<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements aux appareils optiques de prise de vues,
EMI1.1
de projection et à'observation,en particulier aux appa- reils cinématographiques"o
La présente invention a pour objet l'obten- tion d'images donnant un effet prononcé de profondeur de même que la vision stéréoscopique des images projetées par les appareils cinématographiques s ceci étant obtenu par le procédé dont la description suit et dont le principe fonda- mental et les dispositions et dispositifs pour son applica- tion sont nouveaux.Elle pourra être bien comprise par la description qui suit ainsi que par les dessins ci-annexés,la description et les dessins étant surtout donnés à titre d'en- emple et d'indication sans effets limitatifs.
L'invention vise plus particulièrement,mais
<Desc/Clms Page number 2>
non exclusivement,son application à la cinématographie, et parmi les appareils cinématographiques,aussi bien ceux de prise de vues que ceux pour la projection.
Elle vise surtout son application à tous les appareils optiques ainsi que tous les modes de réalisa- tion des dispositions qui sont indiquées dans la présente.
Effet stéréoscopique:Lorsqu'on regarde un objet, les yeux convergent vers cet objet,et il s'en forme sur les rétines,deux images nettes,grâce au phénomène d'ac- commodation. Par suite de l'éducation de l'observateur,les deux champs visuels sont fusionnés en une image commune et l'accommodation des cristallins se fait automatiquement pour 'la distance correspondant à la convergence des axes des yeux.Les effets de convergence et d'accommodation simulta- nés,renseignent l'observateur sur la distance de l'objet.De plus, les images rétiniennes ne sont pas identiques et le de- gré d'inégalité de ces images donne une notbn nette de la dis- position perspective des différents points de cet objet.
Appré- ciation des distances et effet de relief dit effet stéréosco- igue apparaissent donc comme les avantages essentiels que procure la vision binoculaire.Ces éléments dépendent de l'ob- servateur et de la distance D à l'objet examiné.Toutes cho- ses égales d'ailleurs,un individu apprécie d'autant mieux les effets de la perspective que l'écartement de ses yeux est plus grand.L'effet stéréoscopique est donc fonction de la parallaxe stéréoscopique qui a pour expression:alpha égal e/D.
Ceci s'applique aux appareils optiques.
Considérant dans la fig, 1,Planche I,les ob- jectifs O1 et 02,réduite à leurs centres optiques,ceux-ci don- nent de l'objet lumineux AB deux images différentes Il et 12 que l'on appelle stéréoscopiques.Les faisceaux lumineux AO1B et AO2B ayant servi à leur-formation sont donc aussi stéréos- copiques.Remplaçons ces deux objectifs par un objectif unique de même distance focale et d'un diamètre suffisant pour cou- vrir les'objectifs O1 et 02,et masquons cet objectif par un
<Desc/Clms Page number 3>
diaphragme ne laissant agir que les points objectifs O1 et 02.
Les faisceaux lumineux AO1B d'une part et A02B d'autre part, concourent dans les mêmes conditions à la formation de deux images stéréoscopiques den AB,avec la différence qu'elles viennent se superposer dans le plan focal image de l'objec- tif unique pour se confondre plus ou moins parfaitement et ne former qu'une seule image composée A'B'. Si nous suppo- sons maintenant que le point B se rapproche constamment de
A ,les deux faisceaux lumineux stéréoscopiques AO1B et A02B deviendront toujours plus étroits jusqu'au moment où B se confondra avec A .
A ce moment les faisceaux AOIB et A02B seront devenus les rayons AO1 et AO2 et ces deux rayons sont stéréoscopiques l'un par rapport à l'autre;ils viennent con- verger en A' pour former une image stéréoscopique du point A.
