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La présente invention concerne un procédé et un appareil perfectionnés pour la projection d'images animées et d'autres diapositifs.
Le procédé est notamment destiné à la projection dans une salle d'images animées, de films cinématographiques ou de diapositifs, usuellement- de vues de projection en couleurs, et l'appareil pour l'exécution de ce procédé permet d'obtenir une reproduction plus naturelle de la scène qu'à l'aide d'un autre appareil usuel et peut être contrôlé, si on le désire, pour augmenter ou marquer certains facteurs de la reproduction de la scène.
Par le procédé de l'invention, on peut projeter des images en couleurs ou des images en noir et blanc sur un écran
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de salle de projection avec un haut degré de fidélité ou une amplification des valeurs de la brillance, même en présence d'un niveau de lumière ambiante par ailleurs défavorable à l'intérieur de la salle, en permettant ainsi la reproduction sur l'écran de projection de scènes fortement contrastées, comme dans le cas d'une faible zone éclairée sur un écran sombre pour les autres parties, qui montre une scène nocturne ne présentant pas un éclairage général, mais dans lequel les yeux adaptés au noir peuvent encore percevoir des détails plus sombres.
Les dimensions, les proportions, la forme et, dans une certaine mesure, l'empla- ce,iient de la zone de projection sur l'écran peuvent varier à volonté sans changement mécanique ou architectural de l'écran, en permettant ainsi à un entourage projeté de présenter l'aspect de tentures, de dessins, d'encadrements et d'autres effets décoratifs, ainsi qu'en même temps à des images classiques, vues sous un angle relativement petit par les spectateurs,
d'être projetées immédiatement avant ou après une image sur grand écran vue sous un grand angle sans action mécanique dans la surface de l'écran. On peut faire varier dans une large mesure la gamme des valeurs de la brillance pendant toute la projection d'un film cinématographique et notamment dans une plus grande mesure que cela est possible à présent avec d'autres procédés de projection.
La salle de projection comporte un écran ou une surface recevant les images projetées, qui occupe toute la partie avant de la salle ; cet effet, il n'y a pas lieu de modifier les caractéristiques architecturales essentielles d'une salle existante par exemple, un parallélogramme (qui ne constitue toutefois pas la fibrille préférée) est tout à fait approprié pour ce système, même si sa paroi avant, sur laquelle doit être projetée l'image principale, est tout juste suffisamment grande pour que les bords de la paroi coïncident avec les bords de la plus grande image principale projetée.
La surface totale de l'écran, qui comprend des parties des parois latérales, du plafond et du plancher, est de préférence
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considérablement plus grande que la surface de plus grande image principale devanl; être projetée sur cet écran, de' sorte qu'une surface considérable reste disponible pour la projection d'une image environnante dont la largeur est égale à 1/2 à une fois la largeur de l'image principale ou plus, la surface environnante s'étendant progressivement dans le plancher, le plafond et les parois latérales de l'écran qui se raccordent, à leur tour, avec les parties correspondantes de la salle de projection même.
Les surfaces environnantes présentent essen- tiellement le même facteur de réflexion dans la dlrection des spectateurs que la partie centrale de l'écran se trouvant en face (le ces derniers, les surfaces centrales et environnantes de l'écran étant toutes deux essentiellement achromatiques, présentant de faibles facteurs. de réflexion et ne pouvant. pas se distinguer sensiblement l'une de l'autre dans la direction des spectateurs, au moins par rapport à la lumière ambiante.
'La surface des parties environnantes est ondulée ou est conformée d'une autre manière avec une série d'éléments de surface parallèles linéaires, qui ne sont pas linéaires en section trans- versale et qui ont des dimensions suffisamment petites pour ne pas être perçus par les spectateurs, mais qui sont suffisamment grands pour produire des interférences d'ondes ou des motifs de diffraction.
Les ondulations sont disposées de faon à agir comme des déilecteurs pour réduire la quantité de lumière réfléchi sur l'écran par les surfaces environnantes de ce dernier et provenant d'une projection secondaire ou des sources de lumière ambiante se trouvant dans les parties de la salle occupées par les spectateurs, tandis que les surfaces environnantes réfléchis- sent essentiellement vers les spectateurs autant de lumière projetée que la partie. centrale de l'écran malgré l'angle ordi- nairement plus étroit des surfaces environnantes avec le rayon de projection et en raison de l'angle extrêmement grand d'incidence et de réflexion sur la surface visible de chaque ondulation.
A cet effet, la structure de la surface formant les parties sail-
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lantes, ainsi que leur facteur de réflexion sont très importants.
C'est ainsi qu'un pourcentage seulement négligeable de la lumière projetée ou ambiante est réfléchi sur la partie centrale de l'écran. En raison du pouvoir de réflexion de préférence faible des surfaces de l'écran dans toutes les directions ou dans des directions choisies, seul un faible pourcentage de la lumière réfléchie est de nouveau réfléchi et on peut obtenir sur la partie centrale un degré extrêmement faible de brillance, même si un degré normal ou relativement élevé de lumière ambiante est maintenu dans la partie où se trouvent les spectateurs, en par- ticulier si la lumière ambiante est, supplémentairement et de préférence, masquée pour l'empêcher d'atteindre directement la surface de l'écran, comme décrit ci-après.
La surface de la partie centrale de 1'écran peut être fabriquée, sans que cela soit absolument néoessaire, avec la même matière ondulée que les surfaces d'entourage dans la mesure où les deux surfaces présentent le même aspect pour les spec- tateurs et essentiellement le même facteur de réflexion diffuse faible achromatique, allant de 10 à 25% en moyenne et de préfé- rence égal à 15 % environ. Les ondulations ou autres irrégula- rites parallèles de l'écran ont de préférence une section trans- versale essentiellement sinusoïdale, leur largeur étant choisie de façon à être vue sous un arc de 1 minute environ par des spectateurs se trouvant à une distance rapprochée dans la salle.
L'écran ou au moins sa partie centrale peut, de plus, être sub- divisé pour former des éléments étudiés, à réflexion spéculaire, fortement directionnels, conformes chacun pour diriger sensiblement d'une façon uniforme la lumière provenant du projecteur principal vers au moins la partie principale de la salle occupée par les spectateurs. Bien que spéculaires, les surfaces élémentaires doivent de préférence avoir un facteur de réflexion du faible ordre de grandeur indiqué pour la réflexion diffuse; cela est essentiel afin d'empêcher la lumière ambiante réfléchie de produire un degré appréciable de brillance vers la salle occupée
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par les spectateurs.
