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" Procédé d'exploration de films pour les trans- missions de télévision ".
L'invention vise un procédé et un dispositif pour l'exploration de films pour les transmissions de télévision, procédé et dispositif suivant lesquels le nombre des changements d'images par seconde est plus grand que le nombre des images disponibles du film. On utilise le procédé à lignes sautées et la décomposition a lieu de
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préférence au moyen d'une lampe à rayon électronique.
On sait que le film sonore est enregistré et reproduit à une vitesse de 24 images par seconde. Au cours de l'exploration dans les mêmes conditions, on constate cet inconvénient que la fréquence de reproduction est trop petite pour produire une image ne vacillant pas. C'est pourquoi l'on s' efforce d'augmenter le nombre des changements d'images pour la décomposition pour la télévision, en explorant chaque image du film au moins deux fois. On a constaté que l'on peut obtenir le résultat désiré en explorant une moitié des lignes pendant une opération de décomposition et l'autre moitié des lignes pendant l'autre opération de décomposition. Au cours de la reproduction,les lignes deviennent alors visibles en succession alternée.
On explore d'abord la première, troisième, cinquième ligne, etc..., tandis que pendant la deuxième opération de décomposition on explore la deuxième, quatrième, sixième ligne et les autres lignes de nombre pair.
Lorsque l'on utilise des tubes à rayon cathodique, pour l'émission ou la réception, ou les deux, on a constaté qu'il est avantageux de faire en sorte que la fréquence des changements d'images soit égale à la fréquence du réseau alternatif dont on dispose. C'est pourquoi l'on utilise souvent une fréquence de décomposition d'images de 50 périodes par seconde, lorsque telle est la fréquence du réseau de branchement. Aux Etats-Unis de l'Amérique du Nord,on a adopté,pour la même raison,pour la fréquence des changements d'images, 60 périodes par seconde. Ceci entraîne un certain nombre de difficultés.
Suivant le procédé cité en premier lieu,le film sonore est exploré à une fréquence de changements d'images de 25 par seconde au lieu de 24, et lorsque chaque image du film est explorée deux fois,on obtient ainsi la fréquence désirée de 50 pour les changements d'images. Suivant le
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système américain,toutefois,il n'y a aucun rapport entier entre la fréquence des images du film et la fréquence des changements d'images pour la transmission de télévision. d'images La fréquence des changements/est égale,dans ce cas,à 2 fois 1/2 la fréquence des images du film.
On a fait des essais pour guider le film par saccades à des intervalles inégaux, chaque image du film étant explo- rée trois ou deux fois. Toutefois,l'usure du film est alors considérable, en particulier en ce qui concerne les trous de guidage. Il est en outre difficile de supprimer l'influence du mouvement saccadé du film au point d'exploration sur la réception du son.
Le principe de l'invention consiste à faire en sorte que oelle des images du film qui apparaît dans la fenêtre soit divisée par des moyens optiques, par exemple un disposi- tif à prismes, en plusieurs images partielles se reoouvrant partiellement, et dont l'une seulement est démasquée pour la décomposition dans chaque cas. La fréquence des ohange- ments d'images est toujours dans un rapport déterminé avec la fréquence des images du film, par exemple de 2:1, 3 :1, 3:2 ou de préférence 5:2. Le dispositif d'application du procédé ne présente pas de difficultés de construction par- ticulièrement grandes. Il peut être appliqué à chacun des appareils de projection cinématographiques usuels, lorsque la décomposition verticale de l'image a lieu par le mouve- ment proprement dit du film.
L'image du film est alors projetée sur un dispositif analyseur destiné à .la transmission de télévision et consti- tué de préférence par un tube à rayon cathodique. On envisa- gera ici en premier lieu les tubes capteurs d'images, avec lesquels les diverses images sont produites sur la photo- cathode et projetées sur l'anode sous forme d'image électro-
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nique au moyen des bobines de déviation et par l'intermédiaire d'une sonde. L'image qui doit tomber maintenant sur la photo- cathode du tube est divisée en plusieurs images décalées chacune, l'une par rapport à l'autre et dans le sens du mouvement du film, de la distance parcourue par l'image pendant une période de la fréquence des changements d'images.
On a pris des dispositions pour ne faire agir qu'une seule de ces images partielles à la fois, les autres étant masquées.
On fait agir successivement chacune des images partielles pendant une période de la fréquence des changements d'images.
