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" Perfectionnements apportés aux appareils photographiques par lesquels on obtient, en projection, des images stéréos- copiques, notamment à ceux pour cinématographie
L'invention est relative aux appareils photogra- phiques par lesquels on obtient, en projection, des images stéréoscopiques; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt),mais non exclusivement, parmi ces appareils, ceux pour cinématographie.
Elle a pour but, surtout, de rendre' ces appareils tels que l'effet stéréoscopique soit obtenu d'une façon plus satisfaisante.
Elle consiste, principalement, à agencer de ma- nière telle, les appareils du genre en question., que les deux parties de ces appareils, qui reçoivent directement, pendant la prise de vues, respectivement les deux faisceaux lumineux émis par l'objet à photographier, soient mobiles par rapport à ou aux objectifs, de façon, d'une part, à fai-
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re converger (y compris à l'infini) les deuxdits faisceaux lumineux et, d'autre part, à permettre que la distance, en- tre lesdites parties, soit proportionnelle au rapport'de la grandeur réelle dudit objet à la grandeur de l'image proje- tée dudit objet.
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de
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préférence en même temps et dont il sera plus #xp licitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on l'applique aux appareils cinéma- tographiques), ainsi que certains modes de réalisation (ceux qui seront indiqués ci-après), desdites dispositions ; elle vise plus particulièrement encore, et ce à ti-tre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement.
Et elle pourra, de toute façon, être bien compri- ne à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
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La fig. montre? en plan schématique, la posi- tion qu'occupe, par rapport a un objet à photographier, un appareil stéréocinématographique établi conformément à un premier mode de réalisation de l'invention.
La fig. 2 montre, de la même façon, la position qu'occupe, par rapport- au même objet, un appareil stéréo- cinématographique ordinaire.
La fig. 3 montre, de la même façon, la position qu'occupe, par rapport à un objet à photographier, un ap- pareil stéréo cinématographique établi conformément à un au- tre mode de réalisation de l'invention.
La fig. 4 montre, de la même façon, la position
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qu'occupe, par rapport à ce dernier objet, un ap.ei.. sbQ'6.. ocinématoraphique ordinaire.
La fig. 5 montre, en plan, comment péuvent être combinés les deux modes de réalisation ci-dessus..
La fig. 6 montre, en élévation, la position du film relatif à l'appareil représenté sur la fig. 5.
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, Les fig. 7 et 8 montrent, respectivement en élé- ((2J v tlon t en plan, un appareil cinématographique établi.con- formément au mode de réalisation représenté schématiquement sur la fig. 5.
Selon l'invention., et plus spécialement selon ce- lui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de
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réalisa, tien de sr3Fs illva.racd .J:'!",L'Ut;1;j. u.:!.:fltwj :1.1 :1'::n1'111; qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'é- tablir un appareil cinématographique propre à permettre d'obtenir, en projection, des images superposées stéréosco- piques, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
Tous les essais effectués jusquà ce jour n'ont donné que des résultats approchés et imparfaits, parce qu'on a. toujours conservé, entre les deux objectifs, ou éléments de combinaison optique les remplaçant, tant à la prise de vues qu'à la projection, un écartement constant égal ou presque égal à l'écartement moyen des yeux humains, soit 60 à 70 mm, la moyenne étant de 63 mm environ ;
écartement logique lorsqu'il s'agit de clichés destinés à être observés au moyen d'un stéréoscope d'un modèle quelconque, mais illogi-
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que lorsqu'il s'agit d'images abéréoacopiques oinémaLogra- phiquesou non, à projeter, ces images étant, sur l'écran, projetées toujours très agrandies..' Il est nécessaire, dans le cas de projection, pour que la sensation.. de relief pour un sujet soit percep- tible au même degré que lors de l'observation de'ce sujet dans la vie courante, de tenir compte du rapport de la grandeur réelle du sujet photographié à la grandeur de l'i-
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mage projetée dudit sujet.
Par exemple, si la projection se fait en vraie grandeur, c'est-à-dire si l'image projetée dun l'écran a la même grandeur que le sujet réel, le rapport sera 1... Dans ce,cas, l'écartement des objectifs de prise de vues devra être aussi de 1/1, c'est-à-dire égal à l'écartement entre les yeux, soit 60 à 70 mm.
