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" Méthode et dispositif pour la reproduction en couleurs d'images en noir et blanc ".
Cette invention se rapporte à la photographie.
L'un des objets de l'invention consiste en une méthode et un dispositif pour transformer des images blanches et noires ordinaires en images colorées pour être projetées et pour d'au- tres usages.
L'invention est, plus particulièrement, basée sur la dé- couverte que l'on peut obtenir des images en couleurs approchant les couleurs des scènes originales, au moyen de pellicules
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blanches et noires ordinaires en utilisant la méthode et le dis- positif de la présente spécification, en particulier quand on emploie une pellicule panchromatique pour la prise originale des images blanches et noires, bien qu'on puisse, par cette in- vention, obtenir jusqu'à un certain point une reproduction en couleur d'images blanches et noires faites sur d'autres genres de pellicules.
Un autre objet de l'invention est un filtre nouveau et perfectionné pour la projection en couleur d'images blanches et noires, qui soit simple, peu coûteux et qui puisse être rapide- ment et facilement fixé sur l'appareil de projection.
Un autre objet de l'invention est une monture de filtre fixe qui puisse se fixer facilement sur un appareil photogra- phique de projection et provoquer la conversion d'images blan- ches et noires en images colorées sans modifier le système de projection ou nécessiter l'emploi d'aucun appareillage mécanique auxiliaire.
D'autres objets ressortiront de ce qui suit.
Pour une compréhension plus complète de l'invention, on se référera à la description ci-après et aux dessins ci-annexés, dans lesquels :
La figure 1 représente une disposition de l'invention.
La figure la concerne une autre disposition de celle-ci.
La figure 2 est une vue de face d'une forme de filtre que comporte et utilise l'invention.
La figure 3 est une coupe verticale par la ligne 3 - 3 de la figure 2.
Les figures 4 et 5 en sont des variantes.
Les figures 6 et 7 en sont d'autres variantes.
La figure 8 est une autre disposition de l'invention.
D'une manière générale, cette invention permet de traiter sélectivement la lumière passant à travers une image transparen- te enregistrée sur une pellicule blanche et noire, de manière
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que l'image résultante formée sur un écran par ces rayons trai- tés apparaisse en couleurs naturelles, et que l'image ainsi for- mée sur l'écran puisse être rephotographiée, si on le désire, pour donner une pellicule en couleur ordinaire.
On a pu réaliser cette transformation de rayons blancs et noirs en rayons colorés par la méthode et au moyen de l'appa- reillage représentés schématiquement dans la figure 1. Dans le but de simplifier le dessin, on a choisi pour représenter l'in- vention, une application de celle-ci à un projecteur de clichés transparents, étant entendu qu'elle est également et semblable- ment applicable à des projecteurs cinématographiques.
Ce projecteur comporte, comme source lumineuse, une lampe 10, un réflecteur 12 et une lentille 14 condensant la lumière.
En avant de la lentille 14 se trouvent un support de pellicule 15 comportant un dispositif recevant et faisant coulisser des clichés transparents 16, et un objectif approprié 17 pour la mise au point du cliché 16 sur l'écran 18.
L'invention consiste, d'une manière générale, à placer un système filtrant spécial 20 en un point du trajet de la lumière issue du cliché 16 et d'une manière telle qu'il intercepte le faisceau lumineux formant l'image sur l'écran. Le système fil- trant 20 est disposé et construit, comme on l'indiquera plus loin, pour traiter le faisceau lumineux portant l'image blanche et noire du cliché transparent 16, de telle sorte que l'image formée sur l'écran 18 le soit dans les couleurs approximative- ment naturelles de l'objet photographié pour donner l'image sur le cliché 16.
On a constaté qu'on peut obtenir de bons résul- tats en plaçant le filtre 20 sur ou en avant de la face exté- rieure de la lentille 17, de manière que la lumière traversant cette lentille traverse aussi le filtre. on peut obtenir des résultats également bons en disposant le filtre 20 entre les éléments optiques de l'objectif 17, les dimensions du filtre 20 étant modifiées en conséquence, ou bien en le plaçant comme
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@ le montre la figure la.
