Brevet FR2043735A1 — publié le 19710219

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour le balayage d'un film et, plus particulièrement,d'un film en noir et blanc contenant une information de luminance et une information de chrominance sous la forme d'une combinaison gravée, et un appareil d'un rendement élevé pour la projection en couleur des images d'un film. Les films pouvant être télévisés en couleurs sont connus. Typiquement un tel film a un format dtimage double, un Jeu de cadres d'ima & s contenant l'information de luminance et le Jeu associé de cadres contenant l'information de chrominance. Ce format donne d'excellents résultats mais nécessite également deux fois plus de pellicule que le formàt standard pour noir et - blanc. L'invention a pour objet un film ayant le format standard du noir et blanc, mais portant l'enregistrement de l'information pour les couleurs, et un appareil pour la reproduction en couleurs du film. L'invention a aussi pour objet un appareil de ce type pouvant utiliser un film courant en noir et blanc ne contenant pas d'information de prominance et pouvant reproduire un film iniquement en noir et blanc. L'invention a aussi pour objet un procédé pour la reproduc tion en couleurs des images d'un film en noir et blanc contenant l'information de luminance et une information de chrominance sous la forme d'une combinaisn gravée. Suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention, ces objets sont atteints en utilisant un dispositif de balayage pour balayer le film en noir et blanc contenant l'information de luminance et une combinaison gravée provoquant une diffraction et représen tant l'information de chrominance, et plusieurs cellules photo électriques montées pour collecter pratiquement la totalité de la lumière transmise par le film. Un objectif projette les images des parties du film balayées successivement sur les cellules photoélectriques. La somme instantanée des signaux des cellules photoélectriques correspond à l'information de luminance de la partie du film subissant le balayage instantané et cette information dépend de l'absorption de la lumière par le film. La distribution instantanée des valeurs des signaux des cellules photoéleetriques correspond à l'information de chrominance de la partie du film subissant le balayage instantané, et cette infor- mation dépend de la diffraction de la lumière par la combinaison gravée provoquant la diffraction Le dispositif photoélectrique comprend de préférence trois détecteurs photoélectriques correspondant respectivement aux trois couleurs primaires choisies, par exemple le rouge, le vert et le bleu. Suivant un mode de réalisation, les cellules photoéleetri ques sont montées pour qu première cellule photoélectrique soit éclairée en l'absence de diffraction, qu'unie seconde cellule photoélectrique soit éclairée en cas de diffraction suivant un premier axe et que la troisième photoélectrique soit éclairée en cas de diffraction suivant un second axe perpendiculaire au premier. Suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, les cellules photoélectriques sont montées pour être éclairées également en l'absence de diffraction, une première cellule photoélectrique étant éclairée en façon additionnelle en cas de diffraction suivant un premier axe, une seconde cellule étant éclairée de façon additionnelle en cas de diffraction suivant un second axe formant un angle de 600 avec le premier axe et la troisième cellule étant éclairée de façon additionnelle en cas de diffraction suivant un troisième axe formant des angles de 600 avec le premier axe et le second axe. Les caràctéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant audessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente sohdmatiquement un appareil suivant un mode de mise en oeuvre de 1Pinvention ; - la figure la représente schématiquement en plan un film selon un mode de mise en oeuvre de l'invention ; la figure 2 représente schématiquement une première combinaison de cellules photoélectriques pour l'appareil de la figure 1, suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 3 représente schématiquement une combinaison de cellules photoélectriques pour l'appareil de la figure 1 suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention; et - la figure 4 représente schématiquement une matrice électrique suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 représente un appareil 10 suivant un mode de mise en oeuvre de 1 t inventionw Cet appareil est adpaté pour la reproduction en couleurs d'un film en noir et blanc 12 contenant une information de luminance et une combinaison gravée provoquant la diffraction et représentant l'information de chrominance. Le film 12 représenté sur la figure la comporte des perforations 12a pour les griffes d'entralnement et des cadres d'images successifs 14a, 14b, 14C5 ..., 14n portant les informations.L'information de luminance est sous la forme d'une échelle des gris provoquant une absorption différentielle de la lumière, et l'information de chrominance est sous la forme d'une combinaison provoquant la diffraction et qui est représentée très schématiquement sur la figure la par les lignes 18, en réalité bien trop fines pour être vues à l'échelle de la figure la. D'une façon plus spécifique, la profondeur et l'orientation des lignes gravées représentent l'information des couleurs. Un procédé pour former un film dans lequel l'information des couleurs est constituée par une combinaison gravée est décrit dans le brevet des E.U.A. nO 2.189.751. D'autres brevets décrivent différents perfectionnements à ce procédé. Conformément à l'invention, la gravure est effectuée sur le côté du film opposé à celui portant l'émulsion. La gravure est effectuée, par exemple,en pressant une bande de