專利名稱：合成制片電視和電影攝影系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝影技術(shù)領(lǐng)域，更確切地說(shuō)，是一種用縮小的虛象實(shí)現(xiàn)的，無(wú)遮幅合成制片，電視和電影攝影系統(tǒng)及方法。
合成制片攝影，就是把兩個(gè)或更多分離的景物或畫面融合到一起，比如一位演員與一幕投影布景，形成一個(gè)合成的攝影畫面。合成攝影技術(shù)一般有兩種，即是前投影和雙投影法。
在前投影技術(shù)中，演員于午臺(tái)上表演，布景投影到午臺(tái)后面的屏幕上，角分光鏡使攝影機(jī)能沿著放映布景的光軸方向，對(duì)準(zhǔn)被放映的畫面。
在雙投影技術(shù)中，要用兩個(gè)屏幕一個(gè)通常放在攝影機(jī)的前方，另一個(gè)放在與第一個(gè)屏幕成直角的方向上。演員表演的午臺(tái)，可以位于一個(gè)或兩個(gè)屏幕之前。一個(gè)分光鏡用來(lái)把同一幅畫面，投影到兩個(gè)屏幕上，而且還使攝影機(jī)能夠同時(shí)取景到兩個(gè)屏幕上的畫面。遮片和逆遮片可放在每個(gè)屏幕和午臺(tái)的前面，以遮擋去屏幕和午臺(tái)上的某些部分，使攝影機(jī)拍攝不到。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)演員在投影到屏幕上的景物之中活動(dòng)，給人以縱深的感覺。
雙向投影的問(wèn)題是，若想獲得滿意的效果，就需要兩個(gè)分離的，實(shí)物大小的屏幕和午臺(tái)，以及很大的遮片和逆遮片。而這樣大的遮片，加工制做既昂貴又費(fèi)時(shí)，笨重且操作不便。如果采用它們拍片，道具還必須用大的、并與原物尺寸一樣的才行。
幾種現(xiàn)有技術(shù)，曾力圖克服上述傳統(tǒng)雙投影系統(tǒng)的缺點(diǎn)。其中之一是將一個(gè)物鏡，置于攝影機(jī)與側(cè)屏幕之間，以便能使用小得多的側(cè)屏幕，并使用較小的逆遮片和道具。但是前屏幕處仍需要一個(gè)大的玻璃遮片。另一種已知技術(shù)是，僅把演員在其中實(shí)際出現(xiàn)的那部分景物，投影到一個(gè)小的前屏幕上，同時(shí)把整個(gè)布景投影到側(cè)屏幕上，這個(gè)側(cè)屏幕的尺寸，也是通過(guò)前述的物鏡而縮小的。但是這種技術(shù)只適用于當(dāng)演員出現(xiàn)在投影景物的局部區(qū)域的時(shí)候。
此后，美國(guó)專利4，527，872公開了一個(gè)系統(tǒng)，在其中，攝影機(jī)不是聚焦在前屏幕上，而是調(diào)焦到一個(gè)在空中平面內(nèi)形成的前屏幕縮小、清晰的空中像上，該平面在兩個(gè)聚光透鏡之間，而兩個(gè)透鏡位于攝影機(jī)和前屏幕之間的光路中。得到的較小空中像和較短調(diào)焦距離，使那種比傳統(tǒng)雙投影或前投影系統(tǒng)所用的，更小的遮片，道具和模型(貼近空中像)，能夠?qū)嶋H使用了。側(cè)屏幕也可以形成一個(gè)空中像。然而，這個(gè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是需要一個(gè)復(fù)雜的透鏡系統(tǒng)，以獲得一個(gè)縮小的、清晰的空中像;并且這個(gè)空中像易受雜散光的干擾;此外，調(diào)焦范圍被限制在兩個(gè)為形成縮小、清晰空中像，而設(shè)置的聚光透鏡之間。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限性，它不是利用正聚光透鏡形成布景的，一個(gè)縮小的，清晰的像，而是通過(guò)由負(fù)透鏡或反光鏡形成縮小的虛像，并對(duì)其攝影而實(shí)現(xiàn)合成的。形成的虛像是由負(fù)透鏡或反光鏡所成物體縮小的像，是精確的、三維的像。攝影機(jī)調(diào)焦到這些虛像上，虛像應(yīng)位于攝影機(jī)鏡頭允許的調(diào)焦范圍之內(nèi)，也就是要靠近攝影機(jī)。通過(guò)使用分光鏡或反光鏡，只要把小遮片、道具、模型和諸如照片和幻燈片，這樣的圖象放在攝影機(jī)的距離，近似等于攝影機(jī)到虛像距離處，就能很容易地使它們與虛像重合?；蛟谀承┣闆r下，把它們放在透鏡或反光鏡的鏡面上。