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" Perfectionnements apportés à la photographie et à la ci- nématograpmie en couleurs "
L'invention est relative à la photographie et à la cinématographie en couleurs.
Elle a pour but, surtout, de permettre de repro- duire, plus fidèlement qu'avec les procédés jusqu'ici uti- lisés, les couleurs et les tonalités des objets.
Elle consiste, principalement, à avoir recours, pour réaliser la photographie en couleurs, à des moyens tels qu'on obtienne des images engendrant des groupes de sensa- tions colorées élémentaires elles-mêmes telles que les sen- satione résultantes soient identiques à celles que produi- sent les objets eux-mêmes.
Elle constitue, en somme, un perfectionnement de tous les procédés trichromes en leur substituant des moyens qui réalisent des "spectres factices" de la lumière des ob- jets,"spectres factices'. dont les effets, soit sur la cou- @
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che photographique sensible, soit sur la retine, soit iden- tiques à ceux du spectre normal.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utili- sent de préférence en même temps et dont il sera plus ex- plicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application, ainsi que certains modes de réalisation, des- dites dispositions ; elle vise plus particulièrement en- core, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les moyens propres à l'application desdites dispositions, les éléments spéciaux propres à l'établissement de ces moyens, et elle vise en outre les images ainsi obtenues, leurs enre- gistrements sur couche sensible, leurs reproductions et leurs projections.
Et elle pourra, de toute façon, être bien compri- se à l'aide du complément de description qui suit et qui n'est, bien entendu, donné qu'à simple titre d'indication.
Selon l'invention, se proposant de produire des i- mages exactes des objets avec leurs couleurs naturelles, des photographies ou des films projetables et reproductibles, on réalise des écrans polychromes et avantageusement dégradés ou non tels que:
1 ceux à utiliser pour la prise de vues donnent un "spectre factice" de la lumière incidente dont les di-- verses régions impressionnent la couche sensible avec des intensités relatives égales à celles des impressions que produiraient sur cette couche les régions correspondantes du spectre normal ;
2 ceux à utiliser pour la projection des vues et la production des images visuelles donnent un "spectre fac- tice" de la lumière incidente produisant, dans ses diverses régions, des sensations colorées élémentaires identiques à celles des régions correspondantes du spectre normal.
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L'analyse et la synthèse des couleurs des objets par les dispositifs trichromes -- et en particulier la pho- tographie et la cinématographie des couleurs par des procé- dés trichromes -- ne donnent et ne peuvent donner, contrai- rement à ce qu'on croyait jusqu'ici, que des résultats né- nessairement imparfaits. L'expérience le prouve. On peut aussi le prouver à priori.
Ces procédés reposent, en effet, sur la théorie trichromatique des sensations colorées. Cette théorie énon- ce que chacune des couleurs naturelles peut être reproduite par un mélange, en proportions convenables, de trois cou- leurs fondamentales. Mais elle n'énonce nullement que les proportions nécessaires de ces trois couleurs soient préci- sément celles qu'elles possèdent dans la lumière de l'objet à reproduire, ce qui devrait être le cas pour que les procé- dés trichromes donnent des résultats exacts.
Bien au con- traire, on peut démontrer que tel n'est nullement le cas,
En effet, admettre que les proportions des trois couleurs fondamentales, nécessaires pour reproduire la to- nalité exacte d'un objet, sont précisément celles que pos- sèdent ces couleurs dans la lumière de l'objet, ce serait admettre que les rayons d'autres longueurs d'onde émanant de cet objet ne contribuent en rien à la tonalité, ce qui se- rait absurde.
Une étude plus complète du phénomène au moyen du calcul, ou au moyen des constructions géométriques du triangle de Maxwell-Koenig, ne fait que confirmer cette conclusion.
En voici une démontration sommaire empruntée à un exemple simple:
Soit un objet dont le rayonnement visible soit constitué, d'une part, par des rayons violets, d'autre part, par des pinceaux sensiblement monochromatiques de rayons de chacune.¯des trois couleurs fondamentales, rayons correspon-
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dant respectivement au maximum de transparence de chacune des trois plages de l'écran trichrome, dont, pour simpli- fier, on supposera égales les transparences maxima. Soient A, B, C les intensités des trois pinceaux de lumière émis par l'objet et qui correspondent, comme il vient d'être dit, aux maxima de transparence des trois écrans, et soit V l'intensité des rayons violets émis, d'autre part, par l'objet.
