Brevet FR2406221A1 — publié le 19790511

La présente invention concerne des perfectionnements aux caméras cinématographiques et plus particulièrement un dispositif de mesure photométrique incorporé dans une telle caméra pour mesurer l'intensité du flux lumineux tombant sur le film soumis à l'exposition. Le dispositif de mesure photométrique dont sont pourvues les caméras cinématographiques ,doit être situé le plus près possible de l'endroit où se trouve le film, c'est-à-dire derrière une fenêtre de prise de vue ménagée dans une plaque canal. Si le dispositif photométrique est placé à un endroit assez distant de celui où se trouve le film, il apparat des problèmes de diffusion, de réfraction et de réflexion de la lumière si bien que la quantité de lumière récupérée sur la cellule photométrique du dispositif de mesure n'est pas rigoureusement proportionnelle à celle qui tombe sur le bill, surtout avec les nouveaux objectifs à très grande pupille de sortie. Lds dispositifs de mesure photométrique connu" qui com- porte généralement une cellule photoélectrique regardant le film et placée à une certaine distance de celui-ci, ne permettent donc pas d'obtenir une très grande précision de la mesure du fait que les films cinématographiques n'ont pas tous le même coefficient de réflexion. La présente invention vise à remédier cet inconvénient en prévoyant des moyens permettant d'effectuer la mesure photométrique pratiquement dans le plan du film cinématographique. A cet effet cette caméra cinématographique, comportant une plaque canal percée d'une fenêtre de prise de vue derrière laquelle défile un film cinématographique devant être impres sionné et en avant de laquelle se déplace un obturateur animé d'un mouvement cyclique, et un dispositif de mesure photomé trique incorporé dans la caméra pour mesura lssintensité du flux lumineux tombant sur le film à partir de l'objectif de la caméra, ce dispositif comprenant une cellule photoélectrique est dirigée vers le film,/caractérisé en ce que l'obturateur est solidaire d'au moins une surface réfléchissante disposée de manière à défiler, à chaque cycle, parallèlement à la fenêtre de prise de vue et à proximité immédiate de celle-ci, et en ce que cette surface est orientée de manière à réfléchir, à chaque passage devant la fenêtre de prise de vue, le flux lumineux sortant de l'objectif vers la cellule du dispositif de mesure photométrique. Suivant une caractéristique complémentaire de ltin- vention, la surface réfléchissante est avantageusement prévue à lune au moins des extrémités de l'obturateur, dans le sens de son déplacement, que ce dernier soit un mouvement de rotation ou d'oscillation. Dans le cas d'une caméra à visse réflex , la surface réfléchissante est disposée à lune des extrémités d'un miroir rotatif ou oscillant jouant à la fois le rôle dlobtu- rateur et de réflecteur des rayons lumineux vers le viseur. La surface réfléchissante est choisie en une matière donnant une très bonne réflectivité, de l'ordre de 95 à 99fui. Cette surface peut être parfaitement diffusante, auquel cas la cellule photo électrique de mesure reçoit une partie constante du flux lumineux réfléchi. La surface réfléchissante peut également donner lieu à un lobe de diffusion entrainant une directivité avec un maximum de flux lumineux vers la cellule, ce maximum ne dépendant pas de langle d'incidence des rayez i. lumineux venant de l'objectif. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en perspective schématique principaux des/éléments constitutifs d'une caméra cinématographique équipée d'un dispositif de mesure photométrique suivant l'in- vention. La figure 2 est un schéma synoptique du circuit électrique de traitement du signal émis par la cellule photoélectrique du dispositif de mesure photométrique. La figure 3 est un diagramme illustrant la forme du signal de mesure émis par la cellule photométrique. Sur la figure 1 suint représentés les éléments constitutifs essentiels dune caméra cinématographique, à savoir une plaque canal 1 percée d'une fenêtre de prise de vue 2 et der fi- m rière laquelledéfiie le cinématographique. 