Les images partielles sont telles qu'au moment où l'opération de décomposition commence, la reproduction d'une image du film occupe toujours la même position par rapport au dispositif analyseur. Le changement d'image du film sonore a donc lieu entre deux opérations de décomposition.
Quelques exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans les dessins annexés.
La figure 1 est une vue schématique de l'appareil de projection et du dispositif analyseur, c'est-à-dire d'un tube capteur d'image.
La figure 2 est une courbe représentant les tensions à la sortie de l'amplificateur pour produire les déviations permettant de sauter les lignes.
La figure 3 est une coupe du dispositif diviseur d'images par la ligne 3 - 3 de la figure 4.
La figure 4 est une vue de face du dispositif diviseur d'images, le rapport entre la fréquence des changements d' images et la fréquence des images du film étant égal à 2:1 .
La figure 5 est une vue de face du dispositif diviseur d'images, le rapport entre la fréquence des changements d' images et la fréquence des images du film étant égal à 5: 2.
La figure 6 est une vue schématique du réglage de la
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position de l'image du film et de la fenêtre au commencement de l'exploration aveo le rapport 5 : 2 et, la figure 7 est une vue du diaphragme à disque servant à diviser les images suivant la figure 5.
La figure 1 est une vue de l'application la plus simple de l'invention, un rayon lumineux provenant d'une source lumineuse appropriée 1 étant projeté sur le film 2 par un oondenseur 3. Le film passe sans interruption devant la fe- nétre usuelle 4, guidé par des moyens appropriés connus. On utilise ainsi l'appareil usuel de projection de films sonores en supprimant le dispositif d'entraînement par saccades.
La lentille de projeotion usuelle 5 est montée de façon à produire une image de celle des parties de l'image du film qui se trouve à l'intérieur de la fenêtre.
Immédiatement en avant de la lentille se trouvent deux prismes cunéiformes 6 et 6' occupant chacun une moitié de l'ouverture de la lentille. La partie la plus épaisse de l' un ( 6 ) des prismes se trouve en haut, tandis que la partie la plus épaisse de l'autre prisme ( 6') se trouve en bas.
Ces prismes divisent l'image en deux images partielles, oelle des images qui traverse la lentille et tombe en arrière du prisme 6 étant déviée vers le haut, tandis que l'image qui traverse la lentille et tombe en arrière du prisme 6' est déviée vers le bas.
Les figures 3 et 4 représentent une disposition avantageuse pour les prismes. Une plaque de support 7 comporte une ouverture circulaire dans laquelle s'adapte le rebord 9 de l'anneau de support 10. Les vis 11 passent à travers les fentes de l'anneau de support 10, pour que l'on puisse amener cet anneau à la position voulue dans le cercle de sommet et le fixer. De cette façon, la déviation des images par les prismes peut toujours avoir. lieu exactement dans le sens du
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mouvement du film.
Les prismes 6 et 6' s'appuient sur des équerres 12.
La surface de base de chaque prisme est portée par une butée fixe 14, tandis que le sommet du prisme est guidé par un dispositif à ressort 15. Ce dispositif peut être légèrement déplacé vers le haut et vers le bas au moyen d'une vis de réglage 16. En réglant la position des vision peut faire varier légèrement l'angle de chaque prisme par rapport à l'axe optique de la lentille. Le réglage peut être tel que les images partielles obtenues par la division se recouvrent sensiblement sur la moitié de la hauteur d'une image du film sonore. Comme on le verra plus loin, ce recouvrement peut être égal à la moitié de la hauteur d'une image du film, ou à la moitié de la hauteur d'une image du film plus ou moins la largeur d'une ligne de l'image.
Le dispositif analyseur, c'est-à-dire le tube capteur d'image 20, est monté de façon que sa cathode photo-électrique 21 se trouve dans le plan des images projetées. Toutefois, il n'y a jamais qu'une seule image qui atteigne la cathode à la fois, les autres étant masquées par un diaphragme à disque tournant 22. Ce disque est tel qu'il puisse être entrainé aveo un mouvement saccadé comme le diaphragme à disque de l'appareil de projeotion usuel. Il fait un tour pendant le temps que le film met à parcourir la hauteur d'une de ses images. Le diaphragme à disque 22 comporte deux ouvertures semi- circulaires 24 et 24'. L'ouverture 24 sert à libérer le prisme 6, le prisme 6' étant masqué. L'ouverture 24' sert à libérer le prisme 6', le prisme 6 étant masqué.
