Brevet FR2516334A1 — publié le 19830513

I1 est reconnu que l'impression de relief est satisfaisante lorsqu'elle est donnée par un procédé steréosco- pique. Les problèmes soulevés pour l'application de ce procédé i la télévision sont It- Compatibilité avec le matériel existant, éventuellement utilisation d'un matériel additif, aisément adaptable et économique. 2.- Possibilité de transmettre simultanément en 2 d (image 2 dimensions) et en 3 d (image en relief). 3.- Obtenir une définition suffisante pour la 20 vue du cou ple stéréoscopique. 4.- Transmettre le ou les signaux supplémentaires sans élar gir le spectre de fréquences occupé par l'émetteur. 5.- Lorsque la différenciation des vues gauches et droites est basée sur la décomposition des couleurs ou lumière, obtenir une restitution correcte des couleurs de l'image en relief. 6s-Pouvoir régler la base et la convergence stéréoscopique. Accessoirement, on peut envisager les conditions non impératives 7.- Possibilité de retransmettre les films stéréoscopiques existants. 8.- Pouvoir enregistrer les émissions en relief sur magnétos cope Aucun systèmes connus ne remplissent toutes ces conditions. Ils sont, soit en chaîne fermée, soit utilisés en standards différents du SECAM, at. ils altèrent profondément les couleurs. La présente invention concerne une chaste permettant la retransmission des images en relief remplissant des six premières conditions. Cette chaîne n'est pas incompatible avec les 70 et 80 conditions, mais celles-ci nécessiteraient une transformation plus profonde du matériel de télé cinéma et des magnétoscopes si lton veut conserver la compatibilité 2d-3d. Par contre, elle permet l'enregistrement des émissions 3 d par les tiléspectateurs sans modification des magnétoscopes existants. L'invention comprend I.- Un élément de prise de vue composée Ia - Une caméra trichrome normale envoyant vers le matri cage les 3 signaux de chromihance pour la modulation en fréquences de la sous porteuse " 4300 Mc suivant les normes SECAM, ainsi que le signal de luminance, afin de permettre la transmission et la réception en 2 dimensions par tous les téléspectateurs. Ib - Une deuxième caméra pour la prise de vue gauche du touple stéréoscopique4 Elle est synchronisée avec les mêmes signaux utilisés par la première caméra. Elle envoie uniquement un signal correspondant au rouge vers l'émetteur pour moduler la sous porteuse en am- plitude Ic - Les deux caméras peuvent être couplées suivant la fi gure (I). Le coulissement des deux mIroirs centraux permet de régler la largeur de base stéréoscopique. Le pivotement d'un miroir latéral permet le réglage de la convergence. Ce système ne permet pas d'obtenir des base très petites. La disposition suivant la figure (2) avec un seul mi roir semi argenté permet de régler la base à partir de O mm par coulissement d'une caméra, autorisant ainsi des prises de vue micro et macrovision. Le pivo tement du miroir permet le réglage de la convergence. Ces réglages peuvent être manuels ou synchronisés avec les objectifs ou Zoom. On peut ainsi maintenir la coznrergehce sur le plan Iprincipai ou d'autres plans pour obtenir les effets de fenêtre ou de projection hors écran. La 20 caméra peut être du type trichrome dont on n'uti lisera que le signal rouge ou une caméra monochrome auquel cas on ajoutera un filtre rouge à bande étroi te ou ne passant quel 600 nm. Id - Un viseur électronique additionnant les signaux vert et bleu de la IO caméra et le signal rouge de la 20 caméra permet de vérifier le réglage de la conver gence en même temps que la mise au point des objectifs. La convergence des caméras sera généralement centrée sur le plan principal, ce qui permettra, à la réception, de bénéficier du signal de luminance 2d pour les deux vues stéréoscopiques, au niveau de ce plan. Le relief est très bien perçu lorsqu'une vue du couple est floue. Le masque de luminance de la voie gauche sur les plans secondaires ne sera donc pas nuisible, le si gnal de chrominance rouge serait suffisant, même s'il n'avait qu'une définition médiocre. Ie- Un matriçage permet la modulation F.M. de la sous por teuse avec les signaux différentiels EB-EY, Ea EY, ER-BY (DB,DV,DR), pour l'émission 2d et la modulation A.X. de la sous porteuse, avec le signal ER3d. En variante, la modulation AM. peut être ER3d-EY2d+ Cte (ER3d = chrominance rouge 3d, EY2d = luminance 2d) voir diagramme fig.3. En variante, la modulation peut ne porter que sur une voie, notamment la bleue dont l'amplitude est au maximum à ov 50 % après mise en forme anticloche, avec pour avantAge une marge plus grande pour la surmodulation A.M. et une diminution du risque de trame mouvante en réception N.et.B. Sur le pl chrominance instantanée et l'amplitude maxi de la sous porteuse est de '2 30 % pour le rouge avant surmodulation 3d. Si à titre d'exemple la surmodulation 3d est de 50,- maximum la voie DB de la sous porteuse sera modulée au maximum de g 45% pour le rouge,. 