<Desc/Clms Page number 1>
SYSTEME PRODUISANT LA VISION STEREOSCOPIQUE EN PARTANT D'UNE SEULE IMAGE,
DESCRIPTION L'image originale
L'image susceptible de procurer l'illusion du relief peut être 1) soit une photographie, une image obtenue ou reproduite électroniquement, par procédé magnétique, par fluorescence, par projection directe ou indirecte, ou par tout autre moyen, ou encore un dessin avec représentation des perspectives, 2) soit une image montrant davantage le tour des sujets représentés, ce qui est le cas lorsque l'on visionne par l'intermédiaire d' un ensemble réflecteur concave ou d'un ensemble réfracteur convergent, ou d'une combinaison de réflecteurs et réfracteurs dont l'ensemble produit un effet de convergence, des sujets réels situés avant le foyer de ceux-ci.
Il est possible de reproduire une telle image par les procédés courants (photographiques, ou autres) et d'obtenir ainsi une image unique comportant de telles caractéristiques. Il est préférable que ces réflecteurs et réfrac- teurs soient suffisamment larges, au moins autant que le diamètre de la tête humaine.
Il peut également s'agir d'une succession de ces images ou, aussi, d'une image de télévision.
Les surfaces sur ou dans lesquelles se reforment les images peuvent d'autre part être recourbées.
Principe de base
L'on obtient une impression visuelle de profondeur à partir de telles images si les yeux perçoivent respectivement à partir de celles-ci,
<Desc/Clms Page number 2>
simultanément ou presque simultanément, d'autres images différentes entre elles dont les variations judicieusement ordonnées, différentes pour les sujets proches et lointains, leur procurent l'illusion qu'elles constituent les images de couples stéréoscopiques ordinaires ou de suites de couples.
Variations susceptibles de produire l'illusion.du relief.
Lorsque au moyen d'un système quelconque l'on provoque un étirement d'un des côtés latéraux de tells images de manière à ce que cet étirement s'effectue d'une façon progressive d'un bord vers l'autre (ce qui signifie que des segments d'égale dimension se trouvant placés côte à côte dans l'image originale, en son sens latéral, deviennent chacun respectivement plus grand que celui qui le procède, dans une même direction) et ce avec une raison de plus en plus, également, ou de moins en moins forte;
l'on s'aperçoit que les perspectives linéaires, de même que les surfaces, représentées dans l'image varient de plus en plus fortement dans la direction de cet étirement et davantage quand ces perspectives, ou surfaces occupées par chaque objet, couvrent un champ plus large, ce qui est le cas lorsqu'un sujet est proche, que lorsque ces perspectives, ou surfaces,cou- vrent un champ plus restreint si le sujet est plus éloigné. Il semble par conséquent que l'axe d'enregistrement de cette image (l'axe de prise de vues s'il s'agit par exemple d'une photographie) s'est déplacé dans un sens. Un effet de même ordre est obtenu lorsque au lieu d'étirer l'un des côtés de l'image, l'on imprime à l'un des bords une compression produisant un effet de moins en moins accentué en direction de l'autre côté.
De même, l'on peut provoquer une compression d'un des côtés et un étirement de l'autre de telle manière que la progression obtenue d'un bord jusqu'à l'autre paraisse continue. Ce procédé offre l'avantage de permettre de conserver aux dimensions de l'image ses justes proportions sans devoir avoir recours à d'autres moyens.
En procédant d'une manière identique pour le bord opposé de l'image (c'est à dire en étirant ou comprimant l'image à partir du c8té opposé de ceux des exemples précédemment décrits) l'on obtient, une seconde image dont l'axe d'enregistrement semble s'être déplacé dans l'autre sens.
Ces deux images (l'une dont la progression s'effectue dans un sens et la seconde, dans l'autre), lorsqu'elles sont visionnées au moyen d'un stéréoscope ou par tout autre moyen équivalent (lunettes polarisantes, etc...) donne l'illusion de la "troisième dimension", quel que soit l'ordre de leur disposition. En effet, bien que cette illusion soit obtenue artificiellement (certaines parties d'une image ne convenant pas à ce genre de système), lorsqu'un effet de relief "normal" est obtenu pour certaines parties d'une image, l'effet psychologique aidant entraine automatiquement la perception du relief de l'image, le cerveau concevant extrêmement difficilement des objets qu'il est habitué à voir "ressortir" se former "en creux", et vice versa. Plus donc une image sera détaillée, plus elle comprendra de sujets "normalement" en relief, davantage l'effet sera accentué.