Les ondulations sur les parois latérales, le plafond et le plancher de la surface formant écran s'étendent dans une direction perpendiculaire aux axes de la projection; cela a deux effets essentiels :
La projection environnante a approximativement la même brillance sur la paroi avant et sur les quatre autres côtés, même lorsque ces derniers forment avec la paroi avant des angles légèrement plus grands que 90 (100 à 105) (par rapport à un axe de projection central), bien que des angles de 90 seraient tout à fait acceptables si les conditions empêchaient d'utiliser des angles plus grands; la lumière projetée de la surface d'en- tourage et rencontrant les parois latérales, le plancher et le plafond n'est pas réfléchie sur la paroi arrière ou sur le plan d'écran à image principal, comme dans le cas utilisant des surface:
simples (mêmes mates); cela explique pourquoi l'image principale peut s'étendre, comme indiqué ci-dessus, de façon à rencontrer les surfaces d'entourage, même lorsqu'elles sont à 90 , sans détruire les zones ombrées dues à la lumière réfléchie. Ceci présente une importance qui croît en relation directe avec le facteur de réflexion de la surface. Par exemple, avec un "blanc" à 80 %, il serait nécessaire d'augmenter de vingt fois par rapport à un "noir" à 4 %,
Les ondulations formées sur le plan d'écran principal de la paroi avant doivent de préférence être verticales parce qu'on peut obtenir, en réglant la constitution spéculaire de la surface, une certaine mesure de sélectivité de l'angle de réflexion vertical.
Une surface étudiée avec précision pour des angles relativement étroits peut recevoir des ondulations plus grossières pour rétablir une diffusion de 180 sur le plan horizontal et cependant maintenir l'angle vertical limité (avec une courbe de réflexion presque rectangulaire).
Avec un écran "en coquille" ondulé gris à réflexion diffuse de 15% et en.utilisant un film ou des vues de projection
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ayant un Dmax, très élevé (5,0 ou plus), en supposant qu'il n'y ait pas de lumière ambiante directe sur l'écran en coquille et seulement une lumière indirecte très pâle (environ 0,0010 lux ou 0,00010 lux), l'écran apparaît totalement sombre même sans surface d'entourage projetée. Lorsque la lumière ambiante in- directe augmente, il est nécessaire d'avoir une certaine surface d'entourage projetée pour accroître le niveau d'adaptation visuel.
Par lumière ambiante indirecte, on entend la lumière ambiante contrôlée qui éclaire faiblement l'endroit occupé par les spectateurs à partir d'un angle à l'arrière et qui ne rencontre pas la zone de l'écran lien coquille'T (à partir de cette zone aucune source de lumière ne doit être visible, même pas celle provenant de la cabine de projection qui peut être convenablement. protégée par un déflecteur et/ou recouverte de noir, lorsque la surface ondulée a un facteur de réflexion relativement élevé; quand sa réflexion diminue, il est nécessaire d'avoir une lumière ambiante contrôlée sur une base critique).
De préférence, l'appareil et le procédé de l'invention assurent la projection de deux images séparées sur l'écran en coquille. L'une de ces images occupe normalement la partie centrale de l'écran et constitue l'image la plus importante.
Le contraste apparent et la nature réaliste de la scène projetée sont considérablement augmentés en l'entourant, comme décrit ci-dessus, avec une seconde image projetée dont la brillance observée par le spectateur est plus grande que la brillance minimum et en général considérablement plus faiole que la brillance maximum de la projection centrale ou principale.
Ceci, qui a été décrit pour un écran gris, est comparable à la projection dans le noir, en particulier si les sources de la lumière ambiante ont été disposées de faon à éclairer faiblement les spectateurs, ce qui a pour effet de permettre aux zones les plus sombres de l'écran d'être également les zones les plus sombres de la salle, Les conditions régnant dans les salles de projection ordinaires sont exactement contraires car l'écran blane y a un entourage
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noir 1 en général en velours) qui est l'objet le plus @@@@@ dans le champ et qui fait apparaître, par contraste, les scènes nocturnes projetées sur l'écran blanc plus lumineuses et moins vraisemblables ou bien comme si elles étaient vues à travers une mousseline blanche.
L'éclairage de l'entourage par une ou plusieurs images supplémentaires projetées peut être uniforme, mais peut de pré- férence affecter l'aspect d'une structure architecturale ou d'un bas-relief au moins près des bords de l'image principale ; cette projection environnante est de préférence de la nature d'un trompe l'oeil (simple ou compliqué) et assure par suite une illusion prononcée des trois dimensions, parce que sa luminance atténuée est maintenue en harmonie proportionnelle avec les luminances intégrales de l'image principale, cette dernière étant vue comme une partie du solide environnant et participant avec ses trois dimensions et avec ses qualités de présence, en particulier si la séquence de l'image principale a une gamme de luminance de l'ordre indiqué ci-dessus,
comme décrit plus en détail dans ce qui suit.
L'image animée ou passante est projetée sur la surface centrale de l'écran et la luminance de l'image projetée dans ses diverses zones est choisie, comparativement à ces diverses zones et à la luminance prédominante de l'entourage, de façon que le minimum de la luminance d'image intégrée dérivée des vues pro- jetées ou des images animées soit de préférence égal à 1/10 à 1/100 environ de la luminance prédominante de l'entourage, tandis que la luminance intégrée maximum de l'image projetée est égale à environ 100 à 1.
000 fois la luminance de l'entoura,-et lorsqu'on considère toute la séquence de projection pendant laquelle on peut faire varier la luminance de l'entourage. Une scène particulière peut ne pas avoir une luminance intégrée égale à 100 ou 1.000 fois la luminance de l'entourage, mais certaines parties des scènes représentées en séquence doivent avoir cette valeur. Cela supplique également aux valeurs minima.
