabei kann die Control control. The control of the motors can also be done automatically via a computer unit or control unit (decentralized to the receiving device or centrally, possibly also for several recording devices simultaneously). It can the
Steuereinheit die Motoren auf einem berechnenden Algorithmus aufbauend steuern (z.B. die Stereobasis/Stereobasen oder die Konvergenzstellung/-en der Kamera/-s). Die dazu notwendigen Werte sind entweder in der Steuereinheit hinterlegt (z.B. durch einen vorausgegangenen Kalibrierungs- oder Einstellungsvorgang), werden durch den Nutzer eingegeben oder zur Laufzeit aus dem verwendeten Equipment (z.B. Auslesen der Objektive - z.B. Fokus und Brennweite) oder durch zusätzliches Equipment (Abstandsmessung durch Laser, Ultraschall, durch Triangulation, Hilfskameras oder aufgrund einer Analyse eines oder mehrerer live aufgenommener Bildinhalte) gewonnen. Alternativ dazu können Control unit controlling the motors based on a calculating algorithm (e.g., the stereo base / stereo bases or the convergence position / s of the camera / s). The necessary values are either stored in the control unit (eg by a previous calibration or adjustment process), are entered by the user or at runtime from the equipment used (eg reading the lenses - eg focus and focal length) or by additional equipment (distance measurement obtained by laser, ultrasound, by triangulation, auxiliary cameras or by analysis of one or more live recorded image content). Alternatively, you can
Kalibrierungswerte für die Kalibrierungsmotoren oder Einstellungswerte für die Motoren, die die plastische Wirkung des Bildes verändern, auch durch bildanalysierende Algorithmen und ggf. zuvor durch den Nutzer eingestellte Grenzen gewonnen und sogleich für die Steuerung der Motoren genutzt werden. Hierzu können Bildkorrespondenzen zur Feststellung von Kalibrierungsfehlern (Höhenfehler, Drehfehler, Neigefehler, usw.) oder anderen Calibration values for the calibration motors or setting values for the motors, which change the plastic effect of the image, also obtained by image-analyzing algorithms and, if necessary, previously set by the user limits and are used immediately for the control of the motors. For this purpose, image correspondences for the detection of calibration errors (height error, rotation error, tilt error, etc.) or others
Einstellparametern {Stereobasis) herangezogen werden. Alternativ kann der Nutzer auch selbst Bildteile oder Korrespondenzpunkte (z.B. die Fern-, Scheinfenster- oder Nahpunkte) in mindestens einem der von den Kameras erzeugten Bilder manuell über eine Setting parameters {stereo base) are used. Alternatively, the user may also manually image parts or correspondence points (e.g., the far, fake, or near points) in at least one of the images generated by the cameras via a
Nutzerschnittstelle markieren, die dann zur Kalibrierung oder für die Einstellung der plastischen Parameter genutzt werden können. Zur erleichterten Feststellung von Highlight the user interface, which can then be used for calibration or for setting the plastic parameters. To facilitate identification of
Bildkorrespondenzen können auch Hilfsvorrichtungen, z.B. mit gut im Bildsignal erkennbaren Mustern oder Markern, eingebracht werden, die dem korrespondenzsuchenden Algorithmus die Suche erleichtern oder von Entfernungsmess-Vorrichtungen leichter erkannt werden. Dabei kann der Nutzer über eine Nutzerschnittstelle jederzeit Eingriff in die Steuerung der Motoren haben, und ggf. nutzerspezifische Grenzen oder eine ganze oder teilweise manuelle Steuerung vornehmen. Die Parameter, Hinweise zur Güte der Kalibrierung, die spätere Wirkung auf den Betrachter des plastischen Filmes oder auch die Grenzen der plastischen Betrachtung oder sonstige nützliche Informationen oder Vorschläge können dem Nutzer auf einem Display oder einer anderweitigen Nutzerschnittstelle mitgeteilt werden. In allen Fällen können auch sämtliche Parameter (z.B. Stereobasis, Korrekturparameter, Brennweite usw.) als Metadaten für eine spätere Kontrolle oder eine spätere Kombination des realen Image correspondences can also auxiliary devices, for example, with well recognizable in the image signal patterns or markers are introduced, which facilitate the search of the correspondenz searching algorithm or are more easily detected by distance measuring devices. In this case, the user can at any time have intervention in the control of the motors via a user interface, and possibly make user-specific limits or an entire or partial manual control. The parameters, notes on the quality of the calibration, the later Effect on the viewer of the plastic film or the limits of the plastic viewing or other useful information or suggestions can be communicated to the user on a display or other user interface. In all cases, all parameters (eg stereo base, correction parameters, focal length, etc.) can also be used as metadata for a later check or a later combination of the real one
