Brevet FR2608787A1 — publié le 19880624

INSTALLATIOII OPTIQUE DE RECOHPOSITION VISUELLE D'UN MOUVEMENT A PARTIR D'IMAGES FIXES La présente invention concerne le domaine des installations optiques de recomposition visuelle d'un mouvement à partir d'images fixes visibles par un observa dr. Elle a plus particulièrement pour obJet une installation où l'on met à la disposition de l'observateur une succession d'images décomposant un mouvement et où l'on désire donner à l'observateur une sensation visuelle de recomposition d'un mouvement de type cinématographique. On connait déjà depuis les débuts de la mise au point du principe cinématographique, des dispositifs de présentation d'images à un observateur de manière à reconstituer le plus fidèlement possible une vision optique continue d'un mouvement enregistré. Un tel dispositif dénommé praxinoscope I réalisé notamment au siècle dernier, consistait à fixer sur un abat-Jour une succession de photographies et en provocant un mouvement de rotation à cet abat-Jour, l'observateur voit défiler devant lui ces images qui lui donne la sensation de recomposition visuelle du mouvement. Bien entendu de tels dispositifs, essentiellement artisanaux donnent une qualité de vision très modeste et bénéficient d'une présentation qui ne peut etre utiliser de nos Jours pour un large public ou dans des techniques de communication telles que la publicité. Les innovations cinématographiques avaient déjà considérablement amelioré la qualité d'une visualisation d'images en utilisant le principe de présenter une succession d'images fixes entrecoupées par une obturation pendant laquelle l'image vue est retirée et l'image suivante est positionnée. On obtient alors par cette succession d'images fixes entrecoupées par une obturation une qualité de vision proche du seuil de décomposition visuelle humain La présente invention vise donc à pallier les inconvénients d'un défilement d'images non fixes et propose d'utiliser un dispositif obturateur entre chaque image. L'invention propose de réaliser une installation dans laquelle est positionnée une succession d'images, la vitesse de défilement de ces images contrairemcnt au principe cinématographique ne sera pas imposée aux images mais à l'observa- teur qui se déplace le long de l'installation en visualisant chaque image entrecoupée par un obturateur. La présente invention a donc pour objet une installation optique de recomposition visuelle d'un mouvement à partir d'images fixes visibles par un observateur, caractérisée en ce qu'elle comporte une succession continue d'images fixes d'un mouvement décomposé, placées pratiquement parallèlement à un traJet de l'observateur se déplacant le long de l'installa -tion et en ce qu'elle comporte en outre associé à chaque image un profi3é obturateur placé entre lesdites images et l'observateur de manière à présenter à la vision de l'observateur à un point quelconque du traJet au plus une seule image. Selon une caractéristique secondaire de l'invention, la vitesse de défilement des images étant fixée par un coefficient correspondant à une vision perceptible de l'observateur, on réalise les images fixes ainsi que les obturateurs d'une dimension telle que le long de l'installation on vérifie l'algorithme K /E t x 1 = où K est le coefficient de défilement d'images choisi, d t est le temps unitaire exprimé en seconde, 1 est la largos d'une image expriméeen mètres, V est la vitesse de déplacement de l'observateur exprimé en mètres par seconde selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention, le profilé obturateur comporte une fsce arrière munie d'au moins un évidement dans lequel vient se positionner au moins une image, ladite face arrière étant prolongée sur une première arête par une première face latérale, elle même prolongée par une face avant masquant à la vision de l'observateur les images déjà visualisées lors de la progression le long du traJet. Selon une caractéristique secondaire de ce premier mode de réalisationyltobturateur comporte en outre une deuxième face latérale prolongeant la face arrière sur sa deuxième arête et coopérant par des moyens de fixation avec la première face latérale du profilé obturateur précédent. Selon unautre caractéristique secondaire, les profilés obturateurs étant reliés les uns aux autres par les secondes faces latérales et les directions des premières faces latérales étant parallèles entre elles, la largcur des faces avant calculée de manière à ce que le long du traJet i) existe des points d'occultation de vision où 1 ' observateur ne voit plus l'image situé dans le profilé qui lui fait face et ne voit pas encore l'image située dans le profilé suivant. Dans un second type de réal ation particulière de l'invention, les images étant placées successivement accolées les unes aux