3, un objectif 4 concentrant les rayons lumineux sur la fenêtre de prise de vue 2 et un obturateur rotatif 5 défilant devant la fenêtre de prise de vue 2. L'obturateur rotatif 5 est entrain8 en rotation par un arbre 6 qui est accouplé à l'arbre 7 de Itobtura- teur 5 par un train d'engrenages 8. Dans l'exemple de réalisation de l'invention décrit présentement, la caméra cinématographique représentée est du type à visés réflexe et à cet effet l'obturateur 5 comprend, à sa périphérie, un miroir 9 en forme de secteur semi-circulaire qui passe, pendant un demi-tour, devant la fenêtre de prise de vue 2. Ce miroir semi-circulaire 9 réfléchit les rayons lumineux vers le haut en direction d'un verre dépoli 11 au-dessus duquel se trouve un système optique 13 de visée terminé par un oculaire non représenté. Suivant l'invention, la caméra comporte-un dispositif de mesure photométrique pour mesurer l'intensité du flux lumineux tombant sur le film 3 exposé à travers la fenêtre de prise de vue 2. Ce dispositif de mesure photométrique comprend une cellule photoélectrique 14 disposée à proximité de la fenêtre de prise de vue et dirigée vers cette dernière. Il comporte par ailleurs,suivant l'invention, une surface réfléchissante 15 qui est solidaire de l'obturateur 5 et qui est disposée de manière à défiler, à chaque tour de cet obturateur, parallèlement à la fenêtre de prise de vue 2, en avant et à proximité immé- diate de celle-ci.Cette surface réfléchisante 15 est orientée de manière à réfléchir, lorsqu'elle se trouve placée devant la fenêtre de prise de vue 2, le flux lumineux sortant de l'objec- tif 4 en direction de la cellule 14 du dispositif de mesure photométrique. De ce fait la cellule photoélectrique 14 détecte le flux lumineux dans un plan qui est pratiquement confondu avec celui dans lequel se trouve le film 3, en arrière de la fenêtre de prise de vue 2. On obtient donc une mesure particulièrement précise. La surface réfléchissante 15 qui est réalisée en un matériau ayant une très bonne ré-flectivit (de 95 à 99%) peut être prévue à l'extrémité de sortie du miroir 9 de ltob- il est turateur 5, comme / représenté sur la figure 1, ou au contraire à l'extrémité d'entrée ou antérieure diamétralement opposée à la précédente. Comme on peut le voir sur la figure 1, alors que le miroir 9 est situé dans un plan faisant un angle de 450 avec l'axe optique de l'objectif 4, afin de réfléchir verticalement les rayons lumineux vers le haut, en direction du système optique de visée 13, la surface réfléchissante 15 est située elle, dans un plan qui se trouve être parallèle au plan de la fenêtre de prise de vue 2, lorsqu'elle est située au milieu de cette dernière, cest-à-dire un plan perpendiculaire à lla- xe optique de l'objectif 4. Dans cette position, la surface réfléchissante 15 assure la diffusion latérale d'un flux lumineux d'intensité suffisante pour donner une mesure précise. Bien que dans la forme dtexécution qui a été décrite précédemment, la surface réfléchissante 15 soit prévue à lune des extrémités -(P'un miroir 9 solidaire d'un obturateur 5 rotatif, elle pourrait être également montée à l'extrémité d'un obturateur animé d'un mouvement oscillant devant la fenêtre 2. D'après ce qui précède on voit que l'on ne peut effectuer la mesure photométrique que pendant un temps très court à chaque cycle de l'obturateur, clest-à-dire à chaque tour de ce dernier dans le cas dun obturateur rotatif. Dans ce dernier cas, sur une rotation totale de 3600, la surface réfléchissante 15 n'occupe qu'un arc de 10 par exemple. La cellule photosensible 14 délivre donc, pendant la plus grande partie de la rotation de l'obturateur 5 (sur un arc de 3j00 environ dans le cas considéré),un signal électrique qui, en moyenne est relativement faible. Ce signal électrique est dû aux rayons parasites réfléchis par le film pendant son exposition ainsi qu'aux rayons parasites réfléchis par le dépoli 