Le filtre 20 peut, d'une manière générale, être décrit comme réalisant un grand nombre de très petits filtres indivi- duels de couleur convenablement répartis sur sa surface, et pla- cés dans le faisceau lumineux de manière que toute la lumière tombant sur l'écran 18 pour y former l'image, passe à travers ce système filtrant. Ce dernier est aussi placé par rapport à l'image et à l'écran de manière que les rayons lumineux qui pas- sent à travers les groupes de filtres différemment colorés, se recombinent sur l'écran ou avant d'y arriver, ou bien apparais- sent à l'oeil comme si ces rayons étaient combinés, et qu'ils reproduisent ainsi, fidèlement ou approximativement l'image ori- ginale dans ses détails, aussi bien que dans ses couleurs.
On a obtenu de bons résultats par l'emploi de trois filtres colorés différents, savoir : rouge, bleu et vert, ceux-ci étant disposés en groupes de filtres rouges, bleus et verts très rapprochés et ces groupes étant répartis, par exemple, suivant des dessins géométriques.
Comme on l'a signalé, on a aussi obtenu de bons résultats dans la production d'images colorées à partir d'images blanches et noires, en envoyant sur l'écran seulement la lumière qui pas- se à travers le grand nombre de très petits filtres colorés in- dividuels, bien que de bons résultats puissent aussi être obte- nus quand une partie de la lumière traversant le cliché 16 ar- rive à l'écran 18 sans traverser aucun des filtres.
Les figures 2 à 5 incluse représentent plusieurs filtres établis conformément à l'invention. Le filtre représenté dans les figures 2 et 3 est un exemple de l'invention sous l'une de ses formes les plus simples et comporte un disque opaque 20' ayant de préférence une couche noire terne sur sa surface anté- rieure et une surface réfléchissante à l'arrière. Dans ce disque sont percées un certain nombre de petites ouvertures ou fenêtres rectangulaires 21 disposées d'une manière régulière ou symétrique
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ces ouvertures 21 sont fermées par des filtres colorés 22, 23 et 24 qui peuvent être des couleurs photographiques primaires, soit respectivement rouge, vert et bleu.
Les filtres 22, 23 et 24 seront, de préférence, en nombre égal ou à peu près, et ils seront disposés et répartis de manière à former une disposition régulière ou symétrique des couleurs.
Le filtre de la figure 2, en particulier, comporte six ouvertures 21 en son centre, disposées en cercle, les filtres rouge, vert et bleu 22, 23 et 24 fermant chacune des ouvertures successives. Ce cercle intérieur est entouré de trois ouvertu- res rectangulaires à égales distances les unes des autres et du centre du disque 20'. Le cercle extérieur d'ouvertures est divisé en groupes de trois, chacun de ces groupes étant à un intervalle de 90 du groupe précédent. Chacun de ces groupes comprend un filtre de chacune des couleurs fondamentales ou primaires, ces filtres étant marqués par des lettres repères appropriées.
On a obtenu, dans la pratique, de bons résultats en em- ployant l'équipement représenté à la figure 1 et le filtre re- présenté dans les figures 2 et 3. Par exemple, on a pu obtenir, avec des images blanches et noires sur pellicules panchromati- ques ordinaires, des projections de la pellicule en couleurs approchant les valeurs colorées de la scène originale prise en blanc et noir. Le drapeau des Etats-Unis figurant dans une scène photographiée sur pellicule panchromatique, apparaît sur l'é- cran 18 dans ses véritables couleurs reproduites avec une par- faite fidélité.
Ces résultats ont été obtenus avec un disque- support de filtres 20 sur lequel le cercle défini par les élé- ments filtrants individuels extérieurs a un diamètre approxima- tif de 28 mm, et pour obtenir ces résultats, on a utilisé un objectif 17 de 34 mm de diamètre. On a aussi obtenu des résul- tats particulièrement bons en disposant le disque filtre 20 as- sez près de l'élément extérieur de l'objectif, en le montant par
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exemple dans l'extrémité extérieure du porte-objectif.
