Brevet FR2455830A1 — publié le 19801128

La présente invention concerne un procédé pour filmer en studio des images mobiles à incruster en télévision en couleurs et un système mettant en oeuvre ce procédé. Plus particulièrement, elle a trait à un tel procédé selon lequel une première caméra fixe filme un arrièreplan et une seconde caméra filme un avant-plan devant un premier fond en couleurs qui a un domaine colorimétrique différent de celui de l'image d'avant-plan et auquel est substituée par incrustationl'image d'arrière-plan pour obtenir une première image résultante. Un tel procédé, selon lequel l'arrière-plan est un décor à deux dimensions, comme une carte postale, un dessin ou une diapositive, est déjà utilisé couramment. Des productions importantes ont été également réalisées par ce procédé qui permet d'éviter la réalisation de décors importants, en vraie grandeur. Les petites stations de télévision ont tout intérêt à utiliser des systèmes mettant en oeuvre un tel procédé, leurs ateliers de décors n1 étant pas toujours en mesure de fournir les nombreuses heures de travail imposées pour la construction de décors importants. Dans ce cas, les première et seconde caméras sont fixes. La première caméra filme le dessin représentant le décor ou image d'arrière-plan et la seconde caméra filme devant le premier fond l'avant-plan tel qu'un personnage animé et mobile par rapport à la seconde caméra fixe, qui est à visualiser dans le décor.Pour ce faire, on utilise un système d'incrustation d'images de télévision en couleurs qui permet d'incruster l'image d'avant-plan dans limage d'arrière-plan et un jeu de magnétoscopes permettant d'enregistrer les images transmises par les caméras et/ou l'image résultante transmise par le système d'incrustation en vue d'élaborer les différentes scènes à reproduire selon lwimagination du r;} smteur. Afin de permettre de reproduire des effets d'éloignement ou de rapprochement del'image d'arrière plan par rapport à l'image d'avant-plan, les rapports de grandissement des deux caméras sont modifiés pendant les prises de vues, Cependant, un tel procédé permet difficilement de réaliser une perspective à partir de dessins.En outre, à chaque changementdangle de prises de vues, il est nécessaire de changer les dessins, ce qui ne permet pas une modification continue de l'angle delaprise de vues. La présente invention a pour but de fournir un procédé tel que défini dans 1' entrée en matière, s'affranchissant des inconvénients ci-dessus évoqués et permettant de reproduire des images d'un arrière-plan en relief pouvant être prises sous n'importe quel angle sans pour cela nécessiter un studio très spacieux. A cette fin, le procédé tel que défini dans l'entrée en matière est caractérisé, conformément àl'invention, en ce que l'arrière-plan est une maquette en relief à trois dimensions, mobile dans un espace à au moins deux dimensions, et en ce que l'avant-plan est animé mais immobile par rapport à la seconde caméra fixe afin de reproduire dans l'image résultante un déplacement de l'image d'avant-plan par rapport à l'image d'arrière-plan. Ainsi, si l'image d'avant-plan est un ou des personnages qui évoluent devant ledit premier fond, en mimant des "dacemts" sur un tapis roulant, par exemple, et qui sont immobiles par rapport à la seconde caméra, i!re- plan est alors mobile par rapport aux personnages. Ainsi, si un personnage mime une marche vers l'avant ou vers l'arrière, l'arrière-plan est déplacé par rapport à la prenière caméra vers Tare ou l'avant. Dans ce but, le système pour filmer en studio des images mobiles à incruster en télévision en couleurs destiné à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention et comprenant les première et seconde caméras, un système d'incrustation d'images de télévision en couleurs et un jeu de magnétoscopes pour incruster mutuellement et enregistrer les images produites par les première et seconde caméras,est caracté- risé en ce qu'il comprend des premiers et seconds moyenspour déplacer la maquette à trois dimensions suivant une direction quelconque d'un plan et dans le champ de la première caméra fixe. Selon une autre réalisation, le système comprend des troisièmes moyens pour déplacer lesdits premiers et seconds moyens de déplacement selon une direction non ars audit plan. Les moyens de déplacement sont de préférence