11 pendant la visée. En effet la cellule photoélectrique 14 voit, dans le miroir 9, le dépoli 11 qui a par exemple un coefficient de diffusion en retour de l'ordre de 10 à 20%. Ainsi la cellule photoélectrique 14 reçoit un flux lumineux maximal lorsque la surface réfléchissante 15 se trouve placée devant la fe nêtre 2.Pendant le reste de la rotation de ltobturateur 5, elle reçoit, pendant la période de visée reflex , c'est-à-dire lorsque le miroir 9 se trouve devant la fenêtre 2 un flux lumineux dont l'intensité est par exemple 10% de l'intensité maximsl;e et, et pendant la période d'exposition du film à tra- vers la fenêtre 2, un flux lumineux dont l'intensité est par exemple de 50% de l'intensité maximale. On peut donc effectuer, à l'aide d'un dispositif suivant l'invention, deux types de mesure, à savoir soit l'intensité maximale du signal électrique, auquel cas on effectue la mesure du point le plus lumineux du champ; soit, pour obtenir une mesure plus ou moins pondérée áW centre de limage, la mesure du signal électrique au moment où la surface réfléchissante 15 passe devant le milieu de la fenêtre de prise de vue 2. On décrira maintenant, en se référant plus particulièrement à la figure 2, le circuit électrique assurant le traitement du signal de sortie de la cellule photoélectrique de mesure 14. Cette cellule 14 est connectée à un amplificateur 16 dont la sortie émet un signal de mesure amplifié a qui est représenté à plus grande échelle sur le diagramme de la figure 3. Ce signal représente la variation de l'inten- sité I du flux lumineux capté par la cellule photoélectrique 14 au cours d'un cycle complet de rotation de leorgane obturateur 5.On voit ainsi que pendant la période de temps to - t1 durant laquelle la surface réfléchissante 15 balaye la fenêtre de prise de vue 2, cette intensité I varie en fonction de l'intensité lumineuse dans le champ de ltimage et elle passe par un maximum IM correspondant au point le plus lumineux du champ. Le signal électrique photométrique a est appliqué à une entrée d'un circuit détecteur de maximum 17 qui est remis à zéro, à chaque cycle, par une impulsion émise par un amplificateur 18. L'entrée de cet amplificateur est reliée à une cellule photoélectrique 19 d'un ensemble de lecture détectant le passage périodique devant elle d'une fente 21 ménagée dans un disque rotatif 22 et derrière laquelle se trouve une source lumineuse non représentée. Ce disque 22 est entrainé en rotation en synchronisme avec l'obturateur 5, en étant par exemple solidaire de l'arbre moteur 6 comme il est représenté sur la figure 1. Le circuit détecteur de maximum 17 délivre donc à sa sortie un signal périodique créneau dont ltamplitude correspond à l'intensité maximale 1M s ctest-à-dire à la mesure du point le plus lumineux du champ. Dans le second procédé de mesure indiqué ci-dessus, c'est-à-dire lorsque lon veut obtenir une mesure plus ou moins pondérée du flux lumineux au centre de l'image, on effectue un échantillonnage du signal électrique photométrique a à l'instant t2 , dans l'intervalle de temps t0-t1 de balayage de la fenêtre 2, où la surface réfléchissante 15 se trouve sensiblement en regard du milieu de cette fenêtre. A cet effet, on utilise un compteur d'impulsions 23 dont l'entrée est reliée, par l'intermédiaire d'un amplificateur 24, à un générateur d'impulsions 25 qui émet des impulsions en synchronisme avec la rotation de l'obturateur 5. Ce générateur d'impulsions 25 peut comporter une série de fentes 26 ménagées à la périphérie du disque 22 et réparties régulièrement autour de celui-ci, une source lumineuse dispo s & dtuncôté du disque en regard de ces fentes et une cellule photoélectrique 27 disposée de l'autre côté du disque et connectée à l'amplificateur 24. Ainsi, à chaque tour de l'obturateur 5, c'est-à-dire du disque 22, la cellule 27 émet un train d'impulsions qui sont appliquées au compteur 23 et totalisées par ce dernier. Par ailleurs le compteur 23 est remis périodiquement à zéro, à chaque tour du disque 