Il est évident, dans ces conditions, qu'après la traversée de l'écran trichrome, les intensités relatives des trois pinceaux de lumière fondamentaux resteront pro- portionnelles à A, B, C mais que, par rapport à eux, l'in- tensité transmise des rayons violets sera devenue propor- tionnellement inférieure à V Par conséquent-- et à moins d'admettre, ce qui serait absurde, que les rayons violets n'entrent pour rien dans la tonalité-- la tonalité résul- tant du mélange de couleurs transmises sera nécessairement différente de celle de l'objet. Ce qui vient d'être dit en considérant des rayons violets s'appliquerait de même à tous autres rayons différents des trois couleurs fondamentales, et qui, en outre de celles-ci, pourraient être émis par l'objet..
Pour que la tonalité résultant du mélange des rayons transmis fût identique à celle de l'objet, ilfau- drait que la somme des transparences des trois plages de l'écran trichrome fût le même pour les rayons de toutes les longueurs d'onde. Cette condition est absolument irréalisa- ble. Elle serait réalisée si chacune des trois plages co- lorées de l'écran trichrome avait des transparences égales pour toutes les longueurs d'onde qu'elle transmet, et nulle pour les longueurs d'onde transmises par les deux autres plages, ce qui est exclu de toute possibilité pratique.
De tout cela résulte que les procédés trichromes ne peuvent rendre que d'une manière nécessairement impar- faite la tonalité des objets, lorsque c'est la lumière même
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de ces objets qui est utilisée par ces procédés.
Non seulement, comme on vient de le montrer, les procédés trichromes ne peuvent pas dans ces conditions fournir la tonalité exacte des objets, mais ils sont un au- tre et très grave inconvénient: parmi les régions du spec- tre qui sont plus ou moins absorbées et éliminées par la constitution même des écrans trichromes, il en est une qui est particulièrement intéressante, c'est la région spectra- le jaune située aux abords de la raie D, et qui étant si- tuée à la limite de l'écran rouge et de l'écran vert du procédé trichrome,c'est-à-dire dans la région où,;les ab- sorptions de ces écrans sont maxima, se trouve en fait, après la traversée des écrans, réduite à une très faible intensité.
Or cette région du spectre est précisément celle à laquelle 1'ceil est le plus sensible et celle qui a l'in- tensité visuelle maxima dans la lumière du jour. Par suite de cette circonstance inhérente à la nature même des procé- dés trichromes et qui constitue pour ceux-ci une grave pierre d'achoppement, ces procédés ne peuvent laisser pas- ser, dans la prise de vue et la projection qu'une faible fraction de la lumière incidente, ce qui peut avoir et a effectivement de graves inconvénients au point de vue des possibilités et des applications industrielles.
En outre l'expérience montre que lorsqu'on compa- re par juxtaposition les spectres d'objets diversement co- lorés éclairés par la lumière du jour, c'est précisément dans la région du spectre avoisinant la raie D que se pro- duisent au maximum les disssemblances de ce spectre, les- quelles ont précisément pour effet à nos yeux la diversité des couleurs des objets considérés. D'où il suit que, aux raisons déjà exposées ci-dessus, s'en ajoute une nouvelle qui oblige à considérer les procédés trichromes comme néces- sairement imparfaits pour la reproduction exacte des cou- leurs et de leurs variations.
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Encore, dans ce qui précède, a-t-on tenu pour exacte la théorie trichromatique des sensations colorées.
Mais cette théorie même est depuis longtemps contestée et battue en brèche par les physiologistes modernes.
Pour pouvoir reconstituer exactement les couleurs et les tonalités des objets, le mieux est de s'affranchir complètement de toutes vues théoriques sur les sensations colorées, et de s'en tenir aux faits seuls.