350 pour le blenc ,452% pour le jaune.. Sur les plans secondaires, l'amplitude maximale sera de 76%, mSis uniquement dans zones de transition entre jau- ne do plan principal et rouge des plans secondaires, c'est-à-dire, das cas très exceptionnels dans la nature. En variante, l'amplitude de la forme anticloche des deux voies différentielles DB2d et DR2d pourra être réduite dans la limite où les signaux pourront toujours être égalisés par les circuits cloches des récepteurs couleur, avant limitation par écrêtage, etjoù l'énergie transmise sera suffisante pour tout le réseau national. (fig.4) Par aptnmisation, on peut déterminer la valeur de la surmodulation et de la mise en forme anticloche en tenant compte en plus des paramètres qui ont servi à l'élaboration de la forme anticloche actuelle, des paramètres suivants Sur le plan principal : graduation du rouge. Sur les plans secondaires : les amplitudes extrèmes sites plus haut ne se réalisent que sur de très faibles longueurs de lignes et éventuellement qu'unie ligne sur deux. Pour tous les plans : que la modulation parasitaire est d'environ 05 V/5 v à la sortie de ltampli-eloche des récepteurs. En variante, une accentuation du signal rouge ER3d ou I)R3d peut être prévue et calculée lors de l'opti misation (fig.5) 2.- Un circuit à adjoinre au récepteur SECAM (fig.6) comnrenant : 2a - Une prise de courant et de signaux nécessaires à son fonctionnement ainsi que la sous porteuse captée avant écrétage, après circuit cloche ou avant pour le cas où l'ampli et le limitaur soient un circuit intégré, ou afin de rendre le réglage de l'ensemble plus indépendant. 2b - Eventuellement, une prise pour magnétoscope pour l'enregistrement ep 3 dimensions. 2c - Un circuit cloche si celui du récepteur n'est pas utilisé. 2d - Une détection A.M. de la sous porteuse par pont de diode permettant d'obtenir une définition double de celte obtenue par une simple diode. La définition d'un écran de 67 cm est de l'ordre de I,I Mc pour les tubes P.I.L. et de I,3 Mc pour les tubes à masque perforé. Ces définitions sont en harmonie avéc la définition du signal détecté. En variante, et en fonction de la variante adoptée à l'émission, le signal peut être ER3d ou ER3d - EY2d + cte 2e - Un amplificateur du signal ER3d, bouclé par un compa rateur amorti permet d'obtenir un signal ER3d d'un rapport constant avec le signal ER2d, rapport pouvant être réglé manuellement. L'amortissement, réglable, tient compte de la distance maximale en 2 points homologues des vues droite et gauche. En variante, le bouclage peut régler le gain de l'am pli, en comparant les signaux ER3d et ER2d intégrés sur O tion peut être limité par circuit oscillant, ou par les signaux d'effacemerent ou par les signaux du per mutateur de voie retardée de la platine chroma. En variante, les signaux ER3d et ER2d peuvent être des signaux différentiels ER3d - EY2d± Cte et ER2d - EY2d 2f - Au cas où la surmodulation ne porterait que sur une vole, une ligne de retard de 64 ys avec son ampli d'équilibrage de voies directe/retardés Eventuellement, une bascule bistable pour échapper aux parasites en provenance de la voie non utilisée. (voir diagramme fig.7) 2g - Un contacteur, permutateuz > renvoie suIvant le schéma du récepteur, les signaux 3d en remplacement des si gnaux 2d, soit vers le matriçage, soit vers le tube. Si le matriçage fournit normalement des signaux chro ma ER, EV, EB au tube, il échangera simplement les signaux ER. Si le matriçage fournit des signaux différentiels plusieurs cas sont possibles - soit ER3d - EY2 + cte est fourni par l'émetteur: il échange les signaux différentiels en tenant compte de la constante. - ER3d est fourni par l'émetteur. On rec reconstitue avant échange un signal différentiel: ER3d - EY2d Amorti + Cte pour échange. Le signal EY2d prelevé sur la vidéo est amorti temporellement pour jouir de la définition de luminance sur le canon rouge.L'amortissement est réglable afin que la diffé rence EY2d - EY2d Amorti ne provoque pas une image fan tôme sur les plans secondaires qui soit supérieure à la limite admise par le cortex visuel sans fatigue, c'est à dire 5 à 8 %. -E52d En variante, on peut matricer le signal ER?d +EY2d pour le comparer à ER3d. ; signal ER3d obtenu (régulé) sera réinjecté au tube en remplacement du signal ER2d-EY2d et l'on remplacera le signal de luminance EY du canon rouge par un signal constant. (voir diagramme de l'en semble fig.7). 3.- Un dispositif destiné à décoder l'image en relief de l'écran sans altérer les couleurs. 