métal chaude-obtenue par électroformage contre le support du film et en le détachant du film après refroidissement (le refroidissement a lieu sur une distance parcourue en une seconde environ). Cette bande est elle-metme obtenue à partir d'un original gravé mécaniquement ou par enregistrementthermoplastique concordart avec l'enregistrement de l'information de luminance. Le film 12 formé de la façon indiquée ci-dessus est déplacé à une vitesse uniforme dans la direction indiquée par la flèche 13 en étant déroulé d'une bobine d'alimentation 12a et enroulé sur une bobine de reprise ltb. Le film est avancé par un dispositif convenable non représenté, tel que des roues à griffes agissant dans les perforations 12a du film 12 ou un cabestan et un galet de pression. L'appareil 10 comporte aussi un dispositif de peut être, par exemple, un tube ayant un écran luminescent 22 et un d,spositif provoquant le balayage répété d'une ligne donnée de l'écran par un faisceau d'électrons. Ces tubes sont connus et il n'est pas nécessaire de les décrire en détail. Un objectif de projection 24 muni dsun diaphrame 26 ayant une ouverture 28 forme une image de l'écran 22, par un spot mobile d'électrons, sur le côté du film 12 portant l'émulsion ou côté pour l'information de luminance. Une lentille de condensation 30 éclaire avec des miroirs ou des prismes 34 pour former sur des cellules photoélectriques 32 des images de l'image formée sur le film 12 par le spot mobile. L'intensité de la lumière transmise par le film 12 est fonction de l'absorption de la lumière par ce film. L'ensemble des cellules photoélectriques 32 collecte pratiquement toute la lumière transmise par le film 12 et par suite la somme instantanée des signaux produits par les cellules photoélectriques 32 correspond sans perte appréciable à l'information de luminance de la partie du film 12 subissant le balayage instantané. La distribution instantanée des valeurs des signaux par les cellules photoélectriques 32 correspond à l'information de chrominance de la partie du film 12 subissant le balayage instantané, et cette distribution est déterminée par la diffraction de la lumière par la combinaison provoquant la diffraction. L'une des cellules photoélectriques, telle que la cellule 36, correspond l'une des couleurs primaires choisies, par exemple le rouge. Une seconde cellule photoélectrique, telle que la cellule 38, correspond à une seconde couleur primaire choisie, par exemple le vert. La troisième cellule photoélectrique 40 correspond à la troisième couleur primaire choisie, c'est-à-dire le bleu suivant cet exemple. Les figures 2 et 3 représentent deux combinaisons de cellules photoélectriques 32. Suivant le mode de réalisation de la figure 2, la cellule photoélectrique 38 pour le vert est excitée seule si l'informationde chrominance de la partie du film 12 subissant le balayage instantané représente du vert. En conséquence, le rapport signal à-bruit > pour l'information représentant le vert, est le meme que celui d'un film courant en noir et blanc. La cellule photoéeletrique 36 pour le rouge est éclairée dans le cas de diffraction suivant un premier axe (vertical) et la troisième cellule photoélectrique 40 pour le bleu est éclairée dans le cas de diffraction suivant un second axe (horizontal) perpendiculaire au premier axe. Dans le cas de rouge ou de bleu saturé,la cellule photoélectrique 38 pour le vert reçoit environ 33 % de la lumière parce qu une grille de diffraction des phases dévie seulement environ 67 % de la lumière vers la cellule photoélectrique désirée. Lappareil comporte par suite une matrice électrique représentée schématiquement sur la figure 4 pour soustraire une partie des signaux pour le rouge et le bleu-du signal pour le vert. Un signal 38' représentant le signal sortant de la cellule photoélectrique 38 est ainsi envoyé à une entrée d'un circuit de soustraction 42. Des signaux 36' et-40', qui sont les signaux sortants des cellules photoélectriques 36 et 40 sont aussi envoyés à la seconde et à la troisième entrée du circuit 42. Une partie suffisante des signaux pour le rouge et le bleu est retranchée dans le circuit 42 du signal représentant le vert pour compenser la diffraction incomplète effectuée par la grille de diffraction afin que le signal sortant final 44 représente directement l'information de chrominance. Suivant la combinaison représentée sur la figure 3, les cellules photoélectriques 36, 38 et 40 pour le rouge, le vert et le bleu sont montées de façon-qugelles soient également éclairées en l'absence de diffraction. Cela correspond à une image en noir et blanc. Une première cellule photoélectrique telle que la cellule 36 est éclairée de façon additionnelle en cas de diffraction suivant un premier axe (vertical). Une seconde cellule photoélectrique telle que la cellule 38 est éclairée de façon additionnelle dans le cas de diffraction suivant un second axe situé à 600 dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport au premier axe.La troisième cellule photoélectrique telle que la cellule 40 est éclairée de façon additionnelle en cas de diffraction suivant un troisième axe situé à 600 en sens inverse des aiguilles dune montre par rapport au premier axe et formant un angle de 600 avec le premier et le second axe. Suivant ce mode de réalisation, une couleur saturée est produite par une grille orientée dans la direction appropriée. Il existe une certaine action mutuelle du type diaphonie et,pour la corriger, il % de la couleur saturée sont retranchés de deux autres couleurs par un dispositif du type représenté sur la figure 4. I1 résulte de ce qui précède que ltinvention apporte un appareil nouveau et hautement efficace pour la reproduction en couleurs d'un film en blanc et noir contenant une information de luminance