Brevet FR2503876A1 — publié le 19821015

L'invention a pour objet de réaliser un appareil qui sépare les couleurs fondamentales au nombre de 3 ou plus à partir d'un mélange complexe de couleurs et inversement, permette la synthèse trichrome ou polychrome d'une image colorée quelconque à partir de trois ou plusieurs teintes fondamentales, ou encore de blanc associé à une ou deux couleurs. Dans ltétat actuel de la technique, la synthèse trichrome se fait par mélange optique de 3 couleurs fondamentales soit par voie physique en projetant sixultanéwent les 3 images colorées sur la même surface solide, soit en utilisant certaines propriétés physiologiques de l'oeil. fi1 abord lteffet d'intégration pour des stimuli de très faible durée, ce qui permet la reconstitution d'une teinte en présentant à l'oeil de manière séquentielle, très brève mais renouvelée, les 3 teintes fondamentales en proportions déterminées. Le mélange utilisant le plus souvent un mouvement mécanique. On peut ensuite utiliser la faiblesse du pouvoir séparateur de ltoeil qui intègre en une seule impréssion tout ce qui est présenté dans une surface qu'il voit sous un angle inférieur à environ 4.10 radian.C'est cette caractéristique qui est utilisée dans la télévision en couleur et dans les arts graphiques. Dans le cas de l'analyse trichrome on examine l'objet au travers de 3 filtres aux couleurs fondamentales. La difficulté est d'éviter les problèmes de parallaxe ce qui conduit à utiliser des éléments optiques complexes. Cependant des systèmes à fibres optiques existent sur le marché mais ils ne prennent pas en compte la limite du pouvoir séparateur de l'oeil. L'invention présente, vise à supprimer tout élément mécanique mobile et toute lentille ou système optique dans la synthèse ou l'analyse trichrome en se basant sur le pouvoir séparateur limité de l'oeil. On sépare ou l'on mélange les 3 couleurs fondamentales de manière purement statique en employant des fibres optiques ou des faisceaux de fibres optiques très fins. La mise en oeuvre se fait comme suit: soit 3 filtres colorés différents et des fibres optiques de longeur identique. On fixe un même nombre de fibres optiques sur la surface de chacun des 3 filtres colorés. On prend successivement une fibre optique émanant de chacun des 3 filtres colorés et on réuni leurs 3 extrémités libres en un seul paquet dont la surface frontale doit titre suffisement petite pour être vue par l'oeil sous un angle inférieur, à 4.10 radian En renouvelant cette opération à toutes les fibres optiques émanant d'un filtre coloré on les réunira successivement aux fibres optiques provenant des 2 autres filtres colorés. On obtiendra donc un certain nombre de paquets ds 3 fibres optiques (voir figure). En accolant cas paquets les uns à coté des autres on réalisera une surface qui sera la somme des surfaces des 3 filtres colorés. Cette surface des fibres optiques réalisée par l'accolement de tous les paquets de 3 fibres sera appelée: terminaison intégratrice alors que la surface des fibres optiques en contact avec les filtres colorés sera appelée: terminaison séparatrice. Si l'on soumet les 3 filtres colorés des surfaces séparatrices à un flux lumineux celui-ci sera transmis par les fibres optiques à la surface intégratrice en respectant l'intensité de chacun des 3 flux d'origine et la courbe de transmission des filtres. Mais comme ltoeil ne pourra pas distinguer ce qui sort fibre v d'une seule/optique il ne verra qu'une lumière, qui sera l'intégration des 3 couleurs des filtres colorés, modulée par l'intensité des flux d'origine. On réalisera donc ainsi un véritable intégrateur de lumière capable de fournir n'importe quelle couleur en modulant les 3 flux d'entrée. Inversement si l'on examine une surface colorée illuminée, au travers des 3 filtres colorés ceux-ci ne laisseront passer de la vue initiale que l'énergie qui correspond à leur courbe de transparence. On obtiendra ainsi 3 vues monochromes de la surface colorée examinée. Le chiffre de 3 fibres optiques liées dans chaque paquet n'est donnée qu'à titre d'exemple et l'on pourra lier ensemble un plus grand nombre de fibres soit que l'on veuille utiliser un nombre de filtres colorés plus grands soit que l'on veuille utiliser des fibres plus fines et transmettre le même flux. La seule condition impérative est que la surface frontale du paquet doit avoir une surface maxima telle qu'elle soit vue par l'oeil sous un angle inférieur à 4.10 radian et que des fibres en provenance de chaque filtre soient liées dans chaque paquet. Les applications potentielles de ce séparateur-intégrateur sont infinies car la couleur touche à toutes les activités humaines. A titre d'exemple, non limitatif, on citera l'aPplication à la photo et au cinéma. Si l'on couple le séparateur-intégrateur