Les bonnes photographies et surtout les images de films comprennent infiniment de détails, notamment lorsqu'elles sont en couleur. Le spectateur; même averti, ne parvient pas à dissocier les éléments "anormalement" en relief, des autres, l'ensemble de l'image lui apparaissant "en profondeur" juste.
L'image reçue par chaque oeil peut offrir l'aspect, soit :
1) d'être étirée d'une façon progressive dans un sens, ou dans un sens plus que dans l'autre,
2) d'être comprimée d'une façon dégressive dans un sens, ou dans un sens plus que dans l'autre,
<Desc/Clms Page number 3>
3) d'être comprimée d'une façon dégressive dans une de ses parties latérales, étirée d'une façon progressive dans l'autre,
4) d'être comprimée d'une façon dégressive dans ses deux par- ties latérales, latérales. 5) d'être étirée d'une façon progressive dans ses deux parties latérales.
L'illusion stéréoscopique est obtenue lorsque :
1) un oeil perçoit l'une quelconque de ces images, l'autre, simultanément ou presque simultanément, la même ou une autre quelconque, à condition : a) que les progressions et régressions s'effectuent ou semblent s'effectuer dans des sens opposés pour chaque oeil, b) si ces progressions et régressions s'effectuent dans les mê- mes directions pour les deux yeux, qu'elles soient de raison mathématique différente pour chaque oeil,
2) un oeil perçoit l'une quelconque de ces images, l'autre oeil recevant l'image originale sans déformation progressive ou dégressi- ve.
Remarque : ces images peuvent être rétablies dans leurs proportions, lorsqu' il y a lieu, soit en visionnant avec un oeil une image rétrécie et avec 1' autre une image élargie, soit en provoquant, avant, pendant, ou après ces variations, la rectification ou l'effet contraire adéquat, au moyen d'un système quelconque.
Système applicable devant chaque oeil, produisant pour chacun d'eux les variations nécessaires à la perception du relief artir 'une image ordinaire
Ces systèmes peuvent être employés soit en double (c'est à dire un système matériellement semblable pour chaque oeil), soit indistinctement l'un avec l'autre, soit encore isolément (un des yeux ne percevant aucune déf ormation de l'image originale, ou encore lorsque les deux visionnent à travers un système unique) -les courbures sont calculées en vue de produire pour chaque oeil les déformations adéquates décrites au paragraphe précédent intitulé "Variations susceptibles de produire l'illusion du relief" :
1) ensemble réfracteur, réflecteur, ou combinaison des deux, divergent pour l'oculaire, convergent pour l'objectif, cylindrique (s' approchant de cette forme, ou encore donnant les mêmes effets). L'image obtenue est étirée progressivement dans un sens plus que dans l'autre, ou encore dans les deux, et est élargie. La distance focale de l'oculaire ou de chaque partie de celui-ci est inférieure en valeur absolue à celle de l'objectif ou des parties lui ou leur étant correspondantes.
L'effet de prqgression peut être réglé à volonté en utilisant pour les ensembles ou seulement une des parties, des courbures progressives, c'est à dire dont les distances focales varient d'un point à un autre de ces courbures,
2) ensemble réfracteur, réflecteur, ou combinaison des deux, convergent pour l'oculaire, divergent pour l'objectif, cylindrique (s'approchant de cette forme, ou encore donnant les mêmes effets). L'image obtenue est comprimée dans un sens pl que dans l'autre, ou encore dans les deux, et est rétrécie. La distance focale de l'objectif ou de chaque partie de celui-ci est inférieure en vaeur absolue à celle de l'oculaire ou des parties lui ou leur étant correspondantes.
Même remarque que précédemment concernant les courbures progressives,
3) ensemble réfracteur, réflecteur, ou combinaison des deux, convergent pour l'oculaire et l'objectif, cylindrique (s'approchant de
<Desc/Clms Page number 4>
cette forme, ou encore donnant les mêmes effets). La progression est plus accentuée dans un sens, ou égale dans les deux. Remarque identique aux précédents concernant les courbures progressives. Il y aura lieu ici de redresser l'image au moyen de prismes ou par d'autres moyens,
4) ensemble convergent-divergent ou divergent-convergent pour l'oculaire, divergent-convergent ou convergent-divergent pour l'objectif, cylindrique (s'approchant de cette forme, ou encore donnant les mêmes effets). L'image est éritée dans un sens, comprimée dans l'autre.
