CA2269899A1

CA2269899A1 - Method and device for lighting objects

Info

Publication number: CA2269899A1
Application number: CA002269899A
Authority: CA
Inventors: Patrice Warrener
Original assignee: Individual
Current assignee: CHEREAU LUCETTE
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 1998-05-07
Also published as: FR2755211B1; IL129650A0; AU4953097A; JP2001504946A; EP0934487A1; WO1998019104A1; CN1238831A; FR2755211A1; BR9712681A; KR20000052890A

Abstract

The invention concerns a method and a device for lighting an object, by taking at least one photograph (18) of the object, processing (26) the photograph by colouring, retouching, deleting and including elements and projecting the processed photograph on the object. The invention is particularly applicable to lighting buildings and monuments on festive occasions.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF D'ECI~AIRAGE D'OBJETS.
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'éclairage d'objets tels que des monuments (des églises, des châteaux, des constructions, etc...), S des scènes ou des sites naturels par exemple.
I1 est déjà connu d'éclairer des monuments par des faisceaux lumineux colorés dont on peut faire varier la couleur, l'intensité et l'orientation de façon plus ou moins rapide.
l0 Il est cependant difficile ou impossible, avec les moyens connus actuellement, d'éclairer une surface telle qu'une façade (de bâtiment, d'église, etc...) avec des faisceaux lumineux polychromatiques, permanents ou variables dans le temps, qui permettent de souligner, 15 d'encadrer et de colorer à volonté un grand nombre de motifs ou d'éléments architecturaux tels que des colonnes, des fenétres, des balcons, des statues, etc...
avec une très grande précision et éventuellement de projeter des décors fixes ou animés sur des surfaces 20 planes ou non planes d'un bâtiment, d'une scène, etc....
L'invention a pour but de répondre à ce besoin.
Elle propose à cet effet un procédé
d'éclairage d'un objet, caractérisé en ce qu'il consiste 25 à prendre au moins une image de l'objet, à soumettre cette image à un traitement comprenant une colorisation et à projeter l'image traitée sur l'objet en faisant coïncider des contours et des dimensions de l'objet avec des contours et des dimensions correspondants de l'image 30 projetée.
Lorsque le traitement de l'image consiste en une simple colorisation de certaines parties d'un objet tel qu'un bâtiment, la projection de l'image traitée sur le bâtiment permet de l'éclairer tout en le décorant, par 35 exemple en colorânt des colonnades en bleu, des statues en blanc pour les personnages et en couleurs pour les METHOD AND DEVICE FOR ECI ~ AIRING OF OBJECTS.
The invention relates to a method and a device for lighting objects such as monuments (churches, castles, constructions, etc ...), S natural scenes or sites for example.
It is already known to illuminate monuments by colored light beams which can be varied color, intensity and orientation more or less Slower.
l0 It is however difficult or impossible, with currently known means of lighting a surface such as a facade (building, church, etc.) with polychromatic light beams, permanent or variables over time, which highlight, 15 to frame and color at will a large number of motifs or architectural elements such as columns, windows, balconies, statues, etc.
with great precision and possibly project fixed or animated decors on surfaces 20 planar or not planar of a building, a scene, etc ...
The invention aims to respond to this need.
To this end, it offers a process lighting an object, characterized in that it consists 25 to take at least one image of the object, to submit this image to a treatment including a colorization and project the processed image onto the object by making coincide the contours and dimensions of the object with corresponding contours and dimensions of the image 30 projected.
When image processing consists of a simple colorization of certain parts of an object such as a building, the projection of the processed image on the building allows to light it while decorating it, by 35 example coloring colonnades in blue, statues in white for the characters and in color for the