et une combinaison gravée provoquant une diffraction représentant l'information de chrominance. Le film comporte un format standard pour noir et blanc et nécessite seulement la moitié de la quantité de film nécessaire avec le format classique à cadre image double. De plus, ce film en couleurs permet la reproduction d'une façon normale (en noir et blanc) dans un appareil de reproduction en noir et blanc et le film en noir et blanc permet la reproduction normale dans un appareil de reproduction en couleurs, sans modification du film ou de l'appareil.De plus, la totalité de l'échelle des gris du film à l'argent est utilisée pour l'information de luminance de sorte que son rapport signal-d-bruit n'est pas rdduit par l'adjonction de la couleur. En outre, même quand dessupports à grande densité d'information contiennent l'information des couleurs, l'objectif de l'appareil n'a pasà séparer les informations. Comme une grille ou un réseau de diffraction de phases sinusoïdales diffracte normalement le maximum de 67 % de la lumière sur la position désirée, l'information des couleurs atteint environ les 2/3 du niveau du signal représentant l'infor- mation de luminance.Cela dépasse les résultats obtenus quand l'échelle des gris du meAme milieu est partagee entre les signaux de luminance et de chrominance comme c'est le cas quand l'infor- mation de chrominance est enregistrée sur des porteurs appliqués sur le film en noir et blanc. Bien entendu, la description qui prébde n'est pas limitative, et l'invention peut ebre mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que lgon sorts de son cadre. Par exemple, des combinaisons peuvent entre adaptées avee des couleurs primaires différntes, d'autres nexbre$ de couleurs primaires,d'autres combinaisons de cellules photoélectriques en utilisant l'enregistrement de la chrominance suivant la R;)fra:ilon. REVENDICATIONS 1 Procédé pour la reproduction en couleurs des images d'un film en noir et blanc contenant une information de luminance et une combinaison gravée représentant une information de chrominance, caractérisé par le balayage du film au moyen d'un spot de lumière mobile la concentration de la lumière modifiée du fait de ce balayage vers plusieurs emplacements et la production de plusieurs signaux correspondants9 la somme de ces signaux correspondant à l'information de luminance de la partie du film subissant le balayage instantané et la distribution instantanée des valeurs de ces signaux correspondant d'une façon générale à la distribution instantanée de la lumière dans ces emplacements et étant déterminée par la combinaison gravée 2 Appareil pour la reproduction en couleurs des images dsun film en noir et blanc contenant une information de luminance et une combinaison gravée représentant l'information de chrominance, caractérisé par un dispositif de balayage pour balayar le film, plusieurs cellules photoélectriques pour recevoir la lumière transmise à partir du film et un objectif pour former sur les cellules photoélectriques, les images des parties du film balayées successivement, la somme instantanée des signaux des cellules photoélectriques correspondant à l'information de luminance pour la partie du film subissant le balayage instantané et dépendant de l'absorption de la lumière par le film et-la distribution ins tantande des valeurs des signaux correspondant dsune façon générale à l'information de chrominance de la partie du film; subissant le balayage instantané et étant déterminée par la combinaison gravée. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé én ce que les dispositifs photoélectriques sont constitués par trois détecteurs photo électriques correspondant respectivement d trois couleurs primaires choisies 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les couleurs sont le rouge, le vert et le bleu, 5 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la combinaison gravée provoque la diffraction de la lumière et des cellules photoélectriques sont montées de façon que l'une de ces cellules soit éclairée en l'absence de diffraction, qu'une seconde cellule soit éclairée en cas de diffraction suivant un premier axe et que la troisième soit éclairée en cas de diffraction suivant un second axe perpendiculaire au premier. 6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la combinaison gravée provoque la diffraction de la lumière et les cellules photoélectriques sont montées de façon à être egalement éclairées en l'absence de diffraction9 l'une de ces cellules photoélectriques étant éclairée de façon additionnelle en cas de diffraction suivant un premier axe, une seconde des cellules photoélectriques étant éclairée d'une façon additionnelle en cas de diffraction suivant un second axe se trouvant à 60 du premier axe et la troisième cellule photoelectrique étant éclairée de façon additionnelle en cas de diffraction suivant un troisième axe se trouvant à 600 du premier axe et du second axe. 7. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par une matrice électrique agissant pour que la distribution instantanée des valeurs des signaux corresponde de plus près d à t information de chrominance. 8. Film dont les images peuvent entre reproduites en couleurs, caractérisé par une série de cadres d'images, chaque cadre d'images ayant une échelle différentielle des gris représentant l'information de luminance et une combinaison gravée représentant l'information de chrominance, l'échelle des gris et la combinaison gravée étant superposées. 9. Film dont les images peuvent être reproduites en couleurs, caractérisé par une échelle différentielle des gris représentant l'information de luminance et une combinaison gravée représentant l'information de chrominance superposée à l'échelle des gHs, mais sur le coté opposé du film.