La projection sur l'entourage est obtenue de préférence
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avec deux projecteurs immobiles qui peuvent fonctionner, à titre d'exemple, de la faon suivante :
L'un des projecteurs commance à fonctionner, avant la représentation, avec par exemple un rideau (qui peut être de l'une des nombreuses variétés de l'ornes, couleurs et tentures) projeté sur l'ensemble de l'écran "en coquille"; la partie avant de la salle, alors baignée de lumière ambiante assez grande pour per- mettre le déplacement des spectateurs, est essentiellement "ornée" par cette projection sur une grande surface;
un autre projecteur peut progressivement faire apparaître dans un fondu un second rideau différent ou un motif architectural ou toute autre pro- jection, par exemple de la publicité, tandis que le premier pro- jecteur s'arrête par un fondu et ainsi de suite jusqu'à ce que la représentation soit prête à commencer. A ce moment, la lumière ambiante est réduite jusqu'au niveau maximum corupatible avec la réflexion de la matière ondulée, tandis que l'un des projecteurs continence à fonctionner dans un fondu avec par exemple l'image projetée d'un rideau de satin rouge ou vert qui pend dans l'obs- curité, comme représenté à la fige 1.
A présent, toute la partie avant de la salle devient si sombre que les parois semblent disparaître en cédant la place à une obscurité totale et -Les rideaux pendent cornue des choses immatérielles et fantomatiques, resplendissant d'une deur propre blafarde et comme suspendues dans l'air. Entre temps, (il peut y avoir de grandes distances dans l'obscurité) le titre du film cinématographique apparaît lumineux dans l'obscurité (non en dehors de l'écran) et l'action peut également commencer dans 1'obscurité (les 'oordb des images du film dans cette séquence spécifique étant intentionnellement dégradés vers un :;), - très max. grand. : 6,00 ou plus);
certaines particularités commencent déjà à ressortir de l'obscurité profonde sans encadrement visible, entre les rideaux suspendus dans l'espace, tandis que les rideaux de la première projection d'entourage s'estompent et sont progrès sivement remplacés par un entourage faible et dégradé vers les
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bords extérieurs en délimitant les bords de l'image principale qui peut être devenue plus lumineuse. entre temps.
L'entourage est alors maintenu de préférence en harmonie de brillance constante avec l'image proprement dite par un système de réaction à cellule photoélectrique qui est mis en action par des éléments moteurs soit à partir des luminances intégrées de la projection sur l'écran, soit à partir des luminances du film même, prises quelques cadres avant la projection.
Au cours de la représentation des motifs qui dépendent, de la volonté des exploitants de la salle, on peut faire appa- raître et disparaître plusieurs entourages différents ou le même entourage peut rester pendant toute la durée de la re- présentation. Cet entourage est étudié de façon que sa brillance ne puisse jamais être une attraction en dehors du centre d'intérêt.
Dans des scènes lumineuses ou très lwnineuses, cet entourage est plus sombre que les scènes. Dans des scènes très sombres, il est seulement quelque peu plus brillant que la scène, comme exposé avec plus de détail dans ce qui précède et dans ce qui suit.
A la fin de la présentation, on peut faire apparaître soit le même rideau, soit un nouveau rideau ou bien la nouvelle présentation peut apparaître directement sans tenir compte' de son rapport de dimensions parce que la partie environnante proprement dite apparaît également en même temps. Cela simplifie les opé- rations et assure une grande souplesse à la composition. Dans les premières phases de ce procédé, on peut faire des présen- tations de comparaison pour lesquelles la salle de projection est décorée en premier lieu(par des projections) d'une manière classique avec un écran blanc et un pourtour ou entourage sombre, des rideaux et une scène normale, des lumières ambiantes visibles, etc. et on projette un film classique de faible densité. On effectue- suite la comparaison et on utilise avantageusement la différente complète du contraste.
Des séances perfectionnées peuvent déjà être obtenues avec un film standard existant et la légèreté d'entourage proprement dite. Bien que la projection de
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vues immobiles soit plus économique et plus pratique, l'entourage peut également être une imae animée, l'effet dans .Le cas par exemple de rideaux ou tentures ne pouvant essentiellement pas se distinguer des dessins Matériels de rideaux au-dessus d'un écran de projection classique.
Pendant toute projection d'un entourage autour et à côté de la scène principale projetée, l'image supplémentaire (diapo- sitif) comporte une partie centrale suffisamment opaque pour ne pas projeter de la lumière sur la scène principale et de façon à être en coïncidence approximat ve sur l'écran avec 11 image principale, en recouvrant au moins seulement des parties mar- ginales étroites et de préférence soit avec une partie marginale affaiblie sur l limage environnante, soit avec un bord brillant étroit qui absorbe les bords de recouvrement de l'image princi- pale et qui imite l'apparence d'une épaisseur physique dans la paroi dans laquelle une fenêtre ou une ouverture laisse appa- raître l'action.
Les bords de l'image principale projetée peuvent être maintenus relativement prononcés et immobiles au moyen d'un cache approprié dans le projecteur principal.
Bien qu'on puisse obtenir avec ce prodédé une qualité d'image excellente suivant les dispositifs classiques actuels à un niveau relativement élevé de lumière ambiante, ainsi que des effets remarquables à de faibles niveaux, il est préférable que la lumière ambiante atteignant le spectateur soit comprise dans les limites du niveau de la vision scotopique et, comme indiqué ci-dessus, elle doit être également,
protégée par un déflecteur de la surface de l'écran de façon que le spectateur soit continuel- lement préparé pour une perception sonore même dans des zones d'image sombres après le délai nécessaire pour l'adaptation visuelle au noir. En conséquence, il est préférable, mais non nécessaire, qu'il n'y ait comme lumière ambiante que celle pro- duite par la projection même.
Dans une --orme de réalisation de l'invention, qui est particulièrement destinée à l'utilisation avec un film classique
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noir et blanc ou un film cinématographique en couleurs pour l'image principale ayant une gamme de densité intégrée relativemen faible, telle que 2,6 environ (rapport de un à quelques centièmes), on prévoit des moyens supplémentaires pour contrôler la quantité de lumière émise réellement par le projecteur soit en accord avec un programme prédéterminé synchronisé avec le film projeté, soit à l'aide d'éléments mis en action par exploration de la densité intégrée du film et en faisant varier la quantité de lumière trans- mise à travers l'objectif du projecteur,
connue par une ouverture réglable de l'objectif suivant la mesure dont la densité intégrée du film s'écarte d'une norme prédéterminée. Ainsi, des scènes sombres peuvent être amenées à apparaître plus sombres ou plus brillantes et, par contraste, des scènes brillantes peuvent être amenées à paraître plus brillantes que si elles étaient projetées de la manière normale, En raison des difficultés rencontrées dans la mise en programme synchronisé, il est préférable de con- trôler l'ouverture effective de l'objectif de projection par des éléments explorateurs photoélectriquesqui mesurent la densité intégrée de la série de film à projeter,
la sortie des éléments explorateurs photoélectriques servant à entraîner un moteur qui ouvre et ferme l'ouverture de l'objectif et ces éléments explo- rateurs étant mis en place en avant de la cabine de projection de façon à donner suffisamment; de temps, lorsqu'on considère la vitesse à laquelle le film est entraîné, pour régler convena- blement en temps voulu l'ouverture de l'objectif par rapport à la projection du film.
