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"PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA STEREOS COPIE A IMAGES DE GRANDES DIMENSIONS".
La présente invention se réfère aux procèdes stéréoscopi- que$ dans lesquels on utilise des images élémentaires de dimen- sions relativement grandes, telles que celles qu'on peut proje- ter.sur un écran dans une salle de spectacle, par exemple pour réaliser la cinématographie en relief.
Dans la stéréoscopie olassique, dans laquelle les images
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élémentaires sont disposées exactement en face de l'un et de l'autre des yeux de l'observateur, les deux images sont vues de façon identique et sont combinées optiquement sans difficulté par l'observateur. Mais avec les images de grandes dimensions, dont l'éoartement d'axe en axe est obligatoirement bien plus grand que celui des yeux, les deux images ne sont pas vues sous le même angle et elles sont déformées de façons différentes par l'effet de la perspective. Leur combinaison optique devient donc fatiguante ou même parfois totalement impossible.
Les procédés connus de stéréosoopie présentent encore l'in- convénient d'exiger des appareils de prise de vues spéciaux à deux objectifs et, dans le cas de la ainématographie, à deux films, ou à film unique avec utilisation de deux images suooes- sives du film pour réaliser l'une et l'autre images de chaque couple stéréosoopique.
L'invention permet d'éviter tous les inconvénients qui précèdent.
Suivant une première caractéristique de l'invention, lors de la prise de vues photographique ou cinématographique, on décale angulairement les axes des objectifs correspondant à l'une et à l'autre images élémentaires, de telle manière que lesdites images présentent, en raison de la différence de pers- pective sous laquelle elles ont été prises, des déformations égales et opposées à celles qui résulteront à l'observation de la différence de perspective sous laquelle elles apparaî- tront au spectateur.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on uti- lise à la prise de vues non pas deux objectifs distincts pour l'enregistrement de l'une et de l'autre images élémentaires, mais bien un objectif unique en avant duquel on dispose deux
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systèmes de prismes ou miroirs lui amenant sous deux inclinait sons égales et opposées les rayons reçus du même objet en deux points écartés horizontalement l'un de l'autre de l'écartement stéréoscopique désiré.
L'invention est plus spécialement applicable à la stéré- osoopie à images élémentaires juxtaposées en hauteur et elle vise encore un dispositif pour la mise en oeuvre des procédés ci-dessus exposés par adaptation en avant d'un appareil de pri- se de vues usuel.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle pré- sente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
Fig. 1 est un schéma en élévation exposant les phé- nomènes qui prennent naissance à l'observation d'images élémen- taires de grandes dimensions juxtaposées en hauteur sur un écran.
Fig. 2 montre l'écran tel qu'il apparat! au specta- teur. lige 3 est un schéma en élévation montrant comment se fait la prise de vues conformément à l'invention, avec deux objectifs.
Fig. 4 indique également en élévation comment on peut prendre les deux vues stéréoscopiques, avec un seul objeo- tif.
Fig. 6 montre de côté et schématiquement un disposi- tif propre à réaliser la prise de vues indiquée en fig, 4 et 5. lige 7 est une vue partielle en bout montrant l'em- biellage de la mise au point de l'objectif.
Fig. 8 montre le film sur lequel les deux images élémentaires sont superposées.
En fig, 1 et 2, A et B représentent deux images stéréos-
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copiées élémentaires juxtaposées en hauteur, par exemple sur un écran de projection. Ces deux images sont observées par un observateur C à l'aide d'un appareil D lui permettant de les voir respectivement avec l'oeil droit et l'oeil gauche et de les superposer pour la perception du relief. Ces images sont vues sous deux angles et ss qui sont algébriquement différents l'un de l'autre (dans le cas particulier de fig. 1, ils sont Opposés). Il en résulte que les deux images A et B ne sont pas vues par l'observateur avec la même déformation. Dans le cas de la fig. 1, elles apparaissent comme deux trapèzes inversés, comme indiqué en fig. 2.
Une ligne verticale apparaîtra, donc comme deux lignes La et Lb inclinées en sens inverse et l'on comprend que la superposition de ces deux images élémentaires sera très pénible, sinon impossible.
Pour remédier à cet inconvénient (fig. 3), on incline en sens inverse les deux objectifs Ea et Eb servant à l'enregistre- ment de l'une et de l'autre des images stéréoscopiques de l'ob- jet MN à photographier ou cinématographier. Le premier objec- tif est incliné vers le bas de l'objet, le second vers le haut.
