CA1118249A

CA1118249A - Procede de prise de vue et de projection sur coupole-ecran spherique

Info

Publication number: CA1118249A
Application number: CA000311732A
Authority: CA
Inventors: Philippe Jaulmes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-21
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1982-02-16
Also published as: FR2404243A1; GB2004660A; US4464029A; DE2841117A1; FR2404243B1; IT7827951A0; IT1100817B; GB2004660B

Abstract

L'invention concerne un procédé de prise de vue et de projection sur un écran se présentant essentiellement sous la forme d'une coupole sphérique, susceptible de reconstituer un champ image de valeur angulaire élevée. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer la prise de vue sur un film à l'aide d'un objectif du type fish-eye incliné par rapport à l'horizontale comportant un pincement progressif de l'image vers sa périphérie suivant une loi de répartition linéaire et susceptible de fournir un champ angulaire de grande ouverture pouvant atteindre 220.degree. et à inscrire sur le film, en vue de la projection, des images circulaires tronquées dont la troncature est orientée longitudinalement et placée au voisinage d'une des rangées de perforation du film. La projection est effectuée sur l'écran en utilisant un téléobjectif de projection et un miroir convexe placé au voisinage immédiat du centre de la coupole et dont l'axe de symétrie est incliné du même angle que l'objectif de prise de vue, et adapté à l'écran. Lors de la projection, le téléobjectif de projection est placé à une distance convenable du miroir convexe de façon à permettre à l'image réelle de chaque point du film de venir en coïncidence avec un point correspondant de l'image virtuelle incurvée formée sur l'écran par le miroir convexe, et les aberrations créées par le miroir convexe sur les bords de l'écran sont compensées afin d'obtenir sur celui-ci une image fidèle de la perspective de l'objet photographié.

Description

L'invention concerne un procédé de prise de vue et de projection sur coupole-écran.

Dans le troisième certi:Eicat d'addition à son brevet 1~204.6~3 du 25 ~vril 1958, demandé le 30 juillet 1969 sous le N" 69 261~4, le demandeur a déc.rit notamment une salle de projec-tion équip~e d'une coupole-écran sphérique ayant son axe de sy-métrie orienté à 45 vers le bas et un projecteur comportant un téléobjectif susceptible d'engendrer une image intermédiaire sen-siblement plane d'un film de type particulier, à l'avant d'un mi-roir concave placé au voisinage du centre de ladite coupole-écran, les rayons lumineux émis par ledit projecteur passant par l'in- .
termédiaire d'une ouverture ménagée à la partie centrale de cette .
coupole-écran.
Ce film était constitué par des images rondes juxtapo-sées, obtenues au moyen d'un objectif de prise de vue du type dit "fish-eye", et comportant un tassement progressif en direc-tion de leur bord périphérique.
Ledit miroir concave renvoyait ensuite sur ladite cou-pole-écran sphérique, les rayons lumineux provenant de ladite i-mage intermédiaire, en compensant sensiblement,.du fait de laforme sphérique de cette coupole et de la forme concave du miroir, un tassement systématique des images dudit film obéissant ~à une loi de répartition linéaire.
Toutefois, avec un tel mode de réalisation, il n'était pas possible d'obtenir une image offrant un champ supérieur à
160, tandis que, pour les applications aux simulateurs de vol qui font l'objet de la présente dernande, il est nécessaire de dis-poser sur La coupole-écran, d'un champ égal à 220 environ, ce qui exige la substitution, audit miroir concave, d'un miroir con- .
vexe susceptible de fournir de ladite coupole-écran, une image virtuelle placée un peu en arrière dudit miroir convexe et logée .
.
.
.