遮片不一定是必需有的?？梢酝ㄟ^(guò)改變道具與虛像的明暗對(duì)比，使道具好象是處在虛像的前面和后面。拍攝虛像將獲得比拍攝布景原物，或清晰實(shí)像、更為逼真的縱深感。另一個(gè)效果是，攝影機(jī)移向虛像時(shí)，可不出現(xiàn)通常有的透視縮小現(xiàn)象。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，虛像是被形成在一個(gè)小盒內(nèi)(大約5立方英尺)。該盒裝有分光鏡、照明裝置和為固定道具、圖片和模型而安置的支架。實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)盒內(nèi)特殊效果的，小型攝影棚。本發(fā)明使制做合成畫面，和產(chǎn)生的特殊效果，比現(xiàn)有技術(shù)的合成制片電影技術(shù)，更為經(jīng)濟(jì)、更為逼真、更快和更簡(jiǎn)便。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1是一幅原理圖，表示現(xiàn)有技術(shù)中，用正透鏡形成的一個(gè)實(shí)像。
圖2也是一幅原理圖，表示現(xiàn)有技術(shù)中，用負(fù)透鏡形成的一個(gè)虛像。
圖3是本發(fā)明最簡(jiǎn)單的實(shí)施例的示意圖。
圖4是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖5是本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖6是本發(fā)明最佳實(shí)施例的示示意圖。
圖7是由圖5實(shí)施例演變的一個(gè)實(shí)施例。
圖8是本發(fā)明用兩個(gè)凹面反光鏡成虛像的簡(jiǎn)單實(shí)施例。
在此公開的是一種改進(jìn)的合成制片，電視、電影以及靜物攝影系統(tǒng)和方法。在以下敘述中，為了解釋和說(shuō)明起見，許多詳細(xì)的描述被放在了前面，比如某些特殊的材料、布置和比例，以便更透徹地理解本發(fā)明。當(dāng)然還將出現(xiàn)一些公知的技術(shù)，但是沒有它們發(fā)明可照樣實(shí)施。另外，一些公知的組件，如透鏡、屏幕、投影物、遮片、分光鏡和攝影機(jī)就不再贅述了，以使發(fā)明更為清楚。
首先參見圖1，此圖表示了現(xiàn)有技術(shù)縮小圖像合成制片系統(tǒng)中，使用正透鏡成清晰實(shí)像的情況。正透鏡20把來(lái)自其前方某處的物體22的，光線會(huì)聚在正透鏡20的后面，形成一個(gè)清晰、倒立實(shí)像24。像24是可以真實(shí)看到的，它確定地位于它出現(xiàn)的地方。也就是說(shuō)如果有一個(gè)膠片或一張屏幕放在像的位置上，像將出現(xiàn)在膠片或屏幕上。但是，如果沒有這一屏幕或其它觀測(cè)裝置。這個(gè)實(shí)像是見不到的，并且不能被拍攝到。
圖2表示本發(fā)明用負(fù)透鏡成虛像的情況。負(fù)透鏡30可以是所示的雙凹透鏡，也可以是平凹、凹凸或任意其它發(fā)散透鏡。與用正透鏡在其后會(huì)聚光線成清晰實(shí)像不同，負(fù)透鏡30使來(lái)自物體32的入射光線發(fā)散，產(chǎn)生一種好像光線是來(lái)自負(fù)透鏡近前的物體似的，此物體在圖中表示為34。物體34是一個(gè)虛像、因?yàn)楣饩€僅僅是好象發(fā)自那個(gè)地方。這里沒有在虛像所在位置或其它位置上形成的實(shí)像。
但是，從這個(gè)透鏡的后面(即遠(yuǎn)離虛像的一方)，虛像看上去表現(xiàn)為原物的一個(gè)縮小的三維模型。應(yīng)該注意到，與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)像不一樣，這個(gè)虛像是正立的，不是倒立的。
