MC314A1 - Procédé de prise de vues et de projection cinematographique en relief stéréoscopique et appareil pour réaliser ce procédé - Google Patents

Description

1 - DESCRIPTIF ET DESSINS

Procédé de prise de vues et de projection cinématographique en relief stéréoscopique et appareil pour réaliser ce procédé.

Jules Jean BOURGUIGNON et Henri Ghislaln PÏRARD

L'invention conoeme un procédé de prise de vues et de projection cinématographique en relief stéréoscopique, qui est basé sur la synthèse du principe de la vue.

Pour remplir les conditions élémentaires à la prise de vues en relief stéréoscopique, il faut un nombre infini et infiniment rapproché d'images prises oonséoutivement et chacune sous un angle différent égal et correspondant au

strab:U -lus yeux humains, o'eat-à-dixe l'écart d'environ quatre-vingts mm. de la première à la dernière image et cela du même objet, paysage, eto.

Aucun procédé actuel n'a jamais résolu le problème concernant le cinéma pour la raison qu'une exposition d'une pellicule cinématographique dure un peu moins d'un minimum t

de un vingt-quatrième de seconde. Par conséquent, prendre un nombre infini et infiniment rapproché d'images aous un angle différent totalisant un écart de quatre-vingts mm., de la première à la dernière image sur la même pellioule en quelques fractions de seconde est pratiquement mécaniquement impossible.

L'oeil humain ne demande pas strictement les conditions théoriques concernant le nombre et le rapprochement des images fondamentales, car un nombre et un rapprochement suffisant satisferont les yeux, qui n'exigent pas plus pour réaliser l'impression de la continuité et par conséquent le relief de la vie réelle. Les yeux d'un être humain voient le mêiiie objet chacun sous un angle différent, ce qui forme les deux premières dimensions. Les images reçues sur chacune des deux rétines sont transmises par l'intermédiaire du nerf optique au cerveau, qui à son tour forme Une seule image des deux reçues, o'est-à-dire ce qu'on appelle les 3 dimensions. Cette image, qui reste aux sens visuels la définitive, donne la définition impressionnante du relief stéréoscopique.

Si on pouvait reconstituer ou plutôt photographier l'image se formant dans le cerveau, on pourrait avec l'aide d'un seul oeil voir exactement ce que les deux yeux voient ensemble et ainsi percer le phénomène de la composition d'une seule image en relief, produite par deux autres du môme objet

ment im u ge sur une surface plane, par un nombre d'images suffisamment rapprochées du même objet sous un angle différent égal au strabisme des yeux, on obtiendra l'impression de relief stéréoscopique directement par la vue. ïïn somme, oeci est la synthèse du fonctionnement naturel des sens visuels.

le procédé conforme à l'invention consiste à reproduire exactement ce que le cerveau réalise, loeque l'on regarde naturellement et à condition d'avoir les deux yeux en parfait état.

Ce procédé se caractérise en ce que l'impression du relief stéréoscopique d'un objet est obtenue grâoe à la formation sur un film unique d'un nombre d'images suffisant, suffisamment rapprochées, de l'objet visé sous un angle différent égal au strabisme des yeux et proportionnel aux nombres d'éléments optiques.

Pour réaliser ce procédé, on a imaginé de séparer les effets stéréosoopiques verticaux d'un objectif en ne laissant persister que les effets stéréoscopiques horizontaux qui sont euxf-m&aes divisés en une série de petits objectifs. Suivant le procédé, chacun de ces petits objectifs prend la m&me image sous m angle différent pour la projeter sur une seule et m$me pellicule.

Suivant une réalisation avantageuse du prooédé

l suivant l'invention, 1'appareil comporte un objectif tel que décrit ci-dessus et possédant une distance focale de 90 mm. t maximum et une ouverture de 1 : 1,3 minimum, pour des filins de 35 mm.

De plus, suivant 1'invention, dans l'objectif le diamètre libre de la première lentille, après laquelle est placé immédiatement m diaphragme démontable, est de TO ma.«

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iv.varLt l'inventiou encore la première lentille et le diaphragme sont susceptibles de tourner par rapport à l'objectif.

