Brevet FR2772935A1 — publié le 19990625

I,a présente invention conccrne la création et la visualisation d'images cn relief suivant les principcs de la vision stéréoscopique. I, es principcs de la vision stèréoscopique ainsi que les moyens pour créer et pour visualiser des images en relief sont connus depuis longtemps. Les procédés dc visualisation reposent généralement sur l'utilisation de diapositives observées soit dans un stéréoscope qui achemine vers chaque oeil l'image qui lui est destinée par un système de lentilles, de miroirs ou de prismes, soit par projection en lumière polarisée et observation par sélection des deux images superposecs au moyen de lunettes à filtres polarisants. tJn procédé simple pour visualiser des couples d'images stéréoscopiques quelconques sans avoir recours à des miroirs, des lentilles ou des prismes, consiste à regarder directement les deux images au travers d'une ouverture pratiquée dans un cache occulteur. et dont les dimensions et la position doivent permettre à chaque oeil de ne voir que l'image qui lui est destinée. Mais cette pratique n'est viablc pour une observation agréable et prolongée que si certaines conditions d'ergonomie et de confort sont réalisées. La présente invention se compose de deux parties. - la première partie concerne un dispositif de visualisation d'images en relief par vision convergente directe satisfaisant les conditions indispensables d'ergonomie et de confort exigées par le grand public. - la seconde partie concerne la combinaison de ce nouveau moyen de visualisation avec des matériels récents apparus dans le domaine de la prise de vue pour créer un dispositif autonome destiné au grand public pour ses photographies en relief personnelles. les dessins annexés suivants illustrent l'invention La figure 1 rappelle, par un schéma, le principe de la vision stéréoscopique directe par convergence du regard ct fait apparaître les dispositions indispensables à sa mise en ocuvrc pratique. Les fïgurcs 2 ct 3 représentent un exemple de réalisation d'un dispositif de visualisation comportant ces dispositions. I,es figure 4 et 5, qui concernent la seconde partie de l'invention. représentent respectivement cn coupe et en perspective, la conception générale d'un dispositif autonome destiné au grand public pour ses photographies en relief personnelles. dénommé ci-après kit trois dimensions. La figure 6 représente le moyen de visualisation entrant dans la composition du kit trois dimensions. Les figures 7, 8 et 9 concernent Ic moyen dc réalisation des prises de vue entrant dans la composition du kit trois dimensions L'impression de relief est obtenue lorsque le cerveau perçoit et confond en une seule image virtuelle les deux images cohérentes d'un stéréogramme présentées séparément et de façon exclusive à chaque oeil. En référence à la figure 1, la superposition des deux images crée une image virtuelle (V) dans le plan (A) perpendiculaire à l'axe général de symétrie et passant par le point d'intersection des axes de visée (d et g). l a distance OA entre le plan (O) des yeux et le plan (A) ne peut pas, sous peine de fatigue inacceptable, être inférieure à la distance normale de lecture de près c'est à dire environ 25 centimètres. L' image virtuelle (V) n'est perçue avec netteté et par conséquent l'impression de relief n'apparaît que si l'accommodation est maintenue sur la distance OR des images réelles (Id ct Ig) pendant que la convergence sur la distance OA (égale environ au tiers de OR) les place en superposition. Cette situation constitue une difficulté pour la vue qui habituellement par réflexe, converge et accommode sur la même distance. De e plus, sans dispositif particulier, comme le champ de vision de chaque oeil n'est pas limité à l'image qui lui est destinée, il voit non seulement les objets situés alentour qui se dédoublent, mais il voit aussi l'image destinée à l'autre oeil. I,e e résultat global est la vision de trois images alignées sur un fond environnant dédoublé. Cet environnement perturbe le cerveau dans sa recherche d'une image logique qui devrait l'amener à réaliser simultanément une accommodation et une convergence habituellement incompatibles entre elles. Ces perturbations sont éliminées si le champ de vision de chaque oeil est limité à l'image qu'il doit voir, par exemple par une ouverture sélective dans écran. Mais, en pratique, la détection de la cohérence des images n'est réellement facilitée et l'observation ne peut sc prolonger sans fatigue que si, d'une part, pour chaque oeil, la limitation du champ de vision est absolue et si, d'autre part, des moyens particuliers fixent avec précision et stabilité les positions tranversale et longitudinale de la dite ouverture. IJne surface plane munie d'une ouverture centrale ct tenue à la main à 25 centimètres devant soi ne remplit pas ces deux conditions qui constituent, par voie dc conséquence, les caractéristiques importantes de l'invention. Le schéma de la figure 1 montrc qu'une ouverture unique placée dans le plan de convergence (A) n'est pas la seule solution permettant d'isoler pour chaque oeil l'image qui lui est destinée. Il existc en effet. théoriquement, une infinité d'autres solutions moins encombrantes d'occultation en pratiquant deux ouvertures (Fd et Fg) dans un plan (1:) situé entre le plan (C) où commence l'intersection des deux