2 vêtements ou les accessoires, des encadrements en rouge, des fenêtres en jaune, etc... avec une précision telle que, pour le spectateur, l'impression est identique à
celle que produirait une peinture de ces parties du bâtiment.
L'inclusion d'un décor coloré, par exemple d'une fresque, dans l'image traitée donne l'impression, par projection de l'image traitée sur l'objet, que la fresque a été peinte directement sur l'objet.
Dans une première forme de réalisation de l'invention, ce procédé consiste à prendre au moins une image photographique ou cinématographique de l'objet, à
numériser cette image, à la traiter de façon numérique, à
impressionner un film photographique ou cinématographique avec l'image traitée, à développer ce film pour obtenir l'image traitée sur film transparent et à la projeter sur l'objet.
En variante, ce procédé consiste à prendre au moins une image vidéo de l'objet, à la numériser, à la traiter de façon numérique et à projeter l' image traitée sur l'objet au moyen d'un projecteur vidéo ou d'un dispositif d'éclairage à faisceaux laser.
L'invention propose également un dispositif pour l'éclairage d'un objet, en particulier par exécution du procédé décrit dans ce qui précède, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de prise d'une image de l'objet, des moyens de traitement de cette image et des moyens de projection de l'image traitée sur l'objet.
Les moyens de prise d'image peuvent être du type à sortie vidéo, tels par exemple qu'une caméra CCD, les moyens de projection étant alors du type à entrée -vidéo, tels par exemple qu'un projecteur vidéo ou un dispositif d'éclairage laser.
En variante, les moyens de prise d'images peuvent être un appareil photographique ou 2 clothing or accessories, frames in red, windows in yellow, etc ... with such precision that, for the spectator, the impression is identical to that which a painting of these parts of the building.
The inclusion of colorful decor, for example of a fresco, in the processed image gives the impression, by projection of the processed image on the object, that the fresco was painted directly on the object.
In a first embodiment of the invention, this method consists in taking at least one photographic or cinematographic image of the object, digitize this image, process it digitally, impress a photographic or cinematographic film with the processed image, to develop this film to obtain the image treated on transparent film and to project it on the object.
As a variant, this method consists in taking minus a video image of the object, to digitize it, to digitally process and project the processed image on the object by means of a video projector or a laser beam lighting device.
The invention also provides a device for lighting an object, in particular by execution of the process described in the above, this device being characterized in that it comprises means for taking an image of the object, means of processing this image and image projection means processed on the object.
The image capture means can be video output type, such as a CCD camera, the projection means then being of the input type -video, such as a video projector or laser lighting device.
As a variant, the means for taking images can be a camera or

3 cinmatographique, les moyens de traitement comprenant alors des moyens de numrisation de l'image, de traitement numrique de cette image et d'exposition d'un film photographique ou cinmatographique, les moyens de projection tant alors constitus d'un ou de plusieurs projecteurs optiques classiques.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractristiques, dtails et avantages de celle-ci apparatront plus clairement la lecture de la lo description qui suit, faite titre d'exemple en rfrence aux dessins annexs dans lesquels .

- la figure 1 reprsente schmatiquement la prise d'images et la projection d'images sur un objet tel qu'un btiment ;

- la figure 2 est un organigramme des principales tapes du procd selon l'invention.

On a reprsent schmatiquement en figure 1 un btiment 10 que l'on souhaite clairer de faon particulire l'occasion d'un vnement quelconque, par 2o exemple une commmoration, une fte, un festival son et lumire, etc....

Pour cela, l'invention prvoit de prendre au moins une image d'une partie du btiment clairer, l'aide d'un appareil photographique 12 ou d'une camra vido du type CCD par exemple, dispos par rapport au btiment 10 en un emplacement P tel que l'image du btiment 10 capte par l'objectif 14 de l'appareil photographique ou de la camra 12 occupe la plus grande partie possible de la surface sensible sur laquelle cette 3o image est forme (un film photographique ou une matrice de capteurs CCD).

Cette image du btiment 10, aprs un traitement appropri de colorisation ralis au moyen d'un systme 16 de traitement de l'information, est projete sur le btiment 10 de nuit ou dans l'obscurit, au moyen d'au moins un projecteur dispos l'emplacement 3 cinematographic, the processing means comprising then means for digitizing the image, digital processing of this image and exposure of a photographic or cinematographic film, the means of projection so much made up of one or more conventional optical projectors.

The invention will be better understood and others features, details and benefits will appear more clearly when reading the lo description which follows, made as an example in Reference to the accompanying drawings in which.

- Figure 1 shows schematically the taking images and projecting images onto an object such that a building;

- Figure 2 is a flowchart of main stages of the process according to the invention.