Dans ces conditions, on comprend que les deux images élémentai- res enregistrées sur les surfaces sensibles respectives Fa et Fb sont déformées par la perspective en sens inverse l'une de l'autre. Si, par exemple, MN est un rectangle, les deux images auront la forme de trapèzes inversés l'un par rapport à l'autre.
Et l'on oomprend encore que l'on peut, par ce procédé, présen- ter à l'observateur 0 deux images élémentaires A et B volon- tairement déformées en sens inverse de la déformation que l'ob- servation leur imposera, de telle sorte que finalement les deux déformations se compenseront.
Dans le cas d'une salle de spectacle, la compensation ne
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'peut être parfaite que pour un emplacement déterminé de la sal- le, par exemple pour le centre de celle-ci, mais on comprend que pour les autres emplacements la déformation résiduelle est relativement faible., de telle sorte que l'inconvénient sus- exposé est considérablement diminué.
Bien entendu, et au contraire de ce qui' est figuré pour la commodité du dessin, les objectifs Ea et Eb doivent' rester au même niveau horizontal. De plus,.on doit supprimer sur cha- que image une portion respectivement du haut et du bas pour qu'elles conservent le même champ.
Au lieu d'utiliser deux objectifs Ea et Eb différents, on peut, comme indiqué en fig. 4 et'5, employer un objectif unique auquel on amène les rayons lumineux provenant de l'ob. jet par le moyen de deux jeux de prismes les décalant horizon- talement et verticalement. Un premier jeu de deux prismes p et à réflexion totale reçoit les rayons provenant de l'objet MN suivant une direction moyenne inclinée de,bas.en haut par rapport à l'axe XY de l'objectif et il les renvoie d'abord verticalement puis suivant un angle opposé à celui sous lequel ils avaient été reçus de telle manière qu'après avoir traver- sé l'objectif ils forment l'image élémentaire inférieure a.
Un second jeu de prismes à réflexion totale p' et q' reçoit également les rayons provenant de MN, également suivant une direction moyenne inclinée de bas en haut, mais à une distance horizontale s de l'axe XY, s étant égale à l'écartement .stéré.. oscopique désiré. Il les renvoie transversalement dans IL--,, plan horizontal pour les ramener suivant l'axe XY, puis les renvoie une seconde fois dans le plan vertical de cet axe, de telle manière qu'après avoir traversé l'objectif m ils forment l'ima- ge élémentaire supérieure b. Les deux images a et b sont défor-
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mées en sens inverse par la perspeotive.
Pour une claire compréhension des phénomènes optiques, il est plus simple de considérer le trajet inverse des rayons lu- mineux, o'est à dire de supposer que l'objet MN est la projec- tion des images a et b, On comprend que si celles-ci correspon- dent bien à deux points de vue stéréoscopiques différents sui- vant l'écartement s, leur projection peut aller former une ima- ge unique MN. On comprend également qu'en raison de l'inclinai- son de l'axe du faisceau émanant de chaque image vers l'objec- tif m par rapport à l'axe XY de celui-ci, les deux images a et b doivent être déformées en sens inverse l'une de l'autre pour que la superposition de leurs projections soit possible.
Fig. 6 et 7 montrent schématiquement comment on peut réa- liser en pratique la prise de vues à la façon sus-exposée. L'ap- pareil, qu'on supposera être une caméra cinématographique, oom- porte un objectif m et un film r, Pour ne pas compliquer inuti- lement le dessin, on n'a pas représenté les dispositifs d'obtu- ration, d'entraînement du film, de diaphragme, etc... qui n'ont aucun intérêt pour la compréhension de l'invention.
Les divers prismes sont disposés somme 'il a été exposé en référence aux fig, 4 et 5, mais le prisme supérieur q est articulé autour d'un point t voisin du point ou se réfléchit l'axe optique de l'image inférieure a et ce prisme est accouplé par l'intermédiaire d'un renvoi approprié avec la mise au point de l'objectif m.
Dans l'exemple représenté, ce renvoi comporte une bielle a attelée au porte-objectif v, un bras w pivoté en y et commandé par la bielle u. ledit bras possédant un talon agissant sur un levier jsolidaire du support du prisme ¯% et soumis à l'action d'un ressort de rappel h. land on veut mettre au point les images a et b sur le @
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film! (fig. 6 et 8), on doit déplacer le centre de l'objectif m par rapport au film, ce qui s'obtient, à la façon usuelle, en faisant tourner le porte-objectif v pourvu d'un pas de vis approprié.