La progression s'effectue de préférence d'une manière continue d'un bord jusqu'à l'autre. Les proportions de l'image peuvent être respectées. La disposition oculaire-objectif s'effectue de manière à ce qu'une partie divergente de l'un corresponde à la partie convergente de l'autre, et vice versa.
La distance focale d'une partie divergente ou de chaque section de celleci doit être inférieure en valeur absolue à celle de la partie convergante ou de chaque section correspondante de celle-ci lui ou leur faisant face.
Remarque identique aux précédents concernant les courbures progressives : a) les courbures des réflecteurs, réfracteurs, ou combinaison de ceux-ci épousent la forme de la terre S latine, une partie convexe cotoyant une partie concave(les courbures concaves ont toujours des distances focales inférieures en valeur absolue à celles des courbures convexes leur faisant face), b) les réfracteurs prennent la forme de ménisques. Chacuns de ceux-ci comportent une partie convergente coiofant une partie divergente.
Le signe (relatif ou positif) de la distance iocale d'une partie du réfracteur est déterminé par l'influence des courbures des deux faces de ce même réfracteur l'une envers l'autre à leur point de correspondance respec- ti@, lequel est déterminé par l'angle de visée. Si en un certain point d'un des réfracteurs la courbure concave d'une face comporte un rayon plus court que celui de la courbure convexe de l'autre face, ce point est divergent ; lorsque le rayon de la courbure concave est plus long que celui de la courbure convexe, le point est convergent.
Les divergences et convergences pour chacun des ménisques peuvent donc être judicieusement calculées en vue d'obtenir la progression désirée. c) l'oculaire comprend un ensemble du type a, l'objectif un ensemble du type b; ou vice versa,
5) chacun des réfracteurs ou réflecteur peut être de forme torique,
6) tous peuvent aussi être de forme sphérique mais leur utilisation est déconseillée autant que possivle, les variations s'effectuant selon des résultantes courbes de forme variable, rendant extrêmement difficile leur coïncidence pour les deux yeux,
7) un moyen idéal d'obvier à cet inconvénient tout en conservant aux dimensions totales de l'image ses proportions normales consiste à établir des réflecteurs et réfracteurs ont la face (une face au moins pour les réfracteurs )
comporte deux courbures cylindriques ou s'approchant de cette forme, de sens perpendiculaires l'un par rapport à l'autre, une de ces courbures étant prévue pour donner à l'image les variations nécessaires à la perception du relief, l'autre pour compenser l'élargissement ou le rétrécissement général apporté à limage.
Un moyen de réaliser de telles courbures consiste à tailler la face en question ou une pièce devant servir à constituer ou devant constituer elle-même un moule ou une matrice, de la manière suivante : un couteau (relié à une machine) dont la lame plate épouse la forme d'une de ces courbes effectue un va-et-vient sur la matière à tailler, ainsi que l'on opérait pour obtenir un cylindre rectiligne, en suivant toutefois une trajectoire curviligne dans le sens de la profondeur , de courbure (concave ou convexe) conforme à l'autre courbe.
<Desc/Clms Page number 5>
Il va de soi que de tels réfracteurs et réflecteurs peuvent s'appliquer à chacun des systèmes précédemment décrits ; ils peuvent être utilisés à d'autres fins également.
Dans tous ces systèmes les oculaires, objectifs, ou parties de ceux-ci, peuvent ou doivent dans certains cas être inclinés ou décalés les uns par rapport aux autres pour accentuer l'effet de progression ou procurer une meilleure netteté. L'expérience permet de déterminer l'impor- tance de ces décalements et inclinaisons en fonction des facteurs ci-des- sus indiqués et de la convergence moyenne des yeux.
Le rétablissement des proportions de l'image, lorsqu'il y a lieu de le faire, s'effectue de diverses façons. Un des moyens consiste à utiliser pour un oeil un système amenant un rétrécissement de l'image et pour l'autre, un système produisant un élargissement général de celle-ci.