Lorsque l'objectif de pro j ection présente une ouverture maximum de ? : 2,0, il peut comporter un diaphragme iris qui est destiné à fermer l'ouverture à F : 64 ou même complètement et on peut considérer que la projectionnormale est effectuée à l'ouverture maximum F : 2,0.
Dans ces conditions, l'ouverture de l'objectif peut être de F :2,0 pour une brillance intégrée moyenne de la scène projetée et pour des scènes plus brillantes ou bien elle peut être réduite pour la brillance intégrée minimum de la scène projetée, puis, en supposant une
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gamme de brillance intégrée normale de 800 fois dans la séquence de fim projeté par suite de variations de la densité normale dans les images du film, on peut obtenir une nouvelle variation de la gamme de brillance intégrée de milliers de fois,
qui mul- tipliées ensemble donnent une gamme de brillance d'image intégrée paraissant fantastique entre l'image la plus brillante possible sur l'écran et l'image la plus sombre possible sur l'écran. Il y a lieu de considérer que ces gammes de brillances extrêmes sont réellement produites sur l'écran sous les conditions réglées indiquées ci-dessus et en utilisant le type d'écran et 1'agence- ment de la salle selon l'invention.
Un tel contrôle du projecteur n'est pas indispensable dans le cas où il y a lieu de projeter un film spécial ayant une densité maximum de 4,0 ou 5,0 ou même plus, mais ce contrôle est très désirable lorsqu'on utilise un film cinématographique qui a une densité maximum normale de 2,5 à 3,0.
On peut faire varier l'ouverture effective des objectifs des projecteurs destinés à l'entourage de façon à la réduire et à l'augmenter lorsque la lwninance intégrée de l'image principale diminue et augmente respectivement, la gamme de la luminance intégrée de la séquence projetée des images principales étant supérieure à la gamme de la luminance intégrée pour l'image d'entourage pendant cette séquence et le même type de variation de la luminance intégrée de l'entourage étant exécuté si la variation de la luminance intégrée de la séquence d'image princi- pale est ootenue par le film projeté seulement ou par un contrôle supplémentaire de l'ouverture de l'objectif du projecteur ciné- matographique.
Diverses autres caractéristiques de l'invention res- sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit et des dessins annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une perspective montrant la partie avant d'une salle utilisant l'appareil et le procédé d.e projection de
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l'invention, ainsi que l'écran tel qu'il est vu par les spectateurs lorsqu'on projette sur lui une scène typique.
La fig. 2 est une coupe horizontale de la salle de projection de la fig. 1 montrant schématiquement la position de plusieurs projecteurs et les pyramides de lumière projetées par ces derniers sur la partie avant de l'écran de la salle de projection, S indiquant les angles formés par les pyramides de lumière pour l'entourage, M l'angle formé par la pyramide pour l'image principale sur grand écran et N l'angle de pyramide pour l'image principale sur écran classique.
La fig. 3 est une coupe transversale verticale de la salle suivant la fig. 1 montrant schématiquement la surface préférée de 7. écran en coquille, la position des projecteurs et les pyramides de lumière projetées par ces derniers sur l'écran avant de la salle, ainsi que les positions caractéristiques des sources de lumière ambiante et les aires de lumière projetées par ces dernières sur la partie avant de la salle occupée par les spectateurs,
La fig. 4 est une coupe détaillée, à plus grande échelle, montrant une forme de la surface d'écran recevant l'image au moins dans la partie entourant la surface sur laquelle a lieu la projection animée normale des images.
La fige 5 est une coupe détaillée, montrant une autre forme de la surface de ltécran.
La fige 6, est un schéma montrant une forme de réalisa- tion des organes servant à contrôler la quantité de lumière pro- jetée pour augmenter la gamme de brillance intégrée du film à images animées,qui est projeté par le projecteur, et/ou à faire varier la brillance dominante de l'entourage conformément à l'invention.
La fig. 7 est une représentation graphique des gammes de valeurs de la luminance intégrée de l'image principale, qui sont portées en abscisses par des nombres représentant autant de fois 0,000342 stilb ou bougie cm2, ainsi que des gammes de valeur
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de la luminance de l'image environnante, qui sont portées en ordonnées suivant les mêmes unités que ci-dessus et- les relations entre ces valeurs des luminances représentées par la courbe C donnant la brillance d'entourage fixe.
La salle de projection est constituée par un local de dimensions appropriées qui est essentiellement délimité par le plancher 10, le plafond 12, les murs latéraux 14, le mur avant 16 et le mur arrière 18. Les murs latéraux 14 con- vergent, de préférence, plus ou moins vers l'avant de la salle de projection, mais ils peuvent être parallèles et le plafond 12 ainsi que le plancher 10 divergent, de préférence, vers l'avant de la salle.
On place sur le plancher 10 le nombre désiré de sièges tournés vers l'avant de la salle et disposés de la manière usuelle avec les écartements, les allées et autres agencements désirés, ces sièges étant de préférence sotnbres et non brillants.
Une surface de projection principale relativement grande 20 est prévue sur le mur avant 16 et sa grandeur est suffisante pour recevoir l'image la plus haute et la plus large qui doit être- projetée sur lui par le projecteur cinématographique principal, du type classique ou à grand écran. Cette surface principale 20 est, de préférence sensiblement plate et s'étend dans des zones d'entourage qui comportent plusieurs parties cylindriques fortement courbées 24, 26 et 28 se terminant par des surfaces faiblement courbées pour rejoindre les murs latàrau;,- 14, le plancher 10 et le plafond 12, en délimitant ainsi des surfaces faiblement courbées sensiblement ininterrompues qui entourent la surface de projection principale 20 sur laquelle le film cinématograpnique est normalement pro j eté.