22, par l'impulsion émise à la sortie de l'amplificateur 18. La sortie du compteur 23 est reliée à une entrée de commande d'une porte d'échantillonnage analogique 28 qui reçoit, sur une autre entrée, le signal de mesure photométrique a émis par l'amplificateur 16. Le compteur 23 est réglable afin d'introduire un retard variable pour l'émission de son impulsion de sortie, à partir dfun instant de référence correspondant au début dtun cycle de rotation. Lorsque le compteur 23 émet à sa sortie le signal d'échantillonnage, ce signal provoque lou- verture de la porte 28 et à la sortie de cette dernière, apparat un signal dont l'amplitude correspond à l'intensité du signal photométrique a au moment de l'échantillonnage, cest-à-dire à l'instant t2 représenté sur la figure 3. On conçoit qu'en faisant varier plus ou moins le retard introduit par le compteur 23 pour l'émission du si gnal d'échantillonnage appliqué à la porte 28, on peut faire varier l'instant t2 de l'échantillonnage dans l'intervalle to - t1 et par conséquent mesurer à volonté le flux lumineux en un point quelconque de la fenêtre de prise de vue 2. Le dispositif de mesure photométrique suivant ltin- vention qui vient d'entre décrit, doit permettre d'effectuer la mesure du flux lumineux lorsque la caméra est à ltarrêt. Dans ce cas, par définition, l'obturateur 5 occulte la fenê- tre de prise de vue 2 et le miroir 9 se trouve arrêté dans une position telle que tous les rayons lumineux sont déviés vers le viseur. Par conséquent 1-1 opérateur qui veut effectuer la visée et le réglage de la. caméra fonction de l'intensité du flux lumineux, doit mettre cette caméra en route. Pour économiser le nombre dtimages consommées durant la mesure préalable, cest-à-dire la longueur de film gaspillée à cet effet, on peut agir de deux façon différentes 10) On fait tourner la caméra coup par coup, c'est-à- dire à très basse vitesse, pour que la esssn=uthsr de film soit très faible. Pour la mesure photométrique,une cadence de 1 à 2 images par seconde est en effet suffisante. 20) On peut faire tourner la caméra à la vitesse nominale, par exemple de 25 images par seconde, mais dans ce cas on désaccouple le magasin contenant le film, afin de ne pas entraîner ce dernier pendant la mesure photométrique. Ce désaccouplement peut être réalisé au moyen d'un dispositif mécanique faisant soit reculer le magasin, soit avancer la griffe dtentrainement du film, afin qutelle ne puisse dans ce cas entrainer ce dernier. Comme on l'a vu précédemment, la cellule 14 du dispositif de mesure photométrique détecte, à chaque tour de l'obturateur 5, le flux lumineux réfléchi vers elle par la surface 15. Ceci suppose toutefois qutaucun flux lumineux parasite ne pénètre à l'intérieur de la caméra. Or un tel flux parasite peut perturber la mesure, en pénétrant à l'in- térieur de la caméra par le système de visée optique. Ceci peut arriver dans certains cas pratiques, par exemple si lto- pérateur porte des lunettes et par conséquent son oeil n'est pas appliqué sur l'oeilleton, si la caméra est éclairée par Carrière et si on décolle l'oeil de lfoeilleton pour regarder sur le côté, etc.Dans ce cas un certain flux lumineux pénètre dans la caméra à travers le viseur et tombe sur le dépoli il qui, du fait qu'il est relativement diffusant, émet à son tour de la lumière dans la caméra obscure : il en résulte que la cellule de mesure photométrique 14 risque de capter, en tant que flux lumineux maximal, un flux qui n' a rien à voir avec le flux lumineux provenant de l'objectif 4. Pour remédier à cet inconvénient, on prévoit, selon l'invention, un dispositif qui détecte la quantité de lumière en retour pénétrant dans la caméra et qui, au-delà d'un certain seuil limite, intervient pour empêcher que cette lumière en retour ne perturbe la mesure photométrique. Ce dispositif de sécurité comprend une cellule photoélectrique 29 qui est disposée dans la chambre de visée entre le dépoli 11 et le système optique de visée 13, pour mesurer la lumière dans cette