Or les rayons A01 et A02 auront une différence etéréoscopique d'autant plus prononcée que O1 et O2 seront plus distants l'un de l'autre,et comme nous savons que chaque élément d'un objec- tif donne des objets se trouvant dans son champs optique une image complète, nous pourrons donner aux points 01 et 02 une position quelconque dans l'objectif et nous obtiendrons tou-
EMI3.1
jours deux images etéréoscopiques.Si nous enlevons le dia- phragme dont parlé plus haut d'objectif recevra tous les ray- ons émanant de A et situés entre A01 et A02?ET CES RAYONs convergent tous( plus ou moins parfaitement) en A' . Selon ce qui a été dit,tous ces rayons sont stéréoscopiques l'un par rapport à l'autre.
D'autre part chaque rayon donnant une image différente de A ,cette dernière,sera d'autant moins nette que les rayons seront plus nombreux et les extrêmes plus écartés.Ce qui précède nous amène à l'énoncé suivant:Tout ob-
EMI3.2
ectif a,ussi petit soit1l,donne diun point quelconque situé dans son champs,autant dlîmages stéréoscoqu l'une 'Par rap- port à l'autre qu'on eut supposer de rayons émanant de ce point et recueillis par cet¯objectif.En outre,eu égard à la différence stéréoscopique des rayons,dont les images se con- trarient plus ou moins l'une l'autre, eu égard au phénomène
<Desc/Clms Page number 4>
d'interférence et aux imperfections inévitables des objec- tifs,tous ces effets étant intégrés sur la couche sensible :
Plus le nombre des rayons émanant d'un objet et recueillis par l'objectif sera grand, c.-à-d. plus le diamètre de l'ob- jectif sera rand toutes autres choses égales d'ailleurs, moins l'effet de relief de l'image composée sera sensible dans l'ensemble.
Dès lors un moyen très commode est trouvé pour obtenir avec un seul et même objectif quelconque toute une série d'images (sans déplacer l'objectif),dont chacune aura un effet stéréoscopique intégré pour une parallaxe sté- réoscopique variable entre zéro et un maximum déterminé con- nu compatible avec le pouvoir séparateur de l'oeil.
Dans la fig. 1 ,Planche I, la parallaxe sté- réoscopique dépend de O1O2 ,distance que l'on pourra faire va- rier à volonté à l'aide de diaphragmes combinés spécialement.
Ces diaphragmes serviront à intercepter les rayons dont la participation à la formation d'une ima.ge ou de séries d'images stéréoscopiques sera jugée nuisible à l'effet recherché.Cette interception de rayons pourra tout aussi bien se faire par ab- sorbtion,réflexion,diffraction,concentration ou dispersion.
Pour un objectif de diamètre connu,la paralla- xe stéréoscopique sera maximum pour deux points situés sur la circonférence et diamétralement opposés.Eu égard à l'ouverture relative qui doit être suffisante pour permettre d'impressioner la couche sensible dans un temps minimum,l'on sera amené à ré- duire la parallaxe stéréoscopique moyenne en donnant aux deux points considérés,et qui font fonction dès à présent d'objec- tifs individuels,un diamètre,respectivement une ouverture con- venable et qu'il sera possible de faire varier à volonté.