La surface principale 20 et les zones d'entourage 24, 26 et 28 sont,de préférence, en la même matière, de sorte qu'avec un éclairage uniforme elles ne peuvent pas être distinguée les unes des autres par les spectateurs et toutes les zones d'entourage 24, 26 et 26 présentant de préférence sensiblement
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le même coefficient de réflexion non sélectif que la surface 20, au moins à proximité de celle-ci, de façon à constituer'visuel- lement son prolongement continu.
Le facteur de réflexion des zones d'entourage 24, 26 et 28 peut var ier progressivement de façon à se lier harmonieusement avec les murs 14, le plancher 10 et le plafond 12 dans le cas où ces derniers ont un facteur de réflexion différent des zones d'entourage 24, 26 et 28. Les parties courbes 24 ont, de préférence, une surface relativement grande de façon à déli- miter une portion d'entourage horizontale extrêmement large qui doit être vue par les spectateurs.
Il n'est pas nécessaire que la zone d'entourage 28 s'étende jusqu'à rej oindre le plafond 12 du fait de.l'étendue limitée de la vision périphérique des spec- tateurs de bas en haut et la zone d'entourage 26 peut être relativement étroite dans la mesure où le plancher est caché à la vue de certains spectateurs par les autres spectateurs assis devant.
La grande surface de pr oj ection principale 20 est sen- siblement plate et peut présenter une légère concavité cylindrique comme cela est usuel dans certains types de protection sur grand
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écran; 1 expressiorf'sensiblemewL plate" est utilisée ici dans ce sens.
La fige 1 montre certaines des caractéristiques des images projetées à l'aide du dispositif et du procédé selon l'invention. Dans la forme de réalisation préférée représentée, un film cinématographique a été projeté sur l'écran 20 dans le rectangle délimité par le bord brillant étroit de la projection sur l'entourage et la scène projetée en dernier lieu s'est estompée en laissant un rectangle si "sombre" qu'il apparaît évidé ou creux cornue un trou percé dans le mur.
Le rideau 25, qui cache le côté droit du rectangle de projection, fait partie de la projection "d'entourage"; la seconde projection d'entourage peut alors apparaître avec un rideau complet et aucune partie centrale opaque; lorsque la projection
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représentée à la fig. 1 s'assombrit, cette seconde projection d'entourage apparaît progressivement et on ne peut plus voir de rectangle "sombre" bien qu'on ait l'illusion que le rectangle "sombre" soit encore réellement présent derrière le nouveau rideau complet.
En fait, la luminance de l'entourage est en général, dans l'état représenté à la fig. 1, très faible, à côté de .La vision scotopique, tandis'que la projection suivante (par exemple comme indiqué, le rideau complet) peut avoir une luminance de plus en plus élevée. Comme représenté schémati- quement à la fig. l, la surface centrale formée à l'intérieur des bords brillants de l'entourage est la zone "la plus sombre" dans le champ visuel, parce que, en plus de la surface d'écran ay nt un faible coefficient de réflexion, elle ne reçoit aucune lumière projetée directement et pratiquement aucune lumière ambiante, que l'on laisse venir sur les spectateurs.
Le facteur- de réflexion de la surface d'écran pour la lumière provenant du projecteur est le même, si celle-ci est diffuse, pour pratiquement tous les angles, mais, si elle est sélective en direction ou partiellement spéculaire, il peut être extrêmement plus élevé dams les limites de-certains angles d'in- cidence et de visibilité tant qu'il ne produit pas de "points chauds" comme c'est le cas avec un grand nombre de matières d'écran à réflexion spéculaire.
Lorsqu'on utilise un écran "étudié" avec précision, celui-ci est en général composé d'éléments contigus extrêmement petits ayant des surfaces spéculaires toroïdes alternativement convexes et concaves qui peuvent être rendues quelque peu diffusantes par un revêtement translucide de recouvrement, en ayant, dans ce cas, son coefficient de réflexion maximum dans les limites des angles associés avec le projecteur principal et avec les spectateurs et son coefficient de réflexion minimum dans les limites des angles associés respectivement avec les surfaces 24, 26 et 28 de l'écran et avec les spectateurs.
Que la surface de l'écran soit simple ou complexe, étudiée avec précision ou non, elle comporte des ondulations ou
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des nervures parallèles qui sont, de préférence, suffisamment étroites pour ou'elles ne puissent pas être distinguées visuel- par un spectateur normal se trouvant dans, :La salle, bien -'que, dans le cas d'une matière d'écran complexe ou étudiée avec précision, elles soient en général considérablement plus grandes que les conformations élémentaires de la matière. Ainsi, les ondulations ou nervures parallèles sont séparées les un\..,3 des autres par une minute d'un arc mesuré à partir d'une position se trouvant à proximité de l'avant de la partie de la salle occupée par les spectateurs.
Les surfaces d'entourage sont également formées en une matière ondulée ou à nervures parallèles. Les ondulations ou nervures de ces surfaces peuvent être aussi fines que collas de la surface principale 20, mais cela n'est pas absolument nécessaire.
Les surfaces d'entourage latérales 24 comportent des nervures ou des ondulations verticales, tandis que la surface d'entourage supérieure 28 et la surface d'entourage inférieure 26 comportent des ondulations ou des nervures horizontales per- pondiculaires à l'axe de pro j ection. Ces surfaces 24, 26 et 28 sont, cornue la surface principale 20, en une matière ayant un facteur de réflexion faible non sélectif ou à diffusion achro- matique, qui est inférieur à 25 % et est compris, de préférence, entre 10 % et 25 % ou environ 15 %, ou bien, lorsqu'elles sont en une matière ayant une structure complexe, leur facteur de réflexion pour la lumière ambiante est de cet ordre de grandeur, bien qu'il puisse être extrêmement plus élevé par rapport au prc-- jecteur principal.
A la jonction des surfaces 24,26 et 28 avec la surface avant 20, il est important que la valeur de la réflexion et la chromatioité soient sensiblement les mêmes pour toutes les surfaces, bien que la texture de ces surfaces puisse varier. Lorsque la distance à la surface centrale 20 augmente, l'écartement des ondulations ou nervures dans les surfaces 24, 26 .et 28 peut être augmenté.
