CH253512A - Method for presenting stereoscopic images, giving, to the naked eye, a relief view of the object represented and installation for its implementation. - Google Patents

Method for presenting stereoscopic images, giving, to the naked eye, a relief view of the object represented and installation for its implementation.

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CH253512A
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stereoscopic images
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images
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Nicolas Rene
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Nicolas Rene
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00Stereoscopic photography
    • G03B35/18Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • G03B35/20Stereoscopic photography by simultaneous viewing using two or more projectors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Description

       

  Procédé de présentation d'images stéréoscopiques, donnant, à     l'oeil    nu, une vision  en relief de l'objet représenté et installation pour sa mise en     oeuvre.       Il existe déjà des procédés permettant la  vision en relief d'images     stéréoscopiques     fixes ou mouvantes.  



  On peut diviser ces procédés en deux  groupes qui présentent chacun leurs avan  tages et leurs inconvénients:  <B>10</B> Procédés utilisant des dispositifs ajus  tés     sur    les yeux des     spectateurs    et constitués  par des lunettes spéciales: soit des lunettes  fixes, comportant des verres polarisés ou de  couleur monochromatique (anaglyphes), soit  des     lunettes        comportant    des lentilles ou des  prismes     sélecteurs,    soit encore des lunettes à  obturateurs mobiles alternés pour projection       alternée    gauche et droite.  



       ?0        Procédés    utilisant des dispositifs     ajus-          lés    à     proximité    de ou sur l'écran, constitués  par des réseaux fixes ou mobiles, réseaux       ligné,    dispositifs avec miroirs et: autres ap  pareils de ce genre.  



       En    ce qui     concerne    le premier groupe de  procédés     util:,sant    des lunettes, l'expérience  et la     pratique    ont montré que le     spectateur     s'accoutume mal au port de celles-ci. En       ontrc#,    les anaglyphes ne permettent pas la  projection de vues ou de films en couleur, et  l'éclairage en lumière     polarisée    nécessite une  source     lumineuse    très intense. vu les grandes       pertes    de lumière occasionnées par les filtres       polarisants,    émetteurs et récepteurs.

   En plus,  les écrans spéciaux (métallisés)     destinés          maintenir    la polarisation ne donnent de bons  résultats que pour certains angles d'observa-         tion.    Enfin, les lunettes présentant des obtu  rateurs     mobiles    provoquent une sensation  fort désagréable due à leur poids et, d'autre  part, le câble électrique les.     reliant    au réseau  supprime ou réduit, dans une forte mesure,  la liberté de déplacement du     spectateur.     



  En ce qui concerne le second groupe de  procédés mentionnés, l'inconvénient majeur de  ces derniers est que la sélection obtenue par  les dispositifs utilisés est défectueuse ou ne  peut être     obtenue    d'une manière     satisfaisante     que pour un faible nombre de spectateurs.  



  La     présente    invention a pour objet un  procédé de présentation d'images     stéréosco-          piques,    fixes ou     mouvantes,    donnant, à     l'oeil     nu, une vision en relief de l'objet     représenté     et dans lequel on fait observer au spectateur  lesdites images par l'intermédiaire d'une       grille,    fixe ou mobile, comme dans certains  des procédés du second groupe mentionné.  L'invention tend à réduire l'inconvénient cité  des procédés de ce groupe.

   Ce procédé se dis  tingue des procédés cités ci-dessus par le fait  qu'on forme pour chaque     #il    d'un spectateur  une image     composite    différente, ces images  composites étant     constituées    chacune par des  éléments se complétant de l'une et de l'autre  des images stéréoscopiques, lesdites images  composites étant constituées en partie par des  éléments     virtuels    appartenant à l'une au  moins des images     stéréoscopiques,    lesdits élé  ments virtuels étant formés en arrière de la  grille, ,à     une        distance    optique égale à celle      séparant cette     dernière    du plan des éléments,

         perçus    à travers la     grille,        appartenant    au  moins à l'autre image     stéréoscopique    et ayant  la même     intensité    lumineuse.  