We schematically represent in Figure 1 a building 10 that we want to light up in a way especially on the occasion of any event, for example 2o example a commmoration, a feast, a sound festival and light, etc ...

For this, the invention plans to take at minus an image of a part of the Clairer building, using a camera 12 or a camera CCD type video for example, arranged relative to the building 10 in a location P such as the image of the building 10 captured by the lens 14 of the camera camera or camera 12 occupies the largest possible part of the sensitive surface on which this 3o image is form (a photographic film or a matrix CCD sensors).

This image of building 10, after a appropriate colorization treatment carried out by means of an information processing system 16, is projected on building 10 at night or in the dark, by means of at least one projector arranged the location

4 P précité, ce projecteur pouvant être un projecteur classique (de diapositives), ou bien un projecteur vidéo ou un dispositif d'éclairage laser selon le type de l'image à projeter.
Les principales étapes du procédé selon l'invention, représentées schématiquement en figure 2, comprennent un-e première étape 18 de prise d'image du bâtiment 10, suivie d'une étape 20 de développement lorsque l'image a été prise au moyen d'un appareil lo photographique d'un type classique qui impressionne un film photographique noir et blanc ou couleurs, après quoi l'image photographique est numérisée comme indiqué en 22 au moyen d'un appareil de lecture à balayage ("scanner") et chargée en mémoire dans le système 16 de traitement de l'information tel qu'un micro-ordinateur ou un mini-ordinateur équipé d'un logiciel de traitement graphique approprié.
Lorsque l'image du bâtiment 10 est prise au moyen d'une caméra vidéo CCD ou analogue, l'image obtenue est numérisée puis chargée dans le système de traitement de l'information pour y être traitée de la façon voulue, comme indiqué en 24 en figure 2.
En plus d'une colorisation, le traitement réalisé sur l'image du bâtiment 10 peut comprendre, par exemple, un équilibrage chromatique, des modifications de la couleur et de la luminance de certaines parties ou de certains motifs architecturaux de l'image, des inclusions d'éléments d'image, des effets de flou, des retouches, etc.... Par exemple, des encadrements de fenêtres peuvent être colorés en jaune, des colonnes en bleu, des statues en blanc, des balcons en rouge, des toits en vert, etc.... On peut aussi ajouter des effets de moiré, de marbré ou analogue sur certaines parties de l'image.
En variante, le traitement d'une image pourrait aussi être réalisé à la main (peinture, retouche, etc...) L'image résultant du traitement 16 peut être appliquée, au moyen d'une interface appropriée, à
l'entrée d'un projecteur vidéo ou d'un dispositif ' d'éclairage à faisceaux laser comme indiqué en 28, pour 4 P above, this projector can be a projector classic (of slides), or a video projector or a laser lighting device depending on the type of the image to be projected.
The main process steps according to the invention, shown diagrammatically in FIG. 2, include a first step 18 of image taking of the building 10, followed by a development stage 20 when the image was taken using a camera photographic of a classic type that impresses a black and white or color photographic film, after which the photographic image is digitized as indicated in 22 by means of a scanning device ("scanner") and loaded into memory in the system 16 for processing information such as a microcomputer or a mini computer with graphics processing software appropriate.
When the image of building 10 is taken at by means of a CCD video camera or the like, the image obtained is scanned and loaded into the processing system information to be treated there in the desired way, as shown in 24 in Figure 2.
In addition to colorization, the treatment realized on the image of the building 10 can include, for example, chromatic balancing, modifications of the color and luminance of certain parts or certain architectural reasons for the image, inclusions picture elements, blurring, retouching, etc .... For example, window frames can be colored in yellow, columns in blue, statues in white, balconies in red, roofs in green, etc .... We can also add moiré effects, mottled or the like on certain parts of the image.
Alternatively, processing an image could also be done by hand (painting, editing, etc.) The image resulting from processing 16 can be applied, through an appropriate interface, to the input of a video projector or device '' laser beam lighting as indicated in 28, for