L'image électronique de l'image optique produite sur la cathode 21 est projetée dans le plan de la sonde anodique 25. Cette image est déviée magnétiquement dans deux directions. La déviation horizontale est assurée par la bobine 26
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et l'oscillateur inverseur à haute fréquence 27; la déviation verticale est assurée par la bobine 29 et l'oscillateur inverseur 30. L'image électronique est envoyée par ces déviations sur une ouverture d'analyseur de l'anode 25 et elle fait entrer un courant d'image en action dans la résistance 31 par l'intermédiaire de laquelle l'amplificateur d' images 32 est branché.
Une différence essentielle entre ce dispositif et les dispositifs connus consiste en ce que l'amplitude des oscillations en dents de saie produites par l'oscillateur 30 n' est que la moitié de celle qui, autrement, dévie la reproduo- tion de l'image du film sur l'ouverture d'analyseur, le reste du mouvement de déviation étant provoqué par le mouvement du film lui-même.
L'application du procédé est la suivante:
Si l'on suppose que l'opération de décomposition commence lorsqu'une image du film a été amenée exactement jusqu'à la moitié dans la fenêtre, le diaphragme à disque vient tout juste de démasquer le prisme 6. Les électrons partant de la cathode 21 sont déviés au maximum vers le bas, ce qui fait que la ligne supérieure de l'image électronique est explorée. La reproduction de l'image du film ohemine maintenant sur la cathode 21. Au même moment, les électrons qui représentent l'image électrique sont déviés vers le haut.
Pendant le temps que l'image du film est amenée à l'endroit indiqué par la ligne en traits interrompus, les électrons sont déviés au maximum vers le haut, et l'image électronique de la ligne inférieure de l'image optique tombe sur l'ouverture d'analyseur. De cette façon la vitesse de la déviation de l'image électronique s'ajoute à la vitesse du mouvement de l'image optique. Ceci a pour conséquence que l'ensemble de l'image du film est décomposé pendant le temps que met le
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film pour avancer d'une demi-hauteur de son image.
A ce moment,le diaphragme 22 masque le prisme 6 et démasque le prisme 6'. La reproduction de l'image du film se trouve ainsi amenée à la position représentée dans le dessin. Le changement entre les divers prismes a lieu pendant le retour du oourant de décomposition. La même image du film est décomposée une deuxième fois, pendant que l'autre moitié de la hauteur de l'image passe devant la fenêtre. Ceci a pour effet d'amener l'image suivante du film à la position décrite d'abord, et l'opération recommence.
Pendant l'ensemble de l'opération, l'image électronique est déviée latéralement, par un mouvement alternatif, par l'oscillateur inverseur 27 et la bobine 26. Si les deux images scindées sont décalées exactement de la moitié de la hauteur d'une image, et si l'oscillateur inverseur 27 engendre un nombre impair d'oscillations pendant une durée d'une image du film, les lignes explorées au cours de chaque déoomposition tombent automatiquement à mi-chemin entre les lignes précédemment explorées.
Il est utile, pour différentes raisons, d'utiliser un nombre pair de lignes pour une exploration d'une image du film. Sous ce rapport il y a deux moyens pour appliquer le procédé à lignes sautées. L'un d'eux consiste à régler la position des prismes 6 et 6' de façon que les images scindées se recouvrent sur une demi-hauteur d'image plus ou moins la moitié de la distance entre les lignes d'une opération de déoomposition. L'autre procédé consiste à faire en sorte que les images se recouvrent exactement de la moitié de la hauteur d'une image, et à introduire dans la bobine de déviation pour la déviation verticale une oscillation en dent de scie de la moitié de l'oscillation en dent de scie usuelle, avec une amplitude déviant l'image électrique de la moitié
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de la distance entre les différentes lignes de décomposition.
Dans ce cas l'oscillation en dent de soie oorrespond, dans la bobine 29, à la forme représentée dans la figure 2. Dans cette figure la courbe 34 en traits interrompus représente la demi-fréquence des changements d'images, et la ligne en traits pleins 36 représente la courbe qui en résulte pour le courant de décomposition. Dans ce cas particulier,la fréquence apportée est égale à la fréquence des images du film.
Le fonctionnement a lieu dans les mêmes conditions,, lorsque l'on utilise une fréquence de 24 images du film par seconde pour le film, et une fréquence de 60 images par seconde pour les changements d'images pour la transmission de télévision. Le support de prismes 40 est très semblable au support décrit précédemment, sauf qu'il porte cinq prismes 41 à 45 au lieu de deux. Ces prismes ont des largeurs diffé- rentes pour qu'ils laissent passer sur le bord extérieur de la lentille la même quantité de lumière que ceux qui se trouvent au milieu de la lentille. En d'autres termes, chaque prisme correspond à une zone égale de l'ouverture de la lentille.
