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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
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BREVET D' I lVI '' f3 R ' T I 0 N, PERFECTIONNEMENT APPORTE AUX SYSTEMES OPTIQUES POUR L'OBTENTION DE PLUSIEURS IMAGES SIMULTANEES SANS PARALLAXE.
La présente invention se rapporte à des systèmes , optiques permettant d'obtenir d'un même objet plusieurs images simultanées et identiques sans parallaxe, ces systèmes pouvant être particulièrement utilisés pour la production de photographies'ou de films cinématographiques en couleurs, sans que, cependant, leur usage soit limité à ces points particuliers.
Une méthode connue pour la production d'images photographiques en couleursinaturelles consiste à superposer plusieurs images monochromes de l'objet, par exemple rouges, bleues et vertes, ces images étant rigoureusement semblables et égales' dimensions et détails de dessins.
Lorsque l'image finale obtenue par superposition représenter objet en relief et animé, les images monochro-
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mes composantes ne peuvent être identiques que lorsqu'elles sont photographiées simultanément et à partir du même point.
Si elles sont seulement photographiées simultanément, mais non du même point, par exemple au moyen de deux systèmes optiques différents, leurs perspectives respectives sont différentes et les images ne sont pas superposables.
La présente invention a pour objet un procédé per- fectionné et un système optique pour la production d'images photographiques en couleurs naturelles permettant d'éviter le défaut dont il vient d'être question et qui est généralement appelé parallaxe.
Plus spécialement, la présente invention consiste en des moyens pour projeter, en superposition parfaite, sur un écran, ou toute autre surface convenable, par exemple une émulsion photographique, différentes images de l'objet colorées en une seule couleur, la synthèse de ces images étant néces- saire pour reproduire l'objet en ses couleurs naturelles.
D'après la présente invention, les images photogra- phiques colorées sont obtenues en produisant d'abord et en combinant ensuite deux ou plusieurs images monochromes sem- blables au moyen d'un système optique comprenant une pupille d'entrée unique et formant une image réelle, ladite image étant reproduite dans un même plan autant de fois que cela est nécessaire par le moyen d'un second système optique.
C'est un des objets de l'invention d'employer un système optique caractérisé par une pupille d'entrée unique, laquelle peut être soit un objectif ou un miroir, soit un diaphragme réel, soit une image virtuelle d'une partie d'un système optique ou mécanique antérieur ou postérieur, et caractérisé de plus par un second système optique reproduisant l'image réelle formée par le premier système optique, ce second
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système étant formé d'un groupe de lentilles-objectifs, de prismes ou de miroirs en nombre égal à celui des images qu'on veut obtenir.
Selon l'invention, on place en face du second système optique une lentille dont le foyer se trouve dans le plan de l'image réelle produite par le premier système optique, cette image réelle se trouvant ainsi rejetée à l'infini.
On a décrit ci-dessous et représenté aux dessins annexés, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'inven- tion, dans lequel plusieurs images semblables d'un objet sont obtenues simultanément et dans un même plan et reproduites sur un écran ou toute autre surface convenable.
La figure 1 représente une coupe schématique du système optique employé pour photographier l'objet.
Les figures 2,3 et 4 représentent des dispositions possibles du système optique secondaire.
Les figures 5,6 et 7 représentent des dispositions possibles des images sur un film cinématographique
La figure $ représente une coupe schématique d'un système de reproduction.
En figure 1, la pupille unique d'entrée est une lentille de distance focale convenable constituant un objectif A qui donne dans un plan une image B de l'objet. Dans le plan B, se trouve un diaphragme destiné à limiter le champs ainsi qu'une lentille de champ D afin de réduire la divergence du faisceau après la formation de l'image intermédiaire B ; lentille de champ n'est cependant pas absolument nécessaire.
Une autre lentille E, dont le foyer se trouve dans le plan B, est placée immédiatement en face du groupe de lentilles se- condairestelles que F1' F2 de distances focales convenables, chacune-, de ces lentilles secondaires donne de B une nouvelle image G1' g2 dans un même plan de leur foyer, lesdites images étant identiques à B et identiques entre elles du fait de l'é=
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galité de distance focale des lentilles F1 et F2.