  L'invention a également pour objet une  installation pour la     mise    en     aeuvre    du pro  cédé.     Cette        installation    .se distingue des ins  tallations     connues    par le fait que la     grille    pré  sente des parties transparentes ne réfléchis  sant     pratiquement    pas de rayons en direction  du spectateur     alternant    avec des     parties    opa  ques     réfléchissantes.    et polies orientées vers  le spectateur,

       cette        grille    étant disposée à  égale     distance    de deux écrans et de     manière     que,     pour    un     spectateur    placé devant elle,  des éléments de l'image formée sur le pre  mier écran     apparaissant    au spectateur au tra  vers des parties transparentes de la grille  soient     situés    dans le même plan et complè  tent des éléments d'une image     virtuelle    de  l'image formée sur le second écran renvoyés  par les     parties        réfléchissantes    de la grille,

   de       sorte    que chaque     #il        d'un    spectateur perçoit  une image composite différente des deux       images        stéréoscopiques.,    ces deux images com  posites     perçues    étant en coïncidence     stéréosco-          pique    binoculaire partielle, donnent     l'impres-          sion    du     relief    de l'objet     représenté.     



  Le     dessin        annexé    montre, schématique  ment et à     titre    d'exemple, deux formes     d'exé-          cution    de     ladite        installation    pour la mise en       aeuvre    du procédé     selon    l'invention et cer  tains     détails    d'organes pouvant être     utilisés.     A noter que ce dessin n'est     qu'une        illustra-          tion        schématique    et     qu'il    a été tracé sans  

  soucis d'échelle pour en     faciliter    la lecture.  



  La     fig.    1 est     une    vue en plan schéma  tique     d'une        installation        comportant    deux ap  pareils de projection, une grille et     deux     écrans. ,  La     fig.    2 montre une vue perspective  d'une installation comportant un seul appa  reil de projection, une grille, un     miroir    et  deux écrans.  



  La     fig.    3 est     une        vue    de détail montrant  une première forme     d'exécution    de la     grille.     La     fig.    4 est     une    vue en coupe de la  grille     suivant    la     ligne    IV-IV de la     fig.    3.    La     fig.    5 est une vue d'une seconde     forme     d'exécution de la grille.  



  Les     fig.    6 et 7 montrent les schémas de  deux     variantes        d'exécution    d'un     dispositif     pour la projection de couples de vues     stéréos-          copiques.     



       Dans    la forme     d'exécution    représentée à  la     fig.    1, l'installation     comporte    deux appa  reils de projection     cinématographique        P,        P2,     destinés à projeter sur deux     écrans        E,.,        E2,     les couples de vues     stéréoscopiques    succes  sifs d'un film.

   Sur le premier écran     E,,    on  projette la vue totale prise d'une station et  sur le deuxième écran     E2,    on     projette    la  deuxième vue totale mais     inversée        prise    de  l'autre station. Les images réelles formées  sur les     écrans    El et     E2    ont les mêmes di  mensions. Les vues constituant     un    couple       stéréoscopique    peuvent être prises simulta  nément ou     alternativement.     



  L'installation     comporte    une grille G dis  posée à égale distance des, écrans     E,   <I>et</I>     E,-          et    par l'intermédiaire de laquelle un specta  teur     S    peut     observer    simultanément ces der  niers.

       Cette    grille est agencée de manière que  chaque     #il    d'un spectateur     S    perçoive des  parties de l'image réelle formée sur l'écran       E,.,    c'est-à-dire des     élérùents    de l'image     sté-          réoscopique    réelle projetée sur ce dernier et  des parties d'une image virtuelle de l'autre  image stéréoscopique réelle formée sur  l'écran     Ez    complétant celle de l'écran El.

    Toutefois, les éléments d'images     perçus    par  l'un des yeux d'un     spectateur        ,S    sont diffé  rents des     éléments    d'images perçus par son  second     aeil.     



  Par éléments d'images se complétant, on  entend des     éléments    d'images de     l'.écran        E,     qui se logent exactement entre les éléments       d'images    de l'écran     EZ    sans recouvrement -et  sans     laisser        d'espaces    entre eux.  



       Cette        grille    G peut être désignée grille       sélectrice-mélangeuse.    Elle présente des par  ties transparentes R, c'est-à-dire laissant  passer les rayons     visuels    et par lesquelles un       #il    du     spectateur   <B>S</B> voit directement     cer-          taines    parties de l'image stéréoscopique for  mée sur l'écran     E,    et son second     #il    d'autres      parties de     cette    même image formée sur       l'éeran    El.