3.I - La restitution des couleurs par des lunettes fil trantes, rouge et cian, n'est pas fidèle pour les causes suivantes a) La diminution de luminosité due au filtrage et la séparation des couleurs pour chaque oeil provoque une dilatation des pupilles. Cette dilation est fonc tion de la longueur d'onde de la lumière filtrée et est variable d'un spectateur à l'autre. b) L'émission importante de U.V. par l'écran du récep teur réduit la dilatation de la pupille côté cian par rapport à celle du coAté rouge. c) Les rayons lumineux, plus ou moins modulés et non identiques pour les deux yeux, passent autour des lunettes, réduisant irrégulièrement la dilatation des pupilles, ce qui perturbe comme en (a) la resti tution exacte des couleurs par le cortex visuel, et diminue la luminosité de l'image reconstituée. d) L'oeil plus ou moins directeur et différent d'un spectateur à l'autre, provoque une dominante de la couleur du filtre qui lui est attribué. é) Un oeil peut présenter une différence ôu un trouble visuel passager. 3.2.- Le dispositif utilisé permet d'obtenir des images correctemeirt colorées pour tous les spectateurs ne présentant pas de troubles visuels trop importants. Il s'agit d'une paire de lunettes comportant une jupe occultant les lumières parasites pour palier le défaut (c). Cette åupe a éventuellement une forme qui ne gêne pas le port des lunettes médicales(I). Fig.8 Elle possède 2 filtres fixes - un rouge c8té gauche (2) ne Xaissrlzt passer que les rayons Â > 600nm - un cian côté droit (3) ne laissant passer que les rayons à faible densité de 470 11 ordre de 440 à 580 à forte densité, pu au-dela de 700nm et stoppant le plus possible les U.V. Des filtres de correction, dégradés continuement ou discrètement. peuvent se déplacer devant ou dertrière les filtres fixes, soit par translation (fig8) soit par rotation (fig.9) permettant le réglage de la luminosité et du filtrage des filtres fixes au gré des spectateurs. Divers dispositifs, non décrits, peuvent être utilisés pour le déplacement et le repérage de position de ces filtres. Afin de conserver la luminosité maximale le filtre de correction pour le rouge (4) est gris, bleu ou vert, ou un mélange de ces couleurs. Pour le cian, on utilise 2 filtres dégradés, l'un magenta (5), l'autre jaune (6). Ces trois filtres sont gradués en valeurs soustractives à partir de O. Par mesure d'économie et de facilité de réalisation la qualité des filtres peut--8tre moins pure que celle suggérée ci-dessus, mais au détriment de la luminosité de l'image, et en outre, un déséquilibre de la luminosité grovoquera une certaine fatigue occulaire. La jupe peut également être supprimée si le spectateur est situé dans une zone exempte de rayons lumineux parasites. 4.- Les dessins annexes décrivent les points essentiels de 1' invention. Fig.I -. Schéma de montage de prise de vue. a) caméra trichrome b) caméra pour 20 vue rouge c) 2 miroirs glissant suivant flêche pour le réglage de la base stéréo d) miroir fixe e) miroir pivotant pour le réglage de la conver gence. Fig.2 - variante de montage de prise de vue a) caméra trichrome b) caméra pour 20 vue rouge glissant suivant floche pour le réglage de la base stéréo. c) glace semi argentée, pivotante pour le réglage de la convergence. d) filtre rouge si la caméra b est du type N.etB. Fig.3 - Diagramme simplifié de l'émission En variante, le matriçage différenSiel 3d peut être supprimé. La variante où la modulation A.M. ne porte que sur la voie bleue n'a pas été représentée. Fig.4 - Graphique de modulation A.X. de la voie diffé rentiel Bleue DB2d par une surmodulation ER3d de 50 . a) courbe anticloche du DS2d du standard S.E.C.A.M b) limite de surmodulation pour le plan principal c) limite de surmodulation pour les transitoires entre plan principal et secondaires. Big.5 - Graphique de préaccentuation de la voie ER3d. d) courbe de surmodulation non accentuée f; (f' [chrominance R3d] = cte > 0 ) e, f, g, h - exemples de courbes préaccentuées Fig.6 - Diagramme de réception 2dj3d (variante) k) Variante de prise de sous porteuse. Fig.7 - Diagramme de décodeur électronique. Variante relative à la surmodulation sur une voie. Fig.8 - Dcodeur optique à filtres correcteurs rectilignes Pour une meilleure compréhension, les dispositifs d'enroulement, de repérage et de déplacements des filtres correcteurs n'ont pas été représentés. - I - Jupe - 2 - Filtre fixe Rouge - 3 - Filtre fixe Cian - 4 - Filtre correctif - 5 - Filtre correctif magenta - 6 - Filtre correctif jaune Fig.9 - Décodeur optique à filtres correcteurs pivotants Remarques identiques à la fig.8 REVENDICATIONS. I.