Installation cinématographique pour la prise de vues et la projection.<B>de</B> celles-ci. Si l'on désigne sous le terme général de "cinématographe" tout appareil -susceptible d'enregistrer photographiquement le mouve ment des objefs mobiles et de reconstituer ce mouvement sur un écran de projection en uti lisant, pour la synthèse, la série des épreuves faites à l'analyse,, on peut dire que, jusqu'ici, tous les cinématographes ont été basés sur les principes généraux de la chronophotographie.
Ces principes mêmes entraînent des vices fondamentaux: 1 Le mouvement est nécessairement dis eontinu et l'impression sur le spectateur est. saccadée par suite des manques entre deux épreuves.
2 La vitesse à la projection est nettement supérieure à celle du mouvement réel.
3 La longueur de la pellicule s'accroît considérablement si on veut diminuer cet effet désastreux.
4 Le temps de pose de chaque image est très limité et rend impossible l'obtention des monochroin es.
<B>5'</B> La luminosité à la projection diminue du fait des extinctions. G La fatigue physique est obligatoire par -suite du papillottement dû aux obturations successives. L'objet de la présente invention est une installation supprimant tous les inconvénients qui viennent d'être cités; cette installation est caractérisée en ce qu'elle présente deux objec tifs entre lesquels sont placés des dispositifs déviateurs des rayons lumineux, rangés sui vant une ellipse dont chacun desdits objectifs occupe un foyer.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objef de l'invention. Les fig. 1 et 2 servent à l'explication schématique de cette forme; La fig. 3 montre schématiquement cette forme d'exécution; Les fig. 4 et 5 se rapportent à des détails de fonctionnement de celle-ci.
Expliquons d'abord, en .référence à la fig. 1, le principe sur lequel- est basée la fourme d'exécution- reprësentée. Soit une surface cylindrique A transpa rente contre laquelle s'appuie une pellicule P portant une succession d'images diapositives et rappelant les pellicules cinématographiques ordinaires et soit une source lumineuse puis sante .S munie d'un condensateur C et d'un objectif formant un rectangle éclairé de la dimension d'une épreuve élémentaire.
On peut admettre qu'à l'aide de prismes ou de miroirs tournants, la lumière de cette source vient balayer la pellicule P en éclai rant l'une après l'autre les images élémen taires en même temps que se déplace, sur l'autre face de la pellicule, un diaphragme D dont l'ouverture rectangulaire d a, elle-même aussi, la dimension d'une épreuve élémen taire. Soit enfin un objectif de très petit angle de champ mais très lumineux se trouvant en 0, de telle manière que l'axe du cylindre .A. coupe l'axe optique au point nodal d'émer gence. Cet objectif forme sur une surface cy lindrique A' l'image de la pellicule P, et, comme les diapositives élémentaires sont éclairées l'une après l'autre, les images se feront en A', l'une après l'autre également.
Si le rayon du cylindre est égal à deux fois la distance focale principale de l'objectif, les images auront la même grandeur que les dia positives.
On peut, en brisant par une surface réflé chissante 1I1, le faisceau émergent, renvoyer dans une direction convenablement choisie les images qui devraient régulièrement se former en A'. Considérons un tel miroir<B>M'</B> ren voyant en<I>A"</I> l'image<I>A'</I> et faisons le même raisonnement et une construction analogue pour la, deuxième image que nous rappellerons <I>B".</I> Mais, au lieu d'amener<I>B"</I> à côté de<I>A",</I> faisons-la coïncider avec cette dernière. Il suffit pour cela de donner au miroir M= une orientation un peu différente de celle du mi roir Ml. Continuons ainsi pour chaque image et voyons quelle doit être la position clés mi roirs.
Pour cela, considérons seulement le cen tre de chaque image.
Pour que touteF les images se superposent également, il faut et il suffit que la somme des longueurs du rayon incident et du rayon réfléchi soit constante, c'est-à-dire que <B>ON'.</B> -I- M,-à- <I>-</I> OA".
Or,<I>0 et A"</I> sont deux points fixes. Les centres des miroirs doivent donc se trouver sur une même ellipse ayant 0 et A" pour foyers.
Si l'on vient, dans un tel système, à pla cer en A" un écran blanc ou un verre dépoli et si l'on fait tourner l'objectif 0 en le diri geant successivement vers toutes les diaposi tives en même temps découvertes par le dia phragme et éclairées par le prisme tournant, un observateur voit une seule image conti- nuellement éclairée et rigoureusement im mobile, car, au fur et à mesure que le dia phragme découvre une des diapositives élé mentaires, il cache la partie correspondante de l'épreuve précédente.