圖3表示了本發(fā)明所用虛像攝影的基本原理。負(fù)透鏡40是用來(lái)形成物體42的虛像44的。攝影機(jī)46，不是調(diào)焦到無(wú)限遠(yuǎn)，去拍攝遠(yuǎn)處的物體42，而是調(diào)焦到距離為d1的地方，d1是從攝影機(jī)鏡頭43到虛像44的距離。距離d1主要取決于負(fù)透鏡40的焦距，和負(fù)透鏡40到攝影機(jī)鏡頭43的距離d2。攝影機(jī)鏡頭43可以采用任意的傳統(tǒng)鏡頭，如能調(diào)焦到d1處的特寫、普通、廣角、遠(yuǎn)攝或變焦鏡頭。選取一種攝影機(jī)鏡頭43與負(fù)透鏡40相配合，使d2的值確定，用圖3虛線表示的外罩能永久地把負(fù)透鏡40，接在攝影機(jī)鏡頭43上，形成一個(gè)緊湊的虛像攝影鏡頭系統(tǒng)。這一鏡頭系統(tǒng)的較佳實(shí)施例是，攝影機(jī)鏡頭43為屈光度等于4的正透鏡，負(fù)透鏡40的屈光度為5。此鏡頭系統(tǒng)可包括一個(gè)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，來(lái)改變鏡頭43與負(fù)透鏡40間的距離，或改變鏡頭43與攝影膠片、或其它的攝影圖象記錄介質(zhì)的距離(如，電視攝像機(jī)的電耦合器件，通過(guò)攝影機(jī)鏡頭43把虛像聚焦到記錄介質(zhì)上。人們已知，當(dāng)用一個(gè)普通攝影機(jī)拍攝一個(gè)物體或一組物體的虛像，而非直接拍攝物體或物體組本身時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象縱深感改善了，景深加大了、深度畸變減至最小。當(dāng)使用變焦鏡頭拍攝那些到攝影機(jī)距離不相同的虛像時(shí)，變焦著的鏡頭，將使物體看起來(lái)，好象正在朝向攝影機(jī)移過(guò)來(lái)，且畫面中沒有通常情況下，使用變焦鏡頭時(shí)出現(xiàn)的畸變。可以確信，這些現(xiàn)象是負(fù)透鏡40、把遠(yuǎn)處物體虛像拉入一個(gè)接近攝影機(jī)的、相對(duì)小的范圍內(nèi)所造成的。因而除了大小之外，物體虛像的間隔，比原物體之間的間隔大大縮小了。用電視攝影機(jī)與虛像攝影透鏡系統(tǒng)結(jié)合拍攝的電視畫面，能接近以往較高質(zhì)量的膠片電影。
圖4表示了本發(fā)明一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)施例，它能用于生產(chǎn)無(wú)遮片的，合成制片電視、電影或靜物攝影的畫面。這個(gè)畫面把活動(dòng)的演員、模型、繪圖和圖片融合為一體。在此實(shí)施例中，負(fù)透鏡60用來(lái)把午臺(tái)62成一個(gè)縮小的虛像70，在此，午臺(tái)上有演員也有實(shí)物大小的模型或道具。虛像70被分光鏡64，反射到攝影機(jī)68處。攝影機(jī)68調(diào)焦在距離為從攝影鏡頭69到分光鏡64中心的距離，再加上從分光鏡64中心到虛像70距離之和的地方，在圖4上標(biāo)示為d3和d4。攝影機(jī)68同時(shí)還將聚焦到午臺(tái)66處，它位于分光鏡之后，攝影機(jī)68與分光鏡64所在直線上d5處，d5等于d4。因此午臺(tái)62上的演員和副午臺(tái)66上的物體將同時(shí)聚好焦。應(yīng)注意，盡管圖4上沒有明確表示出(為清楚起見，沒有標(biāo)出尺寸)，分光鏡64與午臺(tái)62之間的距離d6，應(yīng)相當(dāng)于分光鏡64到副午臺(tái)66距離d5的十倍到二十倍。為了使副午臺(tái)上的道具的尺寸，看上去與在午臺(tái)62上表演的演員一致，道具的尺寸，只是演員的十分之一到二十分之一就行了。例如，副午臺(tái)66上一個(gè)6英寸高的汽水罐頭，從攝影機(jī)68處看來(lái)象是與午臺(tái)62上6英尺高的演員一樣高。
副午臺(tái)66上的道具，可簡(jiǎn)單地通過(guò)調(diào)整演員與道具照明的相對(duì)明暗，使它好象是位于午臺(tái)62上演員的前面或后面高亮度的物體好象在較低亮度物體的前面。除了道具和模型之外，圖片也可以放在副午臺(tái)上，如8″×10″的照片放在午臺(tái)66上，可為午臺(tái)62上的演員提供一個(gè)充滿整個(gè)幕布的背景。更大或更小的照片、圖片和圖案，或是它們的局部也可以用。簡(jiǎn)單地改變畫片上與演員的明暗對(duì)比，可以使演員看上去，好象是在副午臺(tái)66上畫片中的房屋剪影前漫步。另一方面，也能使演員似在畫中房屋的窗前或門旁處。
