Brevet FR2455302A1 — publié le 19801121

La présente invention concerne la reproduction tridimensionnelle ou e "relief" d'images, soit par un procédé photographique, soit par un procédé cinématographique soit encore en utilisant une voie conventionnelle de télévision. Elle fait appel à la solution dite des "anaglyphes" qui a été développée au début du siècle. Dans sa forme primitive cette solution ne permettait d'obtenir que des images pratiquement monochromes, du fait de la sélection en deux couleurs voisines de la complémentarité des images droite et gauche. Il s'agit donc dans ce cas d'anaglyphes que nous appelerons nichromes. Depuis cette lointaine époque, de nombreux travaux ont été effectués d'une part pour analyser la perception de la couleur dans le cerveau, d'autre part pour permettre de réaliser des images tridimensionnelles en couleur à partir de la solution de base des anaglyphes. En ce qui concerne la perception des couleurs, il faut citer les travaux du Docteur Edwin H. Land en 1955, publiés dans la revue "Scientific American", dont la conclusion indique qu'il y a corrélation entre la notion de couleur et les valeurs de la réflectance, ce qui permet finalement d'obtenir la restitution des couleurs dans le cerveau à partir de deux informations au lieu des trois exigées dans la solution conventionnelle. Quant à la sensation combinée de "relief" et de "couleur", de nombreux spécialistes et inventeurs ont montré que celle-ci pouvait être obtenue en affectant une partie du spectre à l'image droite et l'autre partie à l'image gauche, on peut appeler ce type d'images "anaglyphes polychromes. Dans cet ordre d'idées on peut citer les brevet américains 2.751.826, 2.360.322 et le brevet français 77.01.247. Enfin il faut citer le brevet américain 3.712.199 qui permet d'obtenir une image pseudotrimensionnelle en couleur, mais qui présente l'intérêt de pouvoir etre examinée comme une image bidimensionnelle lorsque l'observateur la regarde sans lunettes munies de filtres colorés. C'est ce que nous appelerons une image tridimensionnelle "compatible". Tous les brevets précités sont caractérisés par des dispositifs optiques qui se montent sur l'objectif de l'appareil de prise de vue (appareil photographique, caméra de cinéma ou de télévision) pour obtenir sur la surface sensible ou photo-sensible la superposition des images droite et gauche,ces dispositifs utilisant tous des miroirs semi-transparents combinés avec des miroirs réfléchissants pour obtenir le résultat voulu. En outre, ces solutions ne permettent pas d'obtenir des images "compatibles". La présente invention a pour objet un dispositif simple qui se fixe sur l'objectif d'un appareil de prise de vue photographique, cinématographique ou de télévision, afin d'obtenir deux images colorées superposées qui donneront la sensation de relief et de couleur en les observant avec des lunettes comportant des filtres appropriés, ce dispositif ne comportant pas de miroirs semi-transparents. En outre, et accessoirement, il peut être complété par un système permettant d'obtenir une semi-compatibilité de l'image. Ce résultat est obtenu en utilisant quatre miroirs, parallèles deux à deux, permettant de superposer les deux images droite et gauche sur la surface sensible, chacune de ces images étant filtrée à travers un filtre approprié. La semi-compatibilité est obtenue par un léger déplacement angulaire des miroirs extérieurs, tel que l'on fasse coïncider les plans principaux des images droite et gauche. On comprendra mieux l'objet de la présente invention en se référant au texte et aux dessins annexés. La figure 1 représente le schéma optique qui permet d'obtenir la superpositon des images. La figure 2 représente les courbes des filtres optiques qui permettent la séparation des images droite et gauche. La figure 3 représente schématiquement une forme non limitative de la réalisation de l'appareil. La figure 4 représente un dispositif mécanique simple qui permet la superposition des plans principaux. On a représenté sur la figure 1 le schéma optique qui permet d'obtenir la superpositon des images droite et gauche sur une surface sensible. Le point nodal avant de l'objectif est en O, la surface sensible en F et l'axe de l'appareil est OY. Les deux petits miroirs ml et m2 inclinés à 450 sur l'axe sont solidaires de deux miroirs M1 et M2, parallèles ausmiroirs précédents. Le bloc rigide des 4 miroirs est monté sur l'objectif O tout contre sa face avant. Du fait du parallèlisme des deux miroirs, les deux images droite et gauche sont superposées. En effet, tout se passe comme si on formait deux chambres virtuelles avec les objectifs 07 et 02, dont l'entr'axe serait la distance 01 02. Il y aura superposition totale pour les points à l'infini si les miroirs sont parfaitement parallèles, et une légère duplication égale à la parallaxe linéaire si les points objets sont à distance finie de l'objectif. Cette solution ne peut être assimilée à celle utilisée sur certains dispositifs que l'on ajoute à un appareil de prise de vue comme les dipositifs "Pentax" ou "Stitz", - ces derniers étant caractérisés par le fait que les miroirs Mi et M2 ne sont pas parallèles aux miroirs mi et m2, mais forment au contraire un angle de quelques degrés pour obtenir sur la surface sensible deux images droite et gauche séparées. Dans le cas de l'invention, les deux images droite et gauche sont superposées, il faut donc pouvoir les séparer optiquement. Cela est obtenu en disposant sur chaque voie optique droite et gauche un système attribuant à chacune d'elle une partie du spectre lumineux par exemple, les fréquences inférieures à 600 nanomètres pour une voie, et celles supérieures pour l'autre. Cette séparation pourra être obtenue soit en utilisant en M1 et M2 des miroirs