Un autre moyen consiste à adjoindre à ces systèmes, avant, après, ou à interposer avec ceux-ci , un système produisant un élargissement ou un ré- trécissement le plus linéaire possible, composé d'un ensemble réfracteur, réflecteur, ou combinaison des deux, cylindrique ou s'approchant de cette forme, convergent pour l'oculaire et divergent pour l'objectif, ou vice versa, l'effet élargissant ou rétrécissant pouvant selon le cas aussi bien s'effectuer dans le sens vertical que dans le sens latéral.
Un moyen aus- si consiste à tailler ou mouler une des faces des réfracteurs utilisés dans ces systèmes selon une courbure cylindrique ou s'approchant de cette forme, convergente ou divergente pour l'oculaire, divergente ou convergente pour l'objectif, le sens de cette courbure étant parallèle ou perpendiculaire, selon l'effet désiré, avec le sens de la courbure de l'autre face (provoquant les variations nécessaires à la perception du relief).
Systèmes dans lesquels l'on voit se reformer une image en relief en partant de l'image originale
Divers systèmes permettent d'obtenir à partir de telles images des multitudes de variations telles que la perception binoculaire, différente pour chaque oeil, procure directement l'illusion de la troisième dimension :
1) lorsque par l'intermédiaire d'un ensemble réflecteur concave cylindrique (s'approchant de cette forme, ou encore donnant les mêmes effets), l'on visionne de telles images formées ou placées après le foyer et de préférence à proximité de celui-ci (c'est à dire à une distance un peu plus grande du réflecteur que celle dont l'en sépare son foyer : exemple à son centre de courbure), les yeux, par suite de leur espacement, voient se former l'image utilisée en des endroits différents du réflecteur.
Celuici épousant pour les images normales (les images montrant le tour des sujets pouvant également être utilisées avec ce système) - une courbure calculée en vue de produire une divergence ou une convergence croissante des rayons incidents s'approchant de ses bords, quel que soit l'intensité de cette progression ou régression et la raison mathématique de celle-ci, la vision de l'image originale que chaque oeil obtient provient d'une partie du réflecteur dont la courbure à cet endroit comporte quelque différence avec celle de l'endroit du réflecteur où l'image se forme pour l'autre oeil et de ce fait chaque oeil semble percevoir une image différente.
Lorsque cette courbure est judicieusement choisie en vue de procurer à chaque oeil une image(provenant de l'image originale) comportant un des types de variations décrites précédemment au paragraphe intitulé 'Variations susceptibles de produire l'illusion du relief", dont le choix judicieux, indiqué pour chacun des yeux, doit provoquer un effet stéréoscopique, l'image finale obtenue donne l'illusion de la "troisième dimension".
Remarque : plus l'image originale est proche du foyer, plus elle apparaît grande et couvre de ce fait pour chaque oeil une portion plus importante du réflecteur, davantage, à ce moment, les yeux perçoivent de différence entre les images perçues; un meilleur relief étant fonction d'une plus gran-
<Desc/Clms Page number 6>
de différence pour les deux yeux, il y aura donc intérêt à ce que l'image originale soit située à proximité du foyer ;
pour ce type de reflecteur, la courbure sera établie en vue de produire de préférence une divergence croissante des rayons incidents s'approchant des bords de celui-ci (comme plusieurs rayons tombant sur un réflecteur concave convergent moins forte- ment lorsque sa courbure comporte un rayon, donc un foyer, plus long que lorsque ce rayon est court, la courbure d'un tel réflecteur sera donc isi plus courbe au centre et moins vers les côtés, la variation de cour- bure s'effectuant d'une manière continue du centre jusqu'à ces côtés) ;
il est préférable également (et non absolument indispensable) que la surfa- ce comportant l'image soit incurvée, la face creuse se trouvant tournée vers le réflecteur , cette courbure influant sur celle du réflecteur permet- tra soit de diminuer celle-ci, soit d'obtenir un meilleur effet de pro- gression, elle aura également pour but d'empêcher que l'image ne paraisse bombée,
2) idem, mais les images sont situées avant le foyer de celui- ci (l'effet ici est moindre du fait que les images que les yeux perçoivent se forment sur le réflecteur assez près l'une de l'autre et ne comprennent par conséquent que de faibles différences),