Bien qu'on ait obtenu des résultats satisfaisants avec le filtre particulier représenté, dans les figures 2 et 3, on comprendra qu'on peut employer des filtres élémentaires indivi- duels disposés différemment. D'autres dispositions du filtre sont représentées dans les figures 4 et 5.
Les systèmes filtrants 25 et 26 représentés respective- ment dans les figures 4 et 5, montrent des dispositions possi- bles pour employer des nombres plus élevés d'ouvertures 21 et de filtres aux couleurs primaires 22 à 24 inclus. La même dis- position générale symétrique des ouvertures et des filtres se retrouve dans chacun de ces modèles. Il est évident, cependant, qu'on pourrait encore employer d'autres dessins géométriques ou dispositions régulières et couleurs. Il est également évident qu'au lieu du système à trois couleurs, on pourrait aussi em- ployer un système à deux couleurs ou à quatre couleurs, pourvu que l'on conserve une répartition en principe uniforme et égale.
Dans les dispositions des figures 1 à 5, on a représenté les parties du disque-filtre situées entre les filtres élémen- taires comme étant opaques ou, en principe, imperméables à la lumière. On a constaté qu'on réalise un éclairement meilleur et plus efficace sur l'écran sans altérer la conversion des cou- leurs si, au lieu-de faire ces parties du disque opaques ou en principe opaques, on les fait en une matière translucide appro- priée, de manière à transmettre de la lumière à l'écran en sus de la lumière transmise par les filtres élémentaires eux-mêmes.
Ceci peut se faire par un moyen approprié quelconque. On a mon- tré, dans la figure 6, un moyen d'y arriver. Dans cette disposi- tion, on utilise deux disques translucides identiques qui sont réunis ou fixés l'un à l'autre près de leurs bords au moyen d' un ciment approprié, les filtres élémentaires B, R et G étant placés entre les deux disques 30 et immobilisés dans la position voulue d'une manière appropriée quelconque.
On a observé qu'or-
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dinairement les petits filtres élémentaires 31, qui peuvent être en gélatine, sont maintenus contre tout mouvement par friction entre les deux disques 30. On a trouvé particulièrement appro- priés des disques translucides 30 faits en une matière trans- mettant la lumière violette et on a obtenu des résultats parti- culièrement bons avec la lucite.
Dans les dispositions de l'invention qui précèdent, on a figuré les filtres élémentaires espacés, les uns par rapport aux autres, de manière à laisser une aire opaque ou translucide en principe supérieure à l'aire filtrante. La disposition géo- métrique du filtre de l'invention dépend à certains égards de l'objectif particulier de projection avec lequel le filtre doit être employé. Pour déterminer la grandeur et la disposition des filtres élémentaires individuels, il est préférable de détermi- ner dans l'objectif de projection la position où les anneaux de Newton sont le plus nettement définis. Cette position peut se trouver en avant de l'objectif ou même entre les éléments indi- viduels de l'objectif.
Pour fixer la position préférée du filtre et mesurer les anneaux de Newton formés, les filtres individuels ou groupes de filtres sont, de préférence, disposés d'une manière générale en cercles concentriques et placés en regard des zones obscures des anneaux mesurés. Grâce à cette disposition, les cercles de lumière tombent sur les aires sombres ou opaques du disque-fil- tre ; il en résulte une diffusion ou dispersion de la lumière sur le côté du filtre tourné vers la pellicule et dans cette dispersion, une certaine quantité de la lumière trouve un pas- sage à travers les filtres élémentaires colorés individuels.
Pour avoir les meilleurs résultats, chaque filtre indivi- duel du disque-filtre est pourvu d'un dispositif optique diffu- sant la lumière qui le traverse. Un moyen de formation satisfai- sant de ce dispositif dans un filtre qui n'en comporte pas déjà un, consiste à peindre ou recouvrir autrement les filtres, sur
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un côté ou sur les deux, avec une solution contenant du collo- dion ou une autre résine semblable qui, en séchant, forme une sorte de surface grillagée sur chaque filtre, en vue de diffu- ser davantage la lumière.
