Brevet FR2655744A1 — publié le 19910614

AVANT PROPOS Le cerveau crée la sensation de relief par le mixage des influx correspondant & la réception simultanée, par les yeux , de deux images nettes non parfaitement identiques (vision binoculaire stéréoscopique) Tout système donnant deux images décalées produit de ce fait la sensation de la 3 éme dimension , indépendamment des suggestions venant des effets de perspective ou d'ombrages qui trompent l'oeil. Il faut donc distinguer la simple suggestion du relief relevant des artifices évoqués ci-dessus de la SENSATION de relief due & la vision stéréoscopique qui seule peut provoquer des réactions physiologiques comme le vertige ou le réflexe de recul. En fait ,pour l'observateur disposant d'une acuité parfaite donc symétrique ,les divers effets s'ajoutent pour donner la sensation "d'entrer dans le paysage". Notre invention a précisément pour but de permettre , & un sujet doué d'une vision binoculaire , de voir en RELIEF un OBJET PLAN ou de restaurer la vision en 3 dimensions d'un relief vrai qui est "écrasé" par des effets d'éloignement de vitesse ou de brouillard ... Nous désignerons ,désormais ,par le vocable OBJET , les images ou objets qui seront examinés par notre invention (écran de télévision, cinéma,tableaux, photographies,objets ou paysages réels). Notre invention consiste en une fagade de lunette comportant deux verres , & priori de même couleur mais de transparences nettement différentes ( de l'ordre de 1 & 1/100 ) , le but étant de créer un couple pseudo-stéréoscopique. DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 ( PLANCHE I ) représente la rasade des lunettes selon notre invention. La figure 2 ( PLANCHE I) représente la variante dans laquelle les zones de vision sont entourées par des régions de transparences différentes. La figure 3 (PLANCHE I ) représente une rasade de structure continue (type masque) avec les dissymétries de transparence des figures antérieures. La figure 4 (planche II) représente une rasade sur laquelle, par la rotation de deux disques comportant des secteurs de transparences variées , on peut ajuster & sa convenance ,la transparence de la zone réputée claire comme celle de la zone réputée sombre. La figure 5 (PLANCHE II) met en évidence la dissymétrie des sensations visuelles provoquées , sur les ombres , par la dissymétrie de transmission de nos verres droit et gauche. La figure 6 (PLANCHE II) met en évidence le couple stéréoscopique résultant de la différence de rémanence entre les deux yeux , soumis & des éclairements trés dissymétriques. Notre invention distingue deux situations I / OBJETS STATIQUES nous mettons & profit le seuil de sensibilité de l'oeil diurne , c'est & dire l'intensité non négligeable , en dessous de laquelle la lumière n'est pas perçue par le cerveau Ainsi , sur la figure 5 a (PLANCHE II), l'oeil gauche , par exemple, reçoit l'image NETTE de l'objet qui émet l'inten- sité lumineuse I variant de A & A', au dessus du seuil Sg correspondant & la luminance moyenne de ce signal. Compte tenu de tous les dégradés de lumiére et d'ombre colorés ou non , pour le cerveau , la dimension apparente de l'objet est sa vraie taille Dg. Pour la suite, cet oeil sera appelé "oeil clair" Sur la figure 5 b ,l'oeil droit reçoit également ,de façon nette ,une image du même objet , image dont l'intensité est divisée par un facteur allant de 10 & 100.Par effet de seuil on observe la répartition B B', largement tronquée dans les ombres, donnant pour le cerveau la sensation d'une dimension réduite & Dd inférieure & Dg Pour la suite, cet oeil sera appelé "oeil sombre" La forte diminution d'intensité sur un seul oeil ne provoque pas la gêne qu'on pourrait craindre . En effet deux éléments sont & considérer - la loi de FECHNER , valable pour les éclairements diurnes qui nous concernent , montre que la sensation