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Procédé et .dispositif pour la projection d'images animées en couleurs naturelles.
La présente invention se rapporte à un procédé de projec - tion d'images animées en couleurs naturelles et montre en même temps un dispositif pour la réalisation du procédé. D'après la théorie de la synthèse de la couleur, il faut, dans la projec - tion cinématographique additive bichrome ou trichrome, projeter simultanément les images partielles photographiées en même temps et les retirer simultanément du trajet des rayons lumineux.
Comme, par suite de son développement, l'image noir sur blanc continuera toujours à exister à côtéde l'image en couleurs, il est recommandable de disposer les images partielles additives les unes à la suite des autres sur le film, afin de pouvoir pro- jeter les deux sortes de films alternativement avec un même ap - pareil de projection.
On sait que le film devient plus long par suite du plus grand nombre d'images partielles. L'avancement simultané des
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images partielles successives se trouvant sur le film occasionne encore des difficultés dans les appareils connus. D'autre part, ?'entraînement du film par saccades sur une longueur égale à deux hauteurs d'image exige, dans les mécanismes de l'appareil de projection connu, de très grandes accélérations, ce qui, en cas de marche continue, représente un très grand inconvénient.
En cas de projection de trois images partielles, cette accélé - ration est encore plus grande. Dans la compensation optique du déplacement de l'image, les difficultés sont, dans le cas du mouvement de longueur égale à une hauteur d'image, largement connues. En cas de mouvement trois fois plus long, les difficul- tés sont d'autant plus grandes.
On a déjà, pour éviter ces difficultés, proposéde ne faire avancer le film que d'une hauteur d'image à la fois et de pro - jeter les diverses images partielles les unes sur les autres au moyen de trois objectifs, c'est-à-dire de faire courir les di - verses images partielles successivement à travers l'appareil avec leurs valeurs de coloration.
D'autres propositions chan - geaient alternativement l'ordre de succession des couleurs, de sorte que, au passage d'une phase à l'autre, les valeurs de coloration restaient les mêmes.-On connaît encore la méthode consistant à employer la cinématographie bichrome et à projeter la. troisième couleur manquante sur l'écran, pendant l'obtura - tien, à travers le disque d'obturation ou à faire apparaître chaque fois entre deux images partielles de couleurs différentes d'une phase, lors de la phase suivante, une image partielle de la troisième couleur. Ces procédés connus présentent cet incon - vénient que des franges colorées gênantes se forment pendant le changement de phase.
On a essayé de supprimer les franges colo - rées gênantes en copiant plusieurs fois successivement les di - vers groupes de phases sur le film et en projetant alors plu - sieurs fois les groupes complets au moyen d'appareils de pro - jection à marche rapide. Mais cette méthode est fort peu écono -
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mique et n'est aussi utilisable que pour peu de groupes d'appa- reils.
En outre, les franges colorées ne peuvent, ici non plus, être supprimées que par une obturation pendant le passage d'une phase à l'autre. Les intervalles d'obturation déterminent, tou - tefois, un scintillement de l'image.
Comme on sait, on distingue, dans la cinématographie, une fusion de la phase de mouvement et une fusion des variations de lumière. Ces dernières se produisent par suite des intervalles d'obturation intercalés dans l'éclairement de l'écran. Leur fréquence de fusion est comprise entre 30 et 40. Il faudrait donc, dans le cas ci-dessus, projeter 200 images par seconde pour supprimer le scintillement. Mais, dans les appareils de projections cinématographiques actuels, la fréquence de fusion des variations de lumière est influencée favorablement en pro - jetant plusieurs fois une même phase de mouvement.