trichrome à fibres optiques à un objectif photographique on pourra, à la prise de vue, obtenir de chaque image colorée 3 vues monochromes. Cellesci pourront entre fixées de manière classique sur un film ordinaire noir et blanc. Inversement à la projection la lumière ayant traversé la pellicule se chargera de l'information colorée en pénétrant dans le séparateur-intégrateur trichrome à fibres optiques et restituera les couleurs originales par projection sur un écran. On aura donc réalisé une diapositive en couleurs avec un film noir et blanc. Bien entendu ce qui est possible pour une photo l'est pour le cinéma en couleurs réalisé ainsi avec des pellicules ordinaires en noir et blanc. La deuxième application citée à titre d'exemple non limitatif, concerne la réalisation d'une mire dont la teinte pourra prendre une infinité de colorations parfaitement repérables En effet si l'on éclaire chacun des filtres à l'extrémité des surfaces séparatrices avec une lumière blanche dont on connait lrintensité la surface intégratrice présentera la synthèse additive de ces 3 flux fondamentaux. L'oeil est un comparateur de teintes excellent -mais il ne peut conserver une teinte en mémoire de manière intrinsèquement exacte. Par contre l'appareil ci-dessus lui fournissant un repère facilement codable par une série de chiffres il pourra à chaque instant vérifier l'exac- titude d'une teinte produite hors de sa vue. La lumière blanche par exemple qui éclairera chacun des filtres pourra entre modulée par tous moyens qui n'entre pas dans le champ de l'invention par exemple par Nicols croisés ou par scintillations à fréquence variable. Dans le cas d'une synthèse ou d'une analyse trichrome les filtres seront les plus monochromatiques possible. Dans le cas d'une synthèse ou d'une analyse caractérisant la teinte par l'indication de sa longueur d'onde dominante et sa pureté l'un des filtres devra laisser passer le blanc. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de séparer ou de mélanger des flux lumineux colorés ou non, caractérisé par l'emploi de fibres optiques et de filtres optiques conjointement avec l'utilisation de la propriété physiologique de l'oeil d'avoir un pouvoir séparateur limité à environ 4.10-4 radian. 2. Dispositif suivant la revendication 1,, caractérisé par le fait qu'uns extrémité de chaque fibre est accolée par une de ses extrémités, avec ou sans jeu, avec ou sans collage, à un filtre optique pour capter L'énergie traversant celui-ci. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la 2e extrémité de chaque fibre émanant d'un filtre est liée avec la 2e extrémité d'une fibre émanant de chacun des autres filtres pour constituer un paquet de fibres optiques parallèles. L'ensemble de ces paquets rendus jointifs constitue la surface intégratrice. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les paquets dont il est fait mention dans la revendication 3, doivent avoir une surface frontale maxima telle qu'elle soit vue par l'oeil sous un angle inférieur à son pouvoir séparateur soit environ 4.10-4 radian. 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la liaison des fibres en paquet dont il est question à la revendication 3, peut être réalisée par simple rapprochement physique avec ou sans l'emploi d'adjuvant de collage. 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que pour tenir éventuellement compte de la sensibilité différentielle de l'oeil aux couleurs on peut choisir des diamètres de fibres optiques différents en fonction des filtres dont elles sont issues. Si l'on veut garder le même diamètre de fibres on peut ainsi utiliser des faisceaux contenant un nombre différent de fibres unitaires. Ces faisceaux sont alors considéré dans le dispositif comme s'il s'agissait d'une fibre optique unique. 7. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le nombre des filtres peut être quelconque bien que le chiffre de 3 soit souvent choisi. La seule condition limitative est que la surface de la section droits du paquet réunissant une fibre issue de chaque filtre soit vue par l'oeil sous un angle inférieur à son pouvoir séparateur soit environ 4.10 4 radian 8, Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la fenêtre de transparence des filtres est choisie en fonction des performances désirées: monochrome à bande étroite par exemple pour une analyse ou une synthèse suivant le Système International XYZ ou même laissant passer du blanc lorsque la couleur est spécifiée par sa longueur d'onde dominante et sa pureté. 9. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le flux lumineux peut entrer dans le dispositif soit par la face intégratrice suit par la face séparatrice suivant le but recherché. Ce flux lumineux peut être d'intensité constante ou réglable et émis suivant un mode continu ou discontinu.