dichroiques de caractéristiques étudiées en conséquence, soit en disposant devant chaque miroir des filtres de caractéristiques appropriés, soiten combinant les deux. La figure 2 représente, à titre indicatif, les combinaisons de filtres qui peuvent être utilisées pour la séparation des images droite et gauche. Une solution idéale consisterait à utiliser deux filtres complémentaires couvrant toute la gamme du spectre visible, entre 400 et 700 nanomètres, avec une coupure très nette à la limite du rouge, par exemple aux environs de 600 nanomètres, comme les filtres ayant les caractéristiques tracées en fa et fb. Un filtre ayant une courbe très voisine de la courbe fa est facile à réaliser et on peut utiliser par exemple un filtre hEATEN nO 26. Un miroir dichroique permet d'arriver au même résultat. Dans la bande des courtes longueurs d'onde, un filtre rectangulaire est plus difficile à réaliser et l'emploi d'un miroir dichroïque est préférable. A défaut on peut utiliser par exemple un filtre WRATEN 64 dont la courbe est représentée en fc, ou encore , pour des anaglyphes "bichromes", le filtre hEATEN n055. Les chiffres cités précédemment ne sont donnés qugà titre indicatif et on pourrait aussi; bien utiliser des filtres jaune et bleu. De toute façon, les deux images superposées sur une surface sensible avec toute la gamme des couleurs seront distinctes, puisqu' elles n'utilisent pas les mêmes valeurs spectrales. Pour les reconstituer en couleur et en trois dimensions, il suffira de les observer avec un dispositif optique approprié, par exemple avec des lunettes munies de filtres correspondants à ceux utilisés à la prise de vue, ou encore avec un dispositif permettant l'élimination des lunettes, comme celui décrit dans la demande de brevet français nO 79.07.748. Si les filtres ont une bande passante suffisante, et comptetenu des théories du Docteur Lang, on reconstituera cérébralement des images tridimensionnelles en couleur. Avec des filtres à bande étroite vert et rouge- ou bleu et jaune, on aura une image tridimensionnelle du type anaglyphe bichrome. Bien entendu, ce procédé est applicable à la photographie, à la cinématographie et à la télévision, en utilisant à la prise de vue une caméra couleur. Dans ce dernier cas, il y aura lieu d'adapter soigneusement les caractéristiques des filtres aux caractéristiques spectrales des luminophores du tube cathodique. Les résultats en télévision sont en général meilleurs que ceux obtenus en photographie ou en impression, car dans ce cas, on utilise un procédé "additif". Sur la figure 3, on a représenté l'aspect extérieur d'un adaptateur de ce type. Le boitier 1 comporte d'un côté un sytème d'adaptation et de fixation 2 sur la partie avant de l'objectif de prise de vue. La partie opposée comporte deux ouvertures rectangulaires 3 et 4, correspondantes aux axes Y1 et Y2 de prise de vue sur la figure 1. Les fenêtres sont obturées par les filtres F1 et F2 de la figure 1. A l'intérieur du boitier se trouvent les miroirs m1 m2 et M1 M2 disposés suivant les indications précédentes. Dans le procédé qui vient d'être décrit, on admet que les miroirs sont rigoureusement parallèles deux à deux. Dans ce cas, comme on l'a déjà fait remarquer, les plans situés à l'infini se superposent, mais les premiers plans sont décalés, d'où une sensation de flou pour ceux-ci, ce qui est gênant pour l'examen sans lunettes ou sans dispositifs optiques ; autrement dit l'image n'est pas "compatible".Pour rendre celle-ci compatible, tout-au-moins dans une certaine mesure, on peut déplacer l'un des miroirs M1 ou M2 (ou les deux à la fois, mais cela n'est pas nécessaire) d'un angle très faible, inférieur à 10, de telle façon que les plans principaux des images droite et gauche colncident, et que le flou ne concerne que les arrières plans, ce qui est moins gênant pour l'observateur non muni de lunettes ou de tout autre dispositif optique. Sur la figure 4, on a représenté , à titre indicatif, une solution mécanique simple permettant d'obtenir ce résultat. On retrouve en 1 le boitier, le miroir M2 est représenté en pointillé celui-ci est solidaire d'un axe 5 qui porte un pignon 6. Ce pignon est entrainé par une vis globique 7 montée sur un axe 8 commandé par une roue moletée 9. Le pignon 6 comporte un dispositif conventionnel pour le rattrapage de jeux. De cette façon, une faible rotation de la roue moletée 9 permet, en modifiant très légèrement le parallèlisme des deux miroirs m 2 et M2, de faire coïncider les plans principaux de l'image pour la rendre "compatible". Si la "compatibilité" n'est pas recherchée, le dispositif de réglage peut être supprimé, ou bien encore, on peut donner au miroir M2 (ou MI ou aux deux) un angle très faible, mais fixe, pour que la compatibilité soit réalisée pour les distances de prise vue les plus courantestpar exemple 3 à4 mètres pour les premiers plans. REVENDICATIONS 1 - Dispositif destiné à la formation d'une image stéréoscopique adaptable aux appareils photographiques, cinématographiques, aux caméras de télévision, caractérisé en ce que l'image composite correspondant aux vues droite et gauche est obtenue aux moyens de quatre miroirs parallèles deux à deux, permettant de superposer les deux images droite et gauche, la séparation optique de chacune de ces images étant obtenue au moyen d'un filtrage des couleurs, de telle façon qu'une partie du spectre soit attribuée à l'image "droite" et l'autre partie à l'image "gauche". 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un ou les miroirs extérieurs peut être légèrement déplacé angulairement par rapport au parallèlisme initial, afin que l'on puisse faire coïncider les plans principaux de l'image pour rendre celle-ci observable sans dispositif optique, le flou étant reporté sur les arrières plans.