2a~

sur une surface gauche dépendant naturellement du rayon de courbu-re de ladite coupole-écran et de ceiui dudit miroir convexe.
En raison de la substitution d'une image virtuelle de ladite coupole-écran se formant sur une surface pouvant être as-similée c3rossièremerlt à un paraboloide de révolution, à l'image .lntermediclire re~lle sensibl.ement plane qui était formée par le miroir concave décrit dans le certificat d'addition précité, il est facile de comprendre qu'il devient nécessaire de tenir compte dans le calcul des caractéristiques du téléobjectif de projecteur à utiliser, de la courbure de ladite image virtuelle, et par voie de conséquence, des rayons de courbure respectifs de la coupole-écran et dudit miroir convexe, tandis que l'emploi d'un miroir concave permettait d'obtenir sur ladite coupole-écran, à partir d'une image intermédiaire sensiblement plane, fournie par un té- ~ .
léobjectif de type normal, une image agrandie suffisamment fidè-le.
La présente invention a pour objet un procédé de : :
prise de vue et de projection sur un écran se présentant essen-tiellement sous la forme d'une coupole sphérique, susceptible de reconstituer un champ image de valeur angulaire élevée, caractérisé en ce qu'il consiste: ~ -- à effectuer la prise de vue sur un film à l'aide d'un objectif du type fish-eye incliné par rapport à l'horizon-tale comportant un pincement progressif de l'image vers sa périphérie suivant une loi de répartition linéaire et suscep-tible de fournir un champ angulaire de grande ouverture pouvant atteindre 220 et à inscrire sur le film, en vue de la projec-tion, des images circulaires tronquées dont la troncature est orientée longitudinalement et placée au voisinage d'une des rangées de perforation du film, - à effectuer la projection sur l'écran en utilisant un téléobjectif de projection et un miroir convexe placé au voisinage immédiat du centre de la coupole et dont l'axe de . , -. . . ,~

~:118~4~

symétrie est incliné du meme angle que l'objectif de prise de vue, et adapté à l'écran, - à placer lors de la projection le téléobjectif de projection ~ un~ distance convenable du miroir convexe de a~on ~ permettre ~ l'image réelle de chaque point du film de venir en co;ncidence avec un point correspondant de l'image virtuelle incurvée formée sur l'écran par le miroir convexe;
et - à compenser les aberrations créées par le miroir convexe sur les bords de l'écran afin d'obtenir sur celui-ci une image fidèle de la perspective de l'objet photographié. ~ -Dans la nouvelle réalisation, l'élève-pilote se place au voisinage du miroir convexe et du centre de la coupole-écran, de façon à voir l'ensemble de la projection, y compris la partie périphérique tournée vers l'arrière et logée au-delà du plan dia-métral de la coupole-écran, perpendiculaire à l'axe optique du faisceau lumineux placé en coincidence avec l'axe de s~nétrie de cette coupole.
Par ailleurs, dans cette nouvelle réalisation pour sirnu-lateur de vol, ledit faisceau lumineux n'est incliné vers le basque de 20 seulement par rapport à l'horizontale, et non de 45 comme dans le troisième certificat d'addition précité.
Une autre caractéristique importante du nouveau procédé
selon la présente invention réside dans l'utilisation obligatoire, pour réaliser une projection cinématographique capable de fournir une image vraiment fidèle de la réalité, d'une caméra de prise de vue spéciale et d'un appareil de projection munis de dispositifs d'entraînement de film spéciau~, permettant, après chaque prise -2a-~.
z~

de vue ou chaque projection d'image~, de faire avancer d'une ima-ge à la suivante, un film special comportant, par image, un nom-bre de perforations accru par rapport aux ilms standard de ce ty-pe de m~me dimension prévus pour une projection photographi~uè.
Par ailleurs, l'axe optique de la caméra de prise de vue desdites images doit posséder la même inclinaison par rapport à l'horizon que l'axe de ladite coupole-écran, et, dans le cas particulier, cette inclinaison doit être également de 20 vers le bas, ce qui n'était pas obligatoire dans le cas des réalisa-tions décrites dans le brevet fran~ais N 1.204.643 et dans les trois certificats d'addition à ce brevet.
Le nouveau procéde est utilisable également pour la pho-tographie et la vidéo, mais, pour des salles de cinéma de dimen-sions un peu importantes, les films de 35 m/m qui sont utilisa-bles en général pour l'application en simulateur de vol, ne suf-fisent pas, et il faut recourir à des films de 70 m/m, de fa~on à améliorer la définition de l'image.
Toutefois, comme pour ces salles de cinéma, il est inu-tile de prévoir un champ angulaire de vision de 220, et comme un champ de 160 environ est alors suffisant, il est avantageu~ de prévoir des images tronquées susceptibles de s'inscrire dans des rectangles, au lieu d'images rondes ne permettant pas d'utiliser la totalité de la longueur des films prévue pour chaque image.
Suivant le mode de déroulement des films et l'orienta-tion de l'image au moment de la projection, cette troncature peut être effectuée parallèlement à la direction du film, au voisinage ~-~
d'une des rangées de perforations de ce film, ou perpendiculaire-ment à cette direction.
Pour les films de 16 m/m, il est possible de prévoir la troncature parallèlement aux lignes de perforations, et d'utili-ser des films comportant deux perforations par image.
Toutefois, pour les films de 35 m/m, u~ilisables notam-