Quand l'image blanche et noire est mise au point sur un écran avec un objectif de projection comportant le filtre décrit plus haut, les rayons lumineux différemment colorés et diffusés reforment l'image avec en principe toutes les couleurs naturel- les de l'objet original photographié. Dans le choix des couleurs et nuances particulières des filtres individuels, il est préfé- rable d'équilibrer le filtre à l'égard de la sensibilité aux couleurs de la pellicule négative blanche et noire; ceci signi- fie que si, par exemple, la pellicule négative était plus sen- sible au vert qu'au rouge, les filtres verts seraient plus som- bres que les filtres rouges, de manière à réaliser l'équilibre voulu entre les couleurs.
Ce filtre photographique nouveau et perfectionné a un a- vantage important du fait qu'il est capable de transformer des images blanches et noires en images colorées, et qu'il effectue cette transformation sans emploi d'éléments mécaniques ou autres organes mobiles, et qu'il peut simplement être placé sur la fa- ce extérieure d'un objectif normal de projection et maintenu en position sur celui-ci par un opercule approprié ou par un porte- filtre photographique normal.
Dans certaines circonstances, cependant, comme pour des projections cinématographiques, par exemple, il peut être indi- qué de faire tourner le filtre pendant la projection des images.
Un des moyens de réaliser cela est représenté dans la figure 8, où un filtre 40 conforme à l'invention, est monté à l'intérieur d'un roulement circulaire à billes 41 dont la bague extérieure 42 est fixée sur l'objectif 43 ou quelque autre élément fixe de l'appareil. La bague de roulement intérieure 44 supportant le filtre, comporte une couronne dentée appropriée 45, et un pignon
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d'entraînement 46 fait tourner le filtre autour de l'axe de 1' objectif 43.
Un autre avantage important de l'invention est qu'on peut faire rapidement et facilement une transformation permanente en projetant simplement l'image blanche et noire à travers ce nou- veau filtre et rephotographiant l'image projetée sur une pelli- cule en couleurs.
Alors que dans cette disposition on a groupé certains des filtres rouges, bleus et verts ensemble et très près les uns des autres, au moins sur certaines parties du disque, on com- prendra que ces groupements peuvent être tous d'une seule cou- leur particulière, comportant par exemple des groupements de trois filtres disposés chacun en forme de triangle, de bleu ou de quelque autre couleur. On peut combiner les uns par rapport aux autres, d'autres groupements de filtres différemment colo- rés, lesquels sont très rapprochés les uns des autres.
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"Method and device for the color reproduction of black and white images".
This invention relates to photography.
One of the objects of the invention is a method and a device for transforming ordinary white and black images into colored images for projection and other uses.
The invention is more particularly based on the discovery that it is possible to obtain color images approaching the colors of the original scenes by means of films.
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ordinary white and black images using the method and device of this specification, particularly when panchromatic film is employed for the original taking of the white and black images, although up to this invention can be achieved. 'at a certain point a color reproduction of white and black images made on other kinds of film.
Another object of the invention is a new and improved filter for the color projection of white and black images which is simple, inexpensive and which can be quickly and easily attached to the projection apparatus.
Another object of the invention is a fixed filter mount which can be easily attached to a projection camera and cause the conversion of white and black images to colored images without modifying the projection system or requiring the use of the projection system. use of no auxiliary mechanical equipment.
Other objects will emerge from what follows.
For a more complete understanding of the invention, reference is made to the following description and to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 shows an arrangement of the invention.
The figure relates to another arrangement thereof.
Figure 2 is a front view of one form of filter which the invention comprises and uses.
Figure 3 is a vertical section taken along the line 3-3 of Figure 2.
Figures 4 and 5 are variants.
Figures 6 and 7 are other variations.
Figure 8 is another arrangement of the invention.
In general, this invention enables the light passing through a transparent image recorded on a white and black film to be selectively processed in such a manner.
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that the resulting image formed on a screen by these processed rays appears in natural colors, and that the image so formed on the screen can be rephotographed, if desired, to give ordinary color film.
We have been able to achieve this transformation of white and black rays into colored rays by the method and by means of the apparatus shown schematically in FIG. 1. In order to simplify the drawing, we have chosen to represent the in- vention, an application thereof to a projector of transparent clichés, it being understood that it is also and similarly applicable to cinematographic projectors.