chambre. Cette cellule photoélectrique 29 est connectée, par l'intermédiaire d'un amplificateur 31, à un circuit d'échantillonnage auquel est appliquée une impulsion d'échantillonnage e pendant la période de visée, c'est-àdire tandis que le miroir 9 défile devant la fenêtre de prise de vue 2. Ce circuit d'échantillonnage 32 est connecté, à sa sortie, à une entrée d'un amplificateur comparateur à seuil 33 recevant sur son autre entrée un signal de niveau réglable déterminant le seuil à partir duquel l'amplificateur délivre un signal de sortie. Ainsi, pendant la phase de prise de vue du cycle, c'est-à-dire lorsque la fenêtre de prise de vue 2 est démasquée et reçoit le flux lumineux de l'objectif 4, le dépoli 11 diffuse dans la chambre de visée une certaine quantité de lumière qui est captée par la cellule photoélectrique 29. Cette dernière produit par conséquent un signal électrique d'intensité assez faible correspondant au bruit de fond lumineux. Ce bruit de fond nta aucun effet car le seuil du comparateur 33 est réglé de manière à être nettement supérieur à ce bruit de fond. et la phase de visée qui y fait suite, Par contre si, pendant cette phase de prise de vue/ de la lumière pénètre en retour à travers le viseur, par exemple parce que ltopérateur a écarté son oeil de l'oeilleton, la cellule photoélectrique 29 reçoit un flux lumineux plus pendant la phase de visée, - - important qui se tradult/par un signal électrique à la sortie du circuit d'échantillonnage 32, d'intensité supérieure au seuil réglable. Par conséquent, l'amplificateur 33 émet à sa sortie un signal. Ce signal peut être utilisé à diverses fins. Il peut être notamment appliqué à un dispositif d'alarme 34 qui peut être soit un générateur de signal sonore, émettant par exemple un sifflement, soit encore un générateur de signal lumineux, tel qussune lampe clignotante. Ceci indique alors à l'opérateur qu'il doit soit réappliquer son oeil sur l'oeilleton, soit fermer l'obturateur du viseur à la main. Le signal de sortie de l'amplificateur 33 peut être également utilisé pour intercepter le flux lumineux en retour provenant du système optique de visée 13. A cet effet on peut prévoir, entre le dépoli 11 et le système optique de visée 13, un volet ou obturateur escamotable 35 qui peut être manoeuvré soit manuellement au moyen d'un levier 36, soit automatiquement au moyen d'un moteur 37 relié à la sortie de l'amplificateur comparateur 33. Par conséquent, dès que la cellule photoélectrique 29 détecte un flux lumineux en retour, en provenance du système optique de visée 13, le signal électrique émis par l'amplificateur comparateur 33 provoque lin- terposition, sur le trajet du flux lumineux en retour, du vo let ou obturateur escamotable 35, qui vient alors occuper la position indiquée en traits mixtes sur la figure 1, au-dessus du dépoli 11. De ce fait on ne risque pas de voir le film cinématographique 3 voilé par la lumière pénétrant dans la caméra par le viseur. Du fait que le volet 35 est situé entre le dépoli 11 et le système optique de visée 13, ce volet empêche pas la cellule 14 de mesure photométrique d'effectuer la mesure du flux lumineux principal traversant l'objectif 4. On règle naturellement le seuil d'intensité à partir duquel l'amplificateur-comparateur 33 émet un signal de sortie en fonction du flux lumineux maximal en retour que peut supporter sans danger le film cinématographique 3. REVENDICATIONS 1 - Caméra cinématographique comportant une plaquez canal percée d'une fenêtre de prise de vue derrière laquelle défile un film cinématographique devant être impressionné et en avant de laquelle se déplace un obturateur animé d'un mouvement cyclique, et un dispositif de mesure photométrique pour mesurer l'intensité du flux lumineux tombant sur le film à partir de l'objectif de la caméra, ce dispositif com- prenant une cellule photoélectrique dirigée vers la cellule, caractérisée en ce que l'obturateur 5 est solidaire d'au moins une surface réfléchissante 15 disposée de manière à défiler, à chaque cycle, parallèlement à la fenêtre de prise de vue 2 et à proximité immédiate de celle-ci, et en ce que cette surface est orientée de manière à réfléchir, à chaque passage devant la fenêtre de prise de vue, le flux lumineux sortant de l'objectif 4 vers la cellule 14 du dispositif de mesure photométrique. 