Dans les appareils cinématographiques, la projec- tion se fait par exemple dans le rapport de 1 à 2, ou de 1
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à 3, en général de 1 à n. L"'écartement entre les objectifs devra être dans un même rapport, donc compris respective- ment entre 120 à 140 mm, ou entre 180 à 210 mm, ou en géné- ral entre n 60 et n. 70 mm, n pouvant être un nombre, en- tier ou fractionnaire, les moyennes basées sur 63 mm entre les deux yeux étant respectivement 126,189 et n . 63.
En observant cette règle, sur laquelle est.basé
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le principe de la présente invention, et seul!ement.."danS0Ce"f? cas, on obtiendra le relief tel que celui'qu''on perçoit à la vision normale, lequel principe résulte de cette obser- vation que le relief n'est obtenable que grâce à la conver- gence des. deux yeux sur un point fini, le relief cessant
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ü v L1 E Ji c.L' 0 ti il Li lil paît]-' l1111;i violon gJ troa grpnde distance (vue à l'infini), car à ce moment les axes 'des yeux sont parallèles entre eux.
L'angle de convergence des deux yeux peut être considéré comme servant de mesure au relief.. Si on veut avoir le même relief avec une image agrandie, il faudra conserver le. même valeur d'angle lors de la projection, si- non le relief diminuerait de plus en plus au fur et à me- sure que l'écart de grandeur augmenterait, ce qui serait contraire à l'effet cherché.
On constate, en outre, que; lors de la projection de deux images stéréoscopiques, droite et gauche, il se produit une oscillation de l'image -composée projetée, ce
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qui provient de ce que, l'angle de prise de vues étant très petit, il devient pratiquement impossible de superposer con- venablement.les deux images; cet inconvénient disparaît en observant l'augmentation d'écart entre les objectifs tel qu'il est décrit'ci-dessus, puisque l'angle conserve une valeur constante.
La fig. 1 illustre le principe de l'invention, tandis que la fig. 2 indique le principe général appliqué jusqu'ici.
Sur ces deux figures, on voit l'une des extrémi- tés d'un cylindre d'axe C et de rayon r.. Ce cylindre est vu latéralement par les deux yeux, à, écartement normal, ou objectifs, situés en o et o' sur une droite A B. En projec- tion, agrandie, par exemple au double, le cylindre projeté aura même 'axe c, mais son rayon sera double, égal à 2 r, et la distance entre l'axe C et la droite A B sera doublée, la droite D E remplaçant alors ladite droite A B.
Dans le cas de la fig. 1, les objectifs, situés en 0 et O' sur.,la droite D E auront un écartement double de l'écartement o o'. Les angles 0{ (un seul représenté), qui donneut respectivement les parties fuyantes du cylindre en haut et en bas, caractérisent le relief. Ces angles restent iden- tiquement les mêmes vus par o o' ou par 0 0'. Le cylindre, doublé en diamètre, aura donc le même aspect que le cylin- dre primitif, et le relief sera entièrement obtenu. L'angle ss reste égal à l'angle*4
Dans le cas de la fig. 2, les yeux ou les objec- tifs seront également sur la droite A B en o et o', mais leur. écartement reste le même qu'en o o'- L'angle [alpha] n'a pas changé de valeur, puisqu'il représente la vue normale du cylindre, donc il est le même qu'à la fig. 1.
Cet angle, donnant,comme ci-dessus, la partie fuyante du cylindre, lorsque les yeux se trouvent en 0, 0', l'impression de re- lief est considérablement réduit. Le cylindre doublé n'a
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par conséquent plus le même aspect que le cylindre primitif; la partie comprise dans-l'angle est plus étendue et est augmentée de deux fois l'axe correspondant à l'angle [gamma], a- lors que la partie fuyante est réduite à 'Le cylindre
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11 't'I.. e9.b lard pllt:J du tout la môme E)-Mp9Qt ot t?Ht VU ligg4-Li- coup plus plat qu'il.ne l'est quand il est vu en grandeur naturelle.
,Ce qui précède est plus spécialement applicable à la projection, d'un objet, portrait, buste, personnage,- isolé se détachant en vrai relief sur un fond de préféren- ce neutre, ou sur un fond lointain.