Les fig. 4 et 5 représentent des variantes de réalisa-
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tion des surfaces ondulées ou nervurées et montrent une partie de la surface d'écran 20 ainsi que la surface d'entourage légè- rement courbée 24, qui se raccorde au mur 14; il est évident que les coupes représentées s'appliquent également aux parties du plafond et à celles du plancher. La fig. 4 représente la forme préférée. La surface de la partie de projection principale 20 comporte des ondulations fines, connue les surfaces d'entourage 24. Les ondulations forment, de préférence, une surface sensi- blement sinusoïdale.
La fige 5 représente une variante de réalisation de la surface qui est montrée en liaison avec une surface d'écran lisse non ondulée 20a. La surface de la partie légèrement courbée 24 comporte des nervures parallèles 34 ayant des bords ex- térieurs vifs 36 formés par la jonction des éléments nervurés étroits 38 et 40. Les éléments 40 sont, de préférence, sen- siblement perpendiculaires aux rayons incidents provenant du projecteur principal ou ils sont au moins placés pour former avec cette lumière un angle tel que pratiquement aucune lumière réfléchie par les surfaces 40 ne tombe sur la surface principal 20a.
Les éléments 38 ne produisent également aucune réflexion sur la suriace d'écran 20a et sont, de préférence, renfoncés de sorte qu'ils sont protégés de toute lumière projetée par le bord vif 36 de la nervure adjacente.
En raison de la faible valeur de la réflexion de la surface de la matière dans la direction de l'écran 20a, la lumière réfléchie résiduelle restant malgré les angles et les formes des ondulations est elle-même très faible et cela n'a pratiquement aucun effet, par exemple dans la direction de la surface opposée 24, parce que cette surface a de son côté un faible facteur de réflexion et que, de plus, ladite lumière réfléchie est absorbée par les ondulations.
Les ondulations peuvent être formées dans la matière par moulage, estampage, ou emboutissage, etc. ou, si la surface d'écran doit être une couche diffusante telle qu'une peinture,
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les ondulations peuvent être en plâtre ou en une autre matière de revêtement de mur.
Au moins un projecteur est prévu pour la projection de l'image principale et au moins un et, de préférence, deux projecteurs sont prévus pour l'image d'entourage sur les surfaces 20, 24, 26 et 28 à l'avant de la salle. Le projecteur 50 . et les projecteurs 52 sont, de préférence, montés derrière ou à côté du mur arrière 18 de la sale et sont destinés à être dirigés vers et être mis au point sur les surfaces de l'écran devant les spectateurs lorsque les deux images projetées sont essentiellement de surfaces complémentaires, l'image de film cinématographique principale étant entourée par une image secon- daire qui coïncide étroitement avec les bords de l'image de film principale.
Si un film cinématographique doit être projeté pour l'entourage, un projecteur supplémentaire 52 peut être suffisant, mais, si on utilise des projecteurs passe-vues, il est désirable que deux projecteurs 52 de ce genre soient employés et qu'ils soient capables de produire des !'ondus de façon que l'image provenant de l'un des projecteurs soit atténuée lorsque l'image projetée par l'autre projecteur croît, en assurant ainsi une fusion satisfaisante de l'entourage lorsqu'on change l es images d'entourage projetées.
Le projecteur 50 est, en général, un projecteur ciné- matographique classique destiné à projeter des séries d'images avec un rapport de dimensions usuel ou tout rapport de dimensions pour grand écran. Les projecteurs 52 ont normalement un objectif à plus courte distance focale que celui du projecteur 50.
Les projecteurs 52 peuvent comporter un élément formant masque ou cache placé devant les objectifs à une distance telle qu'il produise une image relativement nette, dégradée ou non, sur l'écran 20, en empêchant complètement l'image d'entourage secondaire d'interférer avec l'image projetée par le projecteur cinématographique 50., à l'exception des bords extrêmes où les deux images se superposent dans une légère mesure, car elles sont
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reliées par le bord dégradé ou bleu masquées par l'encadrement brillant projeté 23.
Le cache placé à l'avant de l'objectif du projecteur 52 est en une matière opaque et sa l'orme et ses dimensions sont choisies de façon que l'ombre qu'il projette sur l'écran 20 soit sensiblement identique à la surface recouverte par les images projetées successivement par le projecteur ciné- matographique 50.
A titre de variante et de préférence à la place du cache, les diapositifs projetés par les projecteurs 52 pour donner les images d'entourage peuvent comporter une surface essentiellement opaque ayant une densité suffisante pour transmettre à cette surface moins de lumière que l'augmentation juste perceptible de la brillance sur l'écran correspondant à la densité maximum du film projeté. Le film projeté par le projecteur 50 doit, de préférence, avoir une densité maximum de 5,0 ou 6,0, comme expliqué ci-après, tandis que le film ou les vues pour les pro- jectaurs 52 n'ont pas besoin d'avoir un Dmax. supérieur à la valeur normale 3,00.
Aux lige 2 et 3, différentes lignes indiquent les limites des images projetées par les projecteurs 50 et 52.
Les lignes A indiquent les limites de diffusion ou d'assom- brissement graduel vers l'extérieur de l'image d'entourage projetée par les projecteurs 52, qui s'étend ordinairement sur les surfaces d'entourage 24, 26 et 28 et, dans certains cas, en partie sur la surface 20. Les lignes !il indiquent les limites d'une image classique de petit format projetée par le proj ecteur cinéma- tographique 50, tandis que les lignes C indiquent les limites d'une image cinématographique sur grand écran. Lorsque l'image cinématographique est définie par les lignes E, l'image dans l'ombre formée par la surface opaque du dispositif projeté par un projecteur 52 est délimitée par les lignes D.
D'une façon analogue, les lignes B définissent l'étendue de la pyramide d'ombre projetée par un proj ecteur supplémentaire 52 et approprié à être utilisée avec la projection sur grand écran du projecteur
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50. Les pyramides d'ombre définies par les lignes B :et D sont, de préférence, légèrement plus étroites que la pyramide de pro- jection de l'image principale délimitée par les lignes C et 1Ç respectivement, de sorte que les bords de l'image principale tombent en dehors de cette pyramide d'ombre et à l'intérieur de limites étroites de lumière projetée qui sont définies à l'ex- térieur par les lignes B' et D' respectivement.
Ce bord, ayant plus de brillance que la projection d'entourage restante, pré- sente la propriété de camoufler les bords de l'image principale, qui sont en général flous et irréguliers et qui peuvent rarement être amenés en coïncidence avec les bords de la pyramide d'ombre formée par le projecteur 52.
