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"Perfectionnements dans lia cinématographie en couleurs".:
L'invention à pour objet un procédé et un dispositif per- mettant d'effectuer simultanément l'éclairement et la superpo- sition exacte, sur l'écran de projection, d'un groupe de plu- sieurs images de couleurs élémentaires ( ce par quoi on en- tend les images élémentaires présentant différentes tonalités ou "valeurs" de coloration) logéés dans le cadre de l'image normale de cinématographie, en utilisant des objectifs de grandeur normale. L'invention vise des perfectionnements qui, d'une part, suppriment les pertes de lumière et qui d'autre part, facilitent la mise au point nette et la superposition exacte des diverses images.
On avait déjà proposé d'éclairer quatre images de cou- leurs élémentaires faisant partie d'un film en couleurs
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obtenu par la méthode auditive,lesquelles images sont lo- gées dans le caare de l'image normale de cinématographie et ont été prises sans défaut de parallaxe et sans distor- sion,et d'effectuer la superposition parfaite de ces ima- ges sur l'écran par un procédé consistant à éclairer sépa- rément chacune des quatre images de couleurs élémentaires à l'aide de lentilles de condensation divisées et de fais- ceayx de rayons séparés et à dévier chaque faisceau de cou- leur élémentaire à l'aide d'objectifs à rayon individuel.
En raison du..fait que,pour des raisons d'économie,les qua- tre images de couleurs élémentaires ont été réduites à des dimensions telles qu'elles occupent collectivement l'espa- ce d'un film normal de cinématographie,cette disposition présente l'inconvénient appréciable que pour effectuer le redressement et la mise au point de l'image de couleur élé- mentaire individuelle,on ne peut utiliser que de petits objectifs à rayon individuel,étant donné que la distance d'axe en axe des objectifs disposés les uns au-dessus des autres ne doit pas dépasser la demi-hauteur ., d'image,
de sorte que le diamètre de ces objectifs est fixé au maximum à la moitié de la hauteur de l'image normale du film.Ce petit diamètre des objectifs a donc comme conséquence que les points et surfaces latérales de l'image éclairée qui s'étendent au delà du,diamètre de l'objectif sont obscurcis de sorte que,dans la projection de ces images de couleurs élémentaires,une perte de lumière considérable se produit en raison de ces petits objectifs.Un autre inconvénient des objectifs , rayon individuel supportés très près les uns des autres est le fait que cette disposition ne se prête guère à un réglage de précision puisque toute varia- tion de:
position de l'objectif à rayon individuel,même si elle est faite à l'aide des dispositifs de réglage les plus précis,se traduit,en raison de la petitesse des objec. tifs,par une très grande amplitude de la déviation.
Ceci pose le problème suivant: Effectuer la reproduc- tion de telles images de couleurs élémentaires logées dans
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le cadre de l'image normale de cinématographie,par exem- ple de trois images de différentes couleurs et d'une image en noir et blanc correspondante y adjointe de telle maniè- re que la mise au point des diverses images de couleurs é- lémentaires puisse être effectuée à l'aide d'objectifs normaux.
Il est connu,en soi,de faciliter la projection de tels films en couleurs obtenus par la méthode additive dont les images de couleurs élémentaires sont logées dans le ca- dre de l'image normale de cinématographie par le moyen con- sistant à éclairer directement le film par la source de lu- mière, à amener ce film en bloc,en conformité avec la lumiè- re, à une lentille convergente, de la manière habituelle,et à effectuer seulement sur le parcours de l'agrandissement en aval de la lentille convergente, une division des rayons à laide de lentilles de condensation divisées,selon les diverses couleurs élémentaires.
Selon la méthode proposée, l'image normale de cinémathographie avec ses quatre images de couleurs élémentaires individuelles serait projetée en bloc dans un appareil de projection normal et;sur le che- min d'agrandissement de cette projection, le groupe réuni de rayons serait divisé,par un système de lentilles qui serait disposé à un certain écartement,en rayons indivi- duels par lesquels les quatre images individuelles seraient alors amenées en coïncidence sur l'écran à l'aide d'objec- tifs à rayon individuel et de filtres de couleurs élémen- taires. L'inconvénient de cette disposition proposée est que le déplacement nécessaire des axes centraux des images par le simple agrandissement effectué par une lentille convergente n'est possible qu'à une grande distance de cet- te lentille.