Dans une réalisation particulièrement avantageuse 5 de l'invention, l'objectif est constitué d'une lentille ronde, dont les segments supérieur et inférieur à corde horizontale ont été supprimés de quelque manière appropriée, tandis que l'analyse de l'image et sa projection sont effectuées par le diaphragme spécial et par la constitution optique de l'objec-10 tif, notamment de sa lentille frontale qui présente une curvité

donnée pour une image roçue sur le film et calculée pour une distance des deux extrêmes angulaires. Par suite, l'image vir% . tuelle analyséa par le diaphragme passe à travers un objectif normal et on obtient l'image réelle sur le film. 15 Pour illustrer le procédé suivant l'invention et mieux faire comprendre l'objectif spécial destiné à réaliser ledit procédé, des dessins sont annexés au présent mémoire à titre exemplatif uniquement. Dana oes dessins î

Figure 1 représente la synthèse théorique du relief5 Pigures 2 et 3 représentent schématlquement respectivement en une vue de face et en une vue en plan l'objectif spécial destiné à réaliser le prooédé suivant l'invention;

ligures 4 et 5 représentent respectivement une vue do face et une vue en plan d'une lentille conforme à l'invention.

Gomme on le voit en Pig.1, dans la synthèse théorique du relief stéréoscopique, l'impression d'un objet, consistant ici en une table 1 sur laquelle est posé un vase de fleurs 2 est obtenue grâce à la formation sur un film unique 3 d'un nombre d'images suffisant, suffisamment rapprochées, de l'objet 30 visé sous des angles différents provoqués par un mouvement de

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va-et-v ;= théorique horizontal d'un objectif 4 se déplaçant d'environ quatre-vingts mm. sur un arc de cercle pendant l'exposition d'une aeule image» soit 1/24® de seconde environ. Pendant le même temps, cet objectif devrait faire un nombre suffisamment élevé d'expositions pour chaque angle différent de l'image et avec un rapprochement suffisant, sans compter l'arrêt obligatoire de l'objectif pour réaliser l'exposition de ohaque angle différent.

Pratiquement, les vibrations d'un tel mécanisme seraient inadmissibles en prise de vues pour garder la stabilité que réclame cette opération; de plus, la netteté constante et obligatoire ferait immédiatement et sans appel renoncer à de tels procédés. D'autre part, il existerait un désaccord dans l'image par le fait que quelques fractions de seconde séparent l'exposition du premier angle de prise de vues au dernier et dans les mouvements très rapides d'une scène à filmer oela provoquerait une distorsion appréciable de l'objet en mouvement.

Suite aux difficultés d'un tel dispositif, pour réaliser le procédé conforme à l'invention 11 a paru avantageux d'utiliser un objectif dont les effets stéréoscopiques verticaux sont séparés et où. ne persistent que les effets stéréoscopiques horizontaux, qui sont eux-mêmes divisés en une série de petits objectifs.

C'est la représentation d'un tel objectif spécial qui a été reproduite dans les Pig.2 et 3. On voit très clairement que dans l'objectif spécial 4* les effets stéréoscopiques verticaux 5 et 6 ont été séparés et que n'y subsistent-que les effets stéréoscopiques horizontaux divisés en une série d'éléments ou petits objectifs 7 avec, pour le réglage, des diaphragmes ordinaires 8. La mise au point peut se faire par me crémaillère 9«

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de pru rasa, pouvant aller jusque 100mm. et plus.

.Ga distance entre le premier et la dernier élément est d'environ 70 mm., ce qui donne ainsi l'écart normal et vital pour les images stéréoscopiques. L'intervalle entre ohaque élément doit être réduit au minimum mais être au moins d'un dixième de mm., et les éléments ont un diamètre de + 2 mm.

Au lieu d'être réalisés directement dans l'objectif lui-même, les éléments peuvent en être dissociés et placés devant ou derrière celui-ci. De plus, ils peuvent occuper les trois parties de l'objectif séparément ou simultanément. La forme de chaque élément ou d'ensemble d'éléments peut être diverse ; ronde, ovale, carrée, etc., mais de préférence ronde. Les éléments doivent être placés horizontalement au centre de l'objectif, on peut aussi en placer plusieurs rangées et même en faire une sorte de tarais sur l'objectif.

Tous les éléments doivent être munie dans un synchronisme parfait d'un diaphragme réglable horizontal et fonctionnant de haut en bas et inversement; on peut également utiliser un diaphragme global.