C'est ce que réalise la procédé faisant l'objet de la présente invention et dont on va maintenant décrire successivement le principe et les modes de réalisation et d'application:
A la base de ce qui va suivre, on pose le principe suivant qui exprime une vérité d'évidence:
Etant donné deux séries de sensations élémentaires simultanées dont chacune correspond à une sensation identi- que de l'autre série, il y aura identité entre les deux sen- sations composites résultant de la combinaison des sensa- tions élémentaires de chacune des deux séries.
La lumière émanant des objets naturels est compo- sée, en proportions diverses, des rayons des diverses lon- gueurs d'onde qui constituent le spectre visible. Quelles que soient les parts que prennent respectivement ces divers rayons à la formation de la sensation colorée que l'oeil reçoit d'un objet, il est évident que l'image de cet objet donnera une sensation colorée identique à la sensation ori- ginale, si elle est formée par la combinaison d'une série de rayons lumineux qui, qualitativement et quantitativement, donneraient identiquement toute la série des sensations co- lorées que procure le spectre normal de l'objet.
Ce résultat peut être obtenu de diverses façons, et notamment de la manière suivantes
Soit une source de lumière blanche, par exemple un arc électrique. Au moyen d'un système de miroirs qui en-
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voie la lumière de cet arc sur deux appareils de projection, on juxtapose, sur un écran de projection, deux images dis- tinctes, X et Y. L'image X est le spectre normal de l'arc, obtenu au moyen d'un appareil spectroscopique convenable, disposé, sur le trajet des rayons du premier appareil de pro- jection. L'image Y est formée de la façon suivante: un écran transparent dégradé-ou non à teintes polychromes est placé dans ou devant l'objectif du second appareil de projection.
Cet écran polychrome est teinté suivant des bandes parallè- les dégradées ou non, des diverses couleurs qui constituent le spectre normal de la lumière blanche. On obtient ainsi sur l'écran de projection une image agrandie de l'objectif, teintée des diverses régions du spectre, et qui constitue un "spectre factice". Cette image est juxtaposée au spectre normal de l'arc projeté par le premier appareil de projec- tion.
Par tâtonnements et expériences successifs, on peut, conformément à l'invention, modifier les teintes de l'écran polychrome jusqu'à ce que: 1 les couleurs et tonalités suc- cessives dégradées ou non du "spectre factice" soient iden- tiques, quant à la sensation produite, à celles du spectre normal ; 2 l'intensité lumineuse totale de chaque zone é- troite du "spectre factice" soit égale à celle de la bande rectangulaire correspondante du spectre normal.
Une fois cette réalisation obtenue, on pourra-- sous la seule condition que les couleurs et les intensités de chacune d'elles demeurent telles qu'il vient d'être dit -- disposer de toute autre manière les diverses plages co- lorées de l'écran polychrome, les interchanger et leur don- ner toutes les formes jugées désirables. On pourra aussi, par une extension légitime du principe ci-dessus, combiner et réaliser les couleurs de l'écran polychrome de toute au- tre manière, ces couleurs pouvant être, au besoin, très dif- férentes des couleurs élémentaires du spectre normal, et, sous la seule condition que la sensation colorée résultante
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du "spectre factice" ainsi réalisé soit identique à la sen- sation colorée résultante du spectre normal. Ici encore, la disposition des plages colorées pourra être modifiée à vo- lonté.
Ce qui distingue et caractérise essentiellement l'écran coloré à "spectre factice" ainsi constitué en vue de la projection des photographies en couleurs, c'est que les couleurs élémentaires qu'il transmet à l'oeil sont identi- ques, quant à la sensation colorée, et à intensités éga- les, aux couleurs simples correspondantes du spectre de la lumière utilisée, et ceci sans que, dans la réalisation de ce "spectre factice", on se préoccupe aucunement des lon- gueurs d'onde des rayons qui, après la traversée des diver- ses plages de l'écran coloré, concourent à produire ces sen- sations.
Autrement dit les plages colorées de l'écran qui forment ce "spectre factice" sont sélectives au point de vue des seules sensations colorées transmises, tandis que les écrans colorés utilisés dans les procédés antérieurs de photographie des couleurs, et en particulier dans les procédés trichromes, sont sélecteurs au point de vue des longueurs d'onde transmises. Il s'ensuit, pour prendre un exemple, que les plages colorées de l'écran à "spectre facti- ce" qui produisent les sensations du bleu et du violet peu- vent laisser passer de grandes quantités de lumière rouge du spectre, tandis que l'écran bleu et violet'.utilisé dans les procédés trichromes doit, pour répondre à sa destination, absorber aussi complètement que possible les rayons rouges du spectre.