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I.'8,poJicR.t,ion pratique n'offre aucune dii'.icm'!.tEe, cela en utilisant: ou bien deux appareils cinématographiques ordinaires conjugués dont on obtiendra deux films simples qui, rendus positifs, sont projetables au moyen de deux projecteurs or- dinaires également conjugués; ou bien un seul appareil cinématographique avec film de largeur double qui, rendu positif, est projetable au moyen d'un seul projecteur convenablement agencé, propre à permettre de superposer les deux images en projection;
ou bien un film ordinaire prenant les deux vues al- ternativement ou simultanément, et qui, rendu positif, est projetàble au moyen d'un projecteur ordinaire, la vitesse de déplacement dudit film étant, dans ce cas, sensiblement le double de la cadence usuelle, c'est-à-dire que le nombre des images à projeter, au lieu d'être de 16 à 17 par secon- de comme à l'ordinaire, serait de 32 à 34, ce nombre d'ima- ges pouvant, toutefois, être supérieur.
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L augmentation de l'écartement des objectifs., ou des dispositifs optiques en tenant lieu, amène une perturba- tion dans les seconds et arrière plans, les rayons lumineux. pouvant, dans certains cas, se croiser en arrière, à droite ou à gauche, du premier plan.
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Il y a. lieu de remarquer : que la sensation de relief n'existe réellement que pour les premiers plans et que les grandeurs relatives des objets se trouvant en second ou arrière plan ne sont esti- mées que par simple comparaison evec les objets du premier plan et en grande partie par le sentiment du "déjà vu" et non en saillie vraie ;
que les yeux sont assez, peu sensibles aux écarts horizontaux, l'angle maximum des yeux étant en moyenne de 85 dans leur orbite, cet angle servant pour/ainsi dire de mesure au balayage possible de l'ensemble de l'image par un spectateur, ce dont on conclut immédiatement que, si le spectateur se trouve près. de l'écran de projection, il ne pourra observer qu-'cune part restreinte de l'image proje- les défauts possibles sur les côtés lui échappant, et que., si ledit spectateur se trouve éloigné de l'écran, il embrassera une plus grande partie de l'image projetée, mais - l'éloignement lui fera perdre la netteté de vision néces- sair.e pour constater les légers défauts de projection sur les coûtés de ladite image;
et que les yeux supportant mal, et en général pas du tout, tout écart dans le sens vertical..
En se basant sur ces trois remarques, on peut conclure que l'écartement des objectifs pourra être impor- tant dans le sens-horizontal, mais qu'il ne devra, pas y avoir d'écartement dans le sens vertical,'l'écartement dans le sens horizontal pouvant atteindre sans inconvénient un angle d'environ 85 pour appareils conjugués et convergents.
D'autre part, tous les essais effectués jusqu'à ce jour l'ont été au moyen de deux appareils disposés, pa- rallèlement entre eux de telle façon que les images proje- tées soient exactement sur un même plan ou au plus parallè- les entre elles, reproduisant en somme l'appareillage photo- graphique stéréoscopique ordinaire.
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Or, les yeux décrivant une courbe bien définie et -mesurable par l'angle de convergence, les deux appareils, ou la combinaison optique en tenant lieu, devront être éta- blis sur le même principe, ou -tout au moins donner le même résultat pratique.
Une fois qu'on a installé, comme dit, pour la prise de vies, un appareil double stéréoscupique ou un ap- pareil simple avec renvoi optique tenant lieu d'objec- tifs, on peut à volonté: ou bien mettre au point, pour l'image droite à ob- tenir, sur le centre du sujet à photographier, la mise au point, pour l'autre image, se faisant sur les bords dudit sujet; ou bien faire l'inverse ; ou bien avoir recour's à une combinaison moyenne de façon à accentuer plus ou moins l'une ou l'autre image à obtenir ; images pouvant, les deux pour ces trois cas, si on le désire, être de luminosités, différentes, cela obtenu d'une façon plus ou moins quelconque, par exemple par l'intermédiaire d'écrans.
Lors de la projection, les deux. images se super- poseront et la sensation de relief sera,. plus. ou moins a.ccen- tuée suivant la combinaison choisie.
Pour arriver à superposer en projection correcte- ment les vues par appareil multiples, ou bien pour obtenir convenablement le film positif, les premières images tirées pourront être simplement composées de repères, par exemple soit d'une ligne centrale, verticale ou horizontale, soit d'une croix, soit de tout autre signe..On opérera le centra- ge des images droite, gauche, centrale, etc., en superposant les repères, d'une façon analogue à celle qu'on utilise en polychromie.
La fig. 4 représente schématiquement un appareil téréocinématographiques tel qu'on l'utilise jusqu'ici. Les
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objectifs o et o' ont leurs axes x y et xi yiiparallèles entre eux et les films F et F1, représentés par leurs tra- @ ces, sont perpendiculaires auxdits axes.