Cette réduction de la parallaxe stéréoscopi- que des deux points considérés peut être balancée par la consi- dération que tous les rayons passant par la circonférence ex- térieure .de l'objectif et diamétralement opposés,donnent d'un point des images stéréoscopiques maximum.Or l'effet stéréosco-
<Desc/Clms Page number 5>
pique ne dépend aucunement de la position du plan dans le- quel se trouvent les rayons convergents dans l'objet et pas- sant par deux points objectifsoL'effet stéréoscopique s'ob- tient donc aussi bien dans un plan horizontal passant par l' objectif que dans un plan vertical,que dans tous les plans intermédiaires.Au lieu donc de se contenter de deux points objectifs (deux ouvertures dans un même objectif) on en pren- dra trois ou plus,
convenablement distribués sur la surface de l'objectif considéré,ces ouvertures pouvant se fusionner ou être distinctes suivant l'effet recherché dans l'observa- tion des images soit par vision directe,par transparence, ou par réflexion dans la projection,
Le principe de la présente invention con- siste donc dans le fait que tout élément quelconque d'un ob- jectif donne d'un objet une image qui est stéréoscopique par rapport à l'image transmise par un autre élément quelconque du même objectif.L'application de ce principe en photographie @ consistera da l'obtention d'images pour la formation des- quelles une 'partie déterminée du faisceau lumineux, traversant l'objectif lorsque celui=ci est entièrement ouvert,aura été interceptée par un moyen quelconque,
non pas comme il est d'u- sage de le faire par des diaphragmes dont le centre de l'ou- verture correspond avec le centre optique de l'objectif et qui interceptent toujours la partie extérieure du c8ne lumi- neux, mais de toute autre manière.Pour bien faire comprendre la forme respectivement les particularités des diaphragmes (ou autres moyens en tenant lieu) revendiqués,il est donné en exemple et à titre d'indication seulement, Planche I,fig.2 de a à i quelques types de diaphragmes tels qu'ils sont prévus pour l'obtention,avec un objectifdonné,de photogra- phies à relief accentué.Tous ces diaphragmes pourront être fixes ou mobiles par rapport au centre optique de l'objectif.
Ils auront une ouverture relative variable à volonté,ou inva- riable.
Dans son application aux appareils cinémato-
<Desc/Clms Page number 6>
graphiques, notamment à ceux pour prises de vues en noir ou en couleur,!' invention consiste principalement à enregistrer sur le fim, gaufré ou non,des images successives,formée chacu- ne par une partie seulement du cône lumineux incident à ou émergeant de l'objectif lorsque celui-ci est entièrement ou- vert ou diaphragmé par un diaphragme courant à ouverture cen- trale,la partie du cône lumineux utilisée à l'impression de chaque image variant constamment durant l'exposition de la bande pelliculaire de façon que chaque image obtenue corres- ponde à une position différente par rapport à l'axe optique du ou des faisceaux interceptés,
et que chaque image possède par conséquent une différence stéréoscopique plus ou moins accentuée par rapport à celle qui la précède ou la suit dans l'ordre de succession des images d'un film cinématographique.
En particulier il est précisé que s'il est fait usage d'un diaphragme par ex, pour réaliser le procédé ci-dessus,le dia- phragme lui-même restera constant dans sa forme durant tout le temps que durera la prise de vues d'une scène déterminée,mais il pourra être placé et en traîné de telle façon que l'ouver- ture relative de l'objectif varie dans un cycle déterminé de façon à obtenir des images distinctes plus ou moins vigoureu- ses l'une par rapport à l'autre.Cette variation d'intensité lumineuse est à comprendre de telle façon qu'à une image lé- gèrement surexposée succède une série d'images dont la valeur d'exposition diminue progressivement jusqu'à une valeur de lé- gère sous-exposition,pour augmenter de nouveau progressive- ment et ainsi de suite.
Pour la réalisation pratique de ce qui précè- de nous avons donné à titre d'exemple et d'indication, Planche II, fig, 3 et 4, quelques types de diaphragmes tels qu'ils sont pré- vus pour la prise de vues cinématographiques,ou la projection.
Dans la fig. 3,Planche II, A représente la coupe schématique d'un objectif avec un diaphragme D selon l'invention, B représente la vue de face de cet objectif avec son diaphragme spécial.La place de ce diaphragme pourra
<Desc/Clms Page number 7>
être aussi bien à la partie antérieure de l'objectif, qu'entre les deux systèmes optiques ou qu'entre l'ob- jectif et la, plaque ou le film.
La fig. 4 , Planche II, de a à m, donne à. titre d'exemple des réalisations différentes de diaphragmes.Tous ces diaphragmes sont animes d'un mouve- ment pendant l'opération de prise de vues ou de projection.