2~

ment pour les simulateurs de vol, il est nécessaire de prévoir huit perforations par image, tandis que, pour les films de 70 m/m utilisables pour une projection dans des salles cinématogra-phiques ouvertes au public, il est pré~érable de recourir à des films comportant ~uinze perforations par image, comme on le verra plus loin dans la description.
Lorsqu'on oriente au contraire la troncature perpendi-culairement à la direction des films et desdites rangées de perfo~
rations, on peut se contenter de quatre perforations par image pour les films de 35 m/m, mais l'image est alors notablement plus petite que dans le cas d'une troncature longitudinale.
Dans le cas de films de 70 m/m, il est également possi-ble, dans le cas d'une troncature transversale, de se contenter de huit per~orations par image, au lieu de quinze, avec également une image notablement plus petite.
A titre indicatif, dans le cas du film de 16 m/m à deux perforations par image, avec troncature longitudinale, on obtient des images de 14 m/m de diamètre, s'inscrivant dans des rectan-gles de 14 m/m x 11,32 m/m.
Dans le cas de films de 35 m/m avec troncature longitu-dinale, on peut obtenir des images s~inscrivant dans des rectan-gles de 32 m/m x 25,89 m/m environ.
Enfin, pour les grandes salles de projection et les films de 70 m/m avec troncature longitudinale des images, on peut obtenir des images s'inscrivant dans des rectangles de 64 m/m x 51,78 m/m environ.
Dans le cas d'une troncature transversale, on peut obte-nir, avec des films de 35 m/m des images s'inscrivant dans des rectangles de 23 m/m x 18,60 m/m environ, tandis que, pour des films de 70 m/m, on peut obtenir des images s'inscrivant dans des rectangles de 46 m/m x 37,20 m/m en~iron.
Il y a lieu de remarquer, que pour la projection dans 324~

les salles de cinéma ouvertes au grand public, il est avantageux, pour obtenir des images nettes, d'adopter la solution de quinze perforations par image et des images de ~4 m/m de diamètre men-tionn~es plus haut.
Dans le cas c~e~ simulateurs de vol, les films de 35 m/m normalement util.isables pour la mise en oeuvre du nouveau procédé, doivent en fait être prévus avec huit perforat.ions par image à projeter, au lieu de quatre, ce qui pose un problème pour assurer l'avance du film par groupes de huit perforations, sans risquer de faire subir à ce film des accélérations excessives susceptibles de provoquer son déchirement~
Dans le cas de ~ilms de 70 m/m et de la projection d'i-mages tronquées, le même problème se pose lorsqu'il s'agit de fai-re avancer le film par groupes de quinze perforations.
Pour résoudre ce problème, on utilise de préférence la technique connu de déroulement horizontal du film tant pour le projecteur que pour la caméra de prise de vue, en combinaison a-vec le procédé dit de "Croix de Malte électronique" de la Société
ATAC à Meudon.
Grâce à la combinaison dlun téléobjectif susceptible de fournir, à partir d'images positives rondes ou ~ronquées dudit ::
film, des images réelles en coincidence avec l'image virtuelle précitée d'une coupole-écran d'inclinaison convenable, et permet- :~
tant d'obtenir, en combinaison avec ledit miroir convexe, un champ ~
d'image pouvant atteindre éventuellement 220, d'un objectif de ~:
prise de vue du type "fish-eye", et d'un téléobjectif de pxojec-tion ayant tous deux la même inclinaison d'axe optique par rap-port à l'horizon, on peut obtenir, en utilisant les films speciaux et les dispositifs spéciaux d'entraînement de films susvisés, une simulation quasi~parfaite, et l'impression d'un espace infini com^
parable à l'espace réel, aux lieu et place d'un espace fini ou fermé comme celui d'une salle.
' Cette simulation quasi-parfaite n'est obtenue toutefois ~B2~
qu'à la condition de pouvoir retrouver, pour chaque point de l'i-mage projetée, vu depuis l'oeil de l'observateur, un angle par rapport à l'axe de ladite coupole-écran, égal à celui existant, pour chaque point correspondant de l'objet photographié, vu de-puis le centre de l'objecti de prise de vue, par rapport à l'a-xe optique de cet objectif.
Le tel~objectif utilisé sera donc calculé pour répondre à cette condition.
Les objectifs "fish-eye" susvisés tels que, par exemple, les objectifs NIKKOR (marque de commerce) de 6 m/m de focale de la Société japonaise NIKON, ayant respectivement des ouvertures relatives égales à F et F , qui sont prévus habi-tuellement pour réaliser des photos planes comportant un tasse-ment progressif de l'image vers sa périphérie suivant une loi de répartition linéaire fournissent des images susceptibles de s'adapter parfaitement à l'application aux simulateurs de vol, et sont capables d'offrir à un observateur logé au voisinage du centre desdites coupoles-écrans, un champ pouvant atteindre 220, à la condition, bien entendu, de tenir compte, dans l'établissement des téléobjectifs de projection, non seulement de la loi linéaire de tassement des images planes fournies par ces objectifs, ainsi que des aberrations engendrées par ledit mirolr convexe, mais encore de la forme non plane de Iadite image virtuelle de coupole-écran formée par ce miroir convexe.