La reconstruction d'un-appareil de projection en vue de la reproduction de films en couleurs exigerait par conséquent un dispositif additionnel se plaçant en a- vant de longueur considérable .De même,le redressement des axes en vue du rétablissement du parallélisme exact de ces axes donnerait lieu à des difficultés considérables pour des raisons d'optique.
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ilest connu,en soi, d'effectuer un déplacement des axes des images par une réflexion à 90 sur des prismes coopé- rants.L'inconvénient essentiel d'un tel déplacen.ent de 90 est que,dans cette' division des rayons,une partie très im- portante de la lumière est aussi perdue en raison du fait que la réflexion sur les surfaces réfléchissantes n'est pas complète.Si l'on appliquait un tel déplacement d'axe d'image par deux ou plusieurs prismes dans une déviation de 90 ,les pertes de lumière résultant de l'absorption et d'une réflexion incomplète s'ajouteraient aux pertes de lumière qui interviennent déjà dans la prise du film.
La présente invention a pour objet un procédé et un dis- positif grâce auxquels les quatre images élémentaires en partie en couleur et en noir et blanc dans le cadre de l'i- mage normale da film, prises simultanément ainsi que du mê- me lieu,entièrement semblables et de même grandeur, sont, lors de la reproduction,amenées à coïncider sans perte de lumière et avec faculté de réglage très sensible et commode L'invention évite l'utilisation de systèmes optiques amcom- brants et offre un dispositif qui, sous un faible volume, est apte à constituer, au lieu du système de lentilles nor- mal d'un appareil de projection normal, un dispositif addi- tionnel se plaçant en avant et permettant d'effectuer d'u- ne faon précise avec des objectifs normaux facilement ré- glables la diaphragtmation,
la mise au point et le réglage en position de toute image de couleur élémentaire indivi- Quelle.
L'invention utilise trois moyens fondamentaux pour réali- ser le but visé.
L'un d'eux réside dans le fait que,après que le faisceau total de la source de lumière normale dont on dispose a il- luminé les quatre images élémentaires qui doivent être é- clairées simultanément,ce faisceaux est immédiatement re- cueilli par un système de prismes qui est composé de qua- tre prismes distincts dont une des extrémités est chaque fois tournée vers l'image élémentaire y afférente de telle manière que la distance qui sépare l'image de cette extré- @
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mité est extrèniement/ faible.
Par ce moyen,la lumière utilisée pour éclairer toute image élémentaire donnée est déviée par le prisme corres- pondant à cette image,avec réflexion totale,sur l'objectif de grandeur normale appartenant à ladite image,passe à travers cet objectif et est concentrée avec les trais au- tres faisceaux sur l'écran,de sorte qu'elle apparaît avec la clarté presque totale de la source de lumière normale.
Le second moyen est caractérisé par le fait qu'Oïl renon- ce à l'application de tout système de condensateurs ou de miroirs intercalés entre la source de 'lumière et le film et que,au lieu d'un tel système,on donne une forme convexe à celui des côtés de chacun des prismes qui est tourné vers le film de sorte que,après qu'elle a éclairé les ima- ges élémentaires qui sont chaque fois exposées en commun à l'éclairement,et qui sont par exemple au nombre de qua- tre, la lumière entière se trouve déjà recueillie sous for-
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me d'un faisceau,a.par les divers prismes en utilisant coi>me lentilles de condensation leurs extrémités de forme conve- xe et, avec une réflexion totale,
est amenée à l'objectif assigné à l'image élémentaire individuelle presque sans perte de lumière la grandeur de l'image étant en même temps adaptée à celle dudit objectif.Par suite,comme les filtres de couleur placés à l'avant n'occasionnent aucune absorp- tion appréciable,la lumière entière fournie par la source est aussi recueillie sur l'écran et l'image superposée qui y est projetée et la.clarté usuelle .'et requise dans la projection de l'image normale du film est assurée.
Un autre inconvénient des dispositifs de reproduction antérieurs de tels films obtenus par la méthode additive, dont la cause réside dans la déviation subie par le rayon en raison des différentes longueurs'' d'onde des couleurs, est éliminé par ce fait que les différentes longueurs d'on- de et la déviation correspondante qui interviennent dans la reproduction sont compensées par des dispositifs de ré- glage prévus dans les objectifs à rayon individuel et per-
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mettant ce faire varier la distance qui sépare les éléments du système de lentilles.Par ce moyen,il est @ possible a'éviter les pertes de lumière autrement habituelles qui nuisent à la clarté de l'image totale,
ainsi que les bords irisés occasionnés par la déviation.Le cas échéant ces ob- +peuvent en outre jectifs réglables ' et en vue de leur adaptation aux diver-
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conporter intérieu- jectifs réçlables3,t ses longueurs focales des salles de spectacle, être pourvus relent des diaphrag- -- mes réglables d'un système de lentilles additionnel se plaçant à l'avant de l'objectif et composé d'une combinaison de lentilles plan-convexes et plan-concaves,ce système étant de préfé- renee placé entre les objectifs à rayon individuel et les filtres de couleur placés à l'avant.