Le diaphragme à disque 46 est monté comme le disque 22 de la figure 1. Il se distingue du disque 22 en ce qu'il comporte cinq fentes désignées par 48 à 52 Chacune de ces fentes s'étend sur 72 de la circonférence et sa largeur est suffisante pour démasquer celui des cinq prismes 41 à 45 qui lui correspond et masquer les autres. Il est utile de donner au disque du diaphragme un diamètre aussi grand que cela est mécaniquement possible. Il faut d'abord que la courbure des fentes soit aussi petite que possible, pour que chaque fente puisse démasquer son prisme complètement et ne puisse pas masquer un prisme adjacent. En outre, il faut que le passage d'une fente à la suivante ait lieu dans une section suffisam-
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ment petite de l'oscillation de changement d'image pour limiter ce passage uniquement à la durée du retour.
Les prismes eux-mêmes peuvent aussi avoir une forme légèrement recourbée latéralement, pour s'adapter à la oourbure des fentes.
La façon dont les fentes sont disposées autour du disque du diaphragme n'est pas essentielle, car les prismes peuvent naturellement être disposés de façon à correspondre à toute disposition désirée pour les fentes. La disposition représentée pour les fentes a été choisie pour des raisons purement mécaniques ; effet, si l'on démasque les prismes dans un ordre tel qu'ils ne se succèdent pas immédiatement on peut laisser une petite partie de la surface du disque entre les extrémités des fentes adjacentes. Dans ce cas,on n'a pas besoin d'échelons particuliers pour supporter le bord extérieur du disque du diaphragme. On peut donc découper le disque en bloc sous forme de disque en métal.
On donne à la fenêtre! une longueur de 2/5 supérieure à la hauteur d'une image du film. Comme la fréquence des images du film est égale aux 2/5 de la fréquence des ohangements d'images, le film et sa reproduction se déplacent de 2/5 de la hauteur d'une image pendant un pas de la fréquence des changements d'images. C'est pourquoi il faut régler la position du dispositif analyseur de façon que ce dispositif fasse mouvoir l'image électronique sur le reste d'une image du film, c'est-à-dire des 3/5 de cette image.
Or,il faut qu'une image complète du film soit décomposée à chaque pas de la fréquence des changements d'images.
Il en résulte qu'au commencement de l'opération de décomposition de chaque image du film, cette image doit être avancée des 3/5 au moins de la hauteur d'une image dans la fenêtre, car,dans ces conditions l'image du film est démasquée oomplètement par la fenêtre à la fin de ce pas particulier de la
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fréquence des changements d'images. Tout déplacement moindre de l'image du film au début de la déoomposition couperait des parties de l'image du film.
On supposera par exemple que la fente 48 démasque le prisme 41 au moment où la première image du film s'est avanoée des 3/5 de sa hauteur dans la fenêtre, o'est-à-dire au moment où l'arête antérieure de l'image a atteint la position indiquée dans la figure 6 par la ligne A. Le prisme 41 est réglé de façon à déplacer la reproduction de l'image du film des 2/5 de la hauteur de l'image du film dans le sens du mouvement. La coopération du mouvement du film avec la déviation de l'image électronique complète la décomposition de l'image du film de la même'façon que dans l'exemple traité précédemment. A la fin de l'opération de décomposition .7 le prisme 41 est masqué et le prisme 42 est démasqué par la fente 49.
Fendant ce temps l'arête antérieure de l'image du film a avancé jusqu'à la position de la ligne B dans la figure 6. Le prisme 42 est réglé de façon à ne produire absolument aucun déplacement de l'image. Il peut être par exemple en verre.
A la fin de la deuxième opération de décomposition,le prisme 42 est masqué et le prisme 43 est démasqué par la fente 50. Au début de cette décomposition?l'arête antérieure de.l'image du film a avancé jusqu'à la position de la ligne C, c'est-à-dire jusqu'à l'extrémité de la fenêtre. Le prisme 43 déplace l'image de 2/5 de sa hauteur en sens inverse du sens du mouvement de l'image, qui est alors explorée une troisième fois dans les mêmes conditions. Lorsque cette opération de décomposition est terminée, l'arête antérieure de l'image suivante du film et l'arête postérieure de la première image du film ont atteint la position de la ligne D. A ce moment,les 4/5 de la deuxième image du film sont démasqués.