Le "spectre factice" est donc réalisé de manière à produire des sensations élémentaires colorées identiques aux sensations élémentaires produites par les couleurs simples du spectre. Autrement dit la sensation produite par chacune des zones de 1'"écran à spectre factice" est identique à celle que produit le pinceau correspondant monochromatique
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ou sensiblement monochromatique du spectre, c'est-à-dire à celle que produisent des rayons du spectre compris entre deux longueurs d'onde déterminées et voisines.
C'est ce qui caractérise essentiellement le pro- cédé décrit ici pour la projection des photographies en couleurs.
On opérera d'une manière analogue pour réaliser l'écran polychrome destiné à la prise des vues sur couche sensible, avec cette seule différence que, toutes choses égales d'ailleurs, on réalisera cet écran de telle sorte que les diverses régions du "spectre factice" produit par cet écran impressionnent cette couche sensible avec des in- tensités relatives identiques à celles des régions corres- pondantes du spectre normal agissant sur la même couche.
Lorsque ces résultats ont été obtenus, on est com- plètement armé pour reproduire parfaitement toutes les tona- lités des objets, pour les enregistrer sur couches sensibles pour en faire des reproductions, pour les cinématographier par tous dispositifs optiques appropriés, notamment par ce- lui qui utilise des éléments gaufrés sur la couche sensible suivant les suggestions de Gabriel Lippmann, et par tous au- tres moyens conduisant au même résultat tels que ceux qui séparent les diverses images monochromatiques des objets.
En effet, pour ne prendre qu'un exemple, si on projette sur l'écran l'image d'un point coloré quelconque au moyen d'un objectif muni de l'écran polychrome constitué d'une des manières qui viennent d'être spécifiées, cette image est formée par la superposition d'une série de fais- ceaux colorés qui donnent une sensation colorée résultante nécessairement identique à celle que donne le point coloré lui-même.
Par conséquent, celui-ci est nécessairement re- constitué sur l'écran avec sa tonalité exacte,
Dans l'exemple choisi, des objectifs munis d'é- crans polychromes réalisés conformément à l'invention per-
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mettent donc: de photographier en couleurs avec leurs tonalités vraies tous les objets; et de les oinématographier avec toutes leurs tona- lités exactes, par exemple en utilisant le film gaufré sui- vant la suggestion de Gabriel Lippmann, et qui permet de séparer, en des points très rapprochés de la couche sensi- ble les images minuscules de l'écran polychrome correspon- dant aux divers points des objets cinématographiés.
Pour projeter les positifs des vues ainsi cinématographiées, il suffit d'adjoindre à l'objectif de projection l'écran poly- chrome constitué, ainsi qu'il a été dit ci-dessus, en vue de la reconstitution exacte des sensations colorées visuelles.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spé- cialement été envisagées; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
Il résulte de ce qui précède -- et l'expérience le confirme -- que les écrans destinés à réaliser des "spectres factices" ainsi qu'il vient d'être dit, transmet- tent notablement plus de lumière que les écrans sélecteurs des procédés trichromes. Ils constituent donc tant au point de vue de la luminosité qu'au point de vue de la fidélité des couleurs un progrès sur ceux-ci. Une amélioration par- tielle mais déjà. considérable est obtenue, si même on se contente, utilisant les photographies prises par les procé- dés trichromes, de les projeter au moyen de l'écran visuel à "spectre factice" décrit ci-dessus.