II.faut centrer rigoureusement l'appareil à l'objectif et employer de préférence un objectif bleuté et surtout-

dans le cas contraire avec une%lentille d'attaque plane exté-

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rleurement pour éviter les distorsions possibles. Le viseur de mise au point est réalisé directement ou Indirectement par l'objectif de prise de vues. La mise au point et l'ouverture du ou des diaphragmes doivent être strictement respectés et parfaitement synchronisés, surtout, sur le sujet même à filmer. Il faut éviter le plus possible un plan de prise de vues absolument trop: rapproché, c'est-à-dire entre 0 et 30 cm. Les effets prismatiques se centralisent et se régularisent

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H?mme on le voit en Eig.3, où sont également représentées des lentilles 10 dans l'objectif spécial 4', chaque élément prend l'image sous un angle différent pour la projeter sur une môme pellicule.

5 Le procédé conforme à l'invention employé pour obte nir les images nécessaires et élémentaires afin de donner l'impression de relief stéréoscopique sur surface plane donne également une continuité parfaite à l'image et par conséquent à la vue; il donne ensuite et ceci est très important un champ de 10 vision très étendu supérieur aux procédés actuels et sans l'em ploi de 1'hypergonar, eto. Il n'y a donc pas de compression ou de décompression de l'image, comme c'est le oas dans divers procédés existants, tais que eintîmascope, vista-viaion ou analo~i gue. L'image et par le fait même la prise de vues est tout à 1!? fait normale et naturelle, l'effet stéréoscopique est augmenté

d'une façon surprenante dans certains angles de prise de vues.

L'appareil suivant le prooédé réalise les conâitions nécessaires et indispensables à l'obtention du relief stéréoscopique .'en trois dimensions.

20 Ce prooédé s'applique non seulement au cinéma, mais auosi à la télévision et à la radiographie ou rayons X. tfrâoe au procédé décrit, un grand champ de vision jusqu'Ici impraticable on télévision est remarquablement acquit sans faire ap~

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pel à aucune modification optique, ce qui est indispensable en 2t> télévision car l'emploi d'un système optique pour (obtenir un

écran panoramiquôment très étendu rendrai ^inévitablement des distorsions d'images invraisemblables et insupportables à la vue.|

Sn ce qui concerne la radiographie, le relief stéréoscopique en trois dimensions est très simple avec une caméra 30 réalisée suivant le procédé conforme à l'invention. L'Stre

l'écran pteur est similàiremént identique puisqu'on aperçoit la radiographie do la même façoijL que l'on voit la scène filmée par transparence.

Le procédé conforme à l'invention s'applique encore aux prises de vues en travelling, horizontales et verticales dans les deux sens, également de "bas en haut et inversement, enfin en avancement de profondeur et inversement, et l'effet stéréoscopique de relief est remarquable. Dana le travelling' par exemple où le sujet se déplace vers la droite ou vers la gauche, l'effet est supérieur au strabisme de l'oeil humain. Par oontre, lorsque seule la caméra se déplace dans une direction ayant comme objectif une scène à filmer fixe, l'effet stéréoscopique est absolument identique à celui des yeux humaine ou d'un film en relief double projeté ordinairement avec des verres polarisés, en respectant évidemment, la vitesse de déplacement horizontale de la oaméra proportionnellement aux effets comparés. Bref, les effets stéréoscopiques des deux images consécutives sur un film unique sont proportionnels aux déplacements différents de la oaméra pendant la prise de vues et augmentent si le sujet filmé est en mouvement lui-même.

Pour obtenir une^projection en relief avec verres polarisés au moyen d'une seule et unique bande de film, il suffira de scinder successivement les deux lmages^consécutives de ce film en les projetant par un m§me objectif, ensuite de capter individuellement par deux prismes ou quatre prismes à réflexions totales, synchronisés de façon à pouvoir converger et diverger, selon les besoins de la mise au point, des deux images captées.

A la sortie des deux faisceaux par les prismes des deux images ainsi projetées, on placera un verre polarisé

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pie la i. U, et un second verre polarisé à 45° dans l'autre sens pour la deuxième image, qui sera évidemment la gauche. On aura donc sur l'écran» alternativement ou simultanément,

deux images polarisées, chacune dans un sens différent, su» 5 perposées et mises au point par le système de prismes syn chronisés. On remplira ainsi les conditions indispensables et requises pour la projection des films en reliof trois dimensions aveo verres polarisés, .exactement comme c'est le cas dans les projections courantes en trois dimensions avec 10 doubles films et deux appareils de projection synchronisés.