5 être projetée sur le bâtiment 10 depuis l'emplacement P
précité, ou bien si l'on utilise un projecteur classique du type projecteur de diapositives, le système de traitement de l'information peut être relié à un imageur photographique permettant d'impressionner un film lo photographique avec l'image traitée comme indiqué en 30, ce film étant ensuite développé pour fournir une image positive sur film transparent qui sera ensuite _projetée sur le bâtiment 10 depuis l'emplacement P, de préférence en utilisant l' ob j ectif 14 qui a servi à la prise de vue ou un objectif identique.
On peut ainsi superposer avec une très grande précision des éléments visibles du bâtiment et des éléments correspondants de l'image traitée projetée sur le bâtiment.
Pour obtenir une image projetée sur le bâtiment ayant une bonne luminosité, un bon rendu et une bonne saturation des couleurs, il faut utiliser un projecteur ayant une puissance lumineuse élevée, ce qui amène à utiliser des lampes de projection de forte puissance, typiquement de 5 000 à 7 000 ou 10 000 watts, qui produisent en fonctionnement une grande quantité de chaleur.
Comme représenté schématiquement en figure l, lorsque la surface à éclairer d'un objet est grande, on la partage en zones adjacentes de surface maximale déterminée (par exemple de 400 m2 environ) et on projette une image sur chaque zone de cette surface, en utilisant autant de projecteurs qu'il y a de zones à éclairer, ce qui permet d'obtenir à la fois un bon rendu de couleurs, une grande luminosité et un contraste élevé. 5 be projected onto building 10 from location P
above, or if you use a conventional projector of the slide projector type, the information processing can be linked to an imager photographic to print a film lo photographic with the image processed as indicated in 30, this film then being developed to provide an image positive on transparent film which will then be screened on building 10 from location P, preferably using objective 14 which was used for the shooting or an identical goal.
We can thus superimpose with a very large accuracy of visible building elements and corresponding elements of the processed image projected onto building.
To obtain an image projected on the building with good brightness, good rendering and good color saturation, use a projector with high light output, which leads to the use of strong projection lamps power, typically from 5,000 to 7,000 or 10,000 watts, which produce in operation a large amount of heat.
As shown schematically in Figure l, when the surface to be lit of an object is large, we sharing in adjacent areas of maximum area determined (for example about 400 m2) and we project an image on each area of this surface, using as many projectors as there are areas to be lit, this which provides both good color rendering, high brightness and high contrast.

6 La distance entre les projecteurs et l'objet à
éclairer et les dimensions des zones précitées de la surface de l'objet sont en général des compromis entre les caractéristiques des optiques utilisées, du terrain et des lampes de projection. Typiquement, la distance peut être de quelques dizaines de mètres, par exemple 30-40 m.
Bien entendu, cet éclairage décoratif du bâtiment 10 peut être variable dans le temps, par modification des couleurs, de leur saturation, de l'intensité lumineuse, etc....
On peut projeter des éclairages décoratifs différents en réalisant des effets de fondu-enchaîné, on peut effectuer des prises de vue d'un bâtiment selon des angles différents et projeter les images traitées successivement ou simultanément en respectant les angles et les emplacements de prise de vue, par exemple pour éclairer de façon différente et selon des angles différents la façade et une paroi latérale d'un bâtiment, 2o et on peut réaliser de multiples effets spéciaux bien connus de l'homme du métier spécialisé dans ces techniques d'éclairage par projection lumineuse et par faisceaux laser.
I1 est également possible d'utiliser un projecteur de cinéma pour projeter sur l'objet un film cinématographique traité comme précité, par exemple impressionné par des images traitées de l'objet et/ou par des images de synthèse, et ensuite développê. Les images initiales peuvent être des images photographiques, cinématographiques ou vidéo.
On précisera, à titre d'exemple, que l'on peut utiliser un matériel commercialisé sous la dénomination -"KODAK PREMIER" pour la numérisation, le traitement et l'impression d'un film photographique (opérations 22, 26 et 30 de la figure 2), ce matériel comprenant un lecteur de films négatifs, inversibles, noir et blanc ou couleurs 6 The distance between the spotlights and the object to illuminate and the dimensions of the aforementioned areas of the object surface are usually compromises between the characteristics of the optics used, of the terrain and projection lamps. Typically, the distance maybe a few tens of meters, for example 30-40 m.
Of course, this decorative lighting of the building 10 can be variable over time, for modification of colors, their saturation, light intensity, etc.
We can project decorative lighting different by making crossfade effects, can take pictures of a building according to different angles and project the processed images successively or simultaneously respecting the angles and the shooting locations, for example for illuminate differently and at angles different the facade and a side wall of a building, 2o and we can achieve multiple special effects well known to those skilled in the art specializing in these lighting techniques by light projection and by laser beams.
It is also possible to use a cinema projector to project a film onto the object cinematographic treated as mentioned above, for example impressed by processed images of the object and / or by computer generated images, and then developed. Images initials can be photographic images, cinematographic or video.
It will be specified, by way of example, that one can use material sold under the name -"KODAK PREMIER" for scanning, processing and printing a photographic film (operations 22, 26 and 30 of FIG. 2), this material comprising a reader negative, reversible, black and white or color films