champs visuels et le plan (O) qui contient les deux pupilles. La forme de ces ouvertures résulte de l'intersection de la surface qui les contient et de l'angle solide constitué par le champ de vision réservé à chaque oeil et qui a pour base le contour de l'image observée. Au fur et à mesure que la distance OF diminue, d'unc part, la dispersion de l'écartement des yeux selon les individus cesse de devenir négligeable et d'autre part, les ouvertures devenant très étroites et très proches des yeux, le contour du champ visible est flou et mal délimité. De ce fait. la distance 01: doit être au moins de 75 millimètres. En résumé, un dispositif pour une visualisation confortable et fatigue d'images en relief doit satisfaire deux conditions ménager, pour chaque oeil et pour lui seul, une ouverture permettant de voir l'une des images réelles, à l'exclusion de toute vision parasite sur tout le champ visuel, positionner les deux ouvertures à une distance comprise entre 75 et 150 mm.. de façon stablc et avec une précision de l'ordre du millimètre. En référence à la figure 2, le dispositif de visualisation représenté. qui matérialise les caractéristiques de la première partie de l'invention, utilise la particularité du plan (C) dans lequel les deux ouvertures sont contigües à 150 mm des yeux et qui présente des avantages de conception. Un boîtier, constitué de deux tubes adjacents (1 et 2) de section rectangulaire évolutive. comporte à une extrémité, les deux ouvertures rectangulaires ayant un côté commun (6) et à l'autre extrémité, des découpes d'appui sur le front (3d et 3g) et sur la base du nez (4d et 4g) qui tiennent compte du profil moyen du visage humain quant aux distances relatives vers l'avant, des yeux, du front et du nez. Ainsi constitué, le boîtier répond aux deux conditions principales énoncées cidessus chaque oeil nc peut voir qu'une ouverture et le boîtier, qui enveloppe le visage de fàçon quasi étanche au droit des yeux, supprime toute vision parasite susceptible de perturber le cerveau dans sa recherche de cohérence. Lcs découpes d'appui sur le front et sur la base du nez positionnent automatiquement les deux ouvertures à la distance longidutinale de 150 mm. La forme de ces découpes et en particulier celle pour le passage du nez assure un centrage tranversal correct. La figure 3 représente le flan de découpe d'une réalisation en carton découpé plié dont la surface interne sera de préférence de couleur noire mat. ()n remarque le rôle du côté commun (6) qui scrt de charnière dans la juxtaposition des deux tubes et le rôle des faces extrêmes (7d et 7g) qui. en s'imbriquant l'une dans l'autre, comme le montre la section A de la figure 2, maintiennent l'ensemble en position sans moyen dc fixation particulier. Ces dispositions permettent un dépliage facile après usagc pour un rangement à plat, par exemple dans un album l,'exemple décrit ci-dessus, conforme aux objectifs de la première partie de l'invention, offre la possibilité d'obtenir simplement et à moindre frais des images en relief de qualité à partir de n'importc quel couple d'images stéréoscopiques sur papier ou sur tout autre matériau plan. Ces images peuvent, en particulier, être constituées par des photographies couramment réalisées maintenant au moyen de boîtiers de prise de vues jetables dont les qualités photographiques sont très honorables et ne cessent de progresser. La combinaison d'un dispositif de visualisation conformc aux objectifs de la première partie de l'invention et d'un dispositif de prises de vues obtenu par un agencement particulier de boîtiers du type évoqué ci-dessus fait apparaître un produit nouveau : un ensemble complet, autonome et jetable, ciaprès dénommé kit trois dimensions permettant la réalisation et la visualisation de photographies personnelles en relief, sans acquisition préalable de matériel spécifique. La conception de cet cnsemble constitue l'objectif de la seconde partie de l'invention. En n référence aux figures 4 et 5, le kit trois dimensions comprend. à la fois, un moyen de réalisation de couples de photographies stéréoscopiques et le moyen de leur visualisation. Ces moyens sont décrits en détail et séparément ci-après. Un plus de sa fonction première, conforme aux objectifs de la première partie de l'invention, le moyen de visualisation remplit aussi la fonction d'emballage du moyen de prise de vues. La figure 4 montre schématiquement la constitution d'un boîtier (8) de formc générale trapézoïdale, en carton découpé, plié et collé selon les techniques courantes de l'emballage et qui comprend deux zones La zone (9) du côté de la petite base du trapèze, constitue l'essentiel (ouvertures et zones de masquage) du dispositif de visualisation. La zone (10) du côté de la grande base du trapèze, contient le moyen de prise de vues (11), les éléments de fermeture du boîtier (1 2) et des dispositions permettant. après son ouverture, de transformer simplement le boîtier en dispositif de visualisation. Ces dispositions consistent, comme le montrc la figure 5, à ménager sur les deux grandes faces du boîtier, des amorces de découpes (13) permettant. après ouverture et récupération du dispositif de prise de vues, d'éliminer les parties déchirées à l'ouverture (14) tout en reproduisant les formes d'appui (3d ct 3g) sur le front et sur la base du nez (4g et 4d) déjà repérées