Une réalisation avantageuse du procédé suivant l'invention consiste à utiliser un'objectif spécial pour la prise de vues et la projection cinématographique en relief stéréoscopique, possédant les caractéristiques suivantes pour 15 un film de 35 mm. (10 x 24 mm) s la distance focale est au maximum de 90 mm et l'ouverture est au minimum de 1 z 1p3-

De plus, la première lentille a un diamètre libre de 70 mm et la distance libre entre la première et la seoonde lentille est d'au moins 2,5 mm. le diaphragme rendu démontable 20 est placé immédiatement après la première lentille et tous deu;c peuvent être tournés par rapport au reste de l'objectif, sans que la distance entre lea deux lentilles soit modifiée»

A la base de ces spécifications, l'angle total est au minimum de 19° et à cers; angle correspond, dans une caméra pour 25 films de 1b mm, une distance focale 3? - 35 mm et à la projection correspond un format sur l'écran de 1,6.x 2,13 mètres à une dlstanoe de tt mètres.

En utilisant un anamorphot, qui agrandit deux fois et demi dans la direction horizontale seulement, 30 le format sur l'écran sera domK.de 1,6 x 5,3 mètres, avec

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   •vis une réalisation particulièrement simple conforme à l'invention, 1"objectif est constitué à partir d'une lentille ronde 11 (Fig.4 et 5) dont los parties supérieure 11' et inférieure 11" représentées en traits interrompus ont été sciées suivant les cordes horizontales 12 et 13. Dans un objectif ainsi réalisé on a supprimé les effets stéréoscopiques verticaux pour ne laisser subsister que les effets stéréoscopique n horizontaux. Il est bien entendu que la hauteur restant après enlèvement des segments supérieur et inférieur peut varier dans différentes lentilles suivant leur utilisation.

   En considérant la lentille frontale 1,1, représentée en Fig.5, on voit qu'elle est pourvue d'une certaine curvité ou bombage 14, qui joue un rôle primordial et est donné pour une image reçue sur le film.

   Le relief stéréosoopique est obtenu suivant l'invention grâce à une prise de vues au moyen de l'objectif spécial décrit plus haut môme si pour la projection on utilise un objectif ordinaire, mais bien entendu l'effet sera encore meilleur si l'on se sert pour la projection d'un objectif Identique à oelul de la prise de vues et dont la focale diffère selon les besoins.

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   La présente invention est relative à un procédé de prise de vues en relief stéréoscopique, caractérisé en ce que l'impression du relief stéréoscopique d'un objet est obtenue suffisant,

   grâce à la formation sur un film unique d'un nombre d*images/ suffisamment rapprochées»de l'objet visé sous un angle différent égal au moins au strabisme des yeux et proportionnel au nombre

   procédé suivant l'invention consiste à séparer les effets stéréoscopiques verticaux d'un objectif en ne laissant subsister que les effets stéréoscopiques horizontaux, divisés eux-mêmes en une série d'éléments ou objectifs, qui prennent 5 l'image sous un angle différent chacun et la.^projette sur une seule et môme pellicule. Ce prooédé s'applique aussi bien à la projection cinématographique en relief stéréosoopique qu'à la prise de vues, comme également à la télévision et à la radiographie en relief stéréoscopique.

   10 L'invention concerne également un appareil destiné à

   la réalisation de ce procédé présentant simultanément ou séparément les caractéristiques suivantes s a) l'appareil est constitué d'un objectif, dans lequel sont séparés les effets stéréoscopiques verticaux et où slibsis-

   1 ij tent seuls les effets stéréoscopiques horizontaux.

   b) l'appareil est composé d'un certain nombre d'éléments optiques de forme appropriées de préférence rond, centrés rigoureusement à l'objeotif par rapport auquel ils sont placés horizontalement dedans, devant ou derrière.

   20 c) les éléments optiques constituant, l'appareil sont distants entre eux d'au moins 1/10e mm. et ont un diamètre de + 2 mm., le diamètre de l'objeotif étant de au moins 30 mm.

   d) la première lentille et le diaphragme sont susceptibles de tourner par rapport à l'objeotif.

   25 e) l'objectif est constitué d'une lentille ronde, dont les segments supérieur e* inférieur à corde horizontale ont été supprimés.

   f) l'analyse de l'image et sa projection sont effectuées par le diaphragme spéoial et -par la constitution optique de

   30 l'objeotif, dont la lentille frontale présente une curvité

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   a) vypareil est constitué d'un objectif de prises de vues destiné à la réalisation d'un film en relief stéréoscopique, 4^1 peut être projeté en relief stéréoscopique avec un objectif de projection ordinaire.

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   / José CURAU

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