Brevet FR2642599A1 — publié le 19900803

Procédé et installation de traitement d'images cinénatographiques La présente invention se rapporte tout d'abord à un procédé de traitement des images d'un film cinématographique. On sait que les images vidéo, par exemple sur support magnétique, se prêtent à toutes sortes de manipulations (truquages, incrustations, transformations diverses) qu'il est très difficile, sinon impossible de réaliser dans le cas d'images cinématographiques sur support argentique. En revanche, ce dernier type d'images présentent une qualité de définition que les images vidéo sont jusqu'ici loin d'atteindre. L'invention a pour but de faire bénéficier les images sur film cinématographique des facilités de traitement et de modification qu'offrent les techniques vidéo. Ce but est atteint grâce à un nouveau procédé qui consiste essentiellement à a) numériser successivement chaque image du film, c'est-à-dire traduire les informations contenues dans cette image sous forme d'un train d'impulsions codées qui est mis en mémoire, b) appliquer un traitement approprié à ces informations par voie numérique, et c) recomposer une image optique correspondant au train d'impulsions codées résultant dudit traitement et reporter cette image sur un film cinématographique vierge, ces opérations étant conduites avec chevauchement dans le temps, de sorte que l'image de rang n du film d'origine est traitée pendant que s'effectue la numérisation de l'image de rang n + 1 de ce film puis, après traitement, reportée sur le film vierge final pendant qu'ont lieu le traitement de ladite image de rang n + 1 et la numérisation de l'image de rang n + 2. Le procédé selon l'invention permet ainsi de traiter des images cinématographiques à l'aide de techniques vidéo numériques qui autorisent l'utilisation de puissants moyens informatiques de traitement, et ce en aboutissant à un produit final également sous forme de film cinématographique. De plus, l'ensemble des opérations, effectuées image par image, qui conduisent du film d'origine au film final occupe une durée acceptable du fait du recouvrement prévu entre les opérations portant sur plusieurs images consécutives du film d'origine, sans pour autant nécessiter des capacités considérables de mémorisation d'images. Le traitement que l'on désire appliquer aux images de film d'origine peut n impliquer que celui-ci; c'est par exemple le cas lorsqu'on désire améliorer artificiellement la finesse de certains détails, supprimer ou modifier certains éléments des images, etc. Lorsque le traitement vise à réaliser une combinaison de chacune des images du film d'origine avec l'image de même rang d'au moins un autre film, l'opération de numérisation consiste à numériser en parallèle les groupes d'images successifs de même rang desdits films, les trains d'impulsions codées correspondants étant ensuite soumis audit traitement. C'est par exemple le cas lcrsque celui-ci est conçu pour réaliser l'incrustation dans les images du film c'origine d'éléments extraits des images d'au moins un autre film. L'invention a également pour objet une installation de traitement des images d'un film cinématographique; cette installetisn comprend une tête de numérisaticn des images du film, éventuellement une tête de numérisation semblable pour chaque autre film dont les images doivent être combinées avec celles dudit film, une unité centrale de calcul effectuant, d'après un logiciel approprié, le traitement désiré sur les images à l'état numérisé, un imageur recomposant, à partir de chaque image numérique résultant du traitement, une image optique qui est reportée sur un film cinématographique vierge, et une unité de commande assurant la gestion du fonctionnement des différents dispositifs de l'installation en ce qui concerne leurs réglages et le séquencement coordonné des opérations qu'ils accomplissent. Chaque tête de numérisation peut comprendre un projecteur, une caméra à sortie numérique couplée à ce projecteur, une mémoire de stockage des images numérisées et une unité de calcul assurant la gestion informatique de l'ensemble. A l'unité centrale de calcul est avantageusement associé un écran de contrôle présentant les images obtenues après traitement complet, et, de préférence, au moins un écran de contrôle présentant les images correspondant à des stades de traitement intermédiaires. Ces écrans de contrôle permettent de surveiller la bonne marche du processus de traitement, aussi bien lorsqu'il se déroule automatiquement que lorsqu'il est piloté manuellement, ce qui est possible lorsqu'à l'unité centrale de calcul est associé un pupitre de commande permettant d'apporter des modifications aux images obtenues après traitement complet ainsi que de mettre au point le traitement automatique dans une phase préliminaire. L'invention définie ci-dessus permet de traiter les images d'un film cinématographique, éventuellement par combinaison avec celles d'un ou de plusieurs autres-films de même nature, suivant un processus à automatisme séquentiel avec, pour réduire la durée globale de traitement, recouvrement des opérations partielles relatives à des images voisines du film d'origine, ce processus conduisant à l'obtention d'un nouveau film cinématographique porteur des images traitées, sans perte de qualité, mais avec le bénéfice de la souplesse et des possibilités multiples de traitement offertes par les moyens informatiques de traitement d'images vidéo. Autrement dit, l'invention permet de remplacer la tireuse cinématographique purement optique habituellement utilisée par un système autorisant toutes modifications des images par traitement numérique. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'un exemple de réalisation non limitatif. La figure 1 montre schématiquement comment sont organisés les éléments constitutifs d'une installation de traitement d'images cinématographiques selon l'invention. La figure 2 illustre un processus d'incrustation image dans image. L'installation représentée est destinée à réaliser des incrustations d'images sur support cinématographique. Elle comprend essentiellement - plusieurs têtes de numérisation No, NI, ..., Ni semblables, qui assurent la lecture et la numérisation des images de films respectifs Fo, F1, ...; - une unité centrale de calcul CPUc, qui effectue le traitement d'incrustation sur les images numérisées; et - un imageur IMA qui assure la recomposition sur support cinématographique (argentique) des images traitées. Les têtes de numérisation No, Ni, ..., Ni se composent d'un projecteur P comportant une source lumineuse S et assurant le défilement image par image des films respectifs Fo, F1,.., d'une caméra C à sortie numérique, équipée d'un capteur CCD à couplage de charge, et d'un objectif Ob interposé entre celle-ci et le projecteuur P. Lorsque le film défile, ses images sont successivement captées par la caméra C qui les restitue sous forme de trains d'impulsions numériques, lesquels sont enregistrés dans une mémoire NEM sous la commande d'une unité de calcul CPU munie d'une visu V. Les images numérisées délivrées par les unités de calcul CPU des dispositifs de numérisation No, Ni, ... sont transmises, via un bus 12, à l'unité centrale de calcul CPUc qui a pour rôle de faire subir à ces informations d'image le traitement numérique approprié. A l'unité de calcul CPUc sont associés, outre une visu Vc, une série d'écrans de contrôle El1 E2, ... reconstituant sous forme visuelle les images intermédiaires obtenues aux différents stades du traitement, un autre écran de contrôle Ef faisant apparaître l'image finale après traitement complet, et un pupitre PUPc regroupant des fonctions de modification d'image et permettant d'effectuer toutes les modifications nécessaires au bon rendu de cette image finale. La mémoire interne de l'unité de calcul CPUc doit être suffisamment grande pour permettre la gestion de l'ensemble des informations qui définissent les images entrant dans la composition de l'image finale. L'unité CPUc est dotée d'un logiciel correspondant au traitement qu'elle doit accomplir sur les images numériques qui lui sont appliquées. L'imageur IMA est un dispositif qui produit des images optiques à très haute définition (8000 x 8000 lignes) à partir des images numériques qui lui sont délivrées par une mémoire MEMima placée en sortie de l'unité centrale CPUc, sous la commande d'une unité de calcul CPUima. Ces images numériques correspondent aux images finales visualisées par l'écran de contrôle Ef. Les images optiques ainsi reconstituées sont transférées sur un film cinématographique vierge F placé dans une caméra Cfilm dont l'émulsion argentique photosensible est impressionnée. Un dispositif de commande, constitué par une unité de calcul CPUcom, est en outre prévu pour assurer la gestion du fonctionnement des unités de calcul CPU des têtes de numérisation No, NI, ... auxquelles elle est reliée par un bus 10, ainsi que le réglage des éléments de ces dispositifs (source lumineuse S, projecteur P, objectif Ob) via une liaison 11. A cette unité de commande est associé, outre une visu Vcom, un pupitre de commande PUPcom permettant l'envoi de séquences d'ordres soit manuellement, soit automatiquement.Ce dispositif de commande est également relié à l'unité centrale de calcul CPUc, ainsi qu'à l'unité de calcul CPUima et à la caméra cinématographique Cfilm associées à l'imageur IMA. D'une manière générale, le dispositif de commande CPUcom assure la liaison entre les différents éléments de l'installation et leur coordination suivant une séquence de travail déterminée pour chaque image à créer à partir des images des films Fo, Fl, ... Le traitement à effectuer à l'aide de l'installation décrite peut par exemple consister à réaliser l'incrustation, dans les images d'un film d'origine Fo, de motifs extraits d'un autre film F1. Autrement dit, dans chaque image Ion du film Fo, représentant un fond ou un arrière-plan, doit être incrusté un motif Mn de l'image Iln de même rang n du film F1 pour obtenir une image finale Ffn (figure 2). Ces deux images sont tout d'abord mises sous forme numérique par les têtes de numérisation No et N1, et appliquées sous cette forme à l'unité centrale de calcul CPUc qui va en assurer le traitement numérique d'incrustation. Un contre-cache COn du motif Mn est réalisé, dans lequel l'environnement du motif est rendu neutre de façon à l'éliminer.A partir de ce contre-cache, qui apparaît sur l'écran de contrôle El, est formé un cache Cn sur lequel l'emplacement du motif est entièrement noir. Le cache Cn est alors combiné à l'image Ion, ce qui conduit à une image intermédiaire Iin, qui apparaît sur l'écran de contrôle E2. Puis, par combinaison de l'image intermédiaire Iin et du contre-cache CCn, on obtient