On voit par ce qui précède que l'invention offre un pro- cédé et un dispositif dans lesquels l'éclairement et la superposition exacte,sur l'écran,d'un groupe de plusieurs images de couleurs élémentaires logées dans la chambre à image normale de cinématographie,en utilisant des objec- tifs de grandeur normale pour chaque rayon individuel,sont rendus possibles en raison du fait que le faisceau des ra - yons des images élémentaires,qui sont éclairés à la façon d'un groupe total par une source de lumière,est divisé directement en aval du film, par la coopération de lentilles et de prismes à réflexion totale en faisceaux de rayons individuels pour chaque couleur élémentaire,et que chaque faisceau de rayons est déplacé et agrandi de telle manière que,sans perte de lumière,
les faisceaux maintenant dépla- cés et agrandis peuvent être déviés et mis au point par des objectifs de grandeur normale ne se gênant pas mécani- quement .
Sur les dessins annexés: Fig.l est un schéma optique du procédé.
Fig.2 est une coupe transversale du dispositif addi- tionnel se plaçant en avant.
Fig.3 est une vue de face de ce dispositif.
Dans le schéma optique de la Fig.l,la lumière de la source 1 est amenée à éclairer parfaitement le cadre de
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l'image normale de cinématogr,aphie,recouvert par la
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fenêtre à image 2 et/contenant dans le cas présent,par exemple trois images des trois tonalités ou couleurs élé- mentaires rouge,vert,bleu et une image en noir et blanc, ainsi qu'une bande sonore.
La bande sonore est indiquée sur le côté dans la Fig.l, mais on remarquera que l'invention ne serait pas modifiée par la disposition de cette bande au milieu du groupe de couleurs élémentaires. Dans ce cas,les éléments du système optique suivant seraient écartés les uns des autres d'une façon correspondante.
Le faisceau de lumière embrassant en tant-'que groupe et traversant les'images de couleurs élémentaires lequel faisceau est limité par la fenêtre à image 2 est reçu par quatre prismes à 60 3, disposés directement derrière ou en aval de la fenêtre à image 2.Dans la partie de ces pris- mes qui n'est pas nécessaire pour la déviation des rayons et qui est tournée vers la fenêtre à image ,ces prismes sont réduits à la grandeur de l'image normale de cinéma- tographie,en vue d'une concentration appropriée des quatre prismes, et cette extrémité est meulée en forme de lentille convexe.Par ce moyen,le faisceau de ragons embrassé de la fenêtre à image 2 est divisé,d'une façon correspondant aux diverses images de couleurs élémentaires,en divers faisceaux de rayons, les lentilles convexes:
meulées 4 effectuant une concentration et, lors de la réflexion totale suivante,à l'intérieur du prisme, un agrandissement,de telle sorte que à l'extrémité du prisme,chaque faisceau de rayons remplit approximativement toute la section extrême du prisme.De- vant ou en aval de cette extrémité des prismes sont dispo- .sés des objectifs de grandeur normale 5,dont le diamètre est plus grand que le maximum de dimension en largeur du faisceau de.rayons émanant des prismes.Par ce moyen;on empêche la possibilité qu'une partie quelconque de la va- leur ou tonalité de lumière sortant des prismes soit absor- née.
En particulier,ceci est important si,pour effectuer la déviation de rayons individuels dans le sens d'un redresse- ment des quatre images de couleurs élémentaires sur l'écran,
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ces objectifs 5 sont/déplaces,avec leurs axes restant pa- rallèles,devant les extiémités fixes des prismes 3,en rai- son du fait qu'ils sont mobiles de tous côtés perpendicu- lairement à l'axe des rayons .Grâce à ce mouvement de trans- lation, le rayon,après qu'il est sorti de l'objectif a tra- versé un filtre de couleur d'une manière connue,est dépla- cé dans un sens ou en sens inverse sur l'écran jusqu'à ce les quatre images de couleurs élémentaires aient été ame- nées en coïncidence,les franges colorées gênantes dispa- raissant de ce fait.