反光鏡或是其它反光表面，諸如分光鏡也能用來(lái)代替負(fù)透鏡形成虛像。球面的、拋物柱面的或是其它曲面的反光鏡或分光鏡都可采用。一個(gè)凹面的反光鏡或分光鏡，能使近物成一虛像，即物體位于到反光鏡或分光鏡的距離，小于一個(gè)焦距的位置。而凸面的反光鏡或分光鏡可使遠(yuǎn)物和近物均成虛像。負(fù)的反光鏡和透鏡可以與實(shí)物成虛像一樣、也使實(shí)像成一虛像。這樣的實(shí)像、可以由凹面鏡和正透鏡形成。
圖5表示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，它用一個(gè)凹的球面或拋物柱面分光鏡產(chǎn)生一個(gè)虛像。首先正透鏡80在凹面分光鏡86前，將物體成一個(gè)倒立的實(shí)像84。然后凹面分光鏡86把實(shí)像84的虛像88成在分光鏡86的后面。應(yīng)當(dāng)注意到，由于實(shí)像84是倒立的，使虛像88也是倒立的。攝影機(jī)94通過(guò)傾斜45°角的分光鏡92，聚焦到虛像88上。于是攝影機(jī)94的鏡頭89，將調(diào)焦到等于d7與d8之和的距離處。兩個(gè)距離分別是鏡頭89到傾斜分光鏡92和傾斜分光鏡92到虛像的距離。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，如此安排透鏡和分光鏡的結(jié)果是，四個(gè)區(qū)域或四個(gè)午臺(tái)同時(shí)被攝影機(jī)聚焦拍到正常大小的午臺(tái)82和三個(gè)副午臺(tái)90、96和98。
第一個(gè)副午臺(tái)90是與圖4的副午臺(tái)66相同的。它位于攝影機(jī)鏡頭89軸線上，等于鏡頭89到虛像88距離的位置。第2個(gè)副午臺(tái)96所在的位置，包括了虛像88近前的區(qū)域。物體放在副午臺(tái)96上，憑借著凹面分光鏡86，攝影機(jī)可看到它并對(duì)其調(diào)焦，凹面分光鏡86又使副午臺(tái)96上物體，發(fā)出一部分光不加改變地穿過(guò)去，就象那里沒有凹面分光鏡86存在一樣。第三個(gè)副午臺(tái)98所在的位置，包括了實(shí)像84及其附近區(qū)域。副午臺(tái)98上的物體，被凹面分光鏡86成在虛像88中。用控制副午臺(tái)上物體與午臺(tái)82上表演的演員的明暗對(duì)比，可使物體與演員按照任意設(shè)計(jì)好的程序，彼此好象是在前、在后或是在同一地方。
照片、畫片或是物體的剪影，也可以直接安放在凹面分光鏡86的表面上。午臺(tái)82上的演員，將好象是在所有畫中物體之后，這是因?yàn)楫嬈烟撓竦囊徊糠謴臄z影機(jī)鏡頭中遮去了。
圖7表示一個(gè)由圖5實(shí)施例演變的實(shí)施例，其中使用第二個(gè)凹面反光鏡81代替了正透鏡80。本實(shí)施例的虛像只用反光鏡和分光鏡獲得，而不需用透鏡與正透鏡80一樣，凹面反光鏡81把午臺(tái)82的倒立實(shí)像84，成在凹面分光鏡86的前面。象前述的實(shí)施例一樣，凹面分光鏡86隨之把實(shí)像84成一虛像88，攝影機(jī)94同時(shí)看到了午臺(tái)82、90、96和98。(由于實(shí)像84是由反光鏡81反射形成，不是由透鏡80折射而成，要注意各個(gè)午臺(tái)的位置與前述的實(shí)施例稍有不同)。
圖8表示一個(gè)較為簡(jiǎn)單的實(shí)施例，是用兩個(gè)凹面反射鏡，而不是用透鏡來(lái)形成虛像的。第一個(gè)凹面鏡152的定位，是要使午臺(tái)150的實(shí)像158成在離開光軸160的一個(gè)側(cè)邊，該光軸是從凹面鏡152中心到午臺(tái)150的。然后，第二個(gè)凹面鏡154把實(shí)像158的虛像162成在第二個(gè)凹面鏡154的后面。攝影機(jī)156放在第一個(gè)凹面鏡152的后方另一側(cè)邊、使攝影機(jī)與虛像相對(duì)、成一直線。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例表示在圖6中。在此實(shí)施例中，發(fā)明的主要組件，包括有系統(tǒng)透鏡102，凹面反光或分光鏡112及平面分光鏡118，都裝在一個(gè)盒子100中。盒100的尺寸相對(duì)來(lái)說(shuō)是小的，近似為3英尺長(zhǎng)×2英尺寬×2英尺高，這使它輕便，并能產(chǎn)生室內(nèi)和室外的特殊合成效果。