Il y a lieu d'observer en outre, que la largeur suffi-sante du champ visuel, qui est une condition nécessaire pour obte-nir une bonne simulation, ne constitue pas une condition suffi-sante, et qu'il est nécessaire également de tenir compte dans le calcul des téléobjectifs de projection, des déformations succes-sives de l'objet photographié engendrées respectivement lors de la prise de vue et à la projection, de fa,con à pouvoir retrouver, à la projection, une image dans laquelle les différents plans de l'objet photographié aient conservé, les uns par rapport aux au-tres, des positions respectives répondant aux lois de la perspec~
tive.
Ce r~sultat est obtenu, en calculant ledi~ téléobjectif de projection, en tenant compte d'une part de la loi linéaire de ~assement vers la p~riph~rie des images à projeter obtenues à la prise de vue, et d'autre part, du rayon du miroir convexe utilisé, placé au voisinage immédiat du centre de la coupole-écran, du diamètre de ce miroir ainsi que du rayon de ladite coupole-écran, et de la distance entre le téléobjectif de projection et ledit miroir convexe.
En particulier l'objectif associé audit miroir convexe, sera obligatoirement du type catadioptrique et comportera les dis-positifs correcteurs nécessaires pour ameliorer la compensation des aberrations engendrées par le miroir convexe, en particulier sur les bords de l'image.
De plus, ce téléobjectif est de préference associé à un dispositif condenseur de lumière comportant deux parties distinc- ~;
tes, dont la première placée au voisinage de la source lumineuse, -et la seconde dans la pupille d'entrée dudit téléobjectif, pupille dont la surface doit être couverte en totalité par l'image de la-dite source lumineuse fournie par ladite premiere partie de con- -~
denseur.
En résumé, il est nécessaire d'utiliser à la prise de vue au moins un film de 35 m/m ainsi qu'un objectif de type "fish-eye" couvrant un champ de valeur annulaire suffisante, à l'inté-rieur d'images circulaires, ou tronquées, fournissant une distor-sion correspondant à une loi linéaire de tassement de l'image sur sa périphérie, et également que l'axe de cet objectif soit incliné
par rapport à l'horizon d'un angle égal à celui de l'axe du télé-objectif de projection, et que cette projection soit effectuée de façon à obtenir une image anastigmatique fidèle et ne présentant /