En opérant ainsi non seulement le gain de lumière est déjà. considérable mais aussi l'exactitude des tonalités est améliorée par suite du fait suivant: pour reprendre la démonstration donnée plus hatu on considère un point coloré dont des rayons
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bleus, verts et rouges définis sont transmis par les trois écrans sélecteurs trichromes avec des intensités égales par exemple à la moitié de leurs intensités incidentes que nous appellerons I, en admettant, pour simplifier, que tous les pinceaux monochromatiques de la lumière du point coloré ont la même intensité I;
après la traversée des écrans, les rayons rouges, verts et bleus considérés ont donc des in- tensités égales à 1/2 mais certains rayons violets (dont le coefficient de transmission est nécessairement plus fai- ble que le coefficient de transmission maxima de l'écran correspondant) auront, après traversée de l'écran,une inten- sité réduite à 1/n (avec n plus grand que 2) Dans les pro- cédés trichromes, on projette l'image photographique ainsi obtenue à travers trois écrans semblables aux premiers. Le rapport de l'intensité du pinceau violet considéré à celle des rayons bleus, rouges ou verts considérés, devrait dans l'exemple choisi, et si le procédé trichrome était correct, être égal à 1. Or, nous voyons qu'après la prise de vue (supposée faite avec une panchromatisation parfaite) ce rap- port est devenu égal à 2/n.
Après la projection à travers écrans trichromes, il deviendra (2/n) = 4/n2En projetant l'image photogra- phique trichrome avec l'écran visuel à "spectre factice" décrit ci-dessus, ce rapport reste égal à 2/n, ce qui a donc pour avantage certain d'améliorer la fidélité des projec- tions de vues prises par la trichromie.
On peut d'ailleurs par expérience modifier le "spectre factice" utilisé dans cette projection de manière à rectifier en quelque sorte l'imperfection de la prise de vue trichrome elle-même et rendre égal à 1 sur l'écran de projection le rapport considéré.
D'une manière plus générale, par une modification appropriée du "spectre factice" on pourra corriger les di- verses imperfections des prises de vue et des reproductions
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trichromes, quelles que soient les causes de ces imperfec- tions et notamment en faire disparaître les "dominantes" fausses, entre autres celles qui proviennent de l'influence perturbatrice de la diffusion des petites longueurs d'onde.
Pareillement par des modifications convenables du "spectre factice" on pourra varier à volonté et suivant les besoins scéniques, les effets à la projection d'une même prise de vue, et faire par exemple d'une vue prise au soleil une vue qui paraîtra prise au clair de lune, etc.
RÉSUMÉ.
L'invention a pour objet des perfectionnements ap- portés à la photographie et à la cinématographie en cou- leurs, lesquels perfectionnements consistent, principale- ment, à avoir recours, pour réaliser la photographie en couleurs, à des moyens tels qu'on obtienne des images en- gendrant des groupes de sensations colorées élémentaires elles-mêmes telles que les sensations résultantes soient identiques à celles que produisent les objets eux-mêmes.
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"Improvements in photography and color cinematography"
The invention relates to color photography and cinematography.
Its main purpose is to make it possible to reproduce, more faithfully than with the processes hitherto used, the colors and tones of objects.
It consists mainly in having recourse, in order to carry out the color photography, to means such that we obtain images generating groups of elementary colored sensations themselves such that the resulting sensations are identical to those which produce the objects themselves.
In short, it constitutes an improvement of all trichrome processes by substituting for them means which produce "dummy spectra" of the light of objects, "dummy spectra", the effects of which either on the color.
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sensitive photographic cheek, either on the retina, or identical to those of the normal spectrum.
Apart from this main provision, it consists of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to a certain mode of application, as well as certain embodiments, of said provisions; it also targets more particularly, and this as new industrial products, the means specific to the application of said provisions, the special elements specific to the establishment of these means, and it also targets the images thus obtained, their sensitive layer recordings, their reproductions and projections.
And it can, in any case, be clearly understood with the aid of the additional description which follows and which is, of course, given only by way of indication.
According to the invention, proposing to produce exact images of objects with their natural colors, projectable and reproducible photographs or films, polychrome screens are produced which are advantageously degraded or not, such as:
1 those to be used for taking pictures give a "dummy spectrum" of the incident light, the various regions of which impress the sensitive layer with relative intensities equal to those of the impressions which the corresponding regions of the normal spectrum would produce on this layer ;
Those to be used for the projection of the views and the production of the visual images give a "facet spectrum" of the incident light producing, in its various regions, elementary color sensations identical to those of the corresponding regions of the normal spectrum.
