Brevet FR2277358A1 — publié le 19760130

La présente invention concerne un procédé qui permet de photographier, filmer ou projeter en continu., en circonvolution azimutale complète (3oo), la totalité de n1 importe quel panorama situé au-dessus d'un certain horizon naturel ou artificiel, avec des corps animés ou non. I1 permet aussi de faire des projections animées avec cette vision panoramique complète et azimutale totale au-dessus du même horizon. Le principe de la méthode panoramique pour photographier, filmer, projeter ou faire des films animés, selon la présente invention, consiste à maintenir stationnaire ou en mouvement à petite vitesse, par rapport à l'endroit où fonctionne la machine, la zone du film qui, à chaque instant, doit être impressionnée (cas de la photographie et du film) ou éclairée (cas du projecteur de l'image panoramique ou du projecteur du film animé) et à faire tourner la machine avec la lentille ou l'objectif fixe à l'intérieur, autour d'un axe perpendiculaire ou oblique par rapport à l'axe optique principal et passant par le centre optique de cette lentille ou par le point nodal de cet objectif0 Ainsi, on utilise la propriété connue des lentilles et des objectifs de maintenir fixes les images qu'i8 projettent sur le film, ou de les transmettre, de celui-ci sur l'écran, quand les lentilles ou les objectifs tournent autour de ce point. Selon cette méthode, les images sont reproduites avec une netteté surprenante et, au fur et à mesure que la machine tourne avec un axe de rotation vertical, elles apparaissent comme indiqué ci-dessus, verticales et non convergentes ou déformées, portant ainsi remède à un des défauts principaux des machines classiques. Pour obtenir des photographies par le procédé selon la présente invention, la machine correspondante est placée à un certain point, tournant autour de son axe et prenant continûment les images du panorama, à n'importe quelle vitesse de rotation, avec un nombre de révolutiorrilintégral ou fractionnaire, selon la volonté de 11 opérateur. Et comme la photographie est continue et sans limitation de l'angle de rotation, la machine peut impressionner sur le film, à coups répétés, ledit panorama complet, recevant dans ses révolutions successives les images répétées du panorama et de ce qui y est animé. La machine faisant ainsi les révolutions adé quates par seconde, sera par conséquent une machine filmant. nans son mouvement de rotation continu, la machine tourne autour d'un axe vertical, les images reçues des lignes verticales à photographier ou à filmer apparaîtront aussi verticales, mais sans déformation, contrairement à ce qui arrive dans les machines classiques. Maintenant, Si, dans une telle machine, on introduit le film impressionné comme on vient de le décrire, et Si on l'éclai- re fortement de derrière l'objectif, au fur et à mesure que la machine tourne, celle-ci va fonctionner comme un projecteur, projetant en continu, dans sa rotation, l'image sur l'écran fait pour reproduire le panorama. Il est évident, par conséquent, que Si l'exposition du film et ladite projection étaient faites à une grande vitesse, on obtiendrait un film animé ou une projection d'un film animé panoramique total, en révolution complète, avec une vision correspondant à l'espace entier au-dessus de l'horizon choisi. Naturellement, en adoptant des vitesse de rotation appropriées dans les machines "à filmer" ou "à projeter", on peut accélérer ou retarder à souhait les vitesses de mouvement des images des corps animés dans le panorama, par rapport à leurs vitesses réelles. Comme le mouvement du film est continu, aussi bien pendant l'exposition que pendant la projection, on pourra aussi y introduire une piste sonore, magnétique, optique ou autre, avec toutes sortes de bandes au choix,correspondant à l'enregistrement dans les différents secteurs du panorama et à la reproduction ultérieure dans les secteurs homologues de l'écran utilisé dans le cinéma. Ainsi, on donne aussi l'illusion de réalité en ce qui concerne la localisation de l'émission du son. Pour mieux comprendre l'objet de l'invention, on décrira ci-après des exemples non limitatifs de sa mise en oeuvre, avec référence aux dessins en annexe, oW les figures représentent ce qui suit Figure 10- Schéma du panorama couvert et non couvert par la machine Figures 2 à 70- Schéma des anneaux et secteurs de panoramas et d'écrans pour projection Figure 8.