Brevet FR3125939A1 — publié le 20230203

L’invention porte sur un système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key d’un sujet à photographier comprenant  : -un fond vert (7); -une borne (2) d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key comprenant : -un appareil photographique (21); -un dispositif de flash (22),; -une unité de traitement d’images (3), configuré pour stocker et traiter la photographie obtenue avec un traitement de type chroma key ; -un réflecteur de dispersion (), intercalé entre l’appareil photographique (21) et le dispositif de flash (22), et orienté face au dispositif de flash (22), configuré pour réfléchir les rayons lumineux incidents en provenance de la source lumineuse vers toutes les directions de l’espace selon un angle maximal de réflexion choisi ; et -un module de réflexion (5), intégrant un agencement d’au moins deux réflecteurs dits d’orientation (51,52) , disposés autour du dispositif de flash (22), et apte à réorienter parallèlement tous les rayons lumineux reflétés vers une même direction de l’espace choisie pour éclairer le sujet (13), permettant ainsi d’obtenir des rayons indirects parallèles entre eux, et une lumière d’intensité choisie vers le sujet (), la lumière émise étant configurée pour minimiser les ombres portées () du sujet () sur ledit fond vert () en induisant des ombres portées d’intensité réduite et disposées derrière le sujet (13) à photographier sur une zone définie (14) hors du champs de visibilité (α) de l’appareil photographique (21). Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key d’un sujet à photographier La présente invention concerne un système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key d’un sujet à photographier De nombreux progrès ont été fait dans le domaine de l’incrustation photographique via des systèmes utilisant des fonds verts, ceci afin d’incruster numériquement un sujet dans un arrière-plan choisi de manière à ce que ladite incrustation paraisse naturelle et que la photographie ainsi obtenue paraisse crédible. Or, le principal problème que rencontre les systèmes existants est posé par les ombres portées du sujet sur le fond vert créant des zones parasitant le détourage, les systèmes automatiques de détourage actuels reconnaissant les ombres portées comme appartenant au sujet photographié. On connait des systèmes de type studio photo impliquant de nombreux éclairages diffusés placés à différentes positions et divers angles du sujet afin d’éliminer les ombres portées. De tels systèmes ont pour inconvénient d’être très encombrants et difficiles à mettre en place. Ces systèmes sont également choisis systématiquement par les systèmes existants, à contrario des éclairages frontaux, lesquels donnent des ombres portées parasitant tout détourage numérique. De tels systèmes ont également pour inconvénient de ne pouvoir être paramétrés correctement sans connaissances professionnelles. On connait aussi des systèmes permettant d’éliminer les ombres portées numériquement. De tels systèmes ont pour inconvénient d’être soumis aux aléas des erreurs d’identification des ombres portée La présente invention remédie à ces inconvénients. L’invention porte sur un système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key d’un sujet à photographier comprenant : Un fond vert, configuré pour être disposé à une distance choisie du module de prise de vue derrière le sujet à photographier, et apte à former un ensemble de pixels de propriétés différenciée des pixels formant le sujet à photographier sur le rendu numérique de la photographie ainsi obtenue ; - une borne d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key comprenant : - un appareil photographique apte à photographier le sujet intercalé entre le fond vert et l’appareil photographique, configuré pour permettre l’acquisition et le stockage d’une photographie numérique d’un sujet situé devant le fond vert ; - un dispositif de flash, formant source lumineuse, et disposé à une distance choisie à l’arrière de l’appareil photographique ; et - une unité de traitement d’images, configuré pour stocker et traiter la photographie obtenue avec un traitement de type chroma key. Selon une définition générale de l’invention, la borne d’acquisition et de traitement du système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key d’un sujet à photographier comprend : un réflecteur de dispersion intercalé entre l’appareil photographique et le dispositif de flash, et orienté face au dispositif de flash, configuré pour réfléchir les rayons lumineux incidents en provenance de la source lumineuse vers toutes les directions de l’espace selon un angle maximal de réflexion choisi, un module de réflexion, intégrant un agencement d’au moins deux réflecteurs dits d’orientation, disposé autour du dispositif de flash, et apte à réorienter parallèlement tous les rayons lumineux reflétés vers une même direction de l’espace choisie pour éclairer le sujet, permettant ainsi d’obtenir des rayons indirects parallèles entre eux, et une lumière d’intensité choisie vers le sujet, la lumière émise étant