Si les photographies placées en A ont été prises l'une après l'autre et si le sujet comportait, à . ce moment, des objets mobiles tels, par exemple, que des per sonnages en mouvement, l'observateur cons tate en A": 1 Que les objets immobiles gardent cette propriété à la projection.
2 Que les personnages' se déplacent comme dans la réalité.
Si donc, le régime de projection est con forme au régime de prise de vues, la photo graphie est animée et il apparaît que: 1 Puisque les mouvements combinés de la lumière, du diaphragme et de l'objectif sont continus, la projection est permanente.
2 Cette permanence supprime les man <I>ques.</I> Le mouvement, rigoureusement con tinu est la reproduction intégrale <I>de la réalité.</I>
3 L'absence clé toute obturation supprime <I>totalement</I> le scintillement ou papillotteinent. 4 La continuité de la projection évite tout effort physiologique.<B>Il</B><I>n'y a plus</I> aucune <I>raison de faire</I> appel <I>à. 7a</I> persistance <I>réti-</I> <I>nienne.</I>
5 Et, pour les mêmes raisons, la. nécessité d'une projection accélérée donnant une im pression comique au spectateur disparaît ipso facto. Cependant, la vue animée A" est petite et il ne saurait en être autrement puisque l'ob jectif 0 de très petit angle est suffisamment éloigné de -4 pour explorer un nombre appré ciable d'épreuves en un faible déplacement angulaire. .
On pourrait recevoir A" sur un verre douci et, considérant l'image réelle ainsi vi sible comme un nouvel objet lumineux, la re prendre par un objectif à un très court foyer donnant, sur l'écran définitif, une projection très agrandie.
Hais une telle disposition aurait l'incon vénient d'absorber énormément de lumière et il est préférable, comme on le fait, en somme, clans le microscope composé, de reprendre. par l'objectif de projection o, non pas l'image <I>réelle visible,</I> mais l'image<I>réelle aérienne</I> for mée par 0. .
La projection apparaît alors éclatante à condition toutefois que les lentilles de l'objec tif soient assez grandes pour réfracter tout le faisceau lumineux qui les rencontre.
Cela posé, l'installation cinématographique représentée comprendra un appareil enregis treur pour la prise de vues et un appareil de projection.
Avec l'appareil enregistreur pour la prise des vues (fig. 1 sans les parties désignées par C S et P), on prendra des vues -d'un objet éclairé quelconque V.
Ceci se produit en créant par l'objectif 0 une image réelle A" qui est envoyée en A par l'objectif 0 après avoir été réfléchie par les miroirs<I>Ml</I> MZ M3 disposés suivant l'ellipse susmentionnée. Chaque miroir fournit une image; il se produit donc autant d'images qu'il y a de ,miroirs. Le film à impressionner P est disposé suivant le cylindre déjà indi qué.
Au début de l'opération, le diaphragme étant à l'une des extrémités de la surface cy lindrique A occupée par la pellicule et l'objec tif 0 étant orienté vers cette même place, une première image s'imprime rigoureusement nette. L'objectif tourne dès lors autour de son point nodal d'émergence en même temps que le diaphragme D explore la pellicule P. Les images correspondant à chaque miroir vien nent successivement s'imprimer sur la pelli cule en se juxtaposant.
Les objets immobiles occupent sur chaque épreuve des positions semblables et les ob jets mobiles occupent l'espace qu'ils ont par couru pendant le temps où chaque région s'est trouvée découverte.
A tout instant,<I>sans en excepter un seul,</I> chaque objet imprime son image et la super position<I>simultanée</I> de toutes les épreuves élé mentaires donnerait ici, non plus des images discontinues des objets mobiles, mais aine image continue-, semblable à celle que produi rait un mobile se déplaçant devant une plaque fixe. L'essentiel e:s6 que le temps de pose soit assez court pour que sur chaque épreuve élé mentaire les tracés restent nets. En photo graphie ordinaire instantanée la<I>netteté</I> d'un objet mobile n'est qu'une approximation. Théoriquement, l'objet est toujours déformé.
Après que la portion de cylindre dont la longueur d'arc est égale au produit de la lon gueur d'une épreuve par le nombre des mi roirs a été explorée par l'objectif,.un disposi tif convenable remplace cette portion de bande par une autre, le diaphragme et l'objectif re viennent à .leur point de départ et tout re commence.