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Oc1b un eyliKdf9 ' 0, vu lnt'Q1Qmont pur '1 en objectifs. Chaque image de ce cylindre 'se produit sur le film correspondant suivant une sorte d'ovale déformée 'non symétrique, dessinée sur la figure en traits pleins, sur ce film supposé rabattue laquelle image se trouvât en réalité comprise entre deux circonférences dessinées en traits dis- continus, sur ladite figure.
Cette déformation connue est peu sensible en sté- réophotographie ordinaire, car l'image composée, obtenue par la. superposition des points. ± et f1 (chacun . centré commun, pour chaque image déformée, des*deux circonférences corres- pondantes entre lesquelles est comprise ladite image) est toujours beaucoup plus petite que l'objet réel qu'on a pho- tographié, mais ce défaut devient très important dans la stéréocinématographie, où les images sont toujours considé- rablement agrandies.
La fig. 3, schématique comme la fig. 4, indique comment on peut corriger, d'une façon plus ou moins com- plète, ce défaut. On voit que les deux objectifs o et o' ont leurs axes convergents et que les films., représentés
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);1/;1,;1;' :'tn'f'J trn.'osn, nout T,JG1'IHI\1rlionlF\iroEl aux axes de leurs objectifs respectifs. L'image reproduit très exactement la. forme réelle de 1'.objet, c'est-à-dire sans aucune déforma- tion. Cette solution est la seule acceptable en stéréociné- matographie.
Ces diverses conSidérations, qui n'ont rien de nouveau, ne font que faire constater ce qui existe dans la nature pour la vue normale, mais jusqu'ici on n'en a pas fait état dans l'application cinématographique et presque
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jamais pour la photostéréoscople ordinaire., .Malgré tout, il subsiste* une défectuosité..impor-
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L'objet, le cylindre dans l'exemple représenté, n'est pas: vu tel qu'il existe au naturel, mais il est ré- duit en dimensions; il est vu sous un diamètre apparent G H pour un côtéet G' H' pour l'autre cô téo Par superposition des images, ledit objet sera vu sous un diamètre apparent. fictif G H' plus petit que le.diamètre réel du cylindre.
Les parties,G G' et H H', étant vues une seule fois., don- nent la sensation de fuite, et l'arc. G' I H., vu deux. fois, accentue de ce fait la saillie, donnant ainsi la.sensation du relief.
Le point 1 est plus rapproché des objectifs que les points G et H' et que les points G' H. Les objectifu ne peuvent, l'heure actuelle, être places qu'à une dis- tance fixe des films correspondants, par à' peu près si on peut dire.
Si le point I est nettement perçu sur les films, il est clair que les points tels que G' et H, et a.fortiori les points G et H', ne . seront pas nettement p'erçus, et in- versement.
Cet inconvénient n'existe plus pratiquement, ou plutôt n'est pas observable,' pour un-objet placé. loin des objectifs, car les rayons tels que G' o'et H o tendent à devenir parallèles entre eux pour l'être quand ledit objet est à l'infini, les axes C o et C o' étant ramenés respec- tivement à x y et à xi yi de la fig. 4. Le diamètre réel sera alors égal à 2 C G.
On en conclut pratiquement que les objets.. rappro- chés, ou aux premiers plans, sont virtuellement réduits en dimensions, alors que les objeta éloignés sont vus avec leurs dimensions réelles. Comme, en projection cinématogra- phique, les images sont généralement très agrandies, le re- lief relatif est encore affaibli de ce fait.
Les fig. 5 et 6 montrent schématiquement, seule- ment à titre d'exemple dé réalisation., un dispositif per- @
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mettant d'obtenir un fil négatif stéréoscopique.
Ce dispositifcomprend deux bras tubulaires g, té- lescopiques et horizontaux., établis l'un au-dessus de l'au- tre respectivement et dans'deux plans horizontaux à une dis- tance, l'un de l'autre, égale à la hauteur, d'une image.
Ces deux bras peuvent p'rendre différentes positions angulaires et symétriques par rapport à un axe vertical com- mun.
A l'extrémité libre de chaque bras est fixé un sys- tème réflecteur,, par exemple constitué par un prisme à ré- flexion totale g1, disposé, de façon à renvoyer, .vers ledit axe, les rayons lumineux émis par le sujet à photographier..