On obtient donc finalement de l'objet photographié autant d'images égales en forme et en dimensions, puisque'-, photographies simultanées d'une image unique, qu'il y a d'ob- jectifs secondaires tels que F.
Pour reproduire les couleurs par un procédé multi- chrome, il est de plus nécessaire que chacune de ces images G ait été prise à travers un filtre colore convenable. A cet effet, en avant ou en arrière de chaque objectif secondaire F, à une place convenable, on disposera un écran coloré approprié, cet écran pouvant être à faces courbes ou planes, parallèles ou prismatiques, ou constituer tout ou partie des lentilles des dits objectifs F.
La lentille E, placée devant les objectifs F, peut d'ailleurs être supprimée si les dimensionss respectives de l'image intermédiaire B et des images secondaires G l'exigent.
Suivant que l'on désirera que la reproduction des couleurs soit faite par superposition de deux, trois ou quatre couleurs élémentaires, par exemple, on pourra disposer les objectifs F suivant les dispositions des figures 2,3 ou 4, auxquelles correspondront des dispositions d'images analogues, suivant figures 5,6 ou 7, chacun de ces groupes d'images devant, par superposition des images composantes, reproduire l'image de l'objet avec ses couleurs naturelles.
Il va de soi que le nombre et la disposition des objectifs F et des images G n'est pas limité aux représenta- tions de ces figures.
Pour la projection lumineuse, on pourra utilement utiliser le même système optique avec la modification suivante, représentée figure 8.
Le film sera éclairé au moyen d'une source lumineuse H, placée derrière un condensateur I, immédiatement suivi d'autant de petits condensateurs secondaires J qu'il y a d'ob-
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jectifs secondaires F. Chacun de ces condensateurs J est destiné à concentrer une partie du flux lumineux issu du conden- sateur principal I, sur l'objectif F qui lui correspond, après avoir éclairé chaque image correspondante G. L'ensemble consti- tué par la source et le condensateur I peut d'ailleurs être rem- placé par un ensemble source lumineuse et miroir concave, ou tout autre dispositif approprié. du
Pour le reste/dispositif, la marche de la lumière est inverse de sa marche lors de la prise de vue (figure 1).
On peut supprimer d'ailleurs pour la projection, l'objectif A, le diaphragme C, les lentilles D et E, la super- position rigoureuse des images sur l'écran récepteur pouvant se faire au moyen d'un dispositif compensateur optique quel- conque, prisme de petit angle, lame à faces parallèles dis- posées obliquement sur les faisceaux secondaires, ou tout autre dispositif approprié.
Pour cette projection, le film positif peut être noir, les couleurs étant obtenues sur l'écran en maintenant devant chaque objectif F (ou derrière) l'écran coloré qui avait servi à la prise de vue ; peut d'ailleurs supprimer ces écrans colorés et teindre directement chaque image sur le film, avec la même couleur que celle de l'écran qui avait été interposé lors de la prise de vue.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes de réalisation, non pluu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ;
en embrasse au contraire toutes t les variantes, notamment celles ou tout ou partie des ob- ectifs serait remplacé par des miroirs courbes, les écrans colorés par des cuves de liquides colorés, le film par des plaques photographies, l'écran de projection par une surface sensible à toutes les radiations visibles et permettant le ti- rage direct en couleurs d'objets animés ou non, etc...-
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REVENDICATIONS "Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me pa- rai traient nécessaires, je revendique comme ma propriété'.exclu- sive et privative".
1 - Appareil de prise de vues et de projection à plu- sieurs images superposables, en particulier pour la photogra- phie et la cinématographie en couleurs suivant les méthodes du genre de la trichromie, caractérisé par le fait qu'il com- porte un systène optique simple à pupille unique tourné vers l'objet ou la surface de projection et un système optique mul- tiple comportant côte à côte, autant de systèmes optiquesau élémentaires colorés qu'il est nécessaire pour le procédé du genre de la trichromie qui est envisagé, ces systèmes optiques élémentaires ayant pour objet, dans la prise de vues, de rece- voir et de subdiviser en faisceaux lumineux distincts, conte- nant chacun également des rayons issus de chaque point de l'ob- jet, le faisceau unique du système optique simple,
fournissant ainsi côte à côte sur la surface sensible plusieurs images superposables correspondant aux diverses couleurs de l'objet, et, dans la projection, de superposer dans ce système optique simple les faisceaux diversement colorés provenant des dites images superposables afin de donner sur la surface de projection une image unique colorée.