sur la figure 2 dans la première partie de l'invention. Un référence à la figure 6, qui illustre quelques détails du moyen de visualisation, des pliages et des collages internes sont agencés dc tclle sorte que chaque oeil ait sa propre ouverture d'observation mais ne puisse pas voir l'autre ouverture. même en partie. Cette contrainte est respectée par l'inclinaison des plans (l5d et 15g) des ouvertures, en combinaison avec les saillies des angles de pliage (16d et 16g ) qui masquent l'ouverture opposéc à chaque ocil. La formc trapézoïdale des ouvertures (l7d et 17g) résulte de l'intersection des plans (1 5d et 1 5g) qui les contiennent et des pyramides à base rectangulaire que constituent les champs visucls de chaque oeil. Un couple de photographies stéréoscopiques est obtenu, de façon connue, en déclenchant simultanément deux objectifs visant la même scène et dont la distance horizontale perpendiculaire à la direction générale de prise de vue est comprise entre 50 et 100 millimètres, valeurs qui encadrcnt l'écartement moyen des yeux. Cette pratique nécessite habituellement de disposer soit de deux appareils dont il faut assurer la juxtaposition par un montage spécial, soit d'un appareil spécifique contenant les deux objectifs. Ces solutions impliquent un investissement qui peut être dissuasif. La figure 7, pour les prises de vues verticales, et la figure 8, pour les prises de vues horizontales, montrent que ces conditions sont réalisées par une juxtaposition convenable de deux boîtiers jetables (18). T,a prise de vue se pratique comme avec un appareil classique l'opérateur, tient à deux mains le boîtier monobloc nouvellement créé (supposé vu de face) tout en plaçant son index droit sur le déclencheur placé à sa droite (19) et son index gauche sur le déclencheur placé à sa gauche(20). Selon sa préférence ou ses habitudes dc visée, il peut choisir indifféremment celui des deux viseurs (21 ou 22) qui lui procure la position la plus pratique et la plus confortable. Il appuie ensuite simultanément sur les deux déclencheurs. Selon une caractéristique de l'invention illustrée par la figure 9, le passage de la disposition pour prise dc vue verticale à la disposition pour prise de vue horizontale s'effectue par une rotation de 1800 autour d'un axe (23) situé au plus près de l'arête inl'érieure commune aux deux boîtiers. S'agissant de matériel jetable, le nombre des manoeuvres est, tout au plus, égal à celui des prises de vue contenues dans un boîtier et la réalisation de la charnière et des moyens d'accostage des deux boîtiers peuvent être assez rustiques. Par exemple la fonction charnière autour de l'axe (23) peut être réalisée au moyen de languettes de carton ou dc bandes adhésives collées sur l'emballage des boîtiers. De même, le maintien en position peut être réalisé par des surfaces semi adhésives (24), par une sangle élastique ou par encliquctage. Un cours d'utilisation, des prises de vues traditionnelles avec l'un ou l'autre des boîtiers constitutifs restent possibles en permanence sans démontage. De même, le retour à une prise de vue en trois dimensions est immédiat sans action ni réglage particuliers. Une fois les prises de vues terminécs, l'ensemble est déposé pour un développement classique auprès des agents spécialisés habituels. Lc regroupement deux à deux des prises à trois dimensions ne pose évidemment pas de problème. Revendication n"l Dispositif de visualisation d'images en relief par vision convergente directe caractérisé en ce qu'un boîtier comporte à une extrémité deux ouvertures, chacune visible exclusivement par un oeil, et à l'autre extrémité des découpes d'appui sur le front (3d et 3g) et sur la base du nez (4d ct 4g) de l'observateur, les dites découpes ayant pour rôle, d'une parut. d'assurer une position permanente des deux ouvertures par rapport aux yeux dans l'axe de symétrie et longitudinalement à une distance comprise entre 75 et 1 50 millimètres, d'autre part, de suivre de suffisamment près le contour du visage autour des yeux pour empêcher toute vision perturbatrice pour une perception confortable et sans fatigue du relief. Revendication n" 2 : Dispositif selon la revendication n" 1. constitué par deux tubes (1 et 2) adjacents réalisés en carton, ou toute autre matière similaire découpée et pliée, caractérisé en ce que ces deux tubes forment à leur extrémité les deux ouvertures rectangulaires, en ce que le côté commun (6) des deux ouvertures constitue la charnière principale de repliage des deux tubes et enfin en ce qu une imbrication au pliage des faces extrêmes (7d et 7g), en coopération avec ladite charnière dispense de tout moyen additionnel de fixation et autorise une remise à plat en vue d'un rangement. Revendication n" 3 Dispositif selon la revendication n" 1 constitué par le boitier (8) d'emballage qui contient initialement le moyen de réalisation de prises de vues en relief et caractérisé d'une part, en ce que l'inclinaison des plans (1 5d et 15g) contenant les deux ouvertures (17d et 17g) coopèrent avec les saillies (16d et 16g) pour éviter que l'oeil gauche ne voie l'ouverture droite et vice-versa et d'autre part. en ce qu'après l'ouverture dudit boîtier, des amorces de découpes (13) aménagées dans la zone (10) reproduisent, après découpe complète. les formes d'appui sur le front (3d et 3g) et sur la base du nez (4d et 4g).