Brevet FR2327693A1 — publié le 19770506

L'invention concerne les procédés et dispositifs d'enregistrement dtimagessous forme numérique, utilisant un support photosensible. On utilise couramment le film photographique pour enregis- trer des images sous forme analogique. Le film présente le grand avantage de fournir une visualisation directe. En contrepartie, il a de nombreux inconvénients. Sa caractéristique de réponse n'est pas linéaire (la densité optique n1 étant pas proportionnelle au flux lumineux d'exposition du film), limage évolue dans le temps aussi bien à ltétat latent qu'après développement, la courbe sensitométrique du film dépend des conditions de développement. En conséquence, le film impressionné dans ces conditions nta pas Jusqu'ici été utilisé comme support mémorisant, sauf si l'on se contente d'une indication qualitative.En effet, le signal issu d'un microdensimètre recevant la lumière ayant traversé le film développé ne sera jamais identique au signal lumineux ayant impressionné le film. Par ailleurs, on a déjà utilisé le film photographique pour stocker les informations sous forme numérique. Ces informations sont alors disposées de la même façon que sur une bande magnétique. Le film à grains fins permet d'arriver à des densités d'informations élevées, puisque huit chiffres binaires ou "bits" peuvent être inscrits sous forme dune colonne de quelques )un de lar ge et quelques 10 Fm de haut. Mais lorsqu'on mémorise une image sous cette forme, elle n1 est plus directement observable. L'invention vise notamment à fournir un procédé et un dispositif d'enregistrement d'images sur support photosensible, notamment sur film photographique, présentant ltensemble des avantages des procédés ci-dessus définis tout en ecartant leurs inconvénients respectifs, dans une large mesure. Elle a également pour objet les enregistrements ainsi réalisés, qui ont en eux-mêmes une constitution originale et fournissent un résultat industriel nouveau,puisqu'ils se prêtent à la fois à l'observation analogique directe et à la lecture numérique. Dans ce but, l'invention, suivant un premier aspect de celle-ci, propose un procédé d'enregistrement dtimagescaractérisé en ce qu'on décompose ladite image en un réseau de points élémentaires, en ce qu'on fait correspondre sur le support, à chaque point élémentaire, un rectangle que l'on peut regarder comme constitué de N = rnx k cases, disposées en colonnes et k lignes et en ce qu'on impressionne, å un niveau déterminé, dans chaque rectangle, un nombre de cases du rectangle qui est une fonction btuni- voque de 1'amplitude lumineuse du point de l'image 3 mémoriser. Suivant un second aspect de l'invention, celle-ci propose un procédé d'enregistrement caractérisé en ce qu'on fractionne chaque image en un réseau de points constitutifs élémentaires dont chacun est enregistré sous forme d'un rectangle que l'on peut regarder comme constitué de cases dont une fraction variable suivant l'intensité du point de limage h reproduire est impressionnée pour lui donner l'une de n opacités déterminées (n étant un nombre entier au moins égal à 2). La solution la plus simple consiste évidemment h impressionner h un niveau déterminé, et un seul, un nombre variable des N cases de chaque rectangle. Mais dans ce cas, on ne peut quantifier l'intensité en ce point qu'd N niveaux. En prevoyant au contraire plusieurs opacités possibles de chaque case, on augmente le nombre de niveaux de quantification. De toute façon, l'enregistrement obtenu est directement utilisable pour une lecture analogique, c'est-à-dire pour une observation directe, à condition qu'S la distance d'observation les dimensions d'un rectangle soient inférieures au pouvoir de résolution de l'oeil. On conserve donc les avantages essentiels du film photographique. Mais on lui donne en plus des propriétés de linéarité et on réalise un enregistrement à haute densité permettant la restitution sous forme numérique, avec une précision qui peut être très élevée puisqu'elle est essentiellement fonction du nombre total de cases dans chaque rectangle. L'invention propose également un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus défini. Un tel dispositif, suivant un mode particulier de réalisation, destiné à enregistrer l'image sur support photosensible au moyen d'un réseau de rectangles correspondant chacun à un point élémentaire de l'image, comprend des moyens d'exploration point par point de l'image enregistrée et d'impressionnement, à une seule ou à l'une de plusieurs opacités prédéterminées, d'une fraction des N = m x k cases qui constituent chaque rectangle, fraction qui est en relation directe avec l'amplitude du point à explorer. L'invention s'détend enfin aux dispositifs de lecture numérique des enregistrements tels que réalisés de façon cidessus définie. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure I est un schéma de principe montrant la répartition des rectangles sur le support d'enregistrement, - la figure 2 est une vue de détail à grande échelle de la fraction indiquée par le chiffre II sur la figure 1, - la figure 3 montre très schématiquement une dRsposi- tion relative possible des éléments principaux d'un dispositif d'enregistrement. Pour plus de clarté, on décrira tout d'abord la façon dont est représentée l'image enregistrée sur le support photosensible, en faisant référence aux figures 1 et 2. L'image enregistrée est constituée de X x Y rectangles répartis en X lignes et Y colonnes, chaque rectangle ayant une hauteur H et une longueur L. Chaque rectangle correspond à un point dans l'image à reproduire et la disposition des rectangles est la même que celle des points. Chaque rectangle peut à son tour être regardé comme constitué de N = k x m cases rectangulaires de même surface, chacune de hauteur b et de longueur a. Dans le mode de réalisation illustré en figure 2, on a L = m x a et H = k x b, mais, corme on le verra plus loin, il est possible de laisser subsister entre le réseau de cases d'un rectangle et le réseau des rectangles adjacents un espace étroit destiné à recevoir une échelle de densité servant de référence, un nombre de repérage codé, ou toute autre indication. Les dimensions H et L sont choisies pour que, dans les conditions d'observations prévues, elles soient inférieures au pouvoir de résolution de l'oeil. Par exemple, il suffira que H et L soient inférieurs b 0,1 mm pour que l'observation visuelle à 30 cm ne permette pas de résoudre le point image et, en conséquence, pour que l'on obtienne une représentation analogique satisfaisante. Dans le mode de réalisation de la figure 2, à chaque case ne peut être affectée que l'une ou l'autre de deux valeurs optiques, ce qui dans la pratique signifie que la case sera noire ou blanche (cas d'un support papier) ou de densité optique proche de 0% ou de 100% (cas d'un film). Chaque case pourra, pour atteindre ce résultat, soit rester non impressionnée, soit être impressionnée à saturation. Si l'on suppose que, sur N cases d'un rectangle, n sont noires ou opaques, donc N - n blanches ou transparentes, la fraction d'un flux lumineux incident qui sera transmise ou réfléchie par le rectangle pourra avoir N valeurs discrètes. Si l'on suppose que la transparence ou le pouvoir réflecteur d'une case non impressionnée est totale, ces valeurs seront comprises entre 100% (pour n = O) et 0% (pour n = N). Mais même si ces limites se déplacent, par exemple par suite du vieillissement du support, le flux lumineux transmis ou réfléchi par le support restera une fonction linéaire de N - n, donc il nty aura aucune perte d'information. Chaque rectangle peut comporter, en plus des N cases, une piste 10 de faible largeur sur laquelle est inscrite une information codée numérique d'identification de la position du rectangle ou toute autre information nécessaire. A l'observation visuelle, la piste 10, de faible lar geur, donne-une impression photométrique équivalente à une densité moyenne et faible, comparable à un voile du film, mais qui ne perturbe pas la linéarité des informations numériques. L'inscription est réalisable par de nombreux dispositifs différents. On peut en particulier utiliser celui dont le schéma de principe est donné en figure 3 et dont les organes mécaniques peuvent être très similaires à celui du dispositif d'enregistrement vendu par la société demanderesse sous la marque tVISUMATRA". Le dispositif comporte des moyens 11 d'exploration de l'image 12 à enregistrer et de quantification. Ces moyens peuvent comporter un système de balayage de l'image qui, pour chaque point exploré, fournit un signal électrique qui est une fonction monotone de l'aptitude lumineuse au point balayé et un système de quantification qui reçoit le signal électrique. Si l'on suppose que chaque rectangle comporte 64, soit 26 cases, la quantification doit s'effectuer à 64 niveaux.Le système de quantification peut être constitué par des sélecteurs d'amplitude qui fournissent un signal de sortie sur six lignes 13 en code binaire. Une matrice de transcodage 14 (mémoire morte par exemple) est interposée entre les sorties 13 et une mosaVque 15 de sources lumineuses (diodes électroluminescentes par exemple) dont la répartition est homothétique de celle des cases d'un rectangle . La matrice 14, chaque fois qu'elle re çoit une information sous forme binaire par les sorties 13 et un signal de synchronisation en 16, allume un nombre de sources correspondant au nombre binaire pendant un intervalle de temps déterminé.Un système optique tel qu'un objectif de microscope, schématisé en figure 3 par une lentille unique 17 forme l'image de la mosaSque de sources en 18 sur le support photosensible porté par un tambour 19 déplaçable en rotation et en translation. A condition que la durée d'impressionnement soit très faible par rapport à la durée de défilement d'un rectangle devant l'objectif, l'inscription peut être effectuée alors que le tambour tourne de façon continue dans la direction de la flèche 50 A la fin de chaque tour le tambour avance d'un pas H ou L dans la direction de la flèche ,, Dans le mode de réalisation montré en figure 3, les sources sont prévues pour impressionner le support à saturation lorsqu'elles sont allumées. En d'autres termes, chaque case ne peut donner qu'une indication binaire. On peut également prévoir d'impressionner chaque case à plusieurs niveaux différents, par exemple (y compris l'absence dtimpressionnement). Ce résultat peut être atteint de plusieurs façons : par exemple la durée dimpressionnement peut être classée