Pour éviter l'interruption, si courte soit- elle, qui serait nécessaire pour ce retour à l'origine du diaphragme et des miroirs, on peut concevoir, d'une part, une bande sans fin portant des ouvertures équidistantes for mant diaphragme, et, d'autre part, un objec tif multiple formé de plusieurs tubes dis posés régulièrement et symétriquement autour d'un même axe de rotation. Dans le cas, par exemple, d'un angle d'exploration de 60 de grés, l'objectif serait formé de six tubes for mant entre eux des angles de 60 degrés et portant chacun l'une des deux lentilles d'un même système symétrique.
L'appareil reproducteur de projection (fig. l) se compose: 1 d'une source lumineuse puissante S; 2 d'un dispositif réflecteur tournant, prismes ou miroirs p; d'une surface cylindrique transparente _@ en verre, par exemple, d'un arc de 60 de grés environ; 4 d'un objectif tournant 0 à plusieurs tubes symétriques, analogues à celui de l'ap pareil enregistreur; 5 d'un jeu de miroirs placés sur un cylin dre elliptique M; G d'un deuxième objectif de court foyer o. C'est contre la surface cylindrique de verre A que s'appuie la, pellicule positive P formée par la série des épreuves à. projeter.
Devant cette pellicule peut se déplacer une bande sans fin rigoureusement opaque D et percée seulement de place en place, à l'écartement convenable, d'une ouverture rec tangulaire d ayant les dimensions exactes d'une épreuve élémentaire.
Le dispositif optique réflecteur tournant p, le diaphragme D et l'objectif 0 sont soli daires d'une même commande mécanique as surant la parfaite simultanéité de leurs mou vements. .
Enfin, tout comme dans l'enregistreur,- un dispositif mécanique convenable chasse la pel licule qui vient d'être projetée en tirant à sa place celle qui doit l'être un peu plus tard et, par ce mouvement de proche en proche, la longueur de la pellicule correspondant à celle de l'arc est complètement renouvelée lorsque le diaphragme ayant exploré la dernière épreuve, la, fenêire suivante commence l'ex ploration d'une nouvelle série d'épreuves.
On voit, par exemple, sur la fig. 2, la pel licule P tendue entre deux tambours<I>T T';</I> devant et contre elle se déplace le diaphragme <I>D.</I> Pendant ce déplacement:, le tambour<I>T</I> tourne, la pellicule .e déroule formant une boucle, dont la longueur sera celle de l'arc quand la fenêtre du diaphragme aura fini sa course. A ce moment, le diaphragme pré sente une autre fenêtre et brusquement le tambour T' enroule la pellicule tendant la boucle devant le diaphragme à la place de l'arc qui vient de disparaître.
Si, par exemple, la longueur d'arc est de 60 centimètres, et si chaque épreuve a 2 cm de base, le temps d'exploration de la fenêtre, pour le régime de 15 épreuves à la seconde, sera de deux secondes exactement.
Pendant ce temps, relativement très long, la fonction mécanique précédente est très fa cilement réalisable.
<I>Application des</I> riaêryaes principes <I>et des</I> mêmes <I>dispositifs</I> ia <I>la projection des vues</I> <I>animées en</I> couleurs.
Il découle du raisonnement et du simple examen de la fig. 1 que le même appareil peut, tel quel, en somme, réaliser la cinématogra- phie en couleurs.
Considérons, d'abord, l'appareil enregis treur et remplaçons la surface cylindrique transparente blanche -4 par une surface de même forme constituée par des verres colorés ayant chacun la dimension d'une image élé mentaire. Choisissons ces verres suivant l'un des deux ternaires et adoptons, par exemple, le ternaire: rouge-orangé, vert, bleu-violet.
Plaçons ces verres toujours dans le même ordre; par exemple, rouge-orangé, vert; bleu- violet, rouge-orangé;-vert, etc.
Modifions enfin l'ouverture de la fenêtre exploratrice et donnons-lui la dimension, non plus d'une seule image élémentaire, mais de trois images.
Si la pellicule sensible employée est: pan chromatique, tout d'abord trois images élé mentaires impressionneront en même temps la pellicule, mais, en raison des filtres coloré, les négatifs ainsi formés seront incomplets et interpréteront l'un les radiations bleues, l'au tre les radiations rouges, le troisième enfin les radiations jaunes.
En faisant le même raisonnement que pour la photographie noire, on comprend que le déplacement continu de la fenêtre aura pour conséquence d'imprimer, sans interruption, l'ima;7e des radiations bleues, sans interrup tion également celles des radiations rouges et celles des radiations jaunes.
La vitesse de la fenêtre devra être triplée et la même longueur de pellicule servira pen dant un temps trois fois plus court.
Il convient ici de noter un point de la plus haute importance. En cinématographie ordi- noire, tous les essais faits jusqu'à ce jour pour la trichromie ont été rendus très difficiles par l'insuffisance des temps de pose.