autres dans une direction rectiligne, le profilé obturateur comporte une pluralité de faces comportant toutes une ar Selon une caractéristique secondaire de ce second mode de réalisation, la longueur de faces est calculée pour réaliser sur le trJet un point d'occultation où l'observateur ne voit plus d'images, ledit point d'occultation étant équidistant de deux points de vision optimale successifs. On decrira maintenant plus en détails une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 illustre l'installation optique vue de face selon un premier mode de réalisation. - la figure 2 représente l'installation optique vue de dessus - la figure 3 représente en perspective un profilé obturateur associé à une image. - la figure 4 illustre l'installation vue de dessus selon un second mode de réalisation. La figure 1 présente l'installation optique selon l'invention. Cette installation comporte un socle 1 servant à supporter des images 2 et à les présenter à une hauteur de vision humaine. Les images 2 sont constituées de photographies successives représentant un objet 3 selon les différentes étapes d'un mouvement. Associé à chaque image , on trouve un profilé obturateur 4 dont la réalisation et la géométrie seront explicités ultérieurement et qui remplit en autre la fonction d'occulter à l'observateur la vision des images pré- cedemment vues et celles des images suivantes non encore visionnées. La figure 2 illustre la disposition géometrique des profilés par rapport à la succession d'images 2 et par rapport à un trJet Vi de déplacement d'un observateur le long de l'installation. Les images 2 sont orientées dans une direction sensiblement parallèle à la direction du traJet Vi. Dans un type de réalisation préféré chaque image 2 aura une orientation d'un angle faible par rapport à cette direction; cet angle pouvant être fixé entre 10 et 15 degrés de manière à donner à l'observateur une facilité de vision de ces images. Associé à chaque image, on trouve un profilé obturateur 4 situé entre les images 2 et le traJet Vi de l'observateur de manière à empêcher une vision de plusieurs images successives. Ces profilés opturateurs, selon une première réalisation comportent plusieurs faces. Une face arrière 5 coopère avec les images pour assurer leur positionnement dans l'installation. Cette face arrière 5 est prolongée sur une des ces aretes par une première face latérale 7, les faces arrières 5 et les prmières faces latérales étant orientées d'un angle de 100 degrés. Ces faces latérales 7 de'finissent des directions D7 toutes parallèles entre elles dans l'installation.Ces directions D7 coupent la direction du traJet Vi de l'observateur selon des points P7 de vision optimale de l'image. Les premières faces latérales 7 des profilés obturateurs sont prolongés par une face avant 6 sensiblement orthogonale à la direction D7. La largeur de ces faces est calculée de manière à réaliser sur le traJet Vides points d'occultation 07 où l'observateur ne voit plus l'image située dans le profilé qui lui fait face et ne voit pas encore l'image située dans le profilé obturateur suivant. Cc point d'occultation 07 correspond au milieu de deux points de vision optimale P7 concécutifs. Lorsque l'observateur se déplace le long du trajet Vi, à l'entrée de l'installation il voit sur sa gauche la succession des faces avant 6 qui lui masquent les images 2. En avancant il découvre une première image située sur la face arrière 5 du profilé 4. Lorsqu'il parvient alors au premier point de vision optimale P7, en continuant sa progression, la face avant d'un profilé obturateur va faire disparoitre progressivement de sa vision l'image visu tsée. Arrivé au point 07 du traJet la face avant 6 masquera à l'observateur l'image 2 precedemment visualisée et ne permettra pas la vision de l'image suivante. Ce point d'occultation permcttra comme dans le procédé cinématographique une occultation complète des images.Ensuite en avancant, l'observateur commencera à apercevoir l'image suivante Jusqu'au point P7 où le vision de l'image est optimale et en progressant le principe sera à nouveau mis en action. La figure 3 illustre la conception globale d'un profilé 4. Ce profilé 4 composte une face arrière 5. Cette face arrière 5 est munie d'évidement où l'on vient placer une image. Dans l'exemple illustré, on a représenté 4 évidements où l'on place 4 photographies pour réaliser quatre séquences. Ces photographies sont bloquées sur l'arrière de la face 5 par des moyens de blocage tels que des taquets ou crochets ( non représentés ) . Pour permettre une meilleure visualisation desséquences , on place dans le socle 1 des moyens d'éclairement 12 ( voir figure 2) permettant de donner une luminosité aux photographies dans les profilés obturateurs . Les faces arrieres 5 sont prolongées par une