2 - Appareil de prise de vues suivant 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un objectif principal, éventuelle- ment dans le plan d'image de cet objectif un : diaphragme suivi d'une lentille de champ, une lentille ayant son foyer sur cette imagé, contre cette lentille un groupe côte à côte d'objectifs secondaires colorés ou accompagnés de filtres colorés.
3 - Appareil de projection et de reproduction par projection suivant 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, avant le film à images superposables dispos0es côte à côte, un condensateur, de préférence formé par une grande lentille
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immédiatement suivie d'un groupe côte à côte de petites len- tilles, et après le film un groupe côte à côte d'objectifs par lesquels les divers faisceaux colorés sont soit projetés directe- ment, soit superposés pour former dans l'appareil une image uni- que en couleurs, de préférence à travers une lentille de champ et un diaphragme, image en couleurs qui est reprise et projetée par un objectif.
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PATENT OF I lVI '' f3 R 'T I 0 N, IMPROVEMENT OF OPTICAL SYSTEMS FOR THE OBTAINING OF SEVERAL SIMULTANEOUS IMAGES WITHOUT PARALLAX.
The present invention relates to optical systems making it possible to obtain from the same object several simultaneous and identical images without parallax, these systems being able to be particularly used for the production of photographs' or of cinematographic films in color, without, however, , their use is limited to these particular points.
One known method for producing photographic images in natural colors consists in superimposing several monochrome images of the object, for example red, blue and green, these images being strictly similar and equal in size and detail of drawings.
When the final image obtained by superposition represent an object in relief and animated, the monochromatic images
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my components can only be identical when they are photographed simultaneously and from the same point.
If they are only photographed simultaneously, but not from the same point, for example by means of two different optical systems, their respective perspectives are different and the images are not superimposable.
The present invention relates to an improved method and an optical system for the production of photographic images in natural colors which make it possible to avoid the defect just mentioned and which is generally called parallax.
More specifically, the present invention consists of means for projecting, in perfect superposition, on a screen, or any other suitable surface, for example a photographic emulsion, various images of the object colored in a single color, the synthesis of these images. being necessary to reproduce the object in its natural colors.
According to the present invention, colored photographic images are obtained by first producing and then combining two or more similar monochrome images by means of an optical system comprising a single entrance pupil and forming an image. real, said image being reproduced in the same plane as many times as necessary by means of a second optical system.
It is one of the objects of the invention to employ an optical system characterized by a single entrance pupil, which can be either an objective or a mirror, or a real diaphragm, or a virtual image of a part of. an anterior or posterior optical or mechanical system, and further characterized by a second optical system reproducing the real image formed by the first optical system, this second
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system being formed of a group of objective lenses, prisms or mirrors in number equal to that of the images which one wishes to obtain.
According to the invention, a lens is placed opposite the second optical system, the focus of which is in the plane of the real image produced by the first optical system, this real image thus being rejected to infinity.
An embodiment of the invention has been described below and shown in the accompanying drawings by way of example, in which several similar images of an object are obtained simultaneously and in the same plane and reproduced on a single plane. screen or other suitable surface.
Figure 1 shows a schematic sectional view of the optical system used to photograph the object.
Figures 2, 3 and 4 show possible arrangements of the secondary optical system.
Figures 5,6 and 7 show possible arrangements of images on motion picture film
Figure $ shows a schematic section of a reproduction system.
In FIG. 1, the single entrance pupil is a lens of suitable focal length constituting an objective A which gives an image B of the object in a plane. In plane B, there is a diaphragm intended to limit the field as well as a field lens D in order to reduce the divergence of the beam after the formation of the intermediate image B; field lens is however not absolutely necessary.
Another lens E, the focus of which is in plane B, is placed immediately in front of the group of secondary lenses such that F1 'F2 of suitable focal lengths, each of these secondary lenses gives a new image of B G1 'g2 in the same plane of their focus, said images being identical to B and identical to each other due to é =
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Equal focal length of the F1 and F2 lenses.