3) lorsque par l'intermédiaire d'un ensemble réflecteur convexe, cylindrique (s'approchant de cette forme, ou encore donnant les mêmes effets) l'in visionne de telles images s'y réfléchissant,
l'on obtient également une impression de relief, mais faible , ce système convient plus particulière- ment pour les images montrant davantage le tour des sujets, décrites précé- demment,
4) lorsque par l'intermédiaire d'un ensemble réfracteur conver- gent, cylindrique (s'approchant de cette forme, ou encore donnant les mêmes effets), l'on visionne de telles images formées ou placées après le foyer de celui-ci, les yeux pourront percevoir de ces images des vues différentes à variations telles que l'image semblera "en relief" si toutefois l'ensem- ble des conditions convenant au cas des réflecteurs concaves, décrites au N 1, sont scrupuleusement respectées ;
de même qu'au N 1, la courbure de ce type de réfracteur devra provoquer de préférence une divergence croissan- te des rayons incidents s'approchant des bords de celui-ci, les autres for- mes de progression ou régression prévues pouvant également être produites,
5) idem, mais les images sont situées avant le foyer de celui- ci'(l'effet ici est moindre, pour le même motif qu'au n 2),
6) lorsque par l'intermédiaire d'un ensemble réfracteur di- vergent, cylindrique (s'approchant de cette forme, ou encore donnant les mê- mes effets), l'on visionne de telles images s'y réfractant, l'on peut ob- tenir également une impression de relief, selon que la courbure soit prévue à cet effet (pour les images normales et les images montrant le tour des sujets), ou non (seulement pour les dernières),
7) les réflecteurs et réfracteurs peuvent être de forme tori- que,
8)
ils peuvent également être de forme sphérique, mais leur utilisation est déconseillée,
9) ils peuvent par contre très bien épouser la forme des ré- fracteurs ou réflecteurs décrits au N 7 de la rubrique intitulée "Systè- me applicable devant chaque oeil, produisant pour chacun d'eux les varia- tions nécessaires à la perception du relief à partir d'une image ordinaire".
10) l'on peut enfin obtenir également une inpression de relief en combinant ces systèmes entre eux.
Le rétablissement des proportions de l'image lorsqu'il y a lieu de le faire s'effectue de divdrses manières : a) par-l'adjonction au
<Desc/Clms Page number 7>
projecteur-image ou à l'appareil de prise de vues d'un objectif amenant une déformation contraire, b) en rétrécissant ou élargissant celle-ci par un moyen électronique lorsqu'elle est formée sur l'écran d'un tube catho- dique, c) en projetant l'image par l'intermédiaire-même du réflecteur ou réfracteur, laquelle se reforme sur un écran situé aux emplacements décrits convenant à chaque système, d) par l'adjonction au système d'un autre ensemble réflecteur ou réfracteur produisant une déformation soit contraire, soit de valeur identique pour le sens opposé de l'image, e)
en taillant ou moulant des réfracteurs dont les deux faces comportent chacune une courbure dont les effets conjugués reproduisent une image con- venablement proportionnée, f) par tout autre moyen encore.
Quelques applications
Ces systèmes et appareils servent aussi bien à la vision directe qu' à la reproduction, prise de vues, tirage et projection d'ima- ges utilisables ensuite par les procédés de relief ordinaires (stéréoscopes, lumière polarisée, anaglyphes, etc...) Les objectifs de prise de vues, lorsque l'on utilise ce moyen, prennent alors respectivement la place de chaque oeil et enregistrent l'image telle que chacun d'eux la voit. Ils permettent en outre de créer certains effets spéciaux utilisables en cinématographie et télévision.
Lorsqu'un appareil de prise de vues se déplace latéralement devant un appareil de la série des systèmes dans lesquels l'on voit se reformer directement l'image en relief (secondement décrits)-ou simplement coiffé d'un appareil de la série des systèmes applicables devant chaque oeil (premièrement décrits), se déplaçait devant cette même imagele spectateur acquiert la sensation d'effectuer le tour du sujet de l'image.
Les réflecteurs dans lesquels l'on voit directement se former l'image en relief (secondement décrits) conviennent plus particulièrement au cinéma.
