Brevet FR2354013A1 — publié le 19771230

La présente invention concerne les procédés permettant la vision en relief d'images stéréoscopiques,en noir et blanc ou en couleurs,produites sur un écran de télévision ou de cinéma. Les dispositifs connus se caractÉrisent génfralement par l'emploi,soit d'un appareil spécial,soit d'un assemblage de deux appareils classiques,non seulement pour les prises de vues donnant deux documents de restitution différents: l'un destiné à l'oeil gauche et l'autre à l'oeil droit,mais aussi et surtout pour la restitution sur un écran de ces prises de vues,ce dernier point étant une entrave importante à leur expansion. Ils sont appliqués le plus souvent aux projections photographiques et au cinéma,avec l'inconvénient pour le spectateur d'avoir à se munir de lunettes spéciales. Le dispositif suivant l'invention permet de n'employer, pour la restitution sur un écran,qu'un seul appareil classique n 'utilisant qu'un seul document. Il nécessite également l'emploi de lunettes spéciales,ce qui,dans le cas de la télévision qui se regarde chez soi,n'est plus un inconvénient majeur,au même titre que l'on se sert volontiers d'un casque d'écoute chez soi pour écouter un concert alors que cela est malaisé dans une salle publique. Le dispositif,objet de l'invention,se compose de plusieurs éléments concourant au but commun de la vision en relief. On distingue principalement le procédé de prise de vues produisant le document de restitution unique ou émettant directement sur un recepteur ces prises de vues,et le procédé de restitution des images sur un écran de manière à les observer en relief. On décrira maintenant,à titre d'exemple pour une bonne compréhension de l'invention,le moyen d'obtenir ce résultat en téld- vision. La télévision pouvant transmettre en direct ses prises de vues,sans l'intermédiaire d'un document magnÉtique,on verra que cette possibilité peut être conservée. Uans le cas d'une retransmission en différé,le procédé de prise de vues a pour but d'obtenir un enregistrement magnétique unique pouvant restituer successivement et alternativement les images destinées respectivement à l'oeil gauche et à l'oeil droit du spectateur. Selon une réalisation de I'invention,on emploie deux caméras classiques prenant en vues le sujet sous deux angles différents correspondant à la position des deux yeux d'un observateur,chacune produisant un enregistrement. Ce moyen est connu. Le procédé consiste à traiter ces deux enregistrements,par les moyens de montage courants,en vue d'obtenir un seul enregistrement comportant successivement et alternativement les images de l'un et de l'autre, à raison d'une sur deuxycomme l'indique la figure 1 où les lettres G et fi désignent les images destinées respectivement à l'oeil gauche et à l'oeil droit et leurs indices l'instant de la prise de vues. Dans le cas d'une transmission en direct, on voit que l'on obtient la même restitution en faisant se relayer alternativement ces deux caméras,par des moyens de synchronisation électriques ou électroniques connus,chacune n'émettant plus qu'une image sur deux. Selon une autre réalisation de l'invention, on emploie une caméra spéciale,reprÉsentée par les figures 2 et 3. Elle comporte deux objectifs 1 et 2 prenant en vues le sujet S sous les deux angles évoqués ci-dessus. L'enregistrement unique décrit ci-dessus est obtenu directement par le jeu du miroir m autour de son axe de rotation ,perpendiculaire au plan de la figure,prenant successivement et alternativement les deux positions représentées sur les figures 2 et 3,positions faisant entre elles un angle de 90 degrés. Chacune des positions coïncide avec une prise de vue,cette synchronisation pouvant être assurée par des moyens connus,tel un simple servo-mécanisme. On voit qu'une telle caméra peut émettre directement ses prises de vues sans en produire l'enregistrement. Un autre objet de l'invention,qui est l'objet principal, est le procédé de restitution des prises de vues précédentes sur un écran de manière à les observer en relief. Le dispositif suivant l'invention a pour but de polariser les images obtenues sur un écran de télévision de manière à ce que la direction de polarisation des images destinées à l'oeil gauche soit