2 - Caméra cinématographique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le cas d'une caméra à visée réflexe, la surface réfléchissante est disposée à lune au moins des extrémités du miroir 9 solidaire de ltobturateur et réfléchissant le flux lumineux en direction du système optique de visée 13. 3 - Caméra einématographique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la cellule 14 du dispositif de mesure photométrique est reliée, par lin- termédiaire d'un amplificateur 16, à une entrée d'un circuit détecteur de maximum 17 délivrant un signal de sortie dont l'amplitude correspond au maximum de l'amplitude du signal de mesure photométrique, cest-à-dire au point le plus lumineux du champ. 4 - Caméra cinématographique suivant la revendication 3, caractérisée en ce quelle comporte un générateur d'impulsions de remise à zéro 19, 21, émettant une impulsion à chaque cycle de l'obturateur 5, ce générateur 19, 21 étant connecté, par l'intermédiaire d'un amplificateur 18, à une entrée de remise à zéro du circuit détecteur de maximum 17. 5 - Caméra cinématographique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la cellule 14 du dispositif de mesure photométrique est connectée, par l'intermédiaire d'un amplificateur 16, à une entréed'une porte d'échantillonnage 28 et en ce qu'elle comporte un générateur 25 d'un train d'impulsions de fréquence correspondant à la vitesse de rotation de l'obturateur 5, ce générateur 25 étant connecté, par l'intermédiaire d'un amplificateur 24, à une entrée d'un compteur préréglable/aont la sortie est reliée à l'entrée de commande de la porte de transmission du signal analogique 28, de manière à ouvrir cette porte après comptage d'un nombre prédéterminé d'impulsions à partir d'une impulsion de référence , c'est-à-dire lorsque la surface réfléchissante 15 se trouve en un point déterminé du trajet quelle suit devant la fenêtre de prise de vue 2. 6 - Caméra cinématographique suivant la revendication 5, caractérisée en ce quelle comprend un générateur d'impulsions de remise à zéro 19, 21, émettant une impulsion à chaque tour de ltobturateur 5, et qui est connecté*, par l'intermédiaire d'un amplificateur 18, à une entrée de remise à zéro du compteur 23. 7 - Caméra cinématographique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans la chambre de visée, entre un dépoli 11 situé au-dessus de la fenêtre de prise de vue 2 et le système optique de visée 13, une cellule photoélectrique mesurant le flux lumineux en retour, cette cellule étant connectée, par l'intermédiaire d'un amplificateur 31, à une entrée d'un amplificateur comparateur à seuil 33 délivrant à sa sortie un signal lorsque le flux lumineux capté par la cellule photoélectrique 29 dépasse un seuil prédéterminé. 8 - Caméra cinématographique suivant la revendication 7, caractérisée en ce aucun circuit d'échantillonnage 32 est prévu entre l'amplificateur 31 et llamplificateur-comparateur 33 pour ne transmettre le signal électrique produit par la cellule photoélectrique 29 que pendant la période de visée, c'est-à-dire lorsque l'obturateur 5 occulte la fenêtre de prise de vue 2. 9 - Caméra cinématographique suivant ltune quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la sortie de l'amplificateur 33 est connectée à un dispositif 34 d'alarme, sonore et/ou lumineux. 10 - Caméra cinématographique suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte, entre le dépoli 11 et le système optique de visée 13,un volet ou obturateur escamotable 35, pouvant être interposé sur le trajet du flux lumineux, ce volet étant solidaire d'un levier de commande manuelle 36 et/ou d'un moteur électrique 37 relié à la sortie de l'amplificateur-comparateur 33.