A l'intérieur des objectifs on a dispo- sé d'une manière connue un diaphragme 14 qu'on peut régler de l'extérieur de façon à renforcer ou affaiblir chacune des couleurs élémentaires.En outre, à l'aide de systèmes additionnels pouvant se placer à l'avant de cet objectif et qui consistent en une combinaison de lentilles plan- convexes et plan-concaves,on peut adapter des objectifs de fabrication normale à des distances focales anormales de salles de spectacle.
Sur les Fig.2 et 5,on a représenté un dispositif addi- tionnel établi selon le présent procédé et destiné à des appareils cinématographiques normaux. Comme on le sait, les appareils cinématographiques normaux comportent un chariot de guidage qui,dans les oonstructions récentes, est composé de deux crémaillères 9 sur lesquelles sont guidés les objectifs cinématographiques normaux mobiles.
Suivant l'invention,au lieu de ces objectifs normaux,on dispose sur la crémaillère 9 une enveloppe 7 qui,à l'aide d'une vis de réglage 8,permet une mise en position gros- sière du groupe entier des quatre objectifs à rayon indi- viduel.Dans l'enveloppe 7 sont fixés à demeure sur une pyramide tronquée quatre prismes 3,qui,en 4 sont concen- trés et réduits à la surface d'une image normale de ciné- matographie, chacun d'eux ayant son extrémité meulée sous forme d'une lentille convexe.
Les objectifs de grandeur normale 5 sont supportés de façon mobile dans l'enveloppe 7,de telle manière qu'ils s'appuient d'une part sur un support élastique 12 et que,d'autre part, chacun d'eux
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peut être déplacé à l'aide de deux vis de réglage perpen- diculaires entre elles et faisant un angle de 1350 par rap- port au support élastique.Grâce à ce dispositif de réglage il est poséible de déplacer de tous cotés les objectifs 5 devant les extrémités adjacentes des prismes correspondants 3,
par un mouvement de translation par rapport au faisceau lumineux émanant.La disposition des prismes 3 par rapport à leur extrémité de prise d'image 4 et la disposition des quatre objectifs 5 à l'intérieur de l'enveloppe 7 sont tel- les que les prismes déplacent latéralement les rayons de chaque faisceau individuel,par rapport à la disposition des images,de telle manière que les objectifs individuels 5 sont disposés.approximativement.suivant une disposition en croix horizontale-verticale , de sotte qu'on évita toute, gêne mécanique dans la translation à axe parallèle des ob- jectifs et qu'une certaine symétrie circulaire est obtenue dans le dispositif additionnel.Etant donné que,en raison de la disposition du chariot qui est monté sur les créniail- lères 9,
il n'es pas possible de disposer les deux vis de réglage 10'''et 11''' d'un des objectifs de la même façon que les vis des autres objectifs,une des vis de pression 10''' agit sur l'objectif correspondant 5'' non directement mais par l'intermédiaire de cales 13.
Les objectifs 5 reçoivent entre leur système de lentilles un diaphragme iris 14 manoeuvrable de l'extérieur.En outre pour corriger l'influence des longueurs d'onde des diffé- rentes couleurs élémentaires,on peut régler la distance des ohjectifs.Toutefois,on n'effectue ce réglage que lors de la fabrication du dispositif additionnel,de sorte que des éléments de manoeuvre passant à l'extérieur ne sont pas prévus.Les objectifs 5 comportent des dispositifs ré- cepteurs pour la fixation éventuelle d'un objectif addi- tionnel se montant à l'avant à la façon d'une rallonge et composé d'une combinaison de lentilles plan-concaves et plan-convexes à l'aide desquelles les distances focales anor- males des salles de spectacle peuvent être corrigées.
A l'avant de ces lentilles mobiles est disposé de façon
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interchangeable, sur une broche de l'enveloppe 7, le jeu de @ filtres de couleur, composé de filtres 6 qui sont de préférence inter- calés entre des plaques de verre plan-parallèles.On a trou- vé qu'il est avantageux d'utilise.r des jeux de filtres de couleur gradués de façon unitaire,dont les graduations u- ni#aires respectives sont normalisées par rapport à l'opa- cité du film et qui,par conséquent,peuvent être tenus en réserve entre ces plaques de verre plan-parallèles,à titre de jeux unitaires interchangeables.