Mais la variation de la distance entre le centre de l'Objectif et le film modifie l'écartement vertical des images a et b qui vont s'écarter l'une de 1'autre à mesure que l'ob- jectif s'éloigne. Or une telle variation dans l'écartement des images est hautement indésirable,car elle exigerait chaque fois un nouveau réglage des appareils d'observation destinés à per- mettre la combinaison optique des deux images.
Mais avec le dispositif représenté, toute rotation du por- te-objectif v fait osciller le levier w et par conséquent fina- lement le prisme q d'un très petit angle, mais suffisant pour corriger légèrement l'inclinaison du faisseau renvoyé par ce prisme vers l'objectif, de telle manière que l'on peut mainte- nir constant l'écartement des images sur le film.
Il va sans dire qu'on pourrait, si on le jugeait utile, prévoir un dispositif correcteur du même genre pour l'image supérieure b de manière à maintenir les deux images a et b non seulement à un écartement constant l'une de l'autre, mais en- core rigoureusement au même emplacement sur le film. Mais en pratique cela est inutile, le léger déplaoement vertical simul- tané des deux images étant sans inconvénient.
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"PROCEDURE AND DEVICE FOR LARGE-DIMENSIONAL IMAGE COPY STEREOS".
The present invention relates to stereoscopic processes in which elementary images of relatively large dimensions are used, such as those which can be projected onto a screen in a performance hall, for example to produce the image. relief cinematography.
In Olassic stereoscopy, in which the images
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elementary are arranged exactly opposite one and the other of the eyes of the observer, the two images are seen identically and are combined optically without difficulty by the observer. But with large-sized images, whose distance from axis to axis is necessarily much greater than that of the eyes, the two images are not seen at the same angle and they are distorted in different ways by the effect of perspective. Their optical combination therefore becomes tiring or even sometimes completely impossible.
The known stereosooping methods still have the drawback of requiring special cameras with two objectives and, in the case of ainematography, with two films, or with a single film using two suooes- sive images. of the film to realize both images of each stereosoopic couple.
The invention avoids all the above drawbacks.
According to a first characteristic of the invention, when taking photographic or cinematographic views, the axes of the objectives corresponding to one and the other elementary images are angularly offset, in such a way that said images present, due to the difference in perspective under which they were taken, deformations equal and opposite to those which will result on observation of the difference in perspective under which they will appear to the viewer.
According to another characteristic of the invention, not two distinct objectives are used for the recording of one and the other elementary images, but rather a single objective in front of which there are two.
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systems of prisms or mirrors bringing him under two inclined sounds equal and opposite the rays received from the same object at two points spaced horizontally from each other by the desired stereoscopic spacing.
The invention is more particularly applicable to the stereosoopie with elementary images juxtaposed in height and it also relates to a device for the implementation of the above-described methods by adaptation in front of a conventional camera. .
The appended drawing, given by way of example, will make it possible to better understand the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is likely to provide:
Fig. 1 is an elevational diagram showing the phenomena which arise from the observation of elementary images of large dimensions juxtaposed in height on a screen.
Fig. 2 shows the screen as it appears! to the viewer. line 3 is an elevational diagram showing how the pictures are taken according to the invention, with two objectives.
Fig. 4 also indicates in elevation how the two stereoscopic views can be taken, with a single objective.
Fig. 6 shows from the side and schematically a device suitable for taking the pictures indicated in FIGS, 4 and 5. Line 7 is a partial end view showing the lens focusing assembly.
Fig. 8 shows the film on which the two elementary images are superimposed.
In fig, 1 and 2, A and B represent two stereos-
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elementary copied juxtaposed in height, for example on a projection screen. These two images are observed by an observer C using an apparatus D allowing him to see them respectively with the right eye and the left eye and to superimpose them for the perception of the relief. These images are seen from two angles and ss which are algebraically different from each other (in the particular case of fig. 1, they are Opposite). As a result, the two images A and B are not seen by the observer with the same distortion. In the case of fig. 1, they appear as two inverted trapezoids, as shown in fig. 2.
A vertical line will appear, therefore as two lines La and Lb inclined in the opposite direction, and it will be understood that the superposition of these two elementary images will be very painful, if not impossible.