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The analysis and the synthesis of the colors of the objects by the trichromatic devices - and in particular the photography and the cinematography of the colors by trichrome processes - do not and cannot give, contrary to what up to now, we believed that results were necessarily imperfect. Experience proves it. We can also prove it a priori.
These processes are based, in fact, on the trichromatic theory of colored sensations. This theory states that each of the natural colors can be reproduced by mixing, in suitable proportions, three fundamental colors. But it in no way states that the necessary proportions of these three colors are precisely those which they possess in the light of the object to be reproduced, which should be the case for the trichrome processes to give exact results. .
On the contrary, it can be shown that this is not the case at all,
Indeed, to admit that the proportions of the three fundamental colors, necessary to reproduce the exact tonality of an object, are precisely those possessed by these colors in the light of the object, would be to admit that the rays of other wavelengths emanating from this object do not contribute to the tonality, which would be absurd.
A more complete study of the phenomenon by means of calculation, or by means of geometric constructions of the Maxwell-Koenig triangle, only confirms this conclusion.
Here is a summary proof borrowed from a simple example:
Consider an object whose visible radiation consists, on the one hand, by violet rays, on the other hand, by substantially monochromatic brushes of rays of each. ¯ of the three fundamental colors, corresponding rays
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respectively to the maximum transparency of each of the three areas of the trichrome screen, of which, for simplicity, the maximum transparencies will be assumed to be equal. Let A, B, C be the intensities of the three light brushes emitted by the object and which correspond, as has just been said, to the maximum transparency of the three screens, and let V be the intensity of the emitted violet rays, d on the other hand, by the object.
It is evident, under these conditions, that after crossing the trichromatic screen, the relative intensities of the three fundamental light brushes will remain proportional to A, B, C but that, in relation to them, the in- transmitted intensity of the violet rays will have become proportionally lower than V Consequently - and unless one admits, which would be absurd, that the violet rays do not enter into tonality for nothing - the tonality resulting from the mixture of colors transmitted will necessarily be different from that of the object. What has just been said by considering violet rays would apply in the same way to all other rays different from the three fundamental colors, and which, in addition to these, could be emitted by the object.
For the tonality resulting from the mixture of the transmitted rays to be identical to that of the object, it would be necessary for the sum of the transparencies of the three areas of the trichrome screen to be the same for the rays of all the wavelengths. This condition is absolutely impracticable. It would be carried out if each of the three colored areas of the trichromatic screen had equal transparencies for all the wavelengths it transmits, and zero for the wavelengths transmitted by the other two areas, which is excluded from any practical possibility.
From all this it follows that the trichrome processes can only render the tonality of objects in a necessarily imperfect manner, when it is light itself.
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of these objects which is used by these processes.
Not only, as we have just shown, the trichromic processes cannot under these conditions provide the exact tonality of objects, but they are another and very serious drawback: among the regions of the spectrum which are more or less absorbed and eliminated by the very constitution of trichrome screens, there is one which is particularly interesting, it is the yellow spectral region located near the D line, and which is located at the limit of the screen red and green screen of the three-color process, that is to say in the region where,; the absorption of these screens is maximum, is in fact, after crossing the screens, reduced to a very low intensity.
Now this region of the spectrum is precisely the one to which the eye is most sensitive and the one which has the maximum visual intensity in daylight. As a result of this circumstance inherent in the very nature of trichrome processes and which constitutes for them a serious stumbling block, these processes can only allow a small amount of filming and projection to pass. fraction of the incident light, which can and does have serious drawbacks from the point of view of industrial possibilities and applications.
Furthermore, experience shows that when one compares by juxtaposition the spectra of variously colored objects illuminated by daylight, it is precisely in the region of the spectrum bordering on the D line that the maximum the dissimilarities of this spectrum, which in our eyes have precisely the diversity of colors of the objects considered. From this it follows that, to the reasons already explained above, there is a new addition which obliges to consider the trichrome processes as necessarily imperfect for the exact reproduction of colors and their variations.
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Again, in the foregoing, the trichromatic theory of colored sensations has been held to be exact.
But this very theory has long been contested and undermined by modern physiologists.