l'image finale Ifn où le motif Mn se trcuve incrusté dans l'arrière-plan fourni par l'image Ion. L'image finale Ifn est enfin reportée sur le film cinématograpnique F à l'aide de l'imageur IMA et de la caméra Cfilm. Les différentes opérations exécutées par l'installation sur les images successives des films Fo et F1 sont conduites de telle façon qu'il y ait chevauchement entre les opérations de numérisation des images d'origine, de traitement.de celles-ci et de report des images traitées sur le film final, conformément au tableau suivant Rangs des images Numér-sation t 2 3 4 ... n ... Traitement 1 2 3 n-1 Report 1 2 n-2 On voit que la numérisation des images de rang 2 des films Fo et Fl est entreprise dès que s'effectue le traitement des images de rang 1 déjà numérisées, dont le report après traitement a lieu pendant le traitement des images de rang 2. Plus généralement, la numérisaticn des images de rang n, le traitement des images de rang n-l et le report des images de rang n-2 sont des opérations concomitantes, dont le déroulement séquentiel coordonné est gouverné par l'unité de commande CPUcom. L'installation permet également de réaliser des incrustations multiples dans les images d'un film Fo avec des motifs extraits d'un nombre quelconque de films auxiliaires F1, F2, ...Fi chargés dans les têtes de numérisation N1, N2, ... Ni. Dans le cas le plus fréquent où il s'agit de films en couleur, le train d'impulsions codées représentant chaque image numérisée est composé de trois séries de bits correspondant respectivement aux informations dans les trois couleurs fondamentales, tandis que chaque image traitée est délivrée par l'unité centrale CPUc sous la forme de trois séries de bits similaires auxquelles s'ajoute une quatrième série contenant les informations de luminance. Ainsi, l'imager IMA reconstitue quatre images optiques partielles qui sont successivement reportées, à travers quatre filtres respectifs, en superposition sur le film vierge. Revendications l. Procédé de traitement des images d'un film cinématographique, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations qui consistent à a) numériser successivement chaque image du film, c'est-à-dire traduire les informations contenues dans cette image sous forme d'un train d'impulsions codées qui est mis en mémoire, b) appliquer un traitement approprié à ces informations par voie numérique, et c) recomposer une image optique correspondant au train ctimpuls~o,s codées-résultant dudit traitement et reporter cette image sL-r un film cinématographique vierge, ces opérations étant conduites avec chevauchement dans le ter.ps, de scrte que l'image de rang n du film origine est traitée pendant que s'effectue la numérisation de l'image de rang n + 1 de ce film puis, après traitement, reportée sur le film vierge fInal pendant qu'ont lieu le traitement de ladite image de rang n + 1 et la numérisation de l'image de rang n + 2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, le traitement des images du film d'origine visant à réaliser une ccmbinaison de chacune des images du film d'origine avec l'image de même rang d'au moins un autre film, l'opération de nunérisation consiste à numériser en parallèle les groupes d'images successifs de même rang desdits films, les trains d'Inpulioms codées correspondants étant ensuite soumis audit traitement. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit traitement est conçu pour réaliser l'incrustation dans les images du film d'origine des images d'éléments extraits des Images d'au moins un autre film. 4. Installation de traitement des images d'un film cinématographique, caractérisée par le fait qu'elle comprend une tête (No) de numérisation des images de ce film (Fo), éventuellement une tête de numérisation (Ni, ... Ni) semblable pour chaque autre film (F1, ...Fi) dont les images doivent être combinées avec celles dudit film (Fo), une unité centrale de calcul (CPUc) effectuant le traitement désiré sur les images à l'état numérisé, un imageur (IMA) recomposant, à partir de chaque image numérique résultant du traitement, une image optique qui est reportée sur un film cinématographique (F) vierge, et une unité de commande (CPUcom) assurant la gestion du fonctionnement des différents dispositifs de l'installation en ce qui concerne leurs réglages et le séquencement coordonné des opérations qu'ils accomplissent. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que chaque tête de numérisation (No, N1, ... Ni) comprend un projecteur (P), une caméra (C) à sortie numérique couplée à ce projecteur, une mémoire (MEM) de stockage des images numérisées et une unité de calcul (CPU) assurant la gestion informatique de l'ensemble. 6. Installation selon la revendication 4 ou 5, caractérisée par le fait qu'à l'unité centrale de calcul (CPUc) est associé un écran de controle (Ef) présentant les images obtenues après traitement complet. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée par le fait qu'à l'unité centrale de calcul (CPUc) est associé au moins un écran de contrôle (El, E2, ...) présentant les images correspondant à des stades de traitement intermédiaires. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée par le fait qu'à l'unité centrale de calcul (CPUc) est associé un pupitre de commande (PUPc) permettant d'apporter des modifications aux images obtenues après traitement complet.