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Le prisme 43 est masqué, parce que la fente 51 démasque le prisme 41, qui déplace la reproduction de la deuxième image du film de 1/5 de la hauteur d'une image. Ceci a pour effet d'amener la reproduction à la même position que celle qu'occupait aussi la reproduction de la première image du film pendant la décomposition précédente. Lorsque l'opération de décomposition est terminée, l'arête antérieure de la deuxième image du film a atteint la position indiquée par la ligne E. La fente 52 démasque alors le prisme 45 qui fait reouler la reproduction de 1/5 de la hauteur de l'image, pour la dernière décomposition, au moyen du disque du diaphragme. La décomposition a lieu alors de la même façon pour toutes les images suivantes du film. Chaque image impaire du film est décomposée trois fois, et chaque image paire du film est décomposée deux fois.
Suivant le procédé à lignes sautées, les lignes impaires et les lignes paires de l'ensemble de l'image sont explorées au cours de différentes opérations de décomposition.
Les lignes impaires de la première image du film sont explorées pendant le premier pas de l'opération d'occultation et les lignes paires pendant le deuxième pas.
Les dispositifs indiqués ne sont donnés qu'à titre d' exemple. Le rapport entre la fréquence des changements dtima- ges et la fréquence du nombre des images pour le film peut être par exemple 3:2 , 5:3 ou 3 :1 . Lorsquel'on adopte le rapport 2:1 on peut aussi supprimer l'un des deux prismes et donner à l'autre un angle tel que le déplacement effectué par chaque prisme entre en action deux fois.
Une disposition tout à fait analogue est possible lorsqu'on adopte le rapport 5:2 et lorsqu'on ne désire pas décomposer des nombres de fois différents les images successives du film. La disposition consiste alors à remplacer le
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prisme 42 par deux priâmes égaux, mais opposés. L'un des prismes déplacerait alors l'image de la moitié de.sa hauteur en avant, tandis que l'autre prisme la ferait reculer d'autant.
La hauteur minima de la fenêtre est différente pour chacun des exemples indiqués. Pour le rapport 2:1,la hauteur de la fenêtre est égale à la hauteur de l'image. Pour le rapport 5:2,il faut que la hauteur de la fenêtre soit au moins 1 2/5 fois plus grande que la hauteur de l'image, tandis que pour le dispositif décrit en dernier lieu,la hauteur minima de la fenêtre doit être 1 3/5 fois plus grande que la hauteur de l'image.
Voici une règle pour déterminer la hauteur minima convenable pour la fenêtre. Lorsqu'on ne décompose qu'une image du film à la fois, la hauteur minima de la fenêtre est donnée par l'équation L = f [1 + ( s -2 ) p], f étant la hauteur de la fenêtre s le nombre maximum des explorations de l'image du film et p la partie de la hauteur de l'image de laquelle le film avance pendant une opération de déoomposition. Lorsque les reproductions de deux images successives du film sont superposées pour être décomposées simultanément, la hauteur minima de la fenêtre est donnée par l'équation L = f ( 2-p ).
Il va de soi qu'un procédé analogue peut être appliqué pour adapter à un procédé de transmission pour télévision à une fréquence inférieure de changements d'images, un film qui a été enregistré avec une haute fréquence pour le nombre de ses images. Dans ce cas ?la déviation de l'image électronique a lieu à l'intérieur du capteur d'image,'ou bien la décomposition correspondante, mécanique ou autre, a lieu en sens inverse du mouvement de l'image.
Au lieu des tubes capteurs d'images on peut naturelle-
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ment utiliser aussi des dispositifs mécaniques de décomposition, par exemple un disque de Nipkowdont le pas de la spirale est convenablement réduit avec les ouvertures d'analyseur, pour obtenir ainsi le long du film une hauteur d'exploration réduite suffisant tout juste, en corrélation avec le mouvement du film, pour explorer l'image du film.
L'invention n'est pas limitée aux exemples indiqués et elle oouvre aussi tous les procédés de décomposition pouvant être envisagés, ainsi que leurs domaines d'application.
Abstraction faite du procédé à lignes sautées, l'invention peut aussi être appliquée lorsqu'on dispose, pour supprimer le vacillement pendant la reproduction, d'un nombre proportionnellement grand d'images du film pour l'exploration.