本實(shí)施例的虛像形成系統(tǒng)與圖5實(shí)施例是相似的，所不同的是凹面反光或分光鏡112，是在與系統(tǒng)透鏡102光軸大約成10°角的位置上，平面分光鏡118與攝影機(jī)122的光軸，所成之角是35°角而不是45°角。這些反光鏡或分光鏡的定位，使得平面分光鏡118，能放在系統(tǒng)透鏡102光軸的一側(cè)，提高了由系統(tǒng)透鏡102射到凹面分光鏡112的光通量。與圖5實(shí)施例相比，在圖5中則有一半光被分光鏡92反射掉了，而沒能到達(dá)凹面分光鏡86上。如果不設(shè)置副午臺(tái)120，平面分光鏡118可用一個(gè)平面反光鏡代替，從而可進(jìn)一步提高攝影機(jī)接收到的，來(lái)自虛像114的光能量。攝影機(jī)122是通過(guò)開口134，對(duì)盒100中的虛像調(diào)焦的。與前述實(shí)施例情況一樣，在主午臺(tái)104上的演員和在副午臺(tái)110、116和120的物體，可重疊在一起。
系統(tǒng)透鏡102可以是任意適宜大小的簡(jiǎn)單或組合透鏡，如一個(gè)直徑5英寸、焦距20英寸、屈光度為2的透鏡。凹面反光或分光鏡112是典型的大小。其近似為8″×10″或更大的矩形鏡，并且最好是焦距大約為39.37英寸的(屈光度為1)。平面分光鏡118最好位于距凹反光鏡，或凹分光鏡112約14英寸的地方，以使攝影機(jī)到虛像的距離約為24英寸，這些又都取決于所用攝影機(jī)的位置和攝影機(jī)鏡頭125的型號(hào)。攝影機(jī)鏡頭125，可以是各種型號(hào)的普通攝影機(jī)鏡頭，包括特寫、廣角、遠(yuǎn)攝、變焦、魚眼或其它有特殊效果的鏡頭，使用每一種鏡頭都能產(chǎn)生相應(yīng)的，一種不同攝影效果。
在盒100內(nèi)也可以安裝一些支架，以便在三個(gè)副午臺(tái)上裝上或放上各種道具、模型或圖片和為不同的午臺(tái)上獲得變化的照明條件，而設(shè)置的各種燈具。小的屏幕也可放在副午臺(tái)上，以便固定或活動(dòng)的投影畫面，能與午臺(tái)上的物體和演員重疊起來(lái)。
本發(fā)明還可做為傳統(tǒng)前投影和/或雙投影系統(tǒng)的一部分來(lái)使用。參見圖6，該系統(tǒng)可以通過(guò)裝入一個(gè)45°角的分光鏡126，用在前投影攝影系統(tǒng)中，此分光鏡126是放在系統(tǒng)透鏡102和午臺(tái)104之間的，屏幕106在午臺(tái)104的后面，一放映機(jī)放在與午臺(tái)104到系統(tǒng)透鏡102光路相垂直的方向，以使放映機(jī)放映的畫面，可投射到演員身后的屏幕106上，第二個(gè)屏幕128可直接放在放映機(jī)124的前方。在午臺(tái)104上表演的演員，可用遮片和逆遮片被融合到布景中去。這與通常的前投影和雙投影系統(tǒng)相同，并且還可以把放在午臺(tái)120、116和110上的模型、道具、固定活動(dòng)的畫面也疊加進(jìn)去。另一種情況是。平面分光鏡126還能采取使其能反射懸在上方的演員或物品的方向。一個(gè)從腳部被倒懸起來(lái)的演員，將通過(guò)使用這種分光鏡，產(chǎn)生飛出屏幕的效果。因?yàn)樽兘圭R頭可以使鏡頭，推近由凹面反光或分光鏡112所成的虛像，而不產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中的透視縮小現(xiàn)象，所以用變焦鏡頭直接地推近，可使演員看上去好似真的飛出了屏幕。
因而這個(gè)最佳實(shí)施例，能夠把六個(gè)不同午臺(tái)上的演員、模型、道具和畫面疊加到一起。
至此，一種新型的合成制片、電視、電影攝影系統(tǒng)和裝置已被公開。與現(xiàn)有技術(shù)所達(dá)到的指標(biāo)相比，本發(fā)明具有變型較多、質(zhì)量較高、成本較低的特殊效果。雖然這里詳述的只是一些特殊類型，但是有關(guān)材料、零件、布局和發(fā)明各個(gè)組件的各種變更，都應(yīng)被認(rèn)為是屬于本發(fā)明范圍之內(nèi)的。例如，通過(guò)在系統(tǒng)透鏡或在任一午臺(tái)前加各種濾光片，以產(chǎn)生特殊的燈光效果和遮擋效果，這里包括紫外光和紅外光。