configurée pour minimiser les ombres portées du sujet sur ledit fond vert en induisant des ombres portées d’intensité réduite et disposées derrière le sujet à photographier sur une zone définie hors du champs de visibilité de l’appareil photographique. En pratique, le module de réflexion comprend au moins quatre réflecteurs d’orientation disposés au-dessous, au-dessus, à droite et à gauche du réflecteur de dispersion, chaque réflecteur du module de réflexion comprenant une orientation propre choisie, configurée pour réfléchir les rayons incidents en provenance du réflecteur de dispersion vers le sujet, et configurés pour permettre l’émission de rayons indirects parallèles entre eux, et une lumière d’intensité choisie vers le sujet. En outre, l'unité de traitement est apte à traiter numériquement la photographie ainsi stockée en identifiant les pixels de ladite photographie numérique définissant le sujet et le fond vert, les ombres portées visibles étant supprimées par les rayons lumineux incidents parallèles, et configuré à effectuer un détourage automatique dudit sujet en appliquant des propriétés de transparence aux pixels identifiés comme appartenant au fond vert. Selon un mode de réalisation conforme à l’invention, les réflecteurs d’orientation disposent d’une surface de réflexion intégrant un matériau réfléchissant blanc mat apte à limiter l’intensité des rayons lumineux émis vers le sujet. A titre d’exemple, l’agencement des réflecteurs dits d’orientation appartient au groupe formé par prismes à base trapézoïdale. En pratique, le système comprend des moyens d’impression, apte à imprimer la photographie ainsi traitée. En pratique, la borne d’acquisition et de traitement comprend un écran de prévisualisation, configuré pour afficher le résultat après chaque prise de vue pour l’utilisateur. Selon un mode de réalisation conforme à l‘invention, tous les composants du système sont intégrés dans un boitier unique de taille choisie. A titre d’exemple, l’appareil photographique est de type canon®. En pratique, le système comprend en outre des moyens d’activation photographique appartenant au groupe formé par manuel à l’aide d’une télécommande sans fil, automatique via l’application intégrée dans l’ordinateur après un compte à rebours. Avantageusement, le système selon l’invention permet d’éliminer les ombres portées visibles avec un éclairage frontal particulier et ainsi permettre un éclairage efficace du sujet tout en permettant au logiciel chroma key d’obtenir une image comprenant un sujet précisément détouré. De manière surprenante, un tel éclairage permet en outre de limiter la sensibilité du capteur, permettant ainsi l’obtention d’une image numérique comportant un niveau de bruit extrêmement réduit. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaitront à l’examen de la description et des dessins dans lesquels : représente schématiquement la borne du système dans une vue de droite conforme à l’invention ; représente schématiquement la borne du système dans une vue explosée de gauche conforme à l’invention ; représente schématiquement la borne du système dans une vue de face conforme à l’invention ; représente schématiquement la borne du système dans une vue de profil et explosée conforme à l’invention ; représente schématiquement une vue explosée des éléments d’éclairage et de prise de vue de la borne conforme à l’invention ; représente schématiquement une vue de profil des éléments d’éclairage et de prise de vue de la borne du système en fonctionnement conforme à l’invention ; représente schématiquement un second mode de réalisation conforme à l’invention ; et représente schématiquement le système selon l’invention en position de prise de vue d’un sujet à photographier. En référence aux figures 1 à 8 , le système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key d’un sujet à photographier comprend une borne 2 ainsi qu’un fond vert 7 disposé à une distance choisie de ladite borne 2. La borne 2 du système selon l’invention comprend des moyens photographiques, des moyens d’éclairage, ainsi que des moyens de traitement de la photographie capturée. La borne 2 comprend un appareil photo 21, apte à photographier le sujet 13 intercalé entre le fond vert 7 et l’appareil photographique 21. A titre d’exemple non limitatif, l’appareil photographique est de marque canon® seule marque à fournir les codes sources (SDK) permettant son pilotage à distance. La borne 2 comprend en outre des moyens d’éclairage disposés dans un boitier 9, et comprenant un dispositif de flash 22, un réflecteur de dispersion 4, et un module de réflexion 5. En pratique, l’appareil photo 21 est disposé centralement et verticalement sur la face frontale du module de réflexion 5. A titre d’exemple non limitatif, le dispositif de flash 22 dispose d’une puissance de 400 Watts/seconde ajustable en puissance si nécessaire. Son déclenchement est commandé de façon filaire par l’appareil photo. Le dispositif de flash 22, formant source lumineuse, et disposé à une distance choisie à l’arrière de l’appareil photographique 21, et apte à éclairer directement le