perpendiculaire à celle des images destinées à l'oeil droit, par exemple respectivement verticale et horizontale. Selon une réalisation de l'invention,représentEe par la figure 4,le dispositif se compose d'un cylindre transparent C, constitué par deux demi-cylindres C1 et k à surfaces polarisantes selon deux directions perpendiculaires entre elles verticale et ho rizontale dans l'exemple choisi et représentées par les flèches P1 et P2. Le cylindre C,tournant autour d'un axe xy,tourne devant l'écran,se trouvant à l'intérieur du cylindre la vitesse précise de 1/2 tour par image produite sur l'écran, de manière à ce que chaque passage du demi-cylindre C1 coincide exactement avec la formation d'une image destinée à l'oeil gauche et qu'il en soit de même entre le demi-cylindre C2 et les images destinées à l'oeil droit. Ce synchronisme précis entre le mouvement du cylindre C et la succession aiternative des images est assurée par un moteur synchrone ms commandé électroniquement par le recepteur selon des moyens connus. Le spectateur observe ces images à l'aide de lunettes dont les verres sont polarisants selon deux directions perpendiculaires entre elles et parallèles à celles des deux demi-cylindres C1 et C2, soit verticale pour le verre gauche et horizontale pour le verre droit dans l'exemple choisi. La vision en relief s'obtient ainsi par le relai rapide d'un oeil par l'autre,ce qui n'altère pas la qualité par rapport aux procédés courants si la cadence des images est suffisamment rapide. C'est la pratique du procédé en fonction des applications que l'on veut en faire qui determine le vitesse idéale de cette cadence,dépendant de la vitesse des mouvements du sujet pris en vues. Dans les cas où la cadence d'environ 25 images par secondes adoptée gértralement en télévision est insuffisante,eIle peut être accelérée,et méme considérablement,sans inconvénient ni difficulté en télévision. Le dispositif de reception décrit utilise un tube recepteur de télévision classique. Le cylindre polarisant qui lui est adjoint ne gêne nullement la vision des images normales actuelles. I1 peut être habillé dans un ensemble compact et stylisé sans être excessivement volumineux. Le dispositif suivant l'invention nécessitant l'emploi de lunettes spéciales,ces lunettes peuvent être remplacées par un matériel optique plus évolué,de conception identique à celle des ju"'el- les de théâtre rendues polarisantes,permettant une vision agrandie des images. On observera maintenant que les réalisations précédentes conduisent facilement à d'autres réalisations analogues pour d'autres applications, par exemple le cinéma. En cinéma,le film de projection peut s'obtenir par les mêmes procédés que ceux décrits ci-dessus pour l'obtention du document magnétique,se référant aux figures 1,2 et 3. La polarisation des images projetées s'effectue non au voisinage de l'Xcran,mais à celui au projecteur, en faisant intervenir les surfaces polarisantes alternatives devant l'objectif. Selon une réalisation de l'invention,représentée par la figure 5,la projection polarisée des images s'obtient par le passage d'un cylindre C transparent devant l'objectif d'un projecteur placé à l'intérieur. Ce cylindre,horizontal sur la figure ,est divisé en un nombre pair de surfaces polarisantes,quatre sur la figure,dont les directions de polarisation,représentées par des fleches,sont alternativement verticales et horizontales. Sa hauteur est à peine supérieure au diamètre de l'objectif. C'est la faible dimension de cet objectif par rapport à un écran de télévision,qui permet la division du cylindre en un plus grand nombre de plages polarisantes et,par suite,une plus faible vitesse de rotation. Le défilement de ces plages est réglé de manière à jouer le même rôle que les demi-cylindres décrits en figure 4,en synchwo- nisation avec le passage des vues du film,par des moyens mécaniques ou électriques classiques. Le procédé,objet de l'invention,peut être utilisé dsune manière généraledans tous les cas où interviennent les teehnfques actuelles de la télévision et du cinéma, et tout particulièrement lorsque l'information recherchée est altérée par l'absence de profondeur de la restitution,comme par exemple l'estimation des positions de