La lumière ambiante pour la partie de la salle occupée par les spectateurs est projetée du plafond 12 de la salle, est masquée par rapport à la surface d'écran et a, par rapport au facteur de réflexion moyen des sièges, des spectateurs et des murs, une intensité telle que l'éclairement sur la surface d'écran 20 soit au moins égal à l'intensité avec laquelle l'écran est autrement éclairé par l'image la moins brillante projetée pendant la-série d'images formant la séquence cinématographique.
La fig. 3 montre schématiquement la disposition préférée des moyens donnant la lumière ambiante pour les spec- tateurs. Comme représenté, le plafond 12 comporte un grand nombre de sources lumineuses 60'. Chaque série de sources lu- mineuses 60 présente des réflecteurs appropriés 61, des abat-jour 62, des déflecteurs 63 et des ouvertures 64 dans le plafond, de sorte que chaque source de lumière donne un espace éclairé affectant la forme d'un cône ou d'un prisme ,de lumière triangulaire descendant vers le plancher et les sièges des spectateurs.
Un tel prisme triangulaire de lumière est délimité, comme représenté schématiquement à la fig. 3, par les lignes F et G et le plan arrière défini par la ligne F est sensi- blement vertical, mais il est,, de préférence, incliné vers l'avant de quelques degrés, tandis que la ligne G est dirigée vers , .
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l'avant et vers le bas, en assurant ainsi qu'aucun spectateur se trouvent dans la salle n'ait en face de lui une source de lumière ambiante pouvant faire rayonner directement de la lumière dans ses yeux alors qu'il regarde les images projetées sur le surface principale 20 ou les surfaces 24,
26 et 28. Les angles formés par les prisses triangulaires de lumière ambiante et l'écartement des séries de sources lumineuses 60 sont, de préférence, choisisde façon que les prismes de lumière d'éclai- rement se rencontrent au-dessus du niveau des têtes des spec- tateurs. Les déflecteurs 63 empêchent toute lumière, pouvant être réfléchie par les abat-jour 62, d'atteindre directement la surface d'écran 20.
En considérant la lumière projetée par les projecteurs 50 et 52 et par les sources de lumière ambiante 60, et le pouvoir de réflexion des sièges, du plancher 10, du plafond 12 et des murs 14, ainsi que les parties légèrement courbées 24, 26 et 28 et les spectateurs, la quantité maximum de lumière, réfléchie sur la surface d'écran 20 et provenant de ces sources, ne doit pas produire sur la surface 20 une brillance d'écran supérieure à la brillance d'écran intégrée minimum qui résulte de la série d'images- projetées par le proj.ecteur 50 et qui est, en général, de pré- férence 1 000 000 de fois inférieure à la brillance d'écran maximum.
Lorsque la luminance dominante de l'image d'entourage ne doit pas varier, elle est en général égale à environ 0,000 342.10-2 stilb, tandis que la luminance intégrée de l'image principale varie en général pendant la séquence du film cinéma- tographique de 0,000 342.10-4 ou moins à 0,00342 stilb ou plus, soit en raison de la nature du film, soit par une combinaison de la gamme de densité du film et une variation de l'ouverture de l'objectif de projection, ce qui fait que la gamme de densité du film cinématographique est accrue.
L'image d'entourage se raccorde, de préférence sur son bord intérieur, avec le bord extérieur de l'image principale et
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la surface occupée par l'image d'entourage varie également lorsque la surface de l'image principale est augmentée ou réduite, comme dans le changement d'un écran classique à un grand écran ou vide- versa. On utilise de préférence un encadrement brillant projeté 23 dans cette partie de recouvrement pour éviter la/nécessité de faire coïncider les deux images et aussi d'accroître l'effet de l'entourage sur l'image principale.
La fig. 6 est un schéma d'une forme de réalisation préférée du système de projection de l'invention avec des moyens pour faire varier les ouvertures des objectifsdes projecteurs pour l'image d'entourage conformément au changement de la densité intégrée du film cinématographique à projeter, ainsi que pour faire varier facultativement l'ouverture de l'objectif du projec- teur cinématographique conformément au changement de la densité intégrée du film cinématographique, la. gamme de densité de ce dernier pouvant être étendue et des scènes relativement sombres pouvant être rendues plus sombres, tandis que des scènes rela- tivement brillantes peuvent être rendues plus brillantes et qu'on peut faire varier la luminance de l'entourage.
Comme représenté, le film 70 est projeté au moyen de l'objectif 72 lorsqu'il est entraîné par intermittence vers le bas par les griffes d'entraînement 74, l'obturateur tournant usuel interrompant la lumière pendant le mouvement d'entraînement du film 70.
L'objectif 72 a une grande ouverture et comporte des organes d'ouverture variables, tels. qu'un diaphragme à iris 75 contrôlé par un anneau 76 de façon pouvoir faire varier dans Lme grande mesure son ouverture, de F : 2 2. la fermeture complète, par rotation de l'anneau 76. Ce dernier peut être amené dans l'une de ses différentes positions à l'aide du moteur 78 qui est en relation d'entraînement avec l'anneau 76 au moyen du couple à vis tangente 80.
Les objectifs 114. des deux projecteurs supplémentaire 52 pour les images d'entourage comportent chacun d'une façon
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analogue des diaphragmes à iris 112 pouvant être ouverts et fermés au moyen des roues hélicoïdales 110 entraînées par les vis tangentes 108 à partir du moteur 78, mais à une vitesse plus faible que le projecteur cinématographique 50. On prévoit des diaphragmes à iris supplémentaires 120, à savoir un diaphragma pour chaque projecteur 52, de sorte qu'on peut utiliser alterna- tivement les deux projecteurs supplémentaires et que la chèrement d'un projecteur 52 à l'autre peut être effectué par un recou- vrement par fondus.
A cet effet, les anneaux de contrôle 122 des iris des deux objectifs 114 des projecteurs sont reliés entre eux par une courroie souple 124 et un anneau 122 comport une manette 126, de sorte que l'un des diaphragmes à iris 120 -st fermé lorsque l'autre est ouvert et vice versa.
On prévoit également des moyens pour séparer facultati- vement le couple à vis tangente 80 du moteur 78 et on utilise à cette fin un embrayage 130. Lorsque ce dernier est dans la position libre ou desserrée, le moteur 78 entraîne seulement les vis tangentes 108, tandis que dans sa position serrée le couple à vis tangente 80 est également entraîné, de sorte que la gamme de densité du film cinématographique est étendue.