This projector comprises, as light source, a lamp 10, a reflector 12 and a lens 14 condensing the light.
In front of the lens 14 is a film holder 15 comprising a device for receiving and sliding transparent images 16, and a suitable lens 17 for focusing the image 16 on the screen 18.
The invention consists, in general, in placing a special filtering system 20 at a point in the path of the light coming from the image 16 and in such a way that it intercepts the light beam forming the image on the image. screen. The filtering system 20 is arranged and constructed, as will be indicated later, to process the light beam carrying the white and black image of the transparent plate 16, so that the image formed on the screen 18 is or in the approximately natural colors of the object photographed to give the image on plate 16.
It has been found that good results can be obtained by placing filter 20 on or in front of the exterior face of lens 17, so that light passing through this lens also passes through the filter. equally good results can be obtained by placing the filter 20 between the optical elements of the objective 17, the dimensions of the filter 20 being modified accordingly, or by placing it as
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@ shown in figure la.
The filter 20 can generally be described as making a large number of very small individual color filters suitably distributed over its surface and placed in the light beam so that all the light falling on it The screen 18 to form the image therein passes through this filtering system. The latter is also placed in relation to the image and the screen so that the light rays which pass through the groups of differently colored filters, recombine on the screen or before arriving there, or else appear to the eye as if these rays were combined, and thus reproduce, faithfully or approximately the original image in its details, as well as in its colors.
Good results have been obtained by the use of three different colored filters, namely: red, blue and green, these being arranged in groups of red, blue and green filters very close together and these groups being distributed, for example, according to geometric designs.
As has been pointed out, good results have also been obtained in the production of colored images from white and black images, by sending onto the screen only the light which passes through the large number of very small individual colored filters, although good results can also be obtained when some of the light passing through the plate 16 arrives at the screen 18 without passing through any of the filters.
Figures 2 to 5 inclusive show several filters established in accordance with the invention. The filter shown in Figures 2 and 3 is an example of the invention in one of its simplest forms and comprises an opaque disc 20 'preferably having a dull black layer on its front surface and a reflective surface. in back. In this disc are drilled a number of small rectangular openings or windows 21 arranged in a regular or symmetrical manner.
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these openings 21 are closed by colored filters 22, 23 and 24 which can be primary photographic colors, ie respectively red, green and blue.
The filters 22, 23 and 24 will preferably be of equal number or approximately, and they will be arranged and distributed so as to form a regular or symmetrical arrangement of the colors.
The filter of FIG. 2, in particular, has six openings 21 at its center, arranged in a circle, the red, green and blue filters 22, 23 and 24 each closing successive openings. This inner circle is surrounded by three rectangular openings at equal distances from each other and from the center of disc 20 '. The outer circle of openings is divided into groups of three, each of these groups being 90 apart from the previous group. Each of these groups comprises a filter of each of the fundamental or primary colors, these filters being marked by appropriate reference letters.
Good results have been obtained in practice by using the equipment shown in Figure 1 and the filter shown in Figures 2 and 3. For example, it has been possible to obtain, with white and black images. on ordinary panchromatic films, projections of the film in color approaching the color values of the original scene taken in black and white. The flag of the United States, appearing in a scene photographed on panchromatic film, appears on screen 18 in its true colors reproduced with perfect fidelity.
These results were obtained with a filter support disc 20 on which the circle defined by the individual outer filter elements has an approximate diameter of 28 mm, and to obtain these results a lens 17 of 34 was used. mm in diameter. Particularly good results have also been obtained by placing the filter disc 20 close enough to the outer element of the objective, mounting it by
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example in the outer end of the lens holder.
Although satisfactory results have been obtained with the particular filter shown, in Figures 2 and 3, it will be understood that individual elementary filters arranged differently can be employed. Other filter arrangements are shown in Figures 4 and 5.