Dans les appareils de projections cinématographiques à transport inter - mittent du film, le nombre des intervalles d'obturation est, comme on sait, trois fois plus grand que le nombre des phases de mouvement, si l'on projette une phase de mouvement trois fois, on obtient déjà une suppression complète du scintillement avec 15 changements de phase. De plus, le changement de phase s'ac - complit en un temps plus court que l'arrêt de l'image. Le rap - port change de 1 : 4 à 1 :12 minimum. On a constaté, en outre, que l'exigence, résultant de la cinématographie trichrome, de retirer simultanément trois images partielles du'trajet des rayons lumineux, est difficile à satisfaire.
L'invention évite tous les inconvénients des procédés con- nus et propose de retirer les images partielles d'une phase une à une du trajet des rayons lumineux, mais de projeter comme phase complète la phase de mouvement se composant de plusieurs images partielles jusqu'à ce que le groupe suivant d'images par- tielles soit prêt pour la projection. Ceci s'obtient, d'après
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l'invention, au moyen de fenêtres de projection mobiles. Au surplus, les fenêtres de projection'mobiles sont connues dans les appareils de projection à compensation optique du déplace - ment de l'image. Cescaractéristiques sont seulement adaptées ici aux conditions de l'invention.
En cas de projection inter - mittente, les obturateurs à fenêtres de projection se déplacent également de manière intermittente, tandis que, dans le cas de la projection continue, ils se déplacent en spirale. il devient donc nécessaire, d'après l'invention, de faire en sorte que cet obturateur suive chaque groupe d'images partielles, pendant la projection, au moins pendant une hauteur d'image partielle. D'a- près l'invention, chaque groupe d'images d'une même phase de mouvement se trouvant seulement une fois sur le film est projeté plusieurs fois comme groupe fermé. Ce nouveau procédé présente l'avantage d'aider à satisfaire mieux aux lois du transport de l'image par saccades que cela n'a été possible avec les grands appareils de projection connus pour films en noir.
On obtient aussi pour la première fois, grâce à l'invention, une projec - tion répondant à la théorie de la synthèse additive de la cou - leur et aux lois cinématographiques. Pour la réalisation du nouveau procédé, on peut employer des appareils de projection dans lesquels la limitation de l'image dans la fenêtre de pro - jection a lieu par des fenêtres mobiles qui accompagnent chaque groupe d'images partielles au moins sur une longueur égale à la hauteur d'une image partielle, ou bien des appareils dans les - quels un objectif suit les phases de mouvement devant plusieurs fenêtres de projection. On peut employer aussi bien des appa - reils de projection à transport intermittent de l'image que des appareils à transport continu de l'image.
Pour une meilleure compréhension, on partira, dans les exemples de réalisation qui seront décrits ci-après, de dispositifs restant arrêtés pendant la projection. La construction des appareils est d'autant plus simple que la surface à décrire par le film dans la fenêtre de
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projection est plus petite. Dans le premier exemple de réalisa- tion représenté, il sera donc décrit d'abord une projection s'écartant de la théorie de la synthèse additive de la couleur.
Le dessin ci-joint représente schématiquement le déplace - ment du support d'images, avec les phases de mouvement qu'il porte, et sa position par rapport à l'objectif deprojection représenté comme lentille simple.
La fig.1 montre la marche de la phase de projection en cas d'emploi de quatre objectifs.
La fig.2 la montre dans le cas de cinq objectifs.
La fig.3 montre la marche pour la projection stéréoscopique et bichrome.
Comme, ainsi que l'a fait voir le procédé Kinemakola, la couleur partielle bleue ou l'image partielle bleue peut être employée comme couleur complémentaire, on obtient, dans la pro - jection additive trichrome avec application du procédé d'après l'invention, déjà une projection en couleurs à peu près complète sans franges colorées gênantes en employant quatre fenêtres.
Si, d'après l'invention, on emploie seulement un objectif de plus qu'il y a d'images partielles et qu'on établisse l'obturateur de film de manière que, après deux projections de groupes com - plets d'images partielles, l'image bleue d'un groupe voisin re- présentant une autre phase de mouvement entre en action lors de la troisième projection, donc une fois seulement avec deux images de même phase d'un groupe, les franges bleues se produi - . sant à chaque troisième projection et provenant de l'image bleue qui appartient à la phase de mouvement suivante n'apparaît pas d'une manière gênante. On a, à la projection, la marche repré - sentée sur la fige 1 du dessin.