perçue par le cerveau est proportionelle au logarithme de l'intensité reçue par ltoeil ; - la sensibilité de l'oeil augmente quand l'éclairement diminue .Le seuil Sd est de ce fait diminué Il s'ensuit que l'on peut prévoir qu'un abaissement de 90% de l'intensité sur un oeil provoque seulement une perte de 2 & 3% de la sensation visuelle binoculaire ( tracé C B' en pointillé ,figure 5 b/ planche II ). Il en résulte la sensation de deux images d'inégales dimensions et de profils non superposables ce pseudo-couple stéréoscopique donne un modelé accru aux objets statiques. Il / OBJETS EN MOUVEMENTS RELATIFS La dissymétrie des éclairements induit une dissymétrie des rémanences dont la conséquence est un "décalage" des images rétiniennes quand l'objet est en mouvement Les expériences de HELMOLTZ sur la fréquence critique de fusion des images (principe du cinéma) , montrent que la rémanence de l'image rétinienne diminue rapidement quand l'intensité décroît En effet ,la lumiére détruit le pourpre rétinien et sa reconstruction biochimique & partir de l'érythropsine demande environ 1/15 de sec. pour les intensités usuelles et seulement quelques 1/100 de sec. pour des intensités nettement plus faibles La conséquence est que,pour une notable dissymétrie d'inten sité,l'oeil sombre peut facilement être 2 fois plus "rapide" que l'oeil clair .La figure 6 (PLANCHE II) montre que, au même instant t = 0, le cerveau resoit -venant de l'oeil clair, une image fusionnée qui intégre les images instantanées 13, 14, 15, 16 avec une mémorisation décroissante, symbolisée sur la figure 6 a, par un noircissement qui augmente ; -venant de l'oeil sombre,une autre image fusionnée intégrant seulement les images 15 et 16 ( figure 6 b ). Nous créons ainsi, au même instant, deux groupes d'images,de tailles nettement différentes. C'est encore un pseudo-couple stéréoscopique provenant d'un effet analogue & celui que donnerait une ligne & retard , en électronique Cette sensation de relief s'accroît avec la vitesse des mouvements relatifs des objets, de l'appareil de prise de vue ou du systéme d'éclairage Néanmoins , une bonne perception du relief vrai crée ou recrée , implique la meilleure définition possible de chaque image du couple. Il sera donc indispensable de faire réaliser une correction optimale de la vision pour des intensités relativement faibles . En effet , l'oeil sombre travaille avec la pupille largement ouverte et les aberrations peuvent atténuer les effets normalement observables. De plus , il y a toujours intérêt & éliminer les lumiéres parasites qui nuisent au contraste , donc très directement & BR I min. .Le dénominateur ( I min.) , le plus souvent constitué par la lumiére parasite elle même ,joue le rôle majeur. La figure 2 ( PLANCHE I ) résoud efficacement ce problème -la zone centrale 6 du verre sombre est limitée & une ellipse ou un rectangle de hauteur h de l'ordre de 10 mm. et une longueur 1 de l'ordre de 30 mm . Sa transparence peut varier de 1 & 20 % -la zone périphérique 7 a une transparence de 0 & 5% -la zone centrale 4 du verre clair peut garder les mêmes dimensions que celles de 6 mais la transparence est voisine de 100 % ; celle de la zone 5 peut être ramenée & 40 % Dans ces conditions le compromis contraste-champ de vision est trés satisfaisant dans de nombreuses situations. En cas de correction géométrique légèrement insuffisante,on a vérifié que l'installation d'un diaphragme de 3 & 5 mm de diamétre devant l'oeil sombre restaure les effets de relief sans inconvénients sensibles sur le champ . En effet l'oeil clair donne la luminosité et les détails de l'objet dans un grand champ. La réalisation de base de la figure 1 ( PLANCHE I )montre la monture 3 qui maintient les verres de transparence de 90 & 100 % pour 1 et de 1 & 20 % environ pour 2 Des verres de contacts seraient plus discrets Dans tous les cas