pas de distorsion sur ses bords.
Par ~illeurs, l'avance du ~ilm doit permettre l'utili-sation de la totalit~ de la surface de chacune des images circu-laires ou tronquées du film servant à la pr}se de vue et à la projection, et se ~aire par ~roupes de perforations, comportant chacun un nombre cle perforations accru dans un rapport pouvant varier de 1 à 3.
Dans le cas de l'emploi de films de 35 m/m comportant des images rondes de 23 m/m de diamètre inscrites dans chaque sec-tion, on utilise de préférence, pour les applications en simula-teur de vol, comme on l'a dit plus haut, un axe de prise de vue normalement incliné de 20~ vers le bas, c'est-à-dire de même in-clinaison par rappor~ à l'horizontale que l'axe de la coupole-é-cran sphérique de 6,40 m de diamètre qui est utilisée pour la pro-jection, et des objecti~s suscepti~les de ~ournir un champ de 220.
On a constaté d'autre part, qu'il était avantageux de réaliser la coupole-écran de projection en tôle perforée d'alumi-nium, afin d'obtenir le meilleur équilibre entre la directivité, la luminosité et la réverbération lumineuse.
Par ailleurs, on sait que l~augrnentation du nombre de perforations par image à projeter, qui est visée plus haut, tant pour les applications utilisant des images rondes, que pour celles utilisant des images tronquées, nécessite l'emploi de moteurs pas à pas pour la réalisation de la synchronisation ~lectronique qu'il y a lieu de substituer aux dispositifs classiques à commande par Croix de Malte, en vue de réduire les accél~rations des films u-tilisé$, et d'empêcher leur déchirement.
Le miroir convexe précité utilisé pour la projection, est placé un peu en avant du plan diamétral de la coupole-écran perpendiculaire à son axe de symétrie, et non en arrière comme ce-la était prévu lorsqu'on utilisait un miroir concave, mais, de ,- `

8~

toutes fa~ons, ce miroir reste au voisinage immédiat dudi.t plan diamétral.
La substitution, à un téléobjectif de type standard ayant une courbure de champ naturelle de mêmesens que celle du miroir concave utilisé, d'un téléobjectif calcule spécialement pour teni~ compte de la courbure de ladite image virtuelle, per-met d'obtenir, avec un champ pouvant atteindre 220 dans certai-nes applications, une qualité au moins égale à celle qui pouvait être obtenue en utilisant un miroir concave ne pouvant fournir qu'un champ ima~e de l'ordre de 160.
On a indiqué plus haut, que le procédé selon l'invention était également utilisable pour la vidéo.
Il est facile de comprendre, que, dans ce cas, au lieu d'utiliser, à la prise de vue, un film d'images "fish-eye" rondes :~
ou tronquées, comportant un nombre de perforations accru, il suf-fit de substituer, au niveau dudit film, un élément photo-électri-que plan tel qu'une cible de tube VIDICON ~marque de commerce), muni d'un dispositif de balayage permettant de transformer les différentes images formées par l'objectif de prise de vue sur la surface sensible dudit élément photo-électrique, en signaux électriques pouvant 8tre transmis, soit a un support d'enregis- .
trement, soit à un dispositif reproducteur d'images, tel que, par exemple, l'appareil connu sous la marque de con~erce EIDOPHORE et vendu par la Société PHILIPS.

Cet appareil est alors substitué au dispositif de dé-roulement de film et au projecteur normalement utilisés à la pro-jection., en combinaison avec le téléobjectif susvisé.

Les caractéristiques de la présente invention seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de salle de projection de films réalisés conformé-ment au procédé faisant l'objet de la présente demande, prévuepour une application aux simulateurs de vol, mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et décrit en se référant au ' _g_ dessin annexé sur lequel:
- la fig. 1 montre le trajet des rayons lumineux émis par un projecteur depuis la sortie de son t~l~ob~ectif, et la po-sition de l'élève pilote sur l'axe cle ladite coupole-écran, à
l'arrière dudit miroir convexe, ~ la f.i~. 2 est une representation en plan d'un -Ellm de 35 m/tn comportant des images circulaires s'inscrivant dans des rectangles juxtaposés de fa~on non jointive, et comportant huit perforations par image, - la fig. 3 est une vue en plan d'un film de 35 m/m com-portant des images circulaires tronquées juxtaposées de ~açon non jointive, et comportant également huit perforations par image, et la fig. 4 est une vue en plan d'un film de 70 m/m comportant des images circulaires tronquées de surface sensible-ment égale à quatre fois celle des images de la fig. 3 et compor-tant quinze perforations par image.
La fig. 5 montre la répartition des images tronquées du film sur la coupole-écran.
On voit sur la fig. 1, une coupole-écran, sur les diffé-rents points de laquelle on forme, au moyen d'un projecteur 2,des images réelles d'un film du type "fish-eye" précité, au moyen d'un téléobjectif logé dans ce projecteur, les rayons lumineux émis par ce dernier se réfléchissant sur des miroirs plans 3 et 4 et convergeant ensuite en direction des différents points d'une image virtuelle de ladite coupole-écran logée à l'arrière diun miroir convexe 5, lesdits rayons convergents étant arrê~és par ledit miroir convexe, et se réfléchissant de façon à converger vers les différents points de la surface de la coupole-écran 1, en se répartissant de façon à respecter les lois de perspective curviligne, et à permettre, grâce au choix judicieux de l'incli-naison de la caméra de prise de vue par rapport à l'horizon, de restituer sur ladite coupole-écran une image fidèle de l'espace , . ~