Dans toutes les figures, 1 désigne le film ou le support d'images sur lequel sont disposées les images a.b c. etc.
Plusieurs images a1a2a3. etc. sont réunies en une phase de mouvement. Par 2 est désigné l'obturateur de film disposé de -
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vant le support d'images, avec les fenêtres de projection, tan- dis que 3 désigne les objectifso1, o2. o,etc. la fig. l1 est une vue de face du film. Sur la fig,1, dans la position re - présentée en I, les images partielles al, a2, a3 de la phase de mouvement a sont d'abord projetées au moyen de l'objectif de projectiono1, o2, o3, supposé fixe dans le présent exemple,à travers la première ouverture de l'obturateur de film.
Lorsque le film 1 est avancé d'une longueur égale à une hauteur d'image, la même phase se forme une division plus bas, et l'obturateur de film 2 doit avoir été abaissé en même temps de la même quantité. La projection a lieu maintenant par les objectifs o2, o3.o4 On a, à cet instant, la position II.
Lorsque le film 1 est alors de nouveau avancé d'une longueur égale à une hauteur d'image, dans le sens de la flèche, et que l'obturateur de film 2 avec les fenêtres de projection est ramené en arrière d'une quantité égale à une hauteur d'image (position III ), les images b2. b3, a1 appartenant à deux phases de mouvement sont projetées simultanément par les objectifs c1, 02, 03. Lors de l'opération suivante, le film 1 avance d.e nou - veau d'une longueur égale à une hauteur d'image, et toutes les images partielles¯la, b2, b3 de la phase de mouvement b sont projetées par les objectifss o1, o2, o3, Le jeu recommence con - tinuellement. Il y a donc toujours deux projections d'un groupe d'images complet de la même phase et une projection d'un groupe d'images formé de deux phases de mouvement différentes.
Comme, dans cette disposition, il n'y a jamais qu'une seule couleur entrant en action alternativement avec deux phases de mouvement, l'oeil ne perçoit pas de franges colorées, particulièrement si l'on emploiela couleur bleue.
Si, dans le cas d'objectifsfixes 3 dans la projection ad- ditive bichrome ou trichrome, on emploie un nombre d'objectifs plus petit d'une unité que le double du nombre d'images partiel- les de chaque groupe, il est possible de ne projeter toujours
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que des groupes d'images de la même phase.
On obtient toujours l'entière coïncidence de toutes les images partielles, en particulier aussi dans les parties qui représentent des objets en mouvement. Cette manière de faire est représentée sur la fig.2. La fig. 2a montre de nouveau une vue de face du film employé 1' avec les diverses images par - tielles. Ici, il est d'abord projeté, par exemple, les images partielles al,a2.a3 de la phase de mouvement a au moyen des objectifs de projection o1,o2, o3 supposés fixes dans cet exem- ple et à travers la première ouverture de l'obturateur de film 2' (position I). Lorsque le film l'est avancé d'une hauteur d'image et que l'obturateur de film 2' accompagne ce mouvement, les images partielles se forment une division plus bas, et ce par l'intermédiaire des objectife o2,o3 04 (position II).
Lors d'un nouvel avancement du film l'et de l'obturateur de film 2' d'une longueur égale à une hauteur d'image, l'image est projetée par les objectifs de projectiono3, o4. 05 (position III ). Toutes les autres images partielles et les autres objec - tifs 3' sont masqués par l'obturateur de limitation des images 2'. Lors du retour en arrière de la fenêtre 2', qui a lieu en - suite, les trois images partielles b1, b2, b3 de la phase de mouvement suivante sont projetées par les objectifs o1, o2, o3 (position IV). Le jeu se répète, l'obturateur 2' découvrant la phase de mouvement b pendant les transports suivants du film.