Bildinhaltes mit z.B. computergenerierten Elementen (sogen. CGI-Compositing) z.B. mit dem aktuellen Timecode, einer anderen von einem Gerät zur Verfügung gestellten Information oder Bildinhaltes oder einer anderen durch den Nutzer eingegebenen Information separat abgespeichert oder mit dem Videobild zusammen hinterlegt werden. Für die Kombination von Realaufnahmen mit Miniaturaufnahmen (z.B. 1:5) können automatisch Umrechnungen der aufgezeichneten Metadaten in den Miniatur-Maßstab erfolgen und entsprechend auf die Einstellung der Aufnahmevorrichtung nun für den Miniatur-Maßstab angewendet werden. Ebenfalls können sämtliche Grenzen oder Einstellungen (z.B. das Scheinfenster, der Nahoder Fernpunkt, der vom Objektiv sichtbare Aufnahmekegel) an einer Nutzerschnittstelle oder im Set angezeigt werden. Dies bietet eine Möglichkeit der Visualisierung der Image content with e.g. computer-generated elements (so-called CGI compositing) e.g. stored separately with the current time code, another provided by a device information or image content or other information entered by the user or stored together with the video image. For the combination of real shots with miniature shots (e.g., 1: 5), conversions of the recorded metadata to the miniature scale can be made automatically, and then applied to the setting of the capture device for the miniature scale. Also, all boundaries or settings (e.g., the bill window, near or far, lens-visible capture cone) may be displayed on a user interface or set. This provides a way of visualizing the
Einstellparameter und Grenzen für Operator und/oder für die an der Aufnahme beteiligten Personen/Darsteller im Objektraum (Aufnahmeset). Dies kann beispielsweise eine Projektion der darstellbaren Grenzen bzw. des Scheinfensters in den Objektraum oder eine Setting parameters and limits for operator and / or for the persons involved in the recording / actor in object space (recording set). This can be, for example, a projection of the representable boundaries or the apparent window into the object space or a
Visualisierung an einem Monitor/Head-Mounted-Display (HMD) sein. Dies kann z.B. durch eine Projektion in das Set geschehen (z.B. Laser, der am Stativ angebracht ist, automatisch seine Höhe berechnet und aufgrund geometrischer Berechnungen den Winkel eines breitgefächerten Laserpointers je nach Entfernung ändert. Dies kann auch so geschehen, dass es von der Aufnahmekamera nicht sichtbar ist. Ein Ausführungsbeispiel wäre eine Projektion in das Aufnahmeset, bei dem "verbotene" Bildbereiche gekennzeichnet (z.B. farbig markiert) werden - diese Kennzeichnung lässt sich für die echte Aufnahme ausblenden bzw. in für den Menschen sichtbaren aber für die Kamera durch Sperrfilter unsichtbaren Wellenlängenbereichen darstellen. Eine Alternative dazu wäre ein mit den Kameras über beispielsweise Genlock synchronisiertes Projektionssystem (z.B. in Zeitmultiplex), das die Aufnahmepausen (z.B. Austastlücke zwischen zwei Bildern) nutzt, um in genau diesem Moment bestimmte Bereiche in den Aufnahmeraum zu projizieren und rechtzeitig zur erneuten Bildaufnahme der Kameras wieder auszuschalten. Damit würden die markierten und projizierten Bereiche bei der integrale Wahrnehmung des Menschen eingeblendet erscheinen, wohingegen diese bei der plastischen Bildaufnahme für die Kameras nicht sichtbar sind. Alternativ können diese Bereiche auf einer Monitor- oder einer HMD- Visuaiisierung dargestellt werden. Visualization on a monitor / head-mounted display (HMD). For example, this can be done by projecting into the set (for example, a laser attached to the tripod that automatically calculates its height and, due to geometrical calculations, changes the angle of a wide-ranging laser pointer depending on the distance.) This can not be done by the recording camera An embodiment would be a projection into the recording set, in which "forbidden" image areas are marked (eg marked in color) - this marking can be hidden for real recording or in human-visible but invisible to the camera by blocking filter wavelength ranges An alternative to this would be a projection system (eg in time multiplex) synchronized with the cameras via, for example, Genlock, which uses the recording pauses (eg blanking interval between two images) to project certain areas into the recording room at precisely this moment and in time for the new image acquisition the cameo turn off ras again. This would make the marked and projected areas appear in integral human perception appear, whereas these are not visible to the cameras in the plastic image recording. Alternatively, these areas may be displayed on a monitor or HMD visualization.
Die genannte Erfindung hat also zum Vorteil, dass man einen Film nicht zweimal mit unterschiedlichen Stereobasis-Einstellungen drehen braucht. Dies wäre weder finanziell noch gestalterisch sinnvoll. Gegenüber zwei nebeneinander aufgestellten The above invention thus has the advantage that you do not need to rotate a movie twice with different stereo base settings. This would make neither financial nor design sense. Opposite two juxtaposed
Aufnahmevorrichtungen hat dieses Vorgehen weiterhin den Vorteil, dass keine Unterschiede in den Bildausschnitten bzw. Blickwinkeln auftreten; die Schauspieler wissen hier also genau, in welche Kamera sie spielen sollten. Recording devices this approach has the further advantage that no differences in the image sections or angles occur; So the actors know exactly which camera to play in.
Die vorliegende Erfindung trägt dazu bei, dass dreidimensionales Bildmaterial (damit ist sowohl Fotografie als auch Video oder Film gemeint) auf den unterschiedlichsten The present invention contributes to three-dimensional imagery (meaning both photography and video or film) in a variety of ways
Darstellungsgrößen beeindruckend und, ohne Unwohlsein zu verursachen, in voller Presentation sizes impressive and, without causing discomfort, in full
Tiefenpracht wahrgenommen werden kann. Deep splendor can be perceived.
Claims
Priority Applications (1)
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