du genre chariot et chemin de roulement commandés par moteur et système de transmission. Ils permettent ainsi, au gré du réalisateur, de déplacer la maquette dans le champ de la première caméra suivant une trajectoire quelconque de l'espace à trois dimensions et, par suite, de réaliser aussi bien un effet de perspective qu'une modification quelconque de l'angle de prise de vues. D'autres avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un exemple préféré de réalisation et à'examen des dessins annexés correspondants, dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en perspective schématique de moyens de déplacement à trois dimensions de la maquette, et - la Fig. 2 montre schématiquement l'installation relative aux différents organes du système dans un studio de télévision. Tels que représentés à la Fig. 1, les moyens de déplacement à trois dimensions conformes à l'invention comprennent a) un premier chemin de roulement 1 constitué par deux rails 10 maintenus parallèles par des traverses 11 et ayant des butoirs 12 à leurs extrémités b) un premier chariot 2 à plateau 20, muni de quatre roulettes 21 caoutchoutées ou exécutées en matière plastique, rectifiées et adaptées à la section des rails 10et déplaçable en translation sur le premier chemin de roulement c) un second chemin de roulement 3 constitué par deux rails 30 maintenus parallèles par des traverses extrêmes 31 et une plaque support centrale 32 et ayant des butoirs 33 à leurs extrémités, la plaque-swpport 32 coopérant à rotation, comme indiqué par la double flèche F, autour d'un axe central À perpendiculaire et médian aux premier et second chemins de roulement 1 et 3, avec le plateau 20 par l'intermédiaire d'un roulement de grand diamètre 4 à rouleaux ou à billes, à bague inférieure fixée sur le dessus du plateau 20 et bague supérieure fixée par dessous de la plaque-support 32; ce roulement 4 permet une rotation à 360e du second chemin de roulement 3 par rapport au premier 1 et évite toute déformation du plateau 20 due à sa charge d) un second chariot 5, analogue au premier chariot 2, possédant un plateau 50 et quatre roulettes 51 caoutchoutées ou exécutées en matière plastique, et déplaçable en translation sur le second chemin de roulement 3. Le plateau 50 du second chariot supporte la maquette en rellef à trois dimensions M constituant ltimage d'arrière-plan. Comme on le voit à la Fig. 1, cette maquette peut être la représentation d'un ilot d'habitations fidèlement reproduit, ou bien encore l'intérieur d'un logement avec son mobilier par exemple. Généralement, les rails 10 du premier chemin de roulement reposent sur un socle horizontal de hauteur convenable pour introduire la maquette M dans le champ d'une première caméra C1, comme montré à la Fig. 2. La maquette est ainsi déplaçable suivant n' im- porte quelle direction horizontale. Cependant, lorsqu'on désire déplacer la maquette suivant une direction verticale ou une direction quelconque ni verticale ni horizontale, par exemple pour incruster une image d'avant-plan, tel qu'un personnage mimant l'ascension d'un escalier, dans une image d'arrière-plan représentant l'escalier, les moyens de déplacement comprennent un dispositif de levage déplaçant verticalement ou obliquement le premier chemin de roulement.Tel que montré à la Fig. 1, ce dispositif de levage peut comprendre, par exemple, quatre tiges télescopiques verticales 70 reliées par articulations à cardan et dispositif d'arrêt aux extrémités des rails 10 du premier chemin de roulement et à un socle 71 reposant sur le sol par l'intermédiaire d'un système de levage. D'autres dispositifs peuvent être égalementutilisés tels qu'ascenceurs ou transporteurs à deux chariots verticaux supportant les extrémités du premier chemin de roulement. Dans ce cas, la maquette estdépla çable suivant une direction quelconque de l'espace à trois dimensions. Le déplacement de la maquette M peut tre commandé manuellement. Dans ce cas, les chariots 2 et 5 possèdent des moyens d'art le long de leurs chemins de roulement respectifs, de préférence au moins lorsque le déplacement de la maquette est à trois dimensions. Selon une autre réalisation, la maquette M est déplaçable au moyen de moteurs électriques et systèmes de transmission mécanique associés (non représentés), tels qu'à channes dentées et engrenages, à poulies et courroies