L'image issue du projecteur est projetée sur un écran situé aux emplacements indiqués pour chacun de ces types de réflecteurs, soit directement, soit par l'intermédiaire-même du réflecteur dans lequel les spectateurs voient se reformer cette même image "en relief". Les haut-parleurs, si possible revêtus d'un pavillon les rendant directifs, sont dirigés de préférence vers ce même réflecteur ou bien un autre, ou encore plusieurs, et placés si possible à l'endroit où se trouve l'écran. Le son paraitra jaillir de la portion de l'espace situé près du foyer du réflecteur, c'est à dire là ou à proximité du point ou se reforme l'image. En cas de stéréophonie, les haut-parleurs sont placés à une certaine distance les uns des autres, le relief sonore est ainsi parfaitement rendu.
Les réfracteurs de ce même groupe de systèmes (secondement décrits) conviennent plus particulièrement à la télévision. Ils sont alors placés devant l'écran de télévision sur lequel on pourra éventuellement produire une image rétrécie ou élargie,la- quelle aura ainsi ses proportions normales après sa réfraction. Les systèmes en question font se reformer l'image en relief, pour les spectateurs, dans les réfracteurs-mêmes.
Quand aux systèmes applicables devant chaque oeil ( premièrement décrits), ils conviennent soit pour des lunettes stéréoscopiques utilisables avec des images ordinaires (photos, tableaux, films de cinéma, écrans de télévision, etc...), soit pour être adaptés à des agrandisseurs ou tireuses photographiques et permettre ainsi de produire des couples stéréoscopiques à partir de négatifs ordinaires, soit pour être adaptés à des tireuses cinématographiques, dans le même but, soit pour être appliqués à des appareils de prise de vues, ainsi qu'on l'a vu précédemment, soit aussi à des appareils de projection. Dans ce dernier cas, les images convenant aux deux yeux et reproduites sur l'écran sont perçues par chacun d'eux au moyen de lunettes polarisantes.
Un appareil placé à l'objectif du projecteur, ou constituant lui-même l'objectif, sélectionne, déforme judicieusement, polarise, rétablit les proportions et fait converger sur l'écran adéquat deux images provenant de chacune des images du film. Ce résultat peut être atteint de diverses manières.
L'on peut par exemple obtenir côte à côte deux images identiques à celle du film par adjonction à l'objectif du projecteur de prismes ou de miroirs, intercepter ces images au moyen de systèmes iden-
<Desc/Clms Page number 8>
tiques à ceux applicables devant chaque oeil (premièrement décrits), les refaire converger sur l'écran par de nouveaux prismes ou miroirs (il suffira à cet effet de faire pivoter les prismes ou miroirs latéraux), non sans les avoir polarisées au moyen de filtres convenablement orientés l'un par rapport à l'autre (leur superposition à ce moment ne laissant passer aucune lumière), lesquels étant disposés le long du trajet lumineux emprunté par chacune de ces images.
Avec certains de ces réfracteurs et réflecteurs la convergence s'effectue d'elle-même, ne nécessitant donc pas l'emploi de la seconde série de prismes ou miroirs. Ils seront placés parfois directement devant l'objectif, c8te à côte, le décalage naturel de l'image provoqué par eux, et parfois l'absence d'un tel décalage compensé par leur inclinaison, suffisant à donner aux images une convergence permettant leur perception sans fatigue des yeux, éliminant de ce fait tout emploi de prismes et miroirs et ne réquérant que l'usage de filtres pola- risants. Ces réfracteurs et réflecteurs pourront être fabriqués à cet effet en une seule pièce ; il y aura lieu à ce moment de prévoir une séparation au milieu de ceux-ci afin de permettre une meilleure sélection des deux images.
Lorsque l'on a à sa disposition un objectif ordinaire produisant une aberration de dimension sur les côtés de l'image, il suffit d'adjoindre à l'objectif, placés côte à côte ou de toute autre manière,deux filtres polarisants convenablement orientés l'un par rapport à l'autre.
Point particulier
L'impression de relief subsiste si l'on interpose entre les réflecteurs, réfracteurs, ou ensembles, et les yeux du ou desspectateurs une surface translucide, un écran directif, ou un volume quelconque, sur ou dans lequel viendrait se reformer l'image finale ; ce moyen convient plus particulièrement pour les systèmes décrits produisant une progression identique mais opposée dans les deux sens de l'image (l'écartement des yeux suffisant à sélectionner des images différentes).