A chaque bras correspond un miroir , pouvant tour- ner autour dudit axe et disposé de manière à renvoyer normale- ment, vers un objectif i, les rayons réfléchis par le prisme correspondant, les. deux. objectifs, superposés, pouvant toute- fois être remplacés par un seul objectif bifocal.
Le ou les objectifs projettent simultanément une paire, d'images j et i1 sur un film ordinaire k, alors unique, de sorte que ce film k se déplace, à chaque fois* de la hau- teur de deux images.
Les bras g, mobiles par rapport à un bâti fixe 1, sont commandes, simultanément au moyen d'un renvoi, par roues hélicoïdalos et vie sans fin; oe mouvement devant être à la fois très lent, très précis et très démultiplié; l'angle de convergence montré sur la fig. 5 -étant, très exagéré pour la commodité de la représentation. -
Les fig. 7 et 8 montrent, entre autres. exemples, un mode de réalisation pratique.
Une roue dentée m, commandée directement, par un bouton, moleté (non visible), entraîne deux roues n fixées respectivement à deux axes n1 portant respectivement deux vis sans fin n2 en prise avec des secteurs dentés g3 soli- rdaires respectivement des bras g.
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En faisant tourner 10 bouton ol-dcoaus, le mou- vement est transmis, directement auxdits bras qui se dépla- cent chacun en décrivant un arc égal, cela en sens inverse l'un de l'autre, autour de l'axe central vertical.:du sup- port fixe 1.. ,
Simultanément à cette commande angulaire du mou-
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10 il de aoavergenee, les m1roiJ.'fj iun t r'; L..'J,tl1éÍlj l'un i1-\.; l'autre dans le même sens que les braa respectifs
Comme ces miroira doivont déorire un arc moitié plus petit que les. bras g,, la commande supérieure est pro- longée et est transmise par l'intermédiaire d'un axe ver- tical o supportant, en haut, une roue hélicoïdale o1 rece- vant son mouvement par deux roues n3 fixées sur les axes
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nl.
Le même renvoi se retrouve en bac commandant à oeil tour des vis sans fin p qui entraînent respectivement deux roues
4 faisant tourner les miroirs g par les axes concentriques
5 Les diamètres, le nombre de dents et le pas des roues ci-dessus sont établis,, ainsi que le sens des filets, de telle façon¯ que les arcs- décrits' par les miroirs soient, exac- tement moitié des arcs, décrits par les. bras g.
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La. commande du mouvement dea miroira, relJ1'ÓIJen'!,úlJ comme étant renvoyée sur la face avant du support 1, pour la commodité de l'explication, peut avantageusement être placée au centre dudit support, toutes les commandes se trouvant concentréea sur le plateau supérieur, (ou. in.fé.- rieur) du support fixe.
Comme il va de soie et comme il ressort d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite au- cunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties,ayant plus sp.éciaiement été indiqués; elle en embrasse, au con- traire, toutes 'les variantes-, notamment :.'
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celles où.lapparei3- serait agencé pour des projec- tions fixes;' et celles où'les bras g, au lieu de pouvoir prendre
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des positions- angulaires, seraient fixes, -auquel cas les prismes g1 seraient remplacés par des miroirs susceptibles .
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de s'orienter simultanément par la commande conguguée &sa s *. miroirs centraux, jg2 . ' e .. .t .
RESUME.
..;t1Vt11lgi1 !;1, pmxt eiijçt des PI!;'Ígt1gmH1ml?ttiit apportés aux appareils photographiques par lesquels on ob- tient, en projection, des images stéréoscopiques, lesquels perfectionnements consistent, principalement, à agencer de manière telle, les appareils du genre en question, que les deux parties de ces appareils qui reçoivent directement, pendant la prise de vues, respectivement les deux faisceaux lumineux émis par l'objet à photographier, soient mobiles par rapport à ou aux objectifs, de façon, d'une part, à fai- re converger (y compris à l'infini) les deux dits faiceaux lumineux et, d'autre part, à permettre que la distance, en- tre lesdites parties, soit proportionnelle au rapport de la grandeur réelle dudit objet à la grandeur de l'image proje- tée dudit objet.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on l'applique aux appareils ci- nématographiques), ainsi que certains modes de réalisation, desdits perfectionnements; et elle vise plus particulière- ment encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes perfectionnements, ainsi que les éléments et outils propres à leur établissement.