In order to be able to reconstruct the colors and tones of objects exactly, it is best to completely free oneself from all theoretical views on colored sensations, and to stick to the facts alone.
This is what the method forming the subject of the present invention does and of which the principle and the embodiments and applications will now be described successively:
At the base of what will follow, we pose the following principle which expresses an obvious truth:
Given two series of simultaneous elementary sensations, each of which corresponds to an identical sensation of the other series, there will be identity between the two composite sensations resulting from the combination of the elementary sensations of each of the two series.
The light emanating from natural objects is made up, in varying proportions, of rays of various wavelengths which make up the visible spectrum. Whatever part these various rays take respectively in the formation of the colored sensation which the eye receives from an object, it is evident that the image of this object will give a colored sensation identical to the original sensation, if it is formed by the combination of a series of light rays which, qualitatively and quantitatively, would give identically the whole series of colored sensations procured by the normal spectrum of the object.
This result can be obtained in various ways, and in particular in the following manner
Or a source of white light, for example an electric arc. By means of a system of mirrors which
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sees the light of this arc on two projection devices, one juxtaposes, on a projection screen, two distinct images, X and Y. The image X is the normal spectrum of the arc, obtained by means of a suitable spectroscopic apparatus placed in the path of the rays of the first projection apparatus. The image Y is formed as follows: a transparent screen, gradient or not with polychrome tints, is placed in or in front of the objective of the second projection device.
This polychrome screen is tinted in parallel bands, degraded or not, with the various colors which constitute the normal spectrum of white light. An enlarged image of the objective is thus obtained on the projection screen, tinted with the various regions of the spectrum, and which constitutes a "dummy spectrum". This image is juxtaposed to the normal spectrum of the arc projected by the first projection device.
By trial and error and successive experiments, it is possible, in accordance with the invention, to modify the colors of the polychrome screen until: 1 the successive colors and tones, degraded or not, of the "dummy spectrum" are identical, as to the sensation produced, to those of the normal spectrum; 2 the total light intensity of each narrow area of the "dummy spectrum" is equal to that of the corresponding rectangular band of the normal spectrum.
Once this realization has been obtained, it will be possible - under the sole condition that the colors and intensities of each of them remain as has just been said - to dispose in any other way the various colored areas of the polychrome screen, interchange them and give them any shape deemed desirable. It is also possible, by a legitimate extension of the above principle, to combine and produce the colors of the polychrome screen in any other way, these colors being able, if necessary, to be very different from the elementary colors of the normal spectrum, and, under the sole condition that the resulting colored sensation
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of the "dummy spectrum" thus produced is identical to the color sensation resulting from the normal spectrum. Here again, the arrangement of the colored areas can be modified at will.
What distinguishes and essentially characterizes the colored screen with "dummy spectrum" thus constituted for the purpose of the projection of color photographs, is that the elementary colors which it transmits to the eye are identical, as regards the color. colored sensation, and at equal intensities, to the corresponding simple colors of the spectrum of the light used, and this without, in the realization of this "dummy spectrum", one is in no way concerned about the wavelengths of the rays which , after crossing the various areas of the colored screen, contribute to producing these sensations.
In other words, the colored areas of the screen which form this "dummy spectrum" are selective from the point of view of the only colored sensations transmitted, while the colored screens used in the previous color photography processes, and in particular in the trichromatic processes , are selectors from the point of view of the transmitted wavelengths. It follows, to take an example, that the colored patches of the "fact spectrum" screen which produce the sensations of blue and purple can pass large amounts of red light of the spectrum, while the blue and violet screen used in trichromatic processes must, in order to meet its intended purpose, absorb as completely as possible the red rays of the spectrum.
The "dummy spectrum" is therefore produced in such a way as to produce elementary colored sensations identical to the elementary sensations produced by the simple colors of the spectrum. In other words, the sensation produced by each of the zones of the "dummy spectrum screen" is identical to that produced by the corresponding monochromatic brush.
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or substantially monochromatic of the spectrum, that is to say to that produced by rays of the spectrum between two determined and neighboring wavelengths.
This is what essentially characterizes the process described here for the projection of color photographs.