Dans la projection additive bichrome, ainsi que dans la projection stéréoscopique, on emploie, pour la réalisation du procédé, deux images partielles seulement. Ces deux images par - tielles, photographiées simultanément, sont, d'après l'inven - tion, également copiées l'une à la suite de l'autre sur le film pour former une phase. On a déjà proposé, ici, de projeter sé - parément les unes à la suite des autres, pour la projection stéréoscopique, les images partielles se succédant sur le film.
Mais on détruit ainsi l'intégralité des diverses phases. Par la
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projection intégrale des phases, telle qu'elle a lieu d'après l'invention, on accroft l'effet stéréoscopique dans la projec - tion stéréoscopique. Il est indifférent, en cela, que les ima- ges partielles soient rendues visibles par le procédé ana - glyptique ou un autre procédé. On obtient ici la marche repré - sentée schématiquement sur la fig,3 La fig.3a représente de nouveau le film 1" employé. Par 2" est désigné l'obturateur de film et par 3" les objectifs. On projette d'abord les images partielles a' , a" de la phase de mouvement a au moyen des ob - jectifs ol, 02 (position I).
Lorsque le film 1" a été avancé d'une longueur égale à une hauteur d'image avec l'obturateur de film 2", la phase de mouvement a avec ses images partielles a1. a2 se trouve devant les objectifs c2. 03 (position 11). Aprés le deuxième avancement du film 1" et le retour en arrière con - venable de l'obturateur 2", les images partielles b1, b2 de la phase de mouvement b sont projetées par les objectifs de projec- tion o1, o2 comme le fait voir la position III sur la fig.3.
Les exemples ci-dessus montrent que le nouveau procédé peut être employé pour tous les procédés de projections en couleurs comme pour les projections stéréoscopiques, et il est tout-à- fait indifférent que la projection ait lieu dans des appareils à compensation intermittente ou des appareils à compensation optique du déplacement de l'image. La construction du disposi - tif peut être différente suivant l'emploi des diverses méthodes de projection, sans que le sens de l'invention se trouve changé de ce fait.
REVENDICATIONS.
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Process and .device for projecting moving images in natural colors.
The present invention relates to a method for projecting animated images in natural colors and at the same time shows a device for carrying out the method. According to the theory of color synthesis, in additive two-color or three-color cinematographic projection, it is necessary to simultaneously project the partial images photographed at the same time and simultaneously remove them from the path of the light rays.
As, as a result of its development, the black on white image will always continue to exist alongside the color image, it is advisable to arrange the additional partial images one after the other on the film, in order to be able to pro - throw the two kinds of films alternately with the same projection device.
It is known that the film becomes longer as a result of the greater number of partial images. The simultaneous advancement of
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Successive partial images on the film still causes difficulties in known devices. On the other hand, the driving of the film by jerks over a length equal to two image heights requires, in the mechanisms of the known projection apparatus, very great accelerations, which, in the event of continuous operation, represents a very big drawback.
In the case of projection of three partial images, this acceleration is even greater. In the optical compensation of the displacement of the image, the difficulties are, in the case of the movement of length equal to an image height, widely known. If the movement is three times as long, the difficulties are even greater.
In order to avoid these difficulties, it has already been proposed to advance the film only one image height at a time and to project the various partial images on top of each other by means of three objectives, that is to say. that is to say to run the various partial images successively through the device with their coloring values.
Other proposals alternately changed the order of succession of colors, so that, when changing from one phase to another, the coloring values remained the same. The method of using cinematography is still known. bichrome and to project the. third color missing on the screen, during shuttering, through the shutter disc or to appear each time between two partial images of different colors of one phase, during the following phase, a partial image of the third color. These known methods have the disadvantage that annoying colored fringes form during the phase change.