- Section horizontale de la machine à photographier ou à filmer panoramique Figure 90- Section verticale de la machine mentionnée à la figure 8 Figure 10.- Section verticale d'un autre exemple de la machine mentionnée à la figure 8 Figure 11.- Section horizontale du projecteur de film animé panoramique. Les références des dessins correspondent aux éléments suivants Â - Faisceau de lumière de projection 31 - Bobine de film non exposé 32 - Bobine de film exposé C - Endroit oW la machine doit être installée pour photographier, filmer ou projeter D - Schéma de la machine E - Boite de la machine F - Fente ou fenetre G - Définit la partie à photographier I - Panorama photographié, filmé ou projeté J - Indioation des angles ; E - Panorama non couvert 2 L - Objectif de la machine M - Film N - Base du support , avec ou sans gyroscope O - Axe autour duquel la machine doit pivoter P - Ecran cylindrique, à forme de cône tronqué ou sphérique;; R - Direction de rotation de la bobine S - Bobine du film à projeter 2 - Bobine du film projeté U - Faisceau lumineux V - Mouvement du film par rapport à la machine Wl - Rotation de la machine. La mise en oeuvre du procédé en question va maintenant etre décrite en détail. Ainsi, Si le panorama ressemble à une sphère creuse, ayant au centre (C) la machine correspondante (figure 1), celle-ci photographie ou filmq, dans un mouvement de rotation continu, la totalité de la surface intérieure de la sphère (I), excepté la partie (K), située sous l'horizon (E), délimitée par un cône avec le sommet en (e). Réciproquement, en reproduction, en supposant que le projec teur occupe de façon similaire le centre (C) d'une sphère creuse, et en matérialisant sur un écran la face inférieure de la sphère, les images filmées successives seront projetées sur cet écran, réalisant ainsi la projection ou cinéma panoramique complet audessus de l'horizon choisi. La méthode selon l'invention comprend, comme on l'a indiqué plus haut, le cas de la photographie, projection ou cinéma panoramique limité, s'il n'est pas total, aux portions d'espace correspondant seulement à un anneau complet, sphérique, cylindrique ou en forme de cône tronqué (figures 2, 3 et 4), et aussi le cas limité à des secteurs partiels de ces anneaux (figures 5, 6 et 7). Dans chacun des cas considérés (figures 1 à 7),l'axe (O-), que ce soit en photographie, film, reproduction, projection ou en cinéma, n'est pas nécessairement vertical. Le procédé qui vient d'être décrit s'applique comme suit aux caméras Eh accord avec les caractéristiques de l'invention, la machine, employée pour photographier, est montée sur une base ( - grille, trépied ou autre support, tel que celui d'un gyroscope, pour la maintenir fixe ou parallèle à elle-même - et tourne autour d'un axe, balayant tout le panorama voulu, tandis que le film (M) à exposer, qui est relié à la machine, se déplace par rapport à celle-ci et avec elle, de façon telle que, à chaque instant, la petite zone du film qui doit Autre exposée continûment est fixe ou se déplace à très petite vitesse par rapport à la base ou l'endroit où la machine est installée (centre instantanné de rotation). Le schéma d'une telle machine est décrit dans les figures 8, 9 et 10 et sa méthode de fonctionnement est la suivante La machine (E) avec son objectif (L) et les deux bobines de film (31) (film non exposé) et (B2) (film qui vient juste d'être exposé), tourne à une vitesse (W1) autour d'un axe (O), qui,en principe,contient, comme dit plus haut, le centre optique de l'objectif, bien qu'il puisse être différent pour certaines applications0 L'axe optique principal de l'objectif est dans le même plan que l'axe de rotation (O) de la machine, mais ne lui est pas nécessairement perpendiculaire. Il devra former avec (O) l'angle (J) (figures 9 et 10) le plus approprié