通過(guò)在與攝影機(jī)同一直線上的副午臺(tái)上使用蘭色背景，那么在演員所在的午臺(tái)后，不需要現(xiàn)有技術(shù)中要求的大屏幕，也有可能實(shí)現(xiàn)蘭色背景活動(dòng)遮片攝影。水霧或煙霧可用在最佳實(shí)施例的盒中，以模仿雨天和霧天。本發(fā)明也可用作光學(xué)印片機(jī)或用以配字幕。配合振蕩式快門的大系統(tǒng)透鏡，有可能產(chǎn)生出無(wú)需使用偏振眼鏡，或其它收看工具的三維立體電影。本發(fā)明的虛像原理，也可以加到其它光學(xué)系統(tǒng)中去，如傳統(tǒng)35毫米攝影機(jī)鏡頭，或望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡及其它光學(xué)系統(tǒng)鏡頭。正的和負(fù)的分光鏡，反光鏡和透鏡的各種組合，都能在此使用。還有其它各種變化，那只是一些在現(xiàn)有技術(shù)中顯而易見的情況。
權(quán)利要求
1.一種攝影系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)為獲得被攝物體虛像的虛象形成裝置和一個(gè)放置在能夠見到所述虛像位置的攝影裝置，所述攝影裝置被聚焦在所述虛像上。
2.按照權(quán)利要求1所述的攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的虛像形成裝置，被放在相對(duì)所述攝影裝置，有一個(gè)予先確定的固定距離的地方。
3.按照權(quán)利要求1所述的攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的虛像形成裝置，是由一個(gè)發(fā)散透鏡裝置所組成。
4.按照權(quán)利要求1所述的攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的虛像形成裝置，是由一個(gè)曲面反射裝置所組成。
5.按照權(quán)利要求1所述的攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的攝影裝置是由一種(呆照)照相機(jī)組成。
6.按照權(quán)利要求1所述的攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的攝影裝置，是由電影攝影機(jī)所組成。
7.按照權(quán)利要求1所述的攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的攝影裝置由電視攝影機(jī)所組成。
8.一種形成攝影圖像的方法，其特征在于，形成物體的虛像和拍攝所述的虛像。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的虛像由一個(gè)發(fā)散透鏡裝置形成。
10.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的虛像由一個(gè)曲面反射裝置形成。
11.一種合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于，-一個(gè)虛像形成裝置，以形成第一個(gè)物體的虛像，-一個(gè)攝影裝置，-第二物體，其像要與所述的第一物體的虛像重疊，-導(dǎo)引裝置把來(lái)自于虛像和第二物體的光線引導(dǎo)到所述的攝影裝置處，所述的導(dǎo)引裝置的位置，使從所述的攝影裝置到虛像的第一條光路的長(zhǎng)度近似等于從所述的攝影裝置到第二物體的第二條光路的長(zhǎng)度，從而形成一個(gè)所述的虛像與第二物體的合成圖象，以便用攝影裝置拍攝。
12.按照權(quán)利要求11所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的導(dǎo)引裝置，是由半透射，半反射的玻璃板構(gòu)成。
13.按照權(quán)利要求12所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的攝影裝置，面向所述的第二個(gè)物體，所述的導(dǎo)引裝置位于從攝影裝置到第二個(gè)物體的第一光軸方向，并且所述虛像位于從第一物體通過(guò)導(dǎo)引裝置中心的第二光軸方向，第二光軸垂直于第一光軸。