An attempt has been made to suppress the disturbing colored fringes by copying the various groups of phases several times successively onto the film and then projecting the complete groups several times by means of fast moving projection devices. But this method is very inexpensive -
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mical and can only be used for a few device groups.
In addition, the colored fringes can, here again, be removed only by sealing during the transition from one phase to another. The shutter intervals do, however, determine an image flicker.
As we know, we distinguish, in cinematography, a fusion of the phase of movement and a fusion of variations of light. The latter occur as a result of the shutter intervals interspersed in the illumination of the screen. Their melting frequency is between 30 and 40. It would therefore be necessary, in the above case, to project 200 images per second to suppress the flicker. However, in current cinematographic projection devices, the fusion frequency of the variations in light is favorably influenced by projecting the same phase of movement several times.
In cinematographic projection devices with intermittent film transport, the number of shutter intervals is, as we know, three times greater than the number of movement phases, if one projects a movement phase three times. , complete flicker suppression is already achieved with 15 phase changes. In addition, the phase change is completed in a shorter time than the stopping of the image. The ratio changes from 1: 4 to 1: 12 minimum. It has also been found that the requirement, resulting from trichrome cinematography, of simultaneously removing three partial images from the path of light rays, is difficult to meet.
The invention avoids all the drawbacks of the known methods and proposes to remove the partial images of a phase one by one of the path of the light rays, but to project as the complete phase the phase of movement consisting of several partial images up to. that the next group of partial images is ready for projection. This is obtained, according to
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the invention, by means of movable projection windows. In addition, movable projection windows are known in projection apparatus with optical compensation for the displacement of the image. These characteristics are only adapted here to the conditions of the invention.
In intermittent projection, the shutters with projection windows also move intermittently, while in the case of continuous projection they move in a spiral. it therefore becomes necessary, according to the invention, to ensure that this shutter follows each group of partial images, during projection, at least during a partial image height. From the invention, each group of images of the same phase of movement found only once on the film is projected several times as a closed group. This new process has the advantage of helping to satisfy better the laws of jerk image transport than has been possible with the large projection devices known for black films.
Thanks to the invention, we also obtain for the first time a projection responding to the theory of additive color synthesis and to cinematographic laws. For carrying out the new process, projection devices can be employed in which the limitation of the image in the projection window takes place by movable windows which accompany each group of partial images at least over a length equal to. the height of a partial image, or devices in which a lens follows the phases of movement in front of several projection windows. Both intermittent image transport projection devices and continuous image transport devices can be used.
For a better understanding, we will start, in the embodiments which will be described below, with devices remaining stopped during the projection. The construction of the devices is all the simpler as the surface to be described by the film in the
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projection is smaller. In the first exemplary embodiment shown, therefore, a projection will first be described which deviates from the theory of additive color synthesis.
The attached drawing schematically represents the movement of the image support, with the phases of movement that it carries, and its position with respect to the projection objective represented as a single lens.
Fig. 1 shows the progress of the projection phase when using four objectives.
Fig. 2 shows it in the case of five lenses.
Fig. 3 shows the process for stereoscopic and two-color projection.
As, as has been shown by the Kinemakola process, the partial color blue or the partial image blue can be used as a complementary color, one obtains in the additive trichrome projection with application of the process according to the invention , already an almost complete color projection without annoying colored fringes using four windows.
If, according to the invention, only one objective more than there are partial images is used and the film shutter is set so that, after two projections of complete groups of images partial, the blue image of a neighboring group representing another phase of movement comes into play during the third projection, so only once with two images of the same phase of a group, the blue fringes occur -. sant at every third projection and coming from the blue image which belongs to the next phase of movement does not appear disturbingly. We have, at the projection, the step represented on fig 1 of the drawing.
In all the figures, 1 designates the film or the image medium on which the images a.b c are arranged. etc.