Il est bien entendu que toute autre forme de diaphragme, ou appareil et dispositif en tenant lieu, et toute autre forme de mouvement que ceux prévus sur la planche II, sont expressément visés par la présente.
Dans l'esprit de l'inventeur,tous ces dia- phragmes (ou autres moyens donnant comme il a été dit une interception partielle des faisceaux lumineux ou division du cône lumineux,variables pour chaque image) sont mainte- nus en mouvement régulier ou intermittent dans un plan per- pendiculaire ou non à l'axe optique de l'objectif.Ce mouve- ment peut consister en un déplacement de va-et-vient,de ro- tation ou de tout autre,ainsi que d'une combinaison de mou- vements différents.
Figo 3,Planche II, montre un diaphragme à ouverture de forme ovale plus ou moins grande, décentrée par rapport à l'axe optique.Le mouvement du diaphragme est indi- qué comme se faisant verticalement selon un diamètre de l'ob- jectif.Ce mouvement peut tout aussi bien être réalisé horizon- talement (comme en fig.4 b) ou s'effectuer par rotation au- tour d'un axe confondu avec 1'axe optique (comme en fig.4,a, c,d, et f à m), ou déplacé par rapport à ce dernier.Chaque position différente d'un diaphragme (quelques unes sont in- diquées en pointillé) correspond à une image pour soi. Fig.4e montre un diaphragme combiné à mouvement double:les deux ou- vertures tournent autour de l'axe 0 en même temps qu'autour de l'axe O1.Fig. 4 f et G montrent des diaphragmes à ouver- ture relative variable.
Fig.4m est un diaphragme dont la pa- rallaxe stéréoscopique est réglable.
<Desc/Clms Page number 8>
Les diaphragmes ayant comme but d'inter- cepter pour chaque image une partie différente du cône lu- mineux qui traverse l'objectif,si l'on immobilise le dia- phragme par rapport à l'objectif et fait tourner ensuite l'objectif autour de son axe optique,le même but est atteint; de même un des systèmes optiques de l'objectif ou une len- tille seule de celui-ci;
pourront tourner autour de l'axe op- tique simultanément avec le diaphragme spécial,ou tout sim- plement jouer le rôle de celui-ci,Dans ce cas en effet il sera possible d'utiliser des lentilles partielles complétées au diamètre de l'objectif pe.r une masse opaque quelconque, ou mieux, la lentille pourra ne pas être rectifiée pour la partie non utilisée,laquelle sera simplement enduite d'une matière opaque,
5 6
Sur le dessin annexé,Planche III, fig.
et @ on a représenté schématiquement en élévation et coupe parti- elle,et à titre d'exemple seulement, un dispositif selon l'in- vention,et destiné à être adapté à un appareil cinématogra- phique de prises de vues ou de projection.Dans fig, 5 et 6 ,
1 représente un obturateur à deux images par tour, sur l'arbre
2 duquel peut coulisser une tige-support 3 dont la partie su- périeure, en forme de manchon 4,vient s'emboîter sur l'objec- tif 5.Sur le ma.nchon 4 tourne sur roulement à billes une cou- ronne dentée 6 commandée par une roue dentée 7 calée sur l'ar- bre de l'obturateur.Une butée réglable 8 maintient l'ensemble dans une position fixe après réglage.A l'intérieur de la cou- ronne dentée 6,dont le centre peut être décalé par rapport au centre de l'objectif,
se trouve un diaphragme amovible 9.Le rapport de transmission est tel dans le cas qui nous occupe, que le diaphragme se trouvera par ex. déplacé dans la position indiquée en pointillé après que l'obturateur aura fait un demi tour .En comptant la position de départ,deux images auront donc été enregistrées ou projetées,et elles correspondront chacune à une des position indiquées du diaphragme.Le procédé se con- tinue ainsi régulièrement pendant toute l'opération.