We thus finally obtain from the photographed object as many images equal in shape and dimensions, since '- simultaneous photographs of a single image, as there are secondary objectives such as F.
In order to reproduce the colors by a multi-chromium process, it is further necessary that each of these G images have been taken through a suitable color filter. For this purpose, in front or behind each secondary lens F, at a suitable place, an appropriate colored screen will be placed, this screen possibly having curved or flat, parallel or prismatic faces, or constituting all or part of the lenses of said lenses. objectives F.
The lens E, placed in front of the objectives F, can moreover be omitted if the respective dimensions of the intermediate image B and of the secondary images G so require.
Depending on whether it is desired that the colors be reproduced by superimposing two, three or four elementary colors, for example, the lenses F can be arranged according to the arrangements of FIGS. 2, 3 or 4, to which will correspond arrangements of analogous images, according to FIGS. 5, 6 or 7, each of these groups of images before, by superposition of the component images, reproducing the image of the object with its natural colors.
It goes without saying that the number and arrangement of the objectives F and of the images G is not limited to the representations of these figures.
For light projection, it is useful to use the same optical system with the following modification, shown in figure 8.
The film will be illuminated by means of a light source H, placed behind a capacitor I, immediately followed by as many small secondary capacitors J as there are ob-
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secondary jectives F. Each of these capacitors J is intended to concentrate a part of the luminous flux issuing from the main capacitor I, on the objective F which corresponds to it, after having illuminated each corresponding image G. The assembly constituted by the source and the capacitor I can moreover be replaced by a light source and concave mirror assembly, or any other suitable device. of
For the rest / device, the progress of the light is reversed from its course during the shooting (figure 1).
For projection, the objective A, the diaphragm C, the lenses D and E can be suppressed, moreover, the rigorous superposition of the images on the receiving screen which can be achieved by means of an optical compensating device which conch, small angle prism, plate with parallel faces disposed obliquely on the secondary beams, or any other suitable device.
For this projection, the positive film can be black, the colors being obtained on the screen by maintaining in front of each objective F (or behind) the colored screen which had been used for the shooting; can moreover remove these colored screens and directly color each image on the film, with the same color as that of the screen which had been interposed during the shooting.
As goes without saying, and as is moreover already apparent from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its embodiments, not pluu'à those of the embodiments of its various parts, having been more especially indicated;
on the contrary embraces all the variants, in particular those where all or part of the objectives would be replaced by curved mirrors, the colored screens by vats of colored liquids, the film by photographic plates, the projection screen by a surface sensitive to all visible radiations and allowing direct color printing of objects, animated or not, etc ...-
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CLAIMS "Having thus described my invention and reserving the right to make any improvements or modifications to it which I deem necessary, I claim as my 'exclusive and private" property.
1 - Camera and projection device with several superimposable images, in particular for color photography and cinematography using methods of the trichromy genre, characterized in that it comprises a system simple optical system with a single pupil turned towards the object or the projection surface and a multiple optical system comprising side by side as many colored elementary optical systems as is necessary for the process of the type of trichromy which is envisaged, these elementary optical systems having for object, in taking pictures, to receive and to subdivide into distinct light beams, each also containing rays coming from each point of the object, the single beam of the optical system simple,
thus providing side by side on the sensitive surface several superimposable images corresponding to the various colors of the object, and, in the projection, to superimpose in this simple optical system the variously colored beams coming from said superimposable images in order to give on the surface of projecting a single colorful image.
2 - The following picture-taking device 1, characterized in that it comprises a main objective, possibly in the image plane of this objective one: diaphragm followed by a field lens, a lens having its focus on this image, against this lens a side by side group of colored secondary objectives or accompanied by colored filters.
3 - Apparatus for projection and reproduction by projection according to 1, characterized in that it comprises, before the film with superimposable images arranged side by side, a capacitor, preferably formed by a large lens
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immediately followed by a side-by-side group of small lenses, and after the film a side-by-side group of lenses through which the various colored beams are either projected directly or superimposed to form an image in the camera single color, preferably through a field lens and a diaphragm, a color image which is picked up and projected by an objective.