Lffl photographié lors de la prise de vue, et de compenser la loi li-néaire de tassement des images circulaires du film projeté.
Bien entendu, les dispositifs electriques servant à
l'entraînement de films comportant un nombre accru de perora-tion~, ne sont pas repr~sent~s sur le dessin annexé à La présente demande, car ces clispositifs sont indépendants de l'objet de l'in-vention d~crite dans la présente demande.
L'observateur 6, placé un peu en arrière du miroir con-vexe 5 a ses yeux au voisinage de l'axe du faisceau lumineux émis par le projecteur 2 et renvoyé par les miroirs plans 3 et 4, de telle façon ~u'il puisse voir en totalité l'image projetée sur ladite coupole-écran sans être gêné par le faisceau lumineux lui-meme.
Si l'on se reporte maintenant à la figure 2, on voit que les images qui y sont représentées n'occupent dans le sens transversal, que 23 m/m sur 35 m/m de largeur du film, en raison de l'existence des deux rangées de perforations longitudinales qui encadrent ces images.
On voit également sur cette figure 2, que le film est assez mal utilisé, puisqu'entre deux images voisines d~ 23 m/m de diamètre, il y a une longueur de film inutilisée égale à 15 m/m.
Le film représenté sur la figure 2 comporte huit perfo-rations par image, placées au voisinage de chacun des bords de ce film.
La distance entre les cen~res de deux images circulai-res voisines est égale, sur cet~e figure, à la longu~ur occupée par chaque groupe de huit perforations, sur chacune des rangées de perforations latérales, soit A = 38~m/m.
Sur la figure 3, qui utilise le même écartement entre perforations voisines, et le même nombre de huit perforations par image, occupant au total une longueur B égale à 38 m/m, c'est-à-'' . : . ~
' dire à la longueur A de la figure 2, on voit que les images tron-quées sont sensiblement plus grandes que les images circulaires de cette figure 2, et ont un diamètre de 32 m/m au lieu de 23 m~, ce ~ui correspond à une bien meilleure utilisation du ~ilm, qui ~st possihle lorsqu'on n'a pas besoin d'un champ angulaire d'i m~ge de valeur aussi ~levée que 220. L'écartement entre deux images voisines dans le sens longitudinal est en effet égal, dans ce cas, à 6 m/m au lieu de 15 m/m dans le cas de la figure 2.
Enfin, dans le cas de la figure 4, le nombre de perfo-rations par image est de quinze, occupant une longueur C égale t à 71,25 m/m, l'écartement entre deux images tronquées voisines de 64 m/m de diamètre, étant dans ce cas, de 7,25 m/m.
La figure S représente la manière suivant laquelle une image circulaire prise par l'objectif de prise de vue du type "fish-eye" est reproduite, sous forme d'image circulaire tronquée longitudinalement, sur un film selon la figure 3 ou ~. Le rec-tangle indique la surface du film dans laquelle doit s'inscrire cette image circulaire tronquée. Les perforations du film sont donc situées à l'extérieur de ce rectangle, parallèlement aux grands côtés de ce dernier. On reconnaît que le centre de l'ima-ge circulaire de l'objectif est décalé perpendiculairement à la direction longitudinale du film par rapport au centre du rectan-gle. La partie de l'image non reprodui~e sur le film du fait de la troncature correspond à la partie de l'image circulaire qui, de toute fa,con, ne serait pas visible pour le ou les spectateurs sur la coupole-écran~ Il s'agit là en particulier de la partie de la coupole qui, vers le haut, est située en dehors du champ de vision des spectateurs et peut donc être supprimée. Dans le cas représenté, cette partie non reproduite de l'image représente une partie du ciel. Les limites de l'image produite sur la cou-pole à partir de l'image circulaire tronquée du film sont ainsi en concordance avec les limites de la coupole.