ou à vérins par exemple, qui commandent respectivement les translations des chariots 2 et 5 et éventueAlement les déplacements de l'une et/ou de l'autre des extrémités du premier chemin de roulement 1. En se référant maintenant à la Fig. 2, on y voit sous forme très schématisée le système pour filmer les images davant-plan et d'arrière-plan à incruster. Dans une partie du studio, la première caméra C1, déjà citée, est fixe et présente un champ dans lequel se trouve au moins une partie de la maquette M. Dans le même studio, une seconde caméra fixe C2 filme un avant-plan td tm ou plusieurs personnages p. Les personnages sont immobiles par rapport à la seconde caméra fixe C2 mais -sont animés et miment la scène à reproduire devant avoir pour décor l'image d'arrière-plan. Pour ce faire, ils peuvent évoluer sur un tapis roulant T ou un plateau circulaire devant l'axe de champ de la caméra C2. Llavan-t;-plan p est filmé devant un fond en couleurs ft généra- lement bleu, dont le domaine colorimétrique est complètement entouré par celui de l'avant-plan p dans un système trichromatique de coordonnées à trois composantes monochromatiques primaires rouge R, verte V et bleue B par exemple, ou à trois composantes primaires issues de la combinaison de ces dernières. Les sorties vidéo des caméras C1 et C2 transmettent les signaux vidéo de l'image d'arrière-plan M et de l'image composite (p+f) aux entrées vidéo d'un système d' incrustation damages de télevi- sion en couleurs 8 et éventueJement d'un ou plusieurs magnétoscqpes 9. Chaque signal vidéo transmis par ) "me des caméras C1 et C2 peut être transmis soit sous la forme de trois composantes primaires soit sous la forme d'un signal vidéo composite en dépendance du procédé de tetévi- sion en couleurs adopté. Comme il est connu, en fonction des trucages envisagés par le réalisateur de la scène à filmer, un ou plusieurs magnétoscopes enregistrent l'image résultante de l'incrustation de l'image d1avant-plan p dans l'image d'arrière-plan M, transmise par la sortie vidéo du système dtincrustation 8. D'autres magnétoscopes peuvent enregistrer d'autres images devant s'incruster à nouveau, par générations successives, suivant le même procédé, en image d' avant-plan. La première caméra possède généralement, devant son objectif, des volets opaques, généralement bleus et éclairés, ayant un domaine colorimétrique entouré par celui de l'image d'arrière-plan M dans un système trichromatique de coordonnées primaires prédéterminé, comme on le verra dans la suite, afin de restreindre son champ à ;La partie de la maquette M à filmer et afin de masquer des prôjééteurs ou tout autre objet parasite situé dans son champ. Le masquage des objets situés en dehors de la prise de vue souhaitée permet dSaup ter l'angle de champ et, par suite, d'obtenir une plus grande plage de grandissement de l'image d'avant-plan p à incruster.D'autre part, le premier chemin de roulement 1 est de préférence perpendiculaire à l'axe optique X'X de la première caméra C1, c' est-à-dire parallèle à l'axe Y'Y. Ainsi, lorsqu'on désire obtenir une séquence reproduisant un personnage ou image d'avant-plan p, marchant dans une rue ou image d'arrière-plan qui est formée par la reconstitution fidèle sous forme de maquette M, la seconde caméra C2, par rapport à la première caméra C1, filme simultanément ou en différé, avec enregistrement au magnétoscope, le personnage p mimant par exemple une marche avant ou arrière et/ou ascendante ou descendante devant fond f. Cette marche sera référée ci-après par rapport aux trois axes X'X, Y'Y et Z'Z du système cartésien à trois dimensions montré à la Fig. 2. Lorsque le personnage "se dirige" vers l'avant, suivant la direction y' vere Y ou vers l'arrière, suivant la direction Y vers Y', la maquette M est translatée vers l'arrière, suivant la direction Y vers Y', ou vers 1' avant, suivant la direction Y' ou Y, par translation respective du chariot 2 et, par suite, de ltensemble second chemin de roulement 3, chariot 5 et maquette M, sur le premier chemin de roulement 1. Lors- que le personnage mime une marche vers l'avant, suivant la drectionY' vers Y, ascendante, suivant la direction Z' vers Z, ou descendante, suivant la direction Z vers Z', la maquette M est déplacée en translation vers l'arrière, suivant la direction Y vers Y', comme précédemment par