Several images a1a2a3. etc. are united in a movement phase. By 2 is designated the film shutter arranged at -
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before the image support, with the projection windows, while 3 designates the lensesso1, o2. o, etc. fig. This is a front view of the film. In fig, 1, in the position shown in I, the partial images a1, a2, a3 of the movement phase a are first projected by means of the projection objective o1, o2, o3, assumed to be fixed in the present example, through the first opening of the film shutter.
When the film 1 is fed by a length equal to one frame height, the same phase forms a division lower, and the film shutter 2 must have been lowered at the same time by the same amount. Projection now takes place through the objectives o2, o3.o4 At this moment, we have position II.
When the film 1 is then fed again by a length equal to one frame height, in the direction of the arrow, and the film shutter 2 with the projection windows is pulled back by an equal amount at an image height (position III), the images b2. b3, a1 belonging to two phases of movement are projected simultaneously by the objectives c1, 02, 03. During the following operation, the film 1 advances again by a length equal to an image height, and all the partial images ¯la, b2, b3 of the movement phase b are projected by the objectives o1, o2, o3. The game starts again continuously. There are therefore always two projections of a complete group of images of the same phase and one projection of a group of images formed from two different phases of movement.
As, in this arrangement, there is never only one color coming into action alternately with two phases of movement, the eye does not perceive colored fringes, particularly if one uses the color blue.
If, in the case of fixed objectives 3 in the two-color or three-color additive projection, a number of objectives smaller by one unit than twice the number of partial images of each group is used, it is possible not to always project
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as groups of images of the same phase.
One always obtains the complete coincidence of all the partial images, in particular also in the parts which represent moving objects. This way of doing things is shown in fig. 2. Fig. 2a again shows a front view of the film used 1 'with the various partial images. Here, it is first projected, for example, the partial images al, a2.a3 of the movement phase a by means of the projection objectives o1, o2, o3 supposedly fixed in this example and through the first aperture of the film shutter 2 '(position I). When the film is advanced one frame height and the 2 'film shutter accompanies this movement, the partial frames form a division lower, and this through the objectife o2, o3 04 ( position II).
When further advancing the film ′ and the film shutter 2 ′ of a length equal to an image height, the image is projected by the projection objectives o3, o4. 05 (position III). All other partial frames and other 3 'lenses are masked by the 2' frame limitation shutter. When the window 2 'returns backwards, which then takes place, the three partial images b1, b2, b3 of the next movement phase are projected by the objectives o1, o2, o3 (position IV). The game repeats itself, with shutter 2 'discovering movement phase b during the following transports of the film.
In the two-color additive projection, as well as in the stereoscopic projection, only two partial images are used for carrying out the process. These two partial images, photographed simultaneously, are, according to the invention, also copied one after the other on the film to form a phase. It has already been proposed, here, to project separately one after the other, for stereoscopic projection, the partial images succeeding one another on the film.
But this destroys all of the various phases. Over there
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integral projection of the phases, as it takes place according to the invention, the stereoscopic effect is increased in the stereoscopic projection. It is irrelevant, in this, whether the partial images are made visible by the anaglyptic process or some other process. We obtain here the step represented schematically in fig, 3 Fig.3a represents again the film 1 "used. By 2" is designated the film shutter and by 3 "the objectives. partial images a ', a "of the movement phase a by means of the objectives ol, 02 (position I).
When the 1 "film has been advanced by a length equal to one frame height with the 2" film shutter, the motion phase a with its partial frames a1. a2 is in front of the c2 objectives. 03 (position 11). After the second advancement of the film 1 "and the appropriate rewind of the shutter 2", the partial images b1, b2 of the movement phase b are projected by the projection lenses o1, o2 as does see position III in fig. 3.
The above examples show that the new process can be used for all color projection processes as well as for stereoscopic projections, and it is quite irrelevant whether the projection takes place in intermittent compensation devices or devices. optically compensated for image displacement. The construction of the device may be different depending on the use of the various projection methods, without the meaning of the invention being changed as a result.
CLAIMS.
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