- Dispositif de télévision permettant la transmission Si- multanée d'émissions en 2 dimensions (2d) et en relief (3d) caractérisé par un dispositif de prise de vue stéréoscopique composé de 2 caméras et d'un système de miroir, d'un dispositif électronique assurant la surmodulation de la souks porteuse du signal composite SECAM par le signal provenant de la 20 caméra, un dispositif adaptable au récepteur couleur comprenant une prise de sous porteuse avant écrêtage, une détection, un amplificateur régulateur, un commutateur remplaçant le signal 2d alimentant le tube trichrome par un signal 3d lors de la vision en relief, un dispositif filtrant permettant le décodage optique de l'image 3d composé d'un système filtrant réglable et d'un écran obturant les rayons lumineux parasites, ce dernier dispositif pouvant etre utilisé à d'autres applications que la télévision en relief. 2.- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce qu'il comprend, entre autres, une caméra(a) fournissant les signaux trichromes en 2 dimensions, une 20 caméra (b) fournissant un signal correspondant au rouge de la 20 vue stéréoscopique, synchronisée avec la IO caméra, un système de miroir (c) assurant la liaison optique, le pivotement du miroir assurant le réglage de la convergence et le glissement de la 20 caméra assurant le réglage de la base stéréoscopique, ces deux mouvements pouvant être synchronisés avec la mise au point des objectifs. 3.- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le dispositif de modulation de la sous porteuse composite suivant le standard SECAM additionné à la modulation A.M. en forme anti-cloche de la sous porteuse (a) une modulation A.X. (b et c) issue du signal ER3d de la 20 caméra; ce dernier signal pouvant être préaccentué et la modulation anticloche (a) être réduite d'amplitude. En variante le signal ER3d pourra etre un signal différenciel ER3d-EY2d+cte 4.- Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le signal ER3d ne module la sous porteuse que l'espace de temps où celle-ci est modulée en F.M. par le signal zB2d ou XB2d - EY2d issu de la IO caméra trichrome.Dans ce cas, le dispositif de décodage électronique adjoint au récepteur contiendra une ligne de retard de 64 ys avec son amplificateur- égalisateur de voie retardée/voie directe et un permutateur de voie synchronisée par un signal du récepteur. 5.- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce qu'il comprend une prise de la sous porteuse par un connecteur adaptable au récepteur couleur entre le circuit cloche et l'écréteur, suivi d'une détection A.M. du signal ER3d ou ER3d - EY2d + cte; cette détection sera réalisée par un pont de diodes doublant la définition; en variante, la sous porteuse pourra être prise avant le circuit cloche du récepteur et le dispositif contiendra son propre circuit cloche. 6.- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le dispositif amplificateur-régulateur assurant éventuellement la désaccentuation du signal E3d est à gain variable commandé par une boucle comparant son signal de sortie ER3d ou ER3d - EY2d + cte avec le signal ER2d- EY2d donné par l'amplificateur final de la platine chrominance du récepteur, avec réglage éventuel du rapport et de l'amortissement entre les 2 signaux0 T. - Dispositif selon la revendication6caractérisé en ce que le dispositif amplificateur - régulateur a un amortissement de sa boucle réalisé par comparaison entre les signaux ER2d et ER3d intégrés sur un temps de 0 8.- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le dispositif de décodage optique de l'image 3a de l'écran du tube trichrome est une paire de lunettes filtrantes, comprenant un écran en forme de jupe (I) occultant les rayons lumineux parasites susceptibles de modifier la dilatation des pupilles du spectateur et de forme telle qu'elle ne nuiera pas au port de lunettes médicales. 9.- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le dispositif est une paire de lunettes filtrantes possédant 2 filtres fixes : côté gauche rouge (2) et côté droit cian (3), et de trois filtres de correction dégradés continuement ou discrètement, pouvant se déplacer devant ou derrière les filtres fixes, soit par translation, soit par rotation : un de couleur autre que rouge (4) pour la correction de luminosité du filtre fixe rouge, un de couleur magenta (5) et un de couleur jaune (6) pour le filtre fixe cian0 Les filtres de correction seront gradués. Ils pourront être protégés ou manipulés en faidant appel à une technologie quelconque IO.- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le dispositif de décodage optique pourra être réalisé sur une base de séparation tri chrome de couleurs diffé rentes de rouge et clan, en observant les mêmes régles de complémentarité et pourra être utilisé pour la vision stéréoscopique des projections cinématographiques ou diapositives, des tirages photographiques, des reproductions suivant des modes dtimpression divers.