To remedy this drawback (fig. 3), the two objectives Ea and Eb used for recording both of the stereoscopic images of the object MN to be photographed are tilted in the opposite direction. or film. The first lens is tilted downward from the object, the second upward.
Under these conditions, it will be understood that the two elementary images recorded on the respective sensitive surfaces Fa and Fb are deformed by the perspective in the opposite direction to one another. If, for example, MN is a rectangle, the two images will have the shape of trapezoids inverted from each other.
And we also understand that we can, by this process, present to the observer 0 two elementary images A and B voluntarily deformed in the opposite direction of the deformation that the observation will impose on them, of such that finally the two deformations will compensate each other.
In the case of a performance hall, compensation does not
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'can be perfect only for a given location of the room, for example for the center thereof, but it will be understood that for the other locations the residual deformation is relatively small, so that the disadvantage is sus- exposure is considerably reduced.
Of course, and unlike what is shown for the convenience of the drawing, the objectives Ea and Eb must remain at the same horizontal level. In addition, a portion of the top and bottom respectively must be deleted from each image so that they retain the same field.
Instead of using two different objectives Ea and Eb, it is possible, as indicated in fig. 4 and '5, use a single objective to which one brings the light rays coming from the ob. jet by means of two sets of prisms shifting them horizontally and vertically. A first set of two p and total reflection prisms receives the rays coming from the object MN in an average direction inclined from, down. Upwards with respect to the XY axis of the objective and it first returns them vertically then at an angle opposite to that at which they had been received in such a way that after having crossed the objective they form the lower elementary image a.
A second set of total reflection prisms p 'and q' also receives the rays coming from MN, also in an average direction inclined from bottom to top, but at a horizontal distance s from the XY axis, s being equal to l ' desired .stere .. oscopic spacing. It returns them transversely in IL-- ,, horizontal plane to bring them back along the XY axis, then returns them a second time in the vertical plane of this axis, in such a way that after having crossed the objective m they form the upper elementary image b. The two images a and b are distorted
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taken in the opposite direction by the perspeotive.
For a clear understanding of optical phenomena, it is simpler to consider the reverse path of light rays, that is to say to assume that the object MN is the projection of images a and b, We understand that if these correspond well to two different stereoscopic points of view according to the distance s, their projection can go to form a single image MN. It is also understood that due to the inclination of the axis of the beam emanating from each image towards the objective m with respect to the XY axis thereof, the two images a and b must be deformed in the opposite direction to one another so that the superposition of their projections is possible.
Fig. 6 and 7 show schematically how the shooting can be carried out in practice in the above-described manner. The apparatus, which we will suppose to be a cinematographic camera, has an objective m and a film r. In order not to unnecessarily complicate the drawing, the shuttering devices have not been represented, film drive, diaphragm, etc ... which have no interest for the understanding of the invention.
The various prisms are arranged sum 'it has been explained with reference to FIGS, 4 and 5, but the upper prism q is articulated around a point t close to the point where the optical axis of the lower image is reflected a and this prism is coupled by means of a suitable reference with the focusing of the objective m.
In the example shown, this reference comprises a connecting rod a coupled to the lens holder v, an arm w pivoted in y and controlled by the connecting rod u. said arm having a heel acting on a lever jsolidaire of the support of the prism ¯% and subjected to the action of a return spring h. land we want to focus the images a and b on the @
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movie! (fig. 6 and 8), we must move the center of the lens m with respect to the film, which is obtained, in the usual way, by rotating the lens holder v provided with an appropriate screw thread .
But varying the distance between the center of the lens and the film changes the vertical spacing of frames a and b which will move away from each other as the lens moves away. Now, such a variation in the spacing of the images is highly undesirable, since it would require each time a new adjustment of the observation apparatus intended to allow the optical combination of the two images.
But with the device shown, any rotation of the objective holder v oscillates the lever w and therefore finally the prism q by a very small angle, but sufficient to slightly correct the inclination of the beam returned by this prism. towards the objective, so that the spacing of the images on the film can be kept constant.
It goes without saying that one could, if one deemed it useful, provide a corrective device of the same kind for the upper image b so as to maintain the two images a and b not only at a constant spacing one of the other, but still strictly in the same location on the film. But in practice this is unnecessary, the slight simultaneous vertical shift of the two images being without drawback.
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