translation du chariot 2 sur le premier chemin de roulement 1, mais également en translation descendante, suivant la direction Z vers Z', ou ascendante, suivant la direction Z' vers Z, par déscente ou montée de l'extrémité avant ou simultanée des deux extrémités du premier chemin de roulement 1 au moyen de l'appareillage de levage tel que 7 montré à la Fig. 1. Dans ce dernier cas, l'image incrustée résultante reproduit la marche du personnage suivant une direction quelconque du plan vertical YY'-Z'Z .De même que précédemment, lorsque le personnage mime une marche ayant une composante parallèle à l'axe horizontal latéral XwX et une autre composante parallèle à l'un des deux autres axes Y'Y et Z'Z, le déplacement en sens contraire de la maquette suivant l'axe X'X est obtenu pàr 11 action conjuguée d'une translation du chariot 5 sur le second chemin de roulement 3 et/ou d'une translation du chariot 2 sur le premier chemin de roulement 1 d'une part, et de la rotation de la plaque-support 32 supportant le second chemin de roulement 3 par rapport au premier chemin de roulement 1, au moyen du roulement circulaire 4.De manière générale, l'action conjugué des translations des chariots 2 et 5 respectivement sur les chemins de roulement 1 et 3, de la rotation du second chemin de roulement 3 par rapport au premier 1 au moyen du roulement circulaire 4 et de la montée ou de la descente de l'une des deux extrémités du premier chemin de roulement au moyen de l'appareillage 7 permet de reproduire un déplacement quelconque de l'image d'arrière-plan M, ou d'une partie de celle-ci, par rapport à l'image d'avant-plan associée p immobile, dans l'espace à trois dimensions. Ainsi, par exemple, pendant une première phase d'incrustation, l'arrière-plan, tel qu'une maquette représentant un paysage ou un décor externe, peut être filmée devant un second fond. Ce second fond a un domaine colorimétrique entouré par celui de l'image de l'arrière-plan ou de la maquette M et est obtenu par les volets déjà cités de la première caméra C1 qui délimitent une partie du champ de la caméra. Aux déplacements conjugués de la maquette peut être également combiné l'effet d'agrandissement de la caméra C1. Dans ce cas, l'image incrustée résultante enregistrée est composée d'un premier personnage évoluant devant l'image de maquette constituant une image d'arrière-plan qui est entourée du second fond. De même, au cours d'une seconde phase d1incrustation, un second ou plusieurs seconds personnages sont filmés par la seconde caméra C2 devant un troisième fond et un second arrière-plan constituant un premier pian tel qu'une maquette représentant l'intérieur d'un logement, est filmée devant un quatrième fond par la première caméra C1 dont le champ peut être limité par des écrans opaques ou bleus en vue d'une troisième phase dtincrustation ultérieure. On procède alors à l'incrustation des seconds personnages dans l'image du premier plan, par substitution au troisième fond de l'image d'avant-plan.La seconde image incrustée résultante est enregistrée et on procède ensuite à l'incrustation de la première image résultante dans la seconde image résultante, toujours dune manière connue, au moyen du système dtincrustation 8 et du jeu de magnétoscopes 9. Ainsi,l'image finale résultante reproduit, par exemple, le premier personnage évoluant devant le décor extérieur constituant l'arrière-plan et vu par les seconds personnages à travers une fenêtre ou une porte du logement constituant l'image de prenier plan. Bien entendu, d'autres effets de trucage connus peuvent être obtenus par l'utili- sation associée de caches, de panneaux ou tout autre objet dont le domaine colorimétrique est choisi judicieusement en fonction du domaine colorimétrique de l'image d'avant-plan et/ou d'arrière-plan et également par une multitude de phases de trucage et dEnuustation. Bien que 11 invention ait été décrite, au moins en ce qui concerne les moyens de déplacement de la maquette M, selon un exemple de réalisation préféré, d'autres réalisations rentrant dans le cadre de l'invention délimité par les revendications annexées peuvent être facilement imaginables par l'homme de l'art afin de réaliser un déplacement quelconque dans un espace à deux dimensions ou dans l'espace à trois dimensions. I REVENDICAPIONS 1 - Procédé pour filmer en studio des images mobiles àincruster