Avec la disposition nouvelle, ce temps de . pose est fortement augmenté pour les deux raisons suivantes: 1 Tout le temps consacré â l'obturation désormais inutile est ajouté à celui de la pose normale.
\3" Le .principe nouveau ne faisant plus appel à la persistance rétinienne et n'ayant plus à réduire le papillottement puisque ce dernier n'existe plus, la multiplication du nombre des épreuves n'est plus nécessaire et, les temps de pose étant inversement pro portionnels à la fréquence des impressions, les conditions deviennent beaucoup plus satisfai santes.
Pour la projection, les dispositions sont les mêmes et le ternaire employé est de pré férence celui de bleu, rouge et jaune.
Les considérations qui ont été exposées re lativement au temps de pose s'appliquent ici à -la puissance lumineuse de la projection co lorée.
L'image aérienne photographiée dans la première opération est vue naturellement par l'objectif, sous trois < angles différents et il est évident que si le même objectif sert à la re constituer dans la deuxième opération, toute. déformation possible se trouvera supprimée.
Mais un autre inconvénient bien plus grave disparaît de soi-même.
Si l'objet photographié par l'objectif était l'original lui-même, avec toutes ses dif férences de plan, les épreuves élémentaires se comporteraient à la projection comme des épreuves stéréoscopiques et des images ex trêmes déborderaient à droite et à gauche, de l'image centrale, sans que le repérage exact fût jamais possible à cause de la parallaxe.
Or, dans les conditions actuelles, l'objet photographié est une image aérienne plane. Tous les plans se confondent en un seul et l'effet parallactique est totalement supprimé, même si l'objectif employé pour 3a synthèse des trois images élémentaires n'a pas les mômes constantes que celui ayant servi à l'analyse.
L'appareil de-principe qui vient d'être schématiquement décrit présenterait, dans sa réalisation, d'assez grandes difficultés et son fonctionnement ne serait pas sans nécessiter la solution de problèmes mécaniques et op tiques délicats. On pourrait, en se basant sur des principes identiques, concevoir un appa reil ayant les mêmes propriétés, mais qui fût simple et robuste. L'appareil décrit ci-après paraît répondre à toutes les conditions pra tiques du problème. <I>Appareil</I> pratique pour <I>la prise des</I> vues (fig. 3).
Comme dans le premier dispositif, l'image aérienne de V fournie par un objectif de grand diamètre ou une lentille divergente est photographiée par un second objectif 0 après réflexion des rayons par trois miroirs M ou trois prismes de telle manière que trois images réelles identiques se forment simul tanément au plan focal où se trouve la sur face sensible P. Le second objectif 0 est toute fois choisi de longueur focale assez longue et de correction suffisante pour que les trois épreuves élémentaires juxtaposées se forment sur une surface plane.
Le tout est réglé de manière que les trois images élémentaires se juxtaposent exacte ment et sans intervalle réservé pour un but quelconque - tel que celui d'une perforation d'entraînement. L'exactitude de .cette juxta position est indispensable 0u rendement t1iéo- rique absolu de l'appareil. Lai continuité .ne peut exister qu'à ce prix.
Si nous supposons que les images élémen taires ont; comme dans le cinématographe ha bituel, 35 mm de base sur 20 de hauteur, nous poserons que -les trois images seront . juxta posées par le petit .côté du rectangle et que leur ensemble forme ainsi un rectangle hori zontal de 35 X 3 = 105 mm de base sur 20 mm de hauteur.
Ici lslhjeetf ordinaire 0, c'est-à-dire formé d'un, seulttube,--restë immobile et le nombre des _miroirsi:oii dès prismes est réduit à trois. Mais, au lieu d'une seule pellicule, il y en a trois Pl P' PJ qui sont juxtaposées, pa rallèlement et orientées de manière que leur axe coïncide avec le petit axe de chaque image Cfig. 4).
La largeur de chaque pellicule est exacte ment égale à la base d'une seule image élé mentaire, soit, dans notre cas, 35 mm.
L'entraînement par pointes, cames ou hé lices ou par tout autre dispositif convenable ne se produit plus à l'aide de trous ménagés dans des marges blanches réservées sur les côtés de la pellicule. Ces trous sont dans un intervalle réservé entre chaque épreuve élé mentaire de la même bande.
Devant ces trois pellicules et suivant une direction perpendiculaire à, leur axe, c'est-à- dire parallèle à la base des images, se dé place, d'un mouvement continu, un rideau sans fin D, flexible et opaque, percé de fenê tres équidistantes. Chaque fenêtre a exacte ment la dimension d'une image élémentaire et l'intervalle entre deux fenêtres successives <I>d d'</I> est égal à deux fois la grande base de ces mêmes images (fig. 5i.