Les diaphragmes à iris 75 et 112 sont, de préférence, contrôlés en fonction de l'intensité intégrée de le. lumière transmise à travers les cadres successifs du film cinématographique 70 lorsqu'il traverse le projecteur 50 et on prévoit, en un endroit situé plusieurs cadres en avant du cadre projeté à traver l'objectif 72, des organes d'exploration pour déterminer la densité intégrée du film à projeter par cet objectif. Ces organes d'exploration peuvant comporter une lampe excitatrice 82 qui forme une source de lumière pour exciter une cellule photo- électrique 84, conformément à la densité intégrée des cadres successifs du film 70 qui sont entraînés entre la source lumi- neuse 82 et la cellule 84.
La sortie de la cellule 84 est amplifiée par un amplificateur 94 pour octionner le moteur 78 afin d'augmenter ou de réduire la surface de l'ouverture des
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objectifs114 et 72, en augmentant ou en diminuant ainsi également la brillance de l'image projetée sur la surface d'entourage 24 et sur la surface d'écran 20. La lampe 82 estlogée dans un tambour cylindrique transparent -tournant 85 autour duquel le film est guidé par des galets 86, le rouleau 85 comportant des surfaces opaques 88 formant cachesqui coïncident avec l'espace marginal entre des cadres adjacents, de sorte que le passage de la lumière n'est pas influence par cette portion marginale du film, qui est tantôt opaque et tantôt transparente.
La cellule photoélectrique 84 reçoit toute la lumière traversant la surface d'un cadre et une portion marginale 88, de sorte que le mouvement du film 70 ne fait pas varier la quantité de lumière traversant le film, sauf en fonction de la densité/intégrée des surfaces des cadres du film 70 et la cellule photoélectrique 84 est, de préférence, masquée par un cache 92, de sorte que la surface éclairée est limitée, comme cela vient d'être décrit.
Un niveau de projection normal (ordinairement maximum) de l' éclairement peut être établi au moyen de la résistance variable 96 sur une branche du circuit potentiométrique com- portant la source de courant continu 98 -et la résistance/variable 100. Le circuit potentiométrique assure une tension variable conformément à la position du contact 102 de la résistance variable, qui est placé suivant le mouvement du moteur 78 lorsque celui-ci entraîne les couples à vis tangentes 108 et 30, en établissant ainsi une réaction de l'ouverture de l'objectif 'sur le potentiomètre.
La tension dérivée par le contact 102 de position variable est appliquée à l'amplificateur 94 et est équilibrée par la tension dérivée de la cellule photoélectrique 84 de sorte que, lorsque les deux tensions sont en équilibre, il n'y a aucun mouvement du moteur 78, tandis que toute inégalité des tensions amène le moteur 78 à. tourner dans un sens ou dans l'autre pour produire l'é:
uilibre nécessaire, en ouvrant dans ce cas, l'ouverture de l'objectif pour des scènes brillantes et en la fermant pour des scènes sombres, la. vitesse d'ouverture et
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de fermeture du moteur étant choisie de façon que le temps, nécessaire au film pour être entraîné à partir de sa position d'exploration entre la lampe excitatrice 82 et la cellule d'exploration 84 à sa position pour la projection à travers l'objectif 72, soit approximativement égal au temps nécessaire au moteur 78 pour régler convenablement les anneaux d'ouverture 76 et 110.
Lorsque la densité intégrée des cadres successifs du film 70 varie à partir d'une valeur normalisée prédéterminée, que l'on peut faire varier en réglant une résistance variable 96, le moteur 78 tourne dans un sens ou dans l'autre pour ouvrir ou fermer (généralement pour fermer) les ouvertures 75 et/ou 112, en accroissant ainsi la densité effective du film 70 devant être projeté.
Il est évident qu'au lieu d'utiliser le système à diaphragmes variables pour augmenter la gamme de la projection principale, le film dans le projecteur 50 doit avoir des densités maxima de 6 ou plus. Cela est plus efficace que le système à diaphragmesvariable qui peut uniquement augmenter la gamme d'un cadre à l'autre et qui ne peut pas changer la gamme d'un cadre particulier.
Dans une autre construction, lorsque le film est projeté, un embrayage est desserré et seule la luminance intégrée de l'image d'entourage varie par ouverture et fermeture des diaphragmes à iris 112, l'iris 75 étant usuellement ouvert dans ce cas à son ouverture maximum.
Dans le diaphragme de la fig. 7, les abscisses repré- sentent la luminance d'image intégrée en 0,000342 stilb et les ordonnées la luminance dominante préférée de l'image d'entourage - pour les luminances correspondantes de l'image principale. Ainsi, à une luminance intégrée de 0,000342.10-4 stilb pour l'image principale, l'entourage serait plus brillant avec une luminance dominante approximative de 0,000342.10-3 stilb, tandis qu'avec une luminance intégrée de 0,000342.101 stilb environ pour
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l'image principale 1'entourage serait plus sombre et aurait une
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luminance dominante légèrement supérieure à 0,00034-210 stilb.
Ces valeurs idéales préférées ne sont données qu'à titre indicatif,
Diverses modifications peuvent d'ailleurs être apportées aux formes de réalisation, représentées et décrites en détail, sans sortir du cadre de l'invention.
EMI27.2
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1 - Procédé de projection de diapositifs, caractérisé en ce qu'on projette à travers un objectif à ouverture variable une série de diapositifs de lurninance intégrée variable sur une surface d'écran on augmente la gamme de luminance intégrée de la série projetée en diminuant l'ouverture de l'objectif lorsqu'on projette des diapositifs ayant une faible luminance intégrée et on augmente l'ouverture de l'objectif lorsqu'on projette des diapositifs ayant une luminance plus fortement intégrée.
2 - Procédé de projection de diapositifs, caractérisé en ce qu'on projette une série de diapositifs de luminance intégrée variant suivant une séquence sur une surface d'écran ayant une zone de réception d'images entourant la zone sur laquelle la série est projetée, on fait varier la proportion de la lumière projetée qui a été transmise à travers les diapositifs de la série,on projette un diapositif pour forcer une image entourant la série projetée et continue à cette série, la luminance intégrée de la série de diapositifs variant suivant une séquence d'une valeur inférieure à une va-Leur supérieure à la luminance dominante de l'image projetée d'entourage.