première face latérale 7 sur leur première arête verticale et sur leur seconde arête par une seconde face latérale 8. Ces secondes faces latérales 8 sont de dimension réduites par-rapport aux premières faces latérales 7.En placant les profilés obturateurs 4 accolés les uns aux autres et orientés de telle manière que les directions D7 des faces latérales 7 soient toutes parallèles, les deuxièmes faces latérales 8 ont une longueur suffisante pour venir s'accoler contre l'extremité de la première face latérale 7 du profilé précédent. Les extremitéslibres des secondes faces latérales 8 sont munies d'orifices 10 , dans lesquels vient se positionner un moyen de fixation 9 permettant de relicr les faces latérales entre elles.Ainsi lorsque les profilés sont fixés les uns aux autres par les dcaxièmes faces latérales 8 au moyen de fixations 9 , on assure à l'ensemble une robustesse et un positionnement quasi parfait des directions D7 parallèles entre elles > des points d'occultation 07 et des pants de vision optimale P7 regulièrement répartis sur le trajet Vi. La geométrie du profilé obturateur étant maintenant clairement defini, il est nécessskre de se préoccuper de la vitesse de déplacement de l'observateur et de la grandeur qu'il faut donner aux images pour permettre une vision suffisante. Le seuil de décomposition visuel d'un mouvement d'images étant d'environ 12 images par seconde , on estime que pour permettre une approche de ce défilement qui soit suffisante pour une vision sans impression de flou, il ne faut pas descendre en dessous des' > images par seconde. La vitesse moyenne de marche de l'homme est de 5 Km/h, c'est à dire 1,2 m/s.On en déduit alors la largeur que doit avoir l'image pour permettre une vision desa imagesiseconde à un homme se déplacant à 1, m/s Cette largueur est obtenue par l'équation 1 = 1,2 1 6 = 0,2 m I1 faut donc réaliser des images de largueur de 20 cm . A partir de cette donnée, on peut trouver aisement par construction géométrique la longueur qu'il convient de donner aux différentes faces du profilé, en fixant arbitrairement à 70 cm la distance entre l'observateur et la photo, distance correcte pour une vision en detail d'un objet de 20 cm. De ce qui précède, on peut déduire un algorithme englobant tous les paramètres de l'installation de manière à pouvoir adapter aisément le principe de base dans des installations connexes. Ce sera le cas notamment d'un véhicule se déplacant en ligne droite ou en ligne courbe parallèlement à la succession de profilés obturateurs. On utilisera alors pour calculer le dimentionnement l'algorithmt K 1 A t x 1 = V où K est le coefficient de défilement d'images au minimum égal àst-, Et est le temps unitaire exprimé en seconde, 1 la largueur d'une image exprimé en mètres , V la vitesse de déplacement de l'observateur exprimé en mètres par seconde La figure 4 enfin illustre un second mode de réalisation de l'invention notamment au niveau des obturateurs. Dans ce type de réalisation les images 2 sont fixées sur un support du socle 1, et sont accolées les unes aux autres de manière à réaliser un plan rectiligne continu de présentation d'images. L'observateur se déplace toujours selon un trajet rectiligne V1.A chaque image 2 est associecur profilé obturateur 4 muni dune pluralité de faces 20,21,22. Totes les faces du profilé comportent une arête en contact avec l'image 2. Elles sont orientées selon des directions qui convergent toutes vers un point de vision optimale 23. Les faces comportent deux faces extrèmes 21,22 limitant le profilé. Ce point de vision optimale 23 vers lequel toutes les directions des faces convergent, correspond géométriquement à la projection orthogonale sur le trajet Vi du point médium 24 de l'image 2. Les orientations des faces étant ainsi définies, leur longueur sera calculée sur le même principe que le premier mode de réalisation: à savoir qu'il existe sur le trajet un point d'occultation 25 où l'observateur ne voit plus limage préde- ment visualisée et ne voit pas encore l'image suivante.Géométriquement ce point d'occultation 25 est un point sur la tra3et V équidistant de deux points de visualisation optimale successifs 23,231. Le principe sera le même que prédemment évoqué: en avancant l'observateur commencera à voir au travers des faces 20 du profilé une image jusqu'à une vision optimale de cette image lorqu'il sera au point 23. Ensuite la vision de limage s'atténuera jusqu une totale occultation au point 25. Puis ensuite la vision d'une seconde image sera progressive de la même manière. On obtient par la présente invention , une installation optique de recomposition visuelle d'un mouvement à partir d'images fixes, qui tout en se fondant sur des concepts de vision géométri- que, assure un attrait visuel pour l'observateur à but essentiellement