14.按照權(quán)利要求13所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的第一物體，由一個(gè)演員可在其中表演的舞臺(tái)組成。
15.按照權(quán)利要求14的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的第一物體，進(jìn)一步由可放映圖象的反射屏幕裝置組成。
16.按照權(quán)利要求11的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的第二物體，由可放置將與所述第一物體的虛像，相重疊的道具、模型、圖片、畫面和其它物體的午臺(tái)組成。
17.按照權(quán)利要求11的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的虛像形成裝置，由一個(gè)發(fā)散透鏡裝置組成。
18.按照權(quán)利要求11所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的虛像成像裝置，由一個(gè)聚焦透鏡裝置和一個(gè)曲面反射裝置組成，所述的聚焦裝置形成，與曲面反射裝置的第一面相鄰的第一物體的實(shí)像，所述的曲面反射裝置形成，與曲面反射裝的第二面相鄰的第一物體實(shí)像的虛像。
19.按照權(quán)利要求18所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的曲面反射裝置，由一個(gè)凹面鏡裝置組成。
20.按照權(quán)利要求18所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的曲面反射裝置，由一個(gè)半透射，半反射的凹面玻璃板組成。
21.按照權(quán)利要求20所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于更包括第一物體支撐裝置，以支撐其像與所述的虛像重疊的物體，所述第一物體支撐裝置位于由聚焦透鏡裝置形成的，第一物體實(shí)像相鄰的地方。
22.按照權(quán)利要求21所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于更包括第二物體支撐裝置，以支撐其像與虛像重疊的物體，所述的第二物體支撐裝置，位于由凹面玻璃板形成的虛像相鄰的地方。
23.按照權(quán)利要求22所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的玻璃板，有一個(gè)垂直其第一面中心的表面法向軸。
24.按照權(quán)利要求23所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的玻璃板表面法向軸，而向第一物體。
25.按照權(quán)利要求23所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的玻璃板表面法向軸，與從所述的第一物體到所述的玻璃板中心的光軸之間的夾角，在0°到90°之間。
26.按照權(quán)利要求25所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于其中所述的夾角，大約有10°。
27.按照權(quán)利要求26所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的導(dǎo)引裝置位于第一光軸方向，而不是位于第二光軸方向。
28.按照權(quán)利要求27所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的虛像形成裝置，導(dǎo)引裝置、第二物體、第一物體支撐裝置及第二物體支撐裝置都固定在一個(gè)盒子里，所述的盒子具有一個(gè)面向第一物體敝開的第一窗口和一個(gè)面向攝影機(jī)敝開的第二窗口。
29.按照權(quán)利要求15所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于更包括一個(gè)投影裝置和第二個(gè)半透射、半反射的導(dǎo)引裝置，投影裝置位于與第二光軸相鄰的地方，而導(dǎo)引裝置在第二光軸方向，因而投影裝置將圖像沿第二光軸投影到所述反射屏幕裝置上。