The filter systems 25 and 26 shown in Figures 4 and 5 respectively, show possible arrangements for employing higher numbers of apertures 21 and primary color filters 22 to 24 inclusive. The same general symmetrical arrangement of openings and filters is found in each of these models. It is obvious, however, that one could still employ other geometric designs or regular arrangements and colors. It is also evident that, instead of the three-color system, a two-color or a four-color system could also be employed, provided that a generally uniform and equal distribution is maintained.
In the arrangements of FIGS. 1 to 5, the parts of the filter disc situated between the elementary filters have been shown as being opaque or, in principle, impermeable to light. It has been observed that better and more efficient illumination is achieved on the screen without altering the conversion of the colors if, instead of making these parts of the disc opaque or in principle opaque, they are made of an appropriate translucent material. - requested, so as to transmit light to the screen in addition to the light transmitted by the elementary filters themselves.
This can be done by any suitable means. We have shown, in figure 6, a way to achieve this. In this arrangement, two identical translucent discs are used which are joined or fixed to each other near their edges by means of a suitable cement, the elementary filters B, R and G being placed between the two discs. 30 and immobilized in the desired position in any suitable manner.
It has been observed that or-
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Normally the small elementary filters 31, which may be of gelatin, are held against any movement by friction between the two discs 30. Translucent discs 30 made of a purple light-transmitting material have been found particularly suitable and have been found particularly suitable. obtained particularly good results with lucite.
In the foregoing arrangements of the invention, the elementary filters have been shown spaced apart from one another, so as to leave an opaque or translucent area, in principle greater than the filtering area. The geometric arrangement of the filter of the invention depends in some respects on the particular projection objective with which the filter is to be employed. To determine the size and arrangement of the individual elementary filters, it is preferable to determine in the projection lens the position where Newton's rings are most clearly defined. This position can be in front of the lens or even between individual lens elements.
In order to fix the preferred position of the filter and to measure the Newton rings formed, the individual filters or groups of filters are preferably arranged generally in concentric circles and placed opposite the dark areas of the measured rings. Thanks to this arrangement, the circles of light fall on the dark or opaque areas of the filter disc; this results in a scattering or scattering of the light on the side of the filter facing the film and in this scattering a certain quantity of the light finds a passage through the individual elementary color filters.
For best results, each individual filter of the filter disc is fitted with an optical device which diffuses the light which passes through it. A satisfactory means of forming this device in a filter which does not already have one is to paint or otherwise cover the filters, on
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one or both sides, with a solution containing collodion or other similar resin which, on drying, forms a sort of mesh surface on each filter to further diffuse the light.
When the white and black image is focused on a screen with a projection lens incorporating the filter described above, the differently colored and scattered light rays reshape the image with in principle all the natural colors of the object. original photographed. In choosing the particular colors and shades of the individual filters, it is preferable to balance the filter with respect to the color sensitivity of the negative white and black film; this means that if, for example, the negative film was more sensitive to green than to red, the green filters would be darker than the red filters, so as to achieve the desired balance between the colors.
This new and improved photographic filter has an important advantage in that it is capable of transforming white and black images into colored images, and that it performs this transformation without the use of mechanical elements or other moving parts, and that it may simply be placed on the exterior face of a normal projection lens and held in position thereon by a suitable cap or by a normal photographic filter holder.
In certain circumstances, however, such as for cinematographic projections, for example, it may be appropriate to rotate the filter while projecting images.
One of the means of achieving this is shown in Figure 8, where a filter 40 according to the invention is mounted inside a circular ball bearing 41 whose outer ring 42 is fixed on the lens 43 or some other fixed part of the device. The inner bearing race 44 supporting the filter, has a suitable ring gear 45, and a pinion
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drive 46 rotates the filter around the axis of the lens 43.
Another important advantage of the invention is that a permanent transformation can be made quickly and easily by simply projecting the white and black image through this new filter and rephotographing the projected image on a color film.
While in this arrangement some of the red, blue and green filters have been grouped together and very close to each other, at least on some parts of the disc, it will be understood that these groupings can all be of a single color. particular, comprising for example groups of three filters each arranged in the form of a triangle, blue or some other color. It is possible to combine, with respect to each other, other groups of differently colored filters, which are very close to each other.