ludique qui n'existait jusqu'à present dans aucune installation. Ainsi en réalisant une installation optique comportant 30 photographies successives, l'observateur se déplacant à une vitesse moyenne, parcourera les six mètres correspondant pour une visualisation d'une séquence de cinq secondes. Naturellement l'invention n'est en rien limitée par des particularités qui ont été spécifiées dans tout ce qui précède ou par des détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent etre apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière erulobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. REVENDICAT l0tS 1. Installation optique de recomposition visuelle d'un mouvement à partir d'images fixes visibles par un observateur caracteriRée en ce qu'elle comporte une succession continue d'images fixes (2) d'un mouvement décomposé, placées pratiquement parallèlement à un trajet (\'i) de l'observateur se déplacant le long 'el'installation et en ce qu'elle comporte en outre associe à chaque image (2) un profilé obturateur (4) placé entre lesdites images (2) et l'observateur de manière à présenter à la vision de l'observateur à un point quelconque du trajet (Vi) au plus une seule image. 2. Installation optique selon la revendication 1 carac térisé en ce que la vitesse de défilement des images étant fixée par un coefficient K correspondant à une vision perceptible de l'observateur, on réalise les images fixes (2) ainsi que les obturateurs (4) d'une dimension telle que le long de l'installation on vérifie l'algorithme K /h t x l = V où K est le coefficient de défilement d'images choisi At est le temps unitaire exprimé en seconde 1 est la largueur d'une image exprimé en mètres V est la vitesse de déplacement de l'observateur exprimé en m/s 3.Installation optique selon les revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que le profilé obturateur (4) comporte une face arrière (5) munie d'au moins un évidement dans lequel vient se positionner au moins une image (2), ladite face arrière (5) étant prolongée sur une première arête par une première face latérale (7), elle même prolongée par une face avant (6) masquant à la vision de l'observateur les images déjà visualisées lors de la progression le long du trajet(Vi). 4. Installation optique selonla revendication 3,caractérisée en ce que l'obturateur comporte en outre une deuxième face latérale (8) prolongeant la face arrière (5) sur sa deuxième arête et coopérant par des moyens de fixation (9) avec la première face latérale (7) du profilé obturateur précédent. 5. Installation optique selon la revendication 4 caractérisée en ce que les profilés obturateurs (4) étant reliés les uns aux autres par les secondes faces latérales (8) et les directions des premières faces latérales étant parallèles entre elles, la largeur des faces avant (6) est calculée de manière à ce que le long du traJet (Li) il existe des points d'occultation (07) de vision où l'observateur ne voit jlus l'image (2) située dans le profilé qui lui fait face et ne voit pas encore l'image S2) située dans le profilé suivant. 6. Installation optique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les points d'occultation (07) sont des points médium des directions de deux faces latérales (7) successives. 7. Installation optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que les profilés obturateurs (4) sont placés sur un socle (1) de manière à ce que les images (2)soient a une hauteur de vision pour ltohservateur, le socle (1) comporte également des moyens d'éclairement (12) situés à l'arrière du profilé (4) par rapport au traJet (i). 8. Installation optique selon l'une quelconque des revendications I à 7,caractérisée en ce queleas images (2) situées tout le long de l'installation à une meme distance du traDet (Vi) sont orientées selon un angle a faible par rapport à la direction dudit traJet (vu). 9. Installation optique selon les revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que les images (2) étant placées successivement accolées les unes aux autres dans une direction rectiligne, le profilé obturateur (4) comporte une pluralité de faces (20) comportant toutes une arête en contact avec l'image, deux faces (21,22) étant situées aux extrémités d'une image (2), les directions desdites faces (20,21,22) étant orientées de manière à ce qu'elles convergent toutes vers un point de vision optimale (23), projection orthogonale sur le trajet (Vi) du point médium (24) de l'image (2). 10. Installation optique selon la revendication 9, carac térisée en ce que la longueur des faces (20,21,22) est calculée pour réaliser sur le traJet (Vi) un point d'occultation (25) où l'observateur ne voit plus d'images (2), ledit point d'oc cvjtetson (25) étant équidistant de deux points de vision optimale successifs (23,23').