parmi O et trois valeurs croissantes. Aussi on peut effectuer en chaquepointune quantification à 26, 22, 28 niveaux. Pour lire l'image sous forme numérique, on utilise un dispositif similaire à celui qui vient d'être décrit : on illumine chaque rectangle à son tour par transparence ou par réflexion et on projette l'image en rectangle sur une monarque de photodétecteurs associée à une électronique qui fournit un signal codé. Ce signal codé sera proportionnel à n/N, même si au cours du traitement ou du stockage le support a évolué et même s'il n'a pas une caractéristique linéaire. L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. On peut notamment, sur les cases de chaque colonne, en conservant une représentation de chaque point par m colonnes et k lignes, enregistrer la variation de niveau du signal par rapport au point précédent sur une seule colonne, la colonne finale du rectangle correspondant au point. Dans ce cas, on impressionnera un nombre de cases correspondant à la variation de niveau, augmentée du nombre de cases impressionnées dans la colonne antérieure de (m + 1). L'enregistrement étant alors celui de la dérivée première du signal, la densité d'enregistrement est accrue Cet accrois sement est sans incidence défavorable sur la lecture analogique, l'oeil ne pouvant résoudre que m colonnes au minimum. La lecture numérique est inchangée, si ce n'est que la mosaSaue de détecteurs peut être réduite à une simple barette de k détecteurs. Il va sans dire que la portée du présent brevet s'étend à de telles variantes, ainsi plus aénéralement au'à toutes celles restant dans le cadre des équivalences. REVENDICATIONS 1. Procédé d'enregistrement d'images sur support photosensible, sous forme numérique, caractérisé en ce qu'on décompose ladite image en un réseau de points élémentaires, en ce qu'on fait correspondre sur le support, à chaque point élémentaire, un rectangle décomposé lui-même en N = mx k cases, disposées en mcolon- nes et k lignes et en ce qu'on impressionne, à un niveau déterminé, dans chaque rectangle, un nombre de cases du rectangle qui est une fonction biunivoque de l'amplitude lumineuse du point de l'image à mémoriser. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mmpressionne une fraction du nombre total de cases qui est une fonction directement ou inversement proportionnelle de l'amplitude au point de l'image à mémoriser. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites cases de chaque rectangle sont impressionnables à plusieurs niveaux prédéterminés de façon à obtenir n opacités différentes et à réaliser une quantification en chaque rectangle à deux puissances N + n niveaux. 4. Procédé d'enregistrement d'images sur support photosensible, sous forme numérique, caractérisé en ce qùe, pour fournir une visualisation analogique directe, on fractionne chaque image en un réseau de points constitutifs élémentaires dont chacun est enregistré sous forme d'un rectangle, constitué de deux cases dont un nombre variable à l'une de n opacités déterminées (n étant un nombre entier au moins égal à 2). 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'image est explorée suivant un balayage type télévision. 6. Dispositif d'enregistrement d'images sur support photosensible sous forme numérique, fournissant une visualisation analogique directe, au moyen d'un réseau de rectangles correspondant chacun à un point élémentaire de l'image, la répartition des rectangles reproduisant celle des points, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'exploration point par point de l'image enregistrée et d'impressionnement,à une seule ou à l'une de plusieurs opacités prédéterminées, d'une fraction des m x k cases constituant chaque rectangle, fraction qui est en relation directe avec l'amplitude du point exploré et une optique de conjugaison prévue pour impressionner le support en chacun des rectangles. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'exploration soumettent l'image à un balayage type télévision et en ce que le support photosensible est porté par des moyens de déplacement pas à pas suivant une direction parallèle à l'un des cotés desdits rectangles, pouvant être constitués par un cylindre muni de moyens d'avance d'un pas suivant une direction parallèle à l'autre coté desdits rectangles à chaque tour du cylindre. 8. Dispositif suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte des sources lumineuses auxiliaires, des moyens pour exciter lesdites sources supplémentaires, en chaque rectangle, suivant un code identifiant ce rectangle, optique de conjugaison formant sur le support photosensible l'image desdites sources auxiliaires à proximité du rectangle. 9. Support d'enregistrement d'image, caractérisé en ce que ladite image y est représentée sous forme d'un réseau de zonesrec- tangulaires adjacent, chacune des zones représentant une amplitude lumineuse sous forme d'un nombre variable de cases parmi N = m x k cases disposées en colonnes et k lignes impressionnées à un niveau déterminé iOo Support suivant la revendication 9, caractérisé en ce que deux zones rectangulaires successives de m colonnes se recouvrent sur m - 1 colonnes et en ce que la variation d'amplitude lumineuse entre deux points successifs est seule enregistrée sur une colonne.