en télévision en couleurs, selon lequel une première caméra fixe filme un arrière-plan et une seconde caméra filme un avant-plan devant un premier fond en couleurs qui a un domaine colorimétrique différent de celui de l'image d'avant-plan et auquel est substitué par incrustation l'image d'arrière-plan pour obtenir une première image résultante, caractérisé en ce que l'arrière-plan eet une maquette en relief à trois dimensions mobile dans un espace à au moins deux dimensions et en ce que l'avant plan est animé mais immobile par rapport à la seconde caméra fixe afin de reproduire dans l'image résultante un déplacement de l'image d'avant-plan par rapport à l'image d'arrière-plan. 2 procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce-que la maquette est mobile dans un espace à trois dimensions. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la maquette ou l'image d'arrière-plan est filmée devant un second fond ayant un domaine colorimétrique différent de celui de la maquette propre à sa substitution par une autre image résultante au moyen d'une incrustation ultérieure. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second fond est au moins en partie constitué par des volets du même domaine colorimétrique et limitant le champ de la première caméra pour-filmer une partie de ladite maquette. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une partie seulement de la maquette est filmée par la première caméra par masquage au moyen de volets opaques d'une partie du champ de la première caméra. 6 - Système pour filmer en studio des images biles à incruster en télévision en couleurs destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, ledit système comprenant ladite première caméra, ladite seconde caméra, un système d'incrustation d'images de télévision en couleurs et un jeu de magnétoscopes par incruster mutuellement et enregistrer les images produites par les première et seconde caméras, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers et seconds moyens pour déplacer la maquette à trois dimensions selon une direction quelconque d'un plan et dans le champ de la première caméra fixe. 7 - Système conforme à la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des troisièmes moyens pour déplacer lesdits premiers et seconds moyens de déplacement selonune directåm nmiLe audit plan. 8 - Système conforme à l'une des revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens de déplacement comprennent un premier chariot mobile en translation sur un premier chemin de roulement parallèle audit plan et en ce que lesdits second moyens de déplacement comprennent un second chariot supportant ladite maquette et mobile en translation sur ull second chemin de roulement parallèle audit plan et non parallèle avec ledit premier chemin de roulement, ledit second chemin de roulement étant supporté par ledit premier chariot. 9 - Système conforme à la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens supportés par ledit premier chariot et supportant ledit second chemin de roulement pour tourner autour d'un axe perpendiculaire audit plan ledit second chemin de roule- ment par rapport audit premier chemin de roulement. 10 - Système conforme à la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit premier chemin de roulement est perpendiculaire à l'axe optique de la première caméra4 11 - Système conforme à la revendication 7 et à l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens comprennent des moyens pour déplacer l'une et/ou l'autre extrémités du premier chemin de roulement suivant ladite direction non parallèle audit plan. 12 - Système conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens de déplacement sont un ou des appareillages de levage tels que barres télescopiques, ascenseurs à un ou deux chariots d'extrémités et/ou vérins. 13 - Système conforme à l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce qu'au moins l'un desdits premiers, seconds ou troisèmes moyens de déplacement est commandé par moteur et système de transmission mécanique. 14 - Appareillage pour déplacer un arrière-plan tel su'une maquette permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers et seconds moyens de déplacement conformes à l'une des revendications 6, 8, 9 et 13 et des troisièmes moyens de déplacer ment conformes à l'une des revendications 6, 7 et 11 à 13.