de figure on prendra de grands verres dans la monture 3 la plus enveloppante possible ,avec les branches 0 les plus larges possibles pour mieux limiter les lumiéres parasites latérales. La figure 3 (PLANCHE I) montre la structure d'une façade de type du masque 8 pour des utilisations sportives.Les écrans absorbants dissymétriques 9 et 10 peuvent utiliser des sup ports photosensibles , antibuée ou polarisants Il est trés agréable de pouvoir ajuster l'absorption , en particulier devant l'oeil sombre , pour régler instantané ment , en fonction de son goût ou des conditions d'éclaire ment l'ampleur du relief crée. ta figure 4 ( PLANCHE II ) montre une réalisation simple sur la face interne des lunettes , deux disques 10 et 11 comportant des secteurs d'absorption et (ou) de colorations différentes peuvent tourner autour d'axes décentrés. Avec des disques dont les bords, légèrement crantés frôlent le bord extérieur de la monture 3 , l'observateur peut, du bout du doigt,régler l'ampleur de la dissymétrie des trans parences sur chaque oeil . On peut disposer de jeux de dis ques pour différents effets naturels ou spéciaux, inter changeables. On peut, & partir d'une façade symétrique de transparence de 80% ( 5* fig.4 ) obtenue par un miroitage or ou argent sur la face extérieure des verres dissimuler le système de variation des transparences. Avec des disques comportant un secteur totalement transparent ( ou évidé ) on pourra , sur l'oeil de son choix réaliser la dissymétrie nécessaire .On aura le double avantage de pouvoir alterner oeil clair oeil sombre et de disposer aussi d'une structure symétrique c'est & dire de lunettes ordinaires. Le champ est seulement limité par un secteur ( 4* ) de surface voisine de 90 mm2 du coté foncé ,dans la vision en relief. Remarque : L'expdrience montre que les effets de relief. croissent avec la dissymétrie des absorptions mais qu'ils disparaissent quand la transparence , pour l'oeil sombre tombe & 0,5 % . Par l'oeil. sombre on persoit encore les plages brillantes colorées, ce qui confirme la situation de vision diurne,mais il semble que le cerveau ne soit plus en mesure d'opérer le mixage des influx. REVENDICATIONS 1/ Une fasade de lunettes présentant, entre les zones centrales des deux verres afocaux, des rapports de transparence aux images compris entre 1/10 et 1/100 ( rapports des pouvoirs de transmission ) ,chaque oeil recevant une image NETTE d'intensité très différente mais pouvant être de même coloration 2/ Une façade selon la revendication 1 dans laquelle les verres sont correcteurs 3/ Une façade selon les revendications 1 et 2 dans laquelle les champs de vision , de transparences dissymétriques sont limités par des zones périphériques opaques ou de transparences aux images trés réduites 4/ Une façade selon les revendications 1, 2 ,3 dans laquelle le verre le plus clair est totalement transparent ou même absent 5/ Une façade selon les revendications 1,2,3 et 4 dans laquelle le champ de vision est réduit par une fenêtre de 3mm de hauteur par 5 mm. de longueur,paralléle & l'axe horizontal de la façade ,sur un seul oeil ou les deux 6/ Une façade selon les revendications 2,3,5 avec un disque & secteurs pour l'ajustage du rapport de transmission, d'un oeil à l'autre , dans l'intervalle de 1/10 à 1/100 avec des colorations identiques ou non pour chaque oeil grâce à l'utilisation d'un deuxiéme disque devant l'autre oeil. 7/ Une façade selon la revendication 6 dans laquelle le rapport des pouvoirs de transmission peut prendre la valeur 1 par utilisation de secteurs totalement transparents ou évidées. 8/ Lentilles de contact selon les revendications 1,2 et 4 9/ Une façade selon les revendications 1,2,3,4,5 et 7 clipsable sur une monture quelconque. 10/ Une façade selon les revendications 1,2,3,4,5,7 et 9 avec un revêtement "miroir" extérieur pour en masquer la dissymétrie