30.按照權(quán)利要求26的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于更包括一個(gè)面對(duì)投影裝置的第二反射屏幕，從而虛像形成裝置，形成第二反射屏幕的虛像與第一物體的虛像重疊。
31.按照權(quán)利要求28所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于更包括位于第二個(gè)光軸上的，一個(gè)第二個(gè)半透射、半反射導(dǎo)引裝置，第二個(gè)導(dǎo)引裝置的方位的方向是使，位于與第二光軸垂直線上的第三物體上的光線，可沿著第二光軸被引導(dǎo)到虛像形成裝置。
32.按照權(quán)利要求11所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的攝影裝置，包括一個(gè)電影攝影機(jī)。
33.按照權(quán)利要求11所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的攝影裝置，包括一個(gè)電視攝影機(jī)。
34.一種形成合成圖片的方法，所述的方法其特征在于-形成一個(gè)第一物體的虛像，-安放攝影機(jī)，以使所述攝影機(jī)能夠?qū)μ撓袢【埃?使所述的攝影機(jī)聚焦在所述的虛像上，-放置第二物體，以使所述的攝影機(jī)可看到所述的第二物體，從而使所述的第二物體和所述的虛像，同時(shí)處在焦點(diǎn)上，就此形成所述虛像與所述第二物體的一個(gè)合成圖像。
35.一種攝影機(jī)的鏡頭系統(tǒng)，其特征在于-有一個(gè)光軸的負(fù)透鏡裝置，所述的透鏡用來(lái)形成所述光軸，與該透鏡第一表面相靠近的虛像，-一個(gè)沿所述光軸與所述負(fù)透鏡第二表面相鄰的正透鏡，所述的正透鏡，形成所述虛像的實(shí)像，-固定裝置將所述的負(fù)透鏡和正透鏡，固定在所述的攝影機(jī)上，從而使實(shí)像可聚焦在攝影機(jī)的圖像記錄介質(zhì)上。
36.按照權(quán)利要求35所述的鏡頭系統(tǒng)，其特征在于更包括調(diào)焦裝置，以調(diào)節(jié)所述負(fù)透鏡裝置與正透鏡裝置之間的距離，和該正透鏡裝置與所述記錄介質(zhì)之間的距離。
37.按照權(quán)利要求36所述的鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述的記錄介質(zhì)是攝影膠片。
38.按照權(quán)利要求36所述的鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述的記錄介質(zhì)是電子視頻傳感器，比如電荷耦合器件。
39.按照權(quán)利要求11所述的合成制片攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的虛像成像裝置，包括一個(gè)凹面鏡裝置和一個(gè)曲面反射裝置，所述的凹面鏡裝置形成一個(gè)與所述的曲面反射裝置第一面相鄰的第一個(gè)物體的實(shí)像，所述的曲面反射裝置形成一個(gè)與所述曲面反射裝置第二面相鄰的第一物體所述實(shí)像的虛像。
全文摘要
一個(gè)新型合成制片攝影系統(tǒng)和方法。用一個(gè)負(fù)透鏡或曲面鏡形成布景的一個(gè)小的，距攝影機(jī)較近的虛像。攝影機(jī)調(diào)焦到這個(gè)虛像上。通過(guò)為道具、模型和圖片放在攝像機(jī)距離等于虛像到攝影機(jī)距離的位置上，并且用分光鏡使攝影機(jī)同時(shí)取景到道具與虛像上，來(lái)實(shí)現(xiàn)道具模型和圖片與虛像的重疊。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在一個(gè)緊湊盒子內(nèi)形成虛像，該盒內(nèi)還有分光鏡，照明裝置和固定道具、圖片以及模型等的支架，實(shí)質(zhì)上是在盒內(nèi)形成一個(gè)緊湊的、特殊效果的攝影棚。
文檔編號(hào)G02B13/16GK1030483SQ88103209
公開日1989年1月18日 申請(qǐng)日期1988年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1987年4月24日
發(fā)明者約翰·埃波利托 申請(qǐng)人:超矩陣有限公司