We will operate in a similar manner to achieve the polychrome screen intended for taking pictures on a sensitive layer, with the only difference that, all other things being equal, this screen will be produced in such a way that the various regions of the "spectrum dummy "produced by this screen impress this sensitive layer with relative intensities identical to those of the corresponding regions of the normal spectrum acting on the same layer.
When these results have been obtained, we are fully equipped to perfectly reproduce all the tones of objects, to record them on sensitive layers to make reproductions, to film them by any appropriate optical device, in particular by this one. which uses elements embossed on the sensitive layer following the suggestions of Gabriel Lippmann, and by all other means leading to the same result such as those which separate the various monochromatic images of the objects.
In fact, to take just one example, if the image of any colored point is projected onto the screen by means of an objective provided with the polychrome screen formed in one of the ways which have just been specified, this image is formed by the superposition of a series of colored beams which give a resulting colored sensation necessarily identical to that given by the colored point itself.
Consequently, this one is necessarily reconstituted on the screen with its exact tone,
In the example chosen, objectives provided with polychrome screens produced in accordance with the invention allow
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therefore: to photograph in color with their true tones all objects; and to inematograph them with all their exact tones, for example by using the embossed film following the suggestion of Gabriel Lippmann, and which makes it possible to separate, at very close points of the sensitive layer, the tiny images of the polychrome screen corresponding to the various points of the cinematographed objects.
To project the positives of the views thus cinematographed, it suffices to add to the projection objective the polychrome screen constituted, as has been said above, with a view to the exact reconstitution of the visual colored sensations.
As goes without saying, and as is moreover already apparent from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts having more specifically been considered; on the contrary, it embraces all the variants.
It follows from the foregoing - and experience confirms it - that the screens intended to produce "dummy spectra" as has just been said, transmit notably more light than the screens which select the processes. trichromes. They therefore constitute both from the point of view of luminosity and from the point of view of color fidelity, progress on them. A partial improvement, but already. Considerable is achieved, even if one is satisfied, using the photographs taken by the trichromic processes, to project them by means of the visual "dummy spectrum" screen described above.
By doing so not only is the light gain already. considerable but also the accuracy of the tones is improved as a result of the following fact: to take up the demonstration given above, we consider a colored point whose rays
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defined blues, greens and reds are transmitted by the three trichromatic selector screens with intensities equal for example to half of their incident intensities which we will call I, assuming, for simplicity, that all the monochromatic brushes of the light of the colored point have the same intensity I;
after passing through the screens, the red, green and blue rays considered therefore have intensities equal to 1/2 but certain violet rays (the transmission coefficient of which is necessarily lower than the maximum transmission coefficient of the corresponding screen) will have, after crossing the screen, an intensity reduced to 1 / n (with n greater than 2) In trichromatic processes, the photographic image thus obtained is projected through three screens similar to first. The ratio of the intensity of the purple brush considered to that of the blue, red or green rays considered, should in the example chosen, and if the three-color process was correct, be equal to 1. Now, we see that after taking of view (assumed to be made with perfect panchromatization) this ratio has become equal to 2 / n.
After projection through three-color screens, it will become (2 / n) = 4 / n2 By projecting the three-color photographic image with the "dummy spectrum" visual screen described above, this ratio remains equal to 2 / n , which therefore has the definite advantage of improving the fidelity of the projections of views taken by trichromy.
We can also by experience modify the "dummy spectrum" used in this projection so as to rectify in some way the imperfection of the trichrome shooting itself and make the ratio considered equal to 1 on the projection screen. .
More generally, by an appropriate modification of the "dummy spectrum" it is possible to correct the various imperfections of the shots and reproductions.
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trichromes, whatever the causes of these imperfections and in particular to eliminate the false "dominant" ones, among others those which come from the disturbing influence of the scattering of small wavelengths.
Similarly, by suitable modifications of the "dummy spectrum" we can vary at will and according to the scenic needs, the effects of the projection of the same shot, and make for example a view taken in the sun a view that will appear taken. in the moonlight, etc.
ABSTRACT.
The subject of the invention is improvements made to color photography and cinematography, which improvements consist mainly in having recourse, in order to carry out color photography, to means such that one obtains images generating groups of elementary colored sensations themselves such that the resulting sensations are identical to those produced by the objects themselves.
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