Lorsque l'opération commence, nous sup posons la fenêtre d éclairant en totalité là pre mière épreuve élémentaire il, tandis que deux images identiques i-' i3 se forment sur la par tie opaque de l'obturateur sans fin. La pre mière pellicule Pl s'imprime donc sans qu'il ait aucune action lumineuse sur les deux autres P' P'''. Mais, à ce même moment, la bande obturatrice D se déplace et sur P= s'im prime la seconde image élémentaire, tandis que successivement se recouvrent les régions correspondantes de Pi.
Quand la deuxième image i2 est entièrement découverte, la pre mière pellicule Pl est -cachée et c'est alors que se produit son déplacement.
Ce déplacement. a, pour se produire, tout le temps mis par 1a fenêtre pour atteindre le bord extrême de la troisième pellicule P3.
Alors, c'est autour de la deuxième pellicule P' de se déplacer, tandis que, l'obturateur com mençant à masquer P3, la deuxième fenêtre d' commence à illuminer Pl dans la, nouvelle position. Sur cette pellicule Pl une seconde épreuve, la quatrième de la série, s'imprime au-dessus de la première il et quand elle est éclairée en hlein,_P', complètement éclipsée, commence son déplacement.
Et ainsi (le, suite jusqu'à la fin de l'opé ration.
Appareil projecteur pratique: La description schématique qui vient d'être donnée de l'appareil de prise de vues fait immédiatement comprendre ce qu'est l'appa reil projecteur (fig. 3).
On y retrouve, naturellement, les trois prismes ou miroirs N, l'objectif 0 placé entre ces derniers et les diapositives P et, enfin, l'obturateur à fenêtres D placé devant les trois pellicules Pl P' P', lesquelles sont repré sentées et entraînées suivant le même régime qu'à la prise des vues.
Seulement, l'objectif à grande ouverture ou la lentille divergente sont ici remplacés par l'objectif de projection à court foyer o.
Dans cette disposition, les diapositives ne peuvent plus être éclairées directement par le projecteur à, cause de l'obturateur sans fin D.
Mais il est facile de les éclairer à l'aide d'un faisceau brisé par un prisme à ré flexion totale autour duquel l'obturateur D peut aisément se déplacer d'un mouvement circulaire uniforme et continu. Application <I>des</I> )racrïaes <I>dispositifs à la,</I> ciném.atograplaie <I>en</I> couleurs. On pourrait, pour la cinématographie en couleurs, répéter, en somme, ce qui a été dit, plus haut, à propos du dispositif théorique.
Toutefois, qu'il s'agisse de la prise des vues ou de leur projection, l'appareil se pré sentera de la manière suivante: 1 Neuf épreuves élémentaires sont simul tanément éclairées, car chacune des trois pel licules s'impressionne, en même temps, de trois épreuves identiques placées verticale ment l'une au-dessus de l'autre, c'est-à-dire en opposant les grands côtés des rectangles. Mais, pour cela, l'intime juxtaposition n'est plus né cessaire et l'on continue à réserver, entre chaque épreuve, les espaces perforLs indis- pensables à l'entraînement comme fig: 4.
De vant chaque image de cette série verticale est un des trois filtres colorés, ce qui fait, en rai son des trois pellicules parallèles, que le rec tangle formé de neuf images est vu à travers trois bandes de verre horizontales, constituant dans un cas, l'un des ternaires et, dans l'au tre cas, l'autre ternaire. La fenêtre a une hauteur triple. Si, par exemple, les images ont 35 X 20. et si les espaces réservés et perforés ont 35 X 3: A. Les bandes "de - verre colorces ont 105 X 20 mm.
13. La fenêtre a 35 X (20 -+- 3 -@-- 20 -i- 3 -f- 20) ou 35 X 66 mm. 2 A la projection, les rayons bleus, les rayons jaunes et les rayons rouges, avant de rencontrer les prismes ou les miroirs chargés de combiner les trois images complètes, ren contrent d'abord trois autres prismes ou mi roirs orientés dans des plans perpendiculaires aux premiers et placés de manière que les trois groupes d'images monochromes devraient se confondre en un seul formé de trois images polychromes, si plus loin, les trois images polychromes n'étaient ensuite, elles-mêmes, combinées en une seule.
Naturellement, les miroirs des deux grou pes n'ont pas les mêmes dimensions et, na turellement aussi, les diapositives sont orien tées pour que la projection définitive s'ob tienne sur un plan vertical.
Le raisonnement inverse est applicable à l'appareil de prise de vues pour la polychro mie.