réflecteur de dispersion 4, ledit réflecteur de dispersion 4 étant positionné directement derrière l’appareil photographique 21. Le réflecteur de dispersion 4, intercalé entre l’appareil photographique 21 et le dispositif de flash 22, et orienté face au dispositif de flash 22, configuré pour réfléchir les rayons lumineux incidents en provenance de la source lumineuse vers toutes les directions de l’espace selon un angle maximal de réflexion choisi. En pratique, l’angle maximal choisi est de 180°. Selon un mode particulier de l’invention, le réflecteur de dispersion 4 comprend une portion de sphère de 30 centimètres de diamètre, recouverte d’un matériau comportant des propriétés réflectives neutres, et dont la face plane est directement en contact avec l’appareil photographique 21. La borne 2 du système selon l’invention comprend en outre un module de réflexion 5, intégrant un agencement de au moins deux réflecteurs 51, 52 dits d’orientation, disposé autour du dispositif de flash 22, et apte à réorienter parallèlement tous les rayons lumineux reflétés par le réflecteur de dispersion 4 vers une même direction de l’espace, choisie pour éclairer le sujet 13, et permettant ainsi d’obtenir des rayons indirects parallèles entre eux disposant d’une orientation unique. En pratique, le module de réflexion comprend au moins quatre réflecteurs d’orientation 51, 52, 53, 54 disposés au-dessous, au-dessus, à droite et à gauche du réflecteur de dispersion 4, chaque réflecteur du module de réflexion comprenant une orientation propre choisie, configurée pour réfléchir les rayons incidents en provenance du réflecteur de dispersion 4 vers le sujet 13, et configurés permettre l’émission de rayons indirects parallèles entre eux. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le module de réflexion 5 comprend un réflecteur haut 51, disposé au-dessus du dispositif de flash 22, et un réflecteur bas 52 disposé au-dessous du dispositif de flash 22, les deux réflecteurs formant un angle choisi dépendant de la zone photographique à couvrir. Selon un premier mode de réalisation de l’invention, le module de réflexion 5 comprend en outre des réflecteurs droit 53 et gauche 54, parallèles entre eux, et fixés solidairement aux réflecteurs haut 51 et bas 52, permettant de former ledit module de réflexion 5. Selon un second mode de réalisation de l’invention, les réflecteurs droit 53 et gauche 54 sont disposés selon un angle identique aux réflecteurs haut 51 et bas 52. A titre d’exemple l’assemblage formant module de réflexion 5 décrit un prisme à base trapézoïdale, disposant du dispositif de flash 22 sur sa face la plus petite, celui-ci permettant une bonne répartition de la lumière autour de l’appareil photo afin d’obtenir un fond vert 7 uniforme. A titre d’exemple non limitatif, les réflecteurs d’orientation 51,52,53,54 disposent d’une surface de réflexion blanc mat intégrant un matériau réfléchissant apte à limiter l’intensité des rayons lumineux émis vers le sujet appartenant au groupe formé En pratique, le dispositif de flash 22 émet de la lumière unidirectionnellement vers le réflecteur de dispersion 4, les rayons lumineux étant dispersés à 180° vers les faces internes du module de réflexion 5, lesdits rayons lumineux étant finalement reflétés par les réflecteurs d’orientation 51, 52 unilatéralement vers le sujet 13 à photographier et le fond vert 7, lesdits rayons lumineux ainsi reflétés étant parallèles entre eux. En outre, le module de réflexion 5 comprend un diffuseur 11, configuré pour être traversée par la lumière reflétée par les réflecteurs d’orientation 51,52, ledit diffuseur comprend des propriétés de transparence choisies pour permettre aux rayons incidents de conserver leur orientation les uns par rapport aux autres, tout en diminuant l’intensité desdits rayons lumineux. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le diffuseur 11 comprenant une surface plane composée de plexiglass dépolie de couleur blanc mat, et disposant d’une ouverture circulaire de diamètre choisi, ledit diamètre étant défini comme le diamètre exacte de l’objectif de l’appareil photographique 21, et permettant ainsi d’insérer l’objectif, le maintenant ainsi en place au centre de la face frontale du module de réflexion 5. Un tel agencement avec diffuseur 11 permet d’obtenir une lumière plus douce, formant des ombres portées atténuées et moins contrastées sur le fond vert 7, tandis que la position centrale de l’appareil photographique 21 permet une lumière uniforme sur le sujet 13 et permet d’obtenir un éclairage frontal uniforme sur toute la zone de prise de vue définit par l’angle de prise de vue α sans que le sujet 13 n’ait à se coller au fond vert 7 pour limiter les ombres portées, et permet d’éviter de mettre un flash d’une puissance trop importante pour obtenir un éclairage satisfaisant. L’agencement permet aussi de limiter la sensibilité du capteur de l’appareil photographique 21 à des ISO inférieurs ou égaux à ISO 200, permettant ainsi une limitation du bruit sur le rendu numérique de la photographie ainsi prise et améliorant ainsi la définition de