au panorama ou à l'anneau de panorama que l'on veut obtenir, en accord avec l'angle couvert par l'objectif.Ainsi, si l'on désire couvrir le panorama entier au-dessus de l'horizon, l'angle (J) sera plus grand que Si l'on souhaite couvrir seulement un anneau. Le film (M) passe de la bobine (31) à la bobine (B2) de telle sorte que la partie du film qui, à chaque instant, est devant la fente ou fenêtre (F) qui détérmine le passage des rayons lumineux - fente qui est alignée avec l'axe optique principal de l'objectif et coplanaire avec l'axe de rotation de la machine - se déplace dans le sens contraire au mouvement de rotation de la machine. La vitesse (V) de passage du film (X) devant la fente (F) est synchronisée avec la vitesse de rotation (W1), en tenant compte de la distance du centre optique de l'objectif à des points choisis du film, de telle sorte que, en pratique, la zone de celui-ci qui est exposée devant la fente a une vitesse zéro ou très réduite par rapport à l'endroit où est située la machine. Le mouvement de rotation, qui peut se faire avec un axe vertical ou incliné (pour cela il suffit, bien sar, d'incliner la base de la machine), est généré par un dispositif mécanique ou électrique, et sa vitesse (W1) peut être constante ou variable, avec réglage manuel ou mécanique par contrôle mécanique, électrique ou électronique, monté sur la machine elle-même ou à distance. Ce contrôle permettra aussi de photographier seulement une certaine fraction d'un tour, ou plusieurs tours, en accord avec l'étendue de la vue panoramique que l'on veut photographier, disposant à cet effet de contacts pour démarier et arrêter au moment et à l'endroit voulu. La partie motrice qui commande le mouvement de rotation de la machine autour de (0) peut, de toute évidence, être du type "à roue libre" pour faciliter le maniement de la machine, en particulier lorsque l'on souhaite faire des photographies de quelques secteurs seulement du panorama. La fente (Z) de passage des rayons lumineux sera plutôt étroite par rapport à l'ouverture de l'objectif dans son plan focal, en vue de la netteté stricte de l'image à prendre et de la rapidité de l'instantané . Elle pourra être plane (figure 9) ou cylindrique (figure 10), de courbure ajustable, et, dans chaque cas, sa largeur peut aussi varier selon sa directrice et elle peut avoir un filtre pour assurer une meilleure distribution de la lumière à travers la fenêtre de la fente (?) qui, Si cela s'avère nécessaire et comme on le fait couramment, peut être montée sur l'objectif lui-même (pour les cas courants, même de grande précision, on n'a pas intérêt, en général, à courber la fente, à changer sa largeur le long de la directrice, ni à poser un filtre).La fenêtre (F) ne devra pas nécessairement être symétrique par rapport à l'axe optique principal de l'objectif; il conviendra plutôt, par exemple, de placer l'objectif à plus de mi-hauteur de la fenêtre si on doit photographier une zone assez vaste du panorama au-dessus de l'horizon, et de faire le contraire si on doit photographier un panorama bas à partir d'un point élevé (il faudra toujours tenir compte de la zone de couverture de l'objectif) L'ouverture du diaphragme (D) pourra varier comme dans les machines conventionnelles. Le réglage de la fente (F) et du diaphragme (D) peut être fait par des mécanismes automatiques, mécaniques ou électroniques, pourvus,par exemple, d'une cellule photoélectrique ; il dépend de la luminosité, de la sensibilité du film, et de la vitesse du mouvement des personnes ou des objets à photographier. Puisque la machine effectue une rotation et que seulement une petite bande du film est exposée aux rayons lumineux, on n'a pas besoin d'un obturateur, excepté dans l'opération de bobinage du film exposé si la fenêtre (S) ne se ferme pas automatiquement. La vitesse (W1) peut varier dans des limites larges, en général une révolution par seconde suffit. Ainsi, pour un objectif de distance focale R = 50 mm, largeur de fente F = 1,5 mmet vitesse W1 = 1,9 révolutions par seconde, on obtient une photographie panoramique dans laquelle l'instantané couvert par la