Brevet FR2641875A1 — publié le 19900720

On sait que la vision stéreoscopique dépend non seulement de la lecture par le cerveau de deux images légèrement différentes (couple stéreoscopique), ce qui donne le relief des choses, mais également de la convergence que doivent prendre les yeux pour les observer, ce qui en donne ltéloignement. De ce double phénomène résulte un problème quant au dimensionnement des sujets observés en salle de spectacle Si on veut y faire de la stéréoscopie, En effet, dès lors, les images sont situées à une distance constante du spectateur: celle qui le sépare de l'écran, par exemple 20 mètres A cette distance, pour qu'un personnage soit vu correctement, il doit ê- tre projeté très grand, par exemple 3,60 mètres. Or la convergence fait savoir que ce personnage est à 20 mètres. En projection classique cela est sans inconvénient mais en stéréoscopie le cerveau a les éléments pour déterminer la dimension effective du personnage: 3,60 mètres! Il est en fait facile de palier ce problème que pose la projection en relief. Considérons la figure 1 vue en coupe verticale, représentant une salle de spectacle. Un seul oeil regardant un personnage de 3,60 mètres situé à 20 mètres le voit sous le même angle que s'il mesure 1,80 mètre mais se trouve situé à 10 mètres.Un seul oeil est de ce fait incapable de déterminer la dimension du personnage car il n'en apprécie pas la distance. Dans les procédés stéréoscopiques utilisant deux images qu'elles soient projetées sur deux écrans différents puis juxtaposées pour le spectateur par déviation optique (Figure 2) ou projetées sur un meme écran et sélectionnées pour chaque oeil par un procédé quelconque (Figure 3 ), le fait d'imposer au regard une convergence en décalant latéralement l'une par rapport à l'autre ces deux images, peut en fausser la distance et la dimension. Ces figures 2 et 3 representent ce qui se passe pour le cerveau qui imagine en I dans l'espace, et non en D ou G sur un écran, l'objet ou le personnage observé. Ce personnage peut avoir en I la taille normale de 1,80 mètre alors qu'il mesure 3,6G mètres en D et G (D étant l'image destinée à l'oeil droit (d) et G celle de l'oeil gauche (g)). Notons que le fait de croiser les images par rapport à la position des seus ( ce qui augmente la convergence comme dans l'exemple de la figure 2) les rapproche et les diminue; que le fait de les écarter (avec écart maximum celui des yeux) mais respectiement du même coté que ceux-ci cette fois, les éloigne et les agrandit. Dans la pratique, pour vil'à la projection d'un cupule stéréoscopique d'images, celles-ci soient décalées, il convient qu'elles l'aient été effectivement à la prise de vues. La figure 4 représente une vue en plan avec, de gauche à droite - un objet filmé et un point P central de cet objet - les objectifs symbolisés par deux lentilles de centre Oi et 02 de deux appareils de prises de vues opérant en ctéréoscopie - et enfin, à droite, sur des pellicules photographiques supposées vues par la tranche, les images i1 et i2 du pcint P. Le fait de faire pivoter inversement, autour d'axes symboliques verticaux passant par 1 et 02, les deux appareils, rapprochera ou éloignera les pellicules l'une de l'autre. Comme les rayons P01 et P02 traersant les objectifs recteront rectilignes, les images i1 et i2 resteront aux mêmes endroits de l'espace mais ne s'imprimeront plus aux mêmes endroits des pellicules. De ce fait, à la projection, les images de i1 et i2 seront, cette-fois, décalées latéralement sur les écrans.On voit que le fait de jouer sur la rotation des caméras autour d'axes verticaux passant par leurs objectifs, aura pc-ur effet d'imposer au spectateur une convergence ( d'ailleurs naturelle, donc nullement gênante), créant l'illusion d'une image plus ou moins proche et plus petite ou plus ou moins éloigne et plus grande, qu'elle n'est en réalité. Les caméras de prises de vues professionnelles étant, dans la pratique, trop larges pour que leurs objectifs puissent être, comme les yeux, à 7 centimètres d'axe en axe l'un de l'autre, il est à prévoir que des jeux de miroirs ou de prismes seront necessaires pour la transmission des sujets filmés. Il suffira, dès lors, de faire pivoter ces miroirs ou ces prismes, sans déplacement des caméras, pcur que les pel licules s'impressionnent aux endroits souhaités.La profondeur de champ à la prise de vues et la distance à laquelle faire apparaître ces vues aux spectateurs pourraient, soit dépendre de la volonté de l'opérateur (en fonction de l'effet souhaité) soit être liées mécaniquement; par exemple - came faisant pivoter des miroirs quand tourne la bague faisant le réglage de la profondeur de champ et dont le profil serait étudié en conséquence - ou vis portant un filetage à droite et un à gauche et faisant pivoter en sens oppcsés ces miroirs quand tourne la bague de profondeur de champ. (Les caméras pouvant, dans l'un et l'autre de ces tre placées orthogonalement à la direction de la prise de vues) Dans ces conditions, les images filmées ne peuvent plus, sur les bords gauche et droit des pellicules, être totalement identiques. Dans l'exemple de la figure4 , le point i1 s'est rapproché du bord gauche, donc des détails de ce caté sont sortis de la pellicule pendant que d'autres y entraient sur le bord droit. Le phénomène étant évidemment inverse sur l'autre pellicule, il en résulte, à la projection, des images imprécises pour le spectateur dans ces régions. Il convient dès lors, soit de projeter ces zendes imprécises sur l'encadrement noir et, de ce fait, elles ne sont plus perçues (mais cela fait perdre un peu de la largeur des pellicules), soit de les projeter sur des surfaces ombrées. Le fait de ne pas faire un écran blanc, bordé sans transition d'une surface noire, mais de passer de l'un à l'autre par une zone ombrée, progressivement de plus en plus sombre et sur laquelle se projettent les détails spécifiques à chaque pellicule, fait disparaître l'imprécision pour le spectateur qui dans une vision naturelle ne perçoit que d'ur.e façon floue les zones s'écartant de la région qu'il observe, c'est à dire la region centrale. (Figure 9) RENENDIGATIONS 1) Procédé rétablissant le juste dimensionnement en pro section stéréoscopique caractérisé par l'emploi de la ccnver- gence visuelle; les images du couple stérecscopique n'étant plus superposées au même endroit mais décalées latéralement pour obtenir cette convergence (que ce soit dans le cas de projections stéréoscopiques utilisant un seul écran ou deux écrans séparés avec juxtaposition pour le spectateur par un jeu de déviation optique). Le cerveau percevant l'image au point de concours des rayons visuels destinés à chaque oeil et ce dhcalage, permettant de jouer sur la proximité de l'image, joue aussi sur sa taille en fonction d'ure homothétie géométrique.Pour diminuer l'image, le procédé est donc caractérisé par un décalage latéral des images droite et gauche du couple stéréoscopique avec croisement par rapport à la position des yeux droit et gauche. Pour agrandir l'image, il est caractérisé par un décalage latéral de ces mêmes images, meis respectivement du même côté que les yeux, avec pour écart maximum, celui des yeux. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'obtention de ces décalages, lors des prises de vues, par des rotations des deux caméras opérant en stéréoscopie autour d'axes verticaux symboliques passant par leur objectif, ou par la rotation de systèmes de déviation optique, tels que miroirs ou prismes à réflexion totale, placés en intermédiaires entre ces caméras et ce qui est filmé. 3) Procédé selon l'une et l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les projections se font sur des écrans ombrés progressivement de plus en plus sombres, sur les bords gauche et droit.