2~

Il est bien entendu que l'on peut apporter au mode de réalisation qui vient d'être décrit, divers changements, perfec-tionnements ou additions, et que l'on peut remplacer certains éléments par des élérnents ~quivalents, sans altérer pour cela conomie gén~ra]e de l'inven~ion.
L~n particulier, le projecteur peut atre placé derrière l'oriEice de passage du faisceau lumineux ména~é dans la coupole-écran, à ~me distance suffisamment faible pour permettre de rac-courcir le chemin optique séparant le téléobjectif du projecteur 2, du miroir convexe 5, et son axe optique peut alors coi'ncider avec l'axe de la coupole-écran, les miroirs plans 3 et 4 pouvant être supprimés dans ce cas.
De même, comme on l'a dit plus haut, l'ensemble du pro-jecteur et du film d'images à projeter, peut être ramplacé par un appareil du type EIDOPHORE, lorsqu'au lieu d'utiliser, à la prise de vue. un film cinématographique d'images "fish-eye" comportant un nombre accru de perforations d'entraînement, on substitue à
ce film un élément photo-électrique muni d'un dispositif de balay-age permettant de transformer en signaux électriques les diffé-rentes images successives formées par l'ob~ectif de prise de vue,et qu'on utilise ces signaux électriques, soit directement, soit après les avoir éventuellement enregistrés sur un support conve-nable, pour reconstituer lesdites images successives et las proje-ter vers le téléobjectif susvisé, en direction de ladite image virtuelle de coupole-écran. ~ -Il y a lieu de remarquer en outre, qu'on peut modifier les objectifs "fish-eye" de façon à obtenir des images comportant deux troncatures transversales symétriques.
Une telle possibilité peut 8tre notamment in~éressante pour des films de 1~ m/m de largeur, comportant des images tron-quées de 8 m/m de diametre s'inscrivant dans des rectan~les de 8 m/m x 7,40 m/m.

.. . .

32~9 On remarquera par ailleurs, que la valeur de la focale des objectifs utilisés, peut varier notablement suivant l'applica- -tion envisagée, une focale de ~ m/m étant utilisée normalement pour les simulateurs de vol avec champ de 220, tandis que, pour les projections cin~matographiques en salles publiques, on utili~
se de prc$fe5rence de~ objectifs de focale égale à 11, 7 In/m pour les films de 35 m/m, et des objectifs de focale égale à 23,4 m/m pour les films de 70 m/m.
Suivant une variante, le téléobjectif de projection a-vec miroir sphérique peut être remplacé par un objectif "fish-eye" du même type que celui utilisé à la prise de vue, et auquel peut etre adjoint un système optique de transport d'image entre le projecteur situé à l.'extérieur de la coupole écran et ledit objectif "fish-eye~' qui est alors situé au centre de la coupole-écran.

-- 1.~ ~

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé de prise de vue et de projection sur un écran se présentant essentiellement sous la forme d'une coupole sphérique, susceptible de reconstituer un champ image de valeur angulaire élevée caractérisé en ce qu'il consiste:
- à effectuer la prise de vue sur un film à l'aide d'un objectif du type fish-eye incliné par rapport à l'horizon-tale comportant un pincement progressif de l'image vers sa périphérie suivant une loi de répartition linéaire et sus-ceptible de fournir un champ angulaire de grande ouverture pouvant atteindre 220° et à inscrire sur le film, en vue de la projection, des images circulaires tronquées dont la tron-cature est orientée longitudinalement et placée au voisinage d'une des rangées de perforation dudit film;
- à effectuer la projection sur ledit écran en utilisant un téléobjectif de projection et un miroir convexe placé au voisinage immédiat du centre de ladite coupole et dont l'axe de symétrie est incliné du même angle que l'objec-tif de prise de vue, et adapté audit écran;
- à placer lors de la projection ledit téléobjectif de projection à une distance convenable dudit miroir convexe de façon à permettre à l'image réelle de chaque point du film de venir en coïncidence avec un point correspondant de l'image virtuelle incurvée formée sur ledit écran par ledit miroir convexe; et - à compenser les aberrations créées par le miroir convexe sur les bords dudit écran afin d'obtenir sur celui-ci une image fidèle de la perspective de l'objet photographié.

2. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise, comme téléobjectif de projection, un objectif catadioptrique.

3. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'objectif catadiop-trique est muni de deux dispositifs correcteurs susceptibles d'améliorer la compensation desdites aberrations.

4. Procédé de prise de vue et de projection selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit téléobjec-tif de projection est associé à un dispositif condenseur de lumière comprenant deux éléments distincts placés respective-ment au voisinage de la source lumineuse et dans la pupille d'entrée de ce téléobjectif, et dont le premier est établi de façon à former de ladite source lumineuse, au niveau de ladite pupile d'entrée, une image occupant toute la surface de cette pupille.

5. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, applicable en particulier aux simulateurs de vol, caractérisé en ce que l'on utilise un film de largeur égale à 35 mm et un objectif de prise de vue du type fish-eye de 6 m/m de focale, ayant une ouverture relative au plus égale à .

6. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite ouverture est égale à .

7. Procédé de prise de vue et de projection selon les revendications 1, 5 ou 6, caractérisé en ce que pour les applications concernant les simulateurs de vol, pour lesquelles il est nécessaire d'obtenir un champ à 220°, on donne audit écran une surface lui permettant de restituer le champ de 220°
pouvant être photographié à la prise de vue, et on incline vers le bas l'axe de symétrie de la caméra de prise de vue, de même que celui dudit écran sphérique, d'un angle égal à 20°.

8. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, applicable en particulier aux projections cinématographiques en salles publiques, caractérisé en ce que l'on utilise un film de 35 m/m et un objectif de prise de vue du type fish-eye de 11,7 m/m de focale.

9. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, applicable en particulier aux projections cinématographiques en salles publiques, caractérisé en ce que l'on utilise un film de 70 m/m et un objectif de prise de vue du type fish-eye de 23,4 m/m de focale.

10. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un film de 16 m/m comportant une seule rangée de deux perforations par image; un objectif de prise de vue adapté pour obtenir sur ce film des images tronquées de 14 m/m de diamètre s'ins-crivant dans des rectangles de 14 m/m x 1,32 m/m.

11. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise des films de 35 m/m comportant deux rangées de perforations symétriques;
on utilise un objectif pour la caméra de prise de vue adapté
pour inscrire sur lesdits films des images circulaires tron-quées ayant leur troncature orientée longitudinalement et placée au voisinage de l'une desdites rangées de perforations symétriques; chacune de ces rangées comportant huit perfora-tions par image dans le cas d'utilisation de films de 35 m/m de façon à disposer, à la projection, d'images tronquées ayant comme diamètre 32 m/m et susceptibles de permettre la restitution d'un champ image au moins égal à 160° dans tous les azimuts, ne correspondant pas auxdites troncatures.

12. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise des films de 70 m/m comportant deux rangées de perforations symétriques;
on utilise un objectif pour la caméra de prise de vue adapté
pour inscrire sur lesdits films des images circulaires tron-quées ayant leur troncature orientée longitudinalement et placée au voisinage de l'une desdites rangées de perforations symétriques; chacune de ces rangées comportant quinze perfora-tions par image dans le cas d'utilisation de films de 70 m/m de façon à disposer, à la projection, d'images tronquées ayant comme diamètre 64 m/m et susceptibles de permettre la resti-tution d'un champ image au moins égal à 160° dans tous les azimuts, ne correspondants pas auxdites troncatures.

13. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un film de 35 m/m de largeur comportant deux rangées symétriques de quatre perforations par image et sur lequel sont formées des images circulaires tronquées longitudinalement de 23 m/m de diamètre, s'inscrivant dans des rectangles de 23 m/m x 18,60 m/m.

14. Procédé de prise de vue et de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un film de 70 m/m de largeur comportant deux rangées symétriques de huit perforations par image et sur lequel sont formées des images circulaires tronquées longitudinalement de 46 m/m de diamètre, s'inscrivant dans des rectangles de 46 m/m x 37,20 m/m.