fente a une durée de F P~= F i = Wîxd = W1 x 2 x X x R 1,5 1 - 1,9 x 2 x 3,14 x 50 = 400 En fait, avec un prototype qui a été construit, on a obtenu des photographies impeccables avec W1 = 1 révolution/s, F = 3 mm, ouverture de diaphragme D = 11 ou 16, et films de sen sibilité 16 ou 32 DINv Ce qui vient d'être établi-est valable pour le nouveau procédé pour filmer continu, complètement panoramique et sans déformations.Il suffira alors de donner à la machine une vitesse de rotation (w1) appropriée à celle à laquelle il est souhaitable de filmer et de la munir de film en quantité suffisante pour le nombre total de révolutions de la machine pendant le temps établi. Les caractéristiques spécifiques principales du cas de la machine à filmer sont les suivantes t Comme il s'agit d'un film panoramique à rotation totale, la consommation de pellicule sera évidemment grande, et il faudra utiliser des bobines de grande capacité et faire le nécessaire pour réduire ou faire disparaftre les forces centrifuges qui résulteraient de la rotation de la machine. Dans les petites machines ou les machines d'amateurs, les deux bobines peuvent être centrées avec l'axe de rotation de la machine et être placées au-dessus ou au-dessous de l'objectif, le film se déplaçant entre les bobines et la machine dans des canaux opaques, guidé par des rouleaux dans son déplacement pour passer devant la fenêtre (F). De cotte façon, les massea du film étant toujours centrées avec l'axe de rotation et étantdiapo- sées symétriquement par rapport à celui-ci, les forces centrifuges sont diamétralement opposées par paires et s'annulent réciproquement. Et, puisque l'objectif tourne autour de son centre optique, les forces d'inertie des masses excentriques seront petites et seront évidemment compensées par le dispositif approprié. Dans les grandes machines ou les machines de professionnels, on peut adopter aussi les dispositifs ci-dessus ou d'autres plus appropriés, tels que : a)- La bobine de film non expose (9) et la bobine réceptrice de film exposé (2) sont de nouveau centrées avec l'axe de rotation. Dans ce cas, elles ne peuvent pas tourner avec la machine. En fait, à chaque instant, la vitesse de rotation de la bobine est seulement 1/2if de la différence entre le rayon de la circonférence de la spirale et la distance focale de l'obJec- tif, es par conséquent, négligeable en ce qui concerne les forces d'inertie en mouvement. b)- La bobine de film vierge et la bobine réceptrice de film exposé sont montées sur des lits superposés coaxiaux au film relié alternativement par les spirales extérieure et intérieure, c'est-à-dire que le bobinage et le débobinage peut être respectivement centripète ou centrifuge ou vice versa. Par exemple, si on filme avec une vitesse Wl = 16 révolutions par seconde, en utilisant une machine avec un objectif de distance focale R = 25 mm et une ouverture de fente F = 12,5 mm, on aura un "instantané" de 12,5 16 x 2 x 3,14 x 25 = 1/200 s suffisant en général pour filmer, car on donnerait au diaphragme de la lentille l'ouverture la plus appropriée. Le procédé selon l'invention s'applique aussi aux machines à projection de films animés panoramiques.En effet, en correspondance avec le procédé pour filmer,le procédé de projection en cinéma panoramique à révolution complète consiste à placer le film ainsi exposé dans un projecteur construit de façon similaire à la machine à filmer, à éclairer celui-ci devant la fenêtre (F), à donner une rotation continue appropriée à la machine et à projeter les images sur l'écran indiqué, portion de surface sphérique, anneau en secteur (P). Pour que le spectateur retienne l'image dans la rétine de ses yeux, la vitesse de rotation du projecteur sera semblable à celle acceptée normalement dans le cinéma classique, à savoir 16 révolutions par seconde, correapondant à 16 images, considéré comme le minimum, ou 18 images par seconde dans le cas de films sonores. La figure Il est le schéma d'un projecteur. Comme la machine à filmer, le projecteur tourne autour de l'axe qui passe par le centre optique (0) de objectif (L) et le film exposé passe de