7 et de films lithographiques, acceptant des formats de 35 mm à 20x25 cm2, une station de travail permettant de réaliser les traitements d'image précités, et un imageur ' permettant d'impressionner des films d'un format de 35 mm' à 20x25 cm2 avec une résolution de 40 pixels/mm.
La projection d'une image ou des images traitées reproduites sur film peut être réalisée au moyen d'un projecteur du commerce utilisant une lampe de forte puissance (de quelques çentaines à plusieurs milliers de watts ) .
De façon générale, l'invention permet un éclairage décoratif polychromatique de bâtiments, de constructions, de monuments, de sculptures, de scènes, etc... ou d'éléments naturels tels que des rochers, des falaises, etc..., ainsi que la reconstitution de peintures, de fresques ou de scènes animées sur des ruines, des murs de bâtiments, des rochers, etc.... 7 and lithographic films, accepting formats of 35 mm to 20x25 cm2, a workstation for perform the above image processing, and an imager 'allowing to print 35mm format films' at 20x25 cm2 with a resolution of 40 pixels / mm.
Projecting an image or images processed reproduced on film can be achieved by of a commercial projector using a strong lamp power (from a few hundred to several thousand watts).
In general, the invention allows a polychromatic decorative lighting for buildings, constructions, monuments, sculptures, scenes, etc ... or natural elements such as rocks, cliffs, etc ..., as well as the reconstruction of paintings, frescoes or animated scenes on ruins, walls of buildings, rocks, etc.

Claims

1. Method for illuminating an object, characterized in that it consists in taking at least one image of the object, subjecting this image to a processing including colorization and projecting the processed image on the object by matching contours and object dimensions with outlines and dimensions corresponding to the projected image.

2. Method according to claim 1, characterized in that the image processing comprises alterations, inclusions and deletions of picture elements.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that it also consists in varying the luminous and chromatic characteristics of the image processed and projected onto the object.

4. Method according to one of the claims above, characterized in that it consists in taking at least one video image of the object (10), processing it from digitally and projecting the processed image onto the object by means of a video projector or a device laser beam lighting.

5. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it consists in taking at least a photographic image of the object (10), to be digitized this image, to process it digitally, to impress a photographic film with the image processed, to develop this film to obtain an image treated on transparent film and projecting it onto the object (10).

6. Method according to claim 5, characterized in that the same lens (14) or two identical lenses to take an image of the object (10) and to project onto the object (10) the image processed, and in that the image of the object (10) is taken and the processed image is projected from the same location P.

7. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it consists in impressing a motion picture film with processed images of the object, to develop it and to project it onto the object.

8. Method according to one of the claims above, characterized in that, for the lighting of a large object, we share the surface of the object to be illuminated into adjacent surface areas determined maximum and projecting processed images on the different areas of the object by means of different projectors.

9. Device for illuminating an object, in particular by carrying out the method described in one of the preceding claims, characterized in that it comprises means (12) for taking at least one image of the object (10), means (16) for processing this image by colorization and projection means of the processed image on the object (10).

10. Device according to claim 9, characterized in that it comprises an apparatus camera (12) for taking at least one image of the object (10) on photographic film or cinematographic, means of digitizing the image photographic, digital image processing digitized and exposure of a photographic film by the processed image, and optical means of projection onto the object (10) of a positive of the processed image produced on transparent film.

11. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the image pickup means (12) are of the video output type, such as a CCD camera.

12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the projection means are of the video input type, such as a projector video or laser light device, or a cinema projector.