ladite photographie. En pratique, la lumière émise par les réflecteurs d’orientation 51,52 est configurée pour minimiser les ombres portées du sujet 13 sur ledit fond vert 7, en induisant des ombres portées d’intensité réduite et disposées derrière le sujet 13 à photographier sur une zone définie 14 hors du champ de visibilité α de l’appareil photographique 21. De manière surprenante, la réduction de l’intensité des rayons incidents couplés à leur orientation parallèle ainsi obtenu, permet de minimiser les ombres portées tout en adoucissant la dureté des dites ombres portées sur le fond vert 7, et permettant ainsi d’identifier de manière beaucoup plus précise les pixels appartenant au fond vert 7, des pixels identifiés comme appartenant au sujet 13 pour traitement. En pratique, tous les composants des moyens photographiques, des moyens d’éclairage et des moyens de réflexion sont intégrés dans un boitier unique de taille choisie, permettant leur mise en œuvre selon un éclairage frontal du sujet 13. La borne 2 d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key comprend en outre une unité de traitement d’images 3, configuré pour stocker et traiter la photographie obtenue avec un traitement de type chroma key, et configurée pour automatiquement traiter numériquement la photographie ainsi stockée en identifiant les pixels de ladite photographie numérique définissant le sujet 13 et le fond vert 7, les ombres portées visibles étant supprimées par les rayons lumineux incidents parallèles. Une fois les pixels identifiés et attribués, l’unité de traitement est configurée pour effectuer un détourage automatique dudit sujet 13 en appliquant des propriétés de transparence aux pixels identifiés comme appartenant au fond vert 7. En pratique, l’unité de traitement est configurée pour inclure les paramètres de réflexion du module de réflexion 5, les paramètres du dispositif de flash utilisé, du diffuseur et des propriétés du fond vert 7, de l’appareil photographique utilisé dans le traitement effectué. Les paramètres appartiennent non limitativement au groupe formé par la puissance de l’éclairage du dispositif de flash 22, la couleur, orientation, angle, intensité lumineuse de l’éclairage obtenu, sensibilité du capteur de l’appareil photographique 21, ouverture et vitesse d’obturation de l’appareil photographique 21. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’unité de traitement peut ensuite recevoir une commande définissant le fond à appliquer par un utilisateur une fois le détourage automatique effectué, et ainsi permettre l’assemblage automatique du fond sélectionné avec le sujet 13 ainsi détouré. Selon un mode de réalisation alternatif de l’invention, l’unité de traitement 3 est configurée pour permettre l’enregistrement de l’image sur fond vert 7, l’image avec fond assemblé et l’image avec application de propriétés de transparence au fond vert 7. Selon un autre mode de réalisation alternatif de l’invention, l’unité de traitement 3 est configurée pour permettre l’assemblage de au moins deux photos de sujets différentes avec application de propriétés de transparence au fond vert 7, et apte à appliquer un fond sélectionné par l’utilisateur sur deux sujets intégrés à l’image, permettant d’obtenir une image de définition multiple du nombre d’image assemblée et de la résolution de base de chaque prise de vue, et ainsi obtenir pour un grand nombre d’images assemblée, soit au moins cinq images, une résolution supérieure aux capteur les plus avancés du marché. L’unité de traitement 3 est configurée pour permettre la construction d’une image dynamique avec la possibilité d’additionner les images prises permettant l’obtention d’une image de résolution additionnée. A titre d’exemple, l’unité de traitement 3 comprend un ordinateur qui se charge du stockage et traitement des photographies numériques du sujet 13. Selon un mode de réalisation de l’invention, la borne 2 du système selon l’invention comprend en outre des moyens d’impression, apte à imprimer la photographie dès que le traitement et l’assemblage sont effectués, lesdites images imprimées sortant par une sortie d’impression 81. La borne d’acquisition et de traitement 2 selon l’invention comprend en outre un écran de prévisualisation 12, configuré pour afficher le résultat d’assemblage et de traitement après chaque prise de vue pour l’utilisateur. Le système selon l’invention comprend en outre un fond vert 7 est configuré pour être disposé à une distance choisie de la borne 2 derrière le sujet 13 à photographier, et apte à former un ensemble de pixels de propriétés différenciée des pixels formant le sujet à photographier sur le rendu numérique de la photographie ainsi obtenue. A titre d’exemple non limitatif, le fond vert 7 est composé d’une moquette de couleur vert mat, ladite moquette permettant d’éviter un point chaud lié à un éclairage du sujet 13 de face. En pratique, le système selon l’invention comprend en outre un moyen d’activation de la prise de vue photographique appartenant au groupe formé par manuel à l’aide d’une télécommande sans fil, automatique via l’application intégrée dans l’unité de traitement après un compte à rebours. Avantageusement, l’agencement de la borne 2 et du fond vert 7 permet la prise de vue, le détourage automatique et la production d’un rendu photographique net pour l’utilisateur sans nécessité de connaissances professionnelles particulières. Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key d’un sujet à photographier comprenant : -un fond vert (7), configuré pour être disposé derrière le sujet (13) à photographier à une distance choisie d’une borne (2), et apte à former un ensemble de pixels de propriétés différenciées des pixels formant le sujet (13) à photographier sur le rendu numérique de la photographie ainsi obtenue ; -une borne (2) d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key comprenant : -un appareil photographique (21) apte à photographier le sujet (13) intercalé entre le fond vert et l’appareil photographique, configuré pour permettre l’acquisition et le stockage d’une photographie numérique d’un sujet (13) situé devant le fond vert (7) ; -un dispositif de flash (22), formant source lumineuse, et disposé à une distance choisie à l’arrière de l’appareil photographique (21) ; -une unité de traitement d’images (3), configuré pour stocker et traiter la photographie obtenue avec un traitement de type chroma key ; caractérisé en ce que la borne d’acquisition et de traitement (3) comprend : -un réflecteur de dispersion (4), intercalé entre l’appareil photographique (21) et le dispositif de flash (22), et orienté face au dispositif de flash (22), configuré pour réfléchir les rayons lumineux incidents en provenance de la source lumineuse vers toutes les directions de l’espace selon un angle maximal de réflexion choisi ; et -un module de réflexion (5), intégrant un agencement d’au moins deux réflecteurs dits d’orientation (51,52) , disposés autour du dispositif de flash (22), et apte à réorienter parallèlement tous les rayons lumineux reflétés vers une même direction de l’espace choisie pour éclairer le sujet (13), permettant ainsi d’obtenir des rayons indirects parallèles entre eux, et une lumière d’intensité choisie vers le sujet (13), la lumière émise étant configurée pour minimiser les ombres portées du sujet (13) sur ledit fond vert (7) en induisant des ombres portées d’intensité réduite et disposées derrière le sujet (13) à photographier sur une zone définie (14) hors du champs de visibilité (α) de l’appareil photographique (21). Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de réflexion (5) comprend au moins quatre réflecteurs d’orientation (51,52,53,54) disposés au-dessous, au-dessus, à droite et à gauche du réflecteur de dispersion, chaque réflecteur du module de réflexion (51,52,53,54) comprenant une orientation propre choisie, configurée pour réfléchir les rayons incidents en provenance du réflecteur de dispersion (4) vers le sujet (13), et configurés permettre l’émission de rayons indirects parallèles entre eux, et une lumière d’intensité choisie vers le sujet (13). Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de traitement (3) est apte à traiter numériquement la photographie ainsi stockée en identifiant les pixels de ladite photographie numérique définissant le sujet (13) et le fond vert (7), les ombres portées visibles étant supprimées par les rayons lumineux incidents parallèles, et configuré à effectuer un détourage automatique dudit sujet (13) en appliquant des propriétés de transparence aux pixels identifiés comme appartenant au fond vert (7). Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les réflecteurs d’orientation (51,52,53,54) disposent d’une surface de réflexion intégrant un matériau réfléchissant blanc mat apte à limiter l’intensité des rayons lumineux émis vers le sujet (13). Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’agencement des réflecteurs dits d’orientation (51,52,53,54) appartient au groupe formé par prismes à base trapézoïdale. Système d’acquisition photographique selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système comprend des moyens d’impression (8), apte à imprimer la photographie ainsi traitée. Système d’acquisition photographique selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la borne d’acquisition et de traitement (2) comprend un écran de prévisualisation (12), configuré pour afficher le résultat après chaque prise de vue pour l’utilisateur. Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key selon la revendication 1 à 7, caractérisé en ce que tous les composant du système sont intégrés dans un boitier unique (9) de taille choisie. Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key selon la revendication 1 à 8, caractérisé en ce que l’appareil photographique (21) est de type Canon®. Système d’acquisition et de traitement d’images photographiques de type chroma key selon la revendication 1 à 9, caractérisé en ce que le système comprend en outre des moyens d’activation photographique appartenant au groupe formé par manuel à l’aide d’une télécommande sans fil, automatique via l’application intégrée dans l’ordinateur après un compte à rebours.