plusieurs éléments les uns par rapport aux autres fit sur une même prise de vues. REVENflICATIONS 1. Procédé permettant la vision en relief dtlrflages stéréoscopiques,en noir et blanc ou en couleurs,produites sur un écran de télévision ou de cinéma,caractérisé en ce qu'on enregistre ou émet les images d'un sujet pris en vues sous aeux angles différents correspondant sensiblement à la position des deux yeux d'un observateur de manière à ce que ces images,destinées respectivement à l'oeil gauche et à l'oeil droit du spectateur,soient restituées sur cet écran non simultanément mais successivement et alternativement,en ce qu'ensuite ces images reproduites soient polarisées de manière à ce que la direction de polarisation des images destinées à l'oeil gauche soit différente de celle des images destinées à l'oeil droit,et en ce qu'enfin ces images polarisées soient obser vées avec des lunettes polarisantes de manière à percevoir les images destinées à l'oeil gauche par l'oeil gauche uniquement et celles destinées à l'oeil droit par l'oeil droit uniquement,cette percep tion se faisant alternativement par l'un et par l'autre. 2. Procédé suivant la revendication 1,caractérisE en ce que le document de restitution est obtenu à partir des enregistrements,magnétiques ou optiques,de deux caméras de manière à ce qu'il restitue successivement et alternativement les images de l'un et de l'autre,à raison de une sur deux pour chacun, et cela d'une manière continue. 3. Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le document de restitution,magnétique ou optique,est obtenu directement à partir d'une seule caméra comportant deux objectifs et munie d'un dispositif permettant à ces objectifs d'intervenir successivement et alternativement sur le support d'enregistrement. 4. Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que les prises de vues sont émises directement sur un recepteur par deux caméras de télévision se relayant alternativement. 5. Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que les prises de vues sont émises directement par une seule caméra de télévision comportant deux objectifs et munie d'un dispositif permettant d'émettre successivement et alternativement les images fournies par l'un et par l autre. 6. Procédé suivant les revendications 3 et 5,caractérisé en ce que le dispositif permettant l'intervention successive et alternative des deux objectifs sur le support d'enregistrement ou d'émission comporte un miroir ou un prisme tournant autour d'un axe de manière à prendre deux positions permettant et empêchant alternativement aux images fournies par chaque objectif de se former sur le support d'enregistrement ou d'émission. 7. Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le dispositif de polarisation des images restituées sur l'écran est un cylindre transparent composé de deux demi-cylindres polarisants selon deux directions différentes défilant devant l'écran, lequel est situé à l'intérieur du cylindre,de manière à ce que le passage de l'un devant l'écran coïncide avec l'apparition des images destinées à I'oeil gauche et le passage de l'autre coincide avec l'apparition des images destinées à l'oeil droit. 8. Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le dispositif de polarisation des images restituées sur l'écran est un cylindre transparent composé d'un nombre pair de surfaces polarisantes selon deux directions de polarisation alternativement différentes défilant devant l'objectif d'un projecteur,lequel est situé à l'intérieur du cylindre,de manière à ce que leur passage devant l'objectif polarise dans la même direction toutes les images destinées à l'oeil gauche et dans l'autre direction toutes les images destinées à l'oeil droit. 9. Dispositif suivant la revendication î,caractérisé en ce que l'appareil utilisé par le spectateur pour voir en relief comporte deux optiques,l'une pour l'oeil gauche et l'autre pour l'oeil droit,polarisantes de manière à percevoir les images destinées à l'oeil gauche par l'oeil gauche uniquement et les images destinées à I'oeil droit par l'oeil droit uniquement,pouvant être une paire de lunettes polarisantes ou une paire de jumelles polarisantes équipée de branches de lunettes pour les maintenir en place.