la bobine (3 à la bobine (32), de telle sorte que la partie qui se trouve devant la fenêtre (F) est toujours fixe ou se déplace très lentement. Comme la fenêtre est éclairée par un faisceau de lumière intense (U), l'image du film est projetée sur l'écran (P) à la vitesse de 16 ou plus images par seconde (normalement 24). Le nombre de fois que, dans chaque seconde, l'image complète est projetée sur l'écran panoramique (P) est, comme dit plus haut, égal au nombre qui donne la vitesse (W1) de rotation du projecteur en révolutions par seconde. Et cette image est maintenue à chaque point de l'écran pendant une fraction de seconde égale au rapport 4360, l'ouverture du faisceau lumineux (A) qui passe à travers la fente (Z) étant exprimée en degrés de 60, un temps suffisant pour être parfaitement visible étant donnée la séquence des images, puisque (ss) peut être de l'ordre de 60 à 1200, d'oh A/360 varie de 1/6 à 1/3o Ainsi, la luminosité et la couleur des images ne seront pas altérées au-delà de limites acceptables et peuvent être dûment compensées. Quant à la grandeur des forces produites par les parties en mouvement, ce qui a été dit pour la machine à filmer s'applique- de nouveau, et, dans ce cas, se simplifie car le film n'a pas besoin d'être protégé de la lumière. St par ailleurs, le foyer lumineux peut être fixe et, comme son orientation vers le film se fait par des miroirs et des prismes, ceux-ci seulement doivent suivre le mouvement du projecteur, Si bien que les forces centrifuges générées sont négligeables. Si on filme avec un film de 24 mm (ce qui correspondrait à un film de 35 mm dans le cinéma classique) et un objectif de distance focale de 15 mm, à 16 images par seconde, une heure de projection correspondrait aux mètres suivants de film x = 2 x 3,1416-x 0,015 x 16 x 602 = 5400 ni ce qui n'est pas exagéré, puisqu'il s'agit de cinéma complbte- ment panoramique. De même, pour des objectifs de 26 mm et 24 images par seconde, avec un film de 35 mm, on aurait par heure x = 13,600 mètres de film. REVENDICAIONS 1.- Procédé de photographie panoramique continue et sans déformations pour tout angle inférieur ou supérieur à 3600, en particulier des multiples de 3600, caractérisé en ce qu'il consiste à faire tourner l'appareil photographique à une vitesse de rotation uniforme autour d'un axe vertical passant par le point arrière d'intersection de la lentille, dont l'axe optique est perpendiculaire à'axe derotation, pendant que l'on maintient stationnaire la portion de film sensible par rapport à la zone oà est installé l'appareil0 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation est non-vertical. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ltaxe optique de la lentille n'est pas perpendiculaire à l'axe de rotation de l'appareil photographique0 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en e que le film sensible subit, dans la partie à impressionner, un déplacement longitudinal uniforme par rapport à la zone où est installé l'appareil, ce qui résulte en un agrandissement ou une réduction longitudinal de 1' image, d'après la direction du déplacement. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la portion de film sensible peut être cylindrique et de courbure ajustable. 6.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, entre la lentille et la surface sensible à impressionner, peut se trouver une surface plane ou cylindrique munie d'une fente de longueur ajustable,transversale par rapport au film sensible. 7.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de rotations de l'appareil photographique par unité de temps est tel qu' il assure dans la projection correspondante de la copie positive du négatif ainsi obtenu, grâce à la persistance des images dans la rétine, l'effet cinématographique connu, dans la totalité de l'angle de 3600 couvert à chaque rotation, ou dans une fraction seulement de cet angle à laquelle on souhaite limiter la projection. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le déplacement du film est continu aussi bien pendant la préparation du négatif que pendant la projection du positif.