   En     outre,    cette grille     présente    des  parties V opaques     réfléchissantes    et polies  situées entre     ces    parties     R    et dans lesquelles  un     oeil    du spectateur S perçoit des     parties     d'une image virtuelle de l'image     stéréosco-          pique    formée sur l'écran     Ez    située dans le  plan de l'image de l'écran El.

   Ces     parties     d'image virtuelle     complètent    les parties  d'images formées sur l'écran     E,    et visibles  pour     cet        oeil.    Le second     oeil    perçoit dans ces       surfaces    réfléchissantes     V    également des par  ties de l'image     virtuelle    de l'image     stéréosco-          pique    formée sur l'écran     E.    qui complètent       leparties    de l'image     stéréoscopique-    for  mée sur l'écran El visibles pour ce second    <RTI  

   ID="0003.0027">   rnil.    Ainsi, en définitive, on     forme    pour  chaque     oeil    d'un spectateur S une image       eomposite    constituée par des éléments de  l'image formée sur l'écran     E,    et, par ré  flexion, par des éléments de l'image formée  sur l'écran     E4.        Toutefois,    ces deux images       composites,    dont l'une est perçue par un     Gril     du spectateur et l'autre par son second     oeil,     sont dissemblables puisqu'elles sont compo  sées par des assemblages différents, d'éléments  d'images de chacune des vues du couple sté  réoscopique.

   Le spectateur perçoit, par     l'in-          termédiaiie    de la grille, des images compo  sites partiellement en coïncidence     stéréoscopi-          que    binoculaire, de sorte qu'il a l'impression  d'une vision en relief,     c'est-à-dire    une im  pression     plus.    ou moins semblable à l'impres  sion donnée par la vue binoculaire directe  des objets représentés.  



  Les     fi(g.    3 à 5     montrent,    schématiquement  et à titre d'exemple, deux formes d'exécution       d'une:    grille     sélectrice-mélangeuse.    Selon les       fig.    3 et 4, la grille G présente des zones V  opaques réfléchissantes et polies, situées  dans des plans verticaux.

   Ces zones V sont  séparées par des zones transparentes     R    lais  s     s        ani        passer        les        rayons        visuels        et        ne        réfléchis-          sant    pratiquement pas de rayons en direction  du spectateur S. La surface totale des zones       R    est approximativement égale à la. surface  totale des zones V. Les surfaces réfléchis  santes V sont     optiquement    planes en elles-    mêmes et entre elles.

   La grille G est consti  tuée par des barreaux E taillés en biseaux de  manière à présenter des sections transversales  trapézoïdales. La grande base du parallélépi  pède à sections trapézoïdales ainsi formé est  constitué par une surface     V    réfléchissante et  polie. Ces barreaux sont taillés en biseaux  afin que le spectateur ne perçoive pas leur  épaisseur.  



  Selon la forme d'exécution     représentée    à  la     fig.    5, la grille     sélectrice-mélangeuse    pré  sente la forme d'un damier constitué par des  parties V réfléchissantes et polies alternant  avec des parties     transparentes    R laissant pas  ser les rayons visuels. Dans ce cas, la grille  est constituée par une glace     optiquement    plane  et à faces parallèles dont seules les parties V  sont argentées en surface. Le déplacement  latéral des rayons visuels dû à la réfraction  peut être aisément corrigé par tous moyens  connus, par exemple au moyen d'une glace ou  élément optique transparent, déplaçant un  rayon optique parallèlement à lui-même.  



  Il est évident que la grille pourrait être  constituée par tout autre assemblage -de zones       '!T    alternant avec des zones     R    sauf des zones  parallèles au plan contenant les axes des yeux  du spectateur. Les zones<I>V et</I>     .IR    pourraient,  par exemple, être constituées par des bandes  obliques. Le :damier pourrait être     formé    par  des zones V entourant des zones     R    en forme  de cercle ou autres figures géométriques.  



  Dans l'installation représentée à la     fig.    1,  les films passant dans les appareils de pro  jection     P1    et     M    sont actionnés     synchronique-          ment.    Les vues des couples stéréoscopiques  peuvent être projetées simultanément ou alter  nativement sur les écrans     E,    et     E2.    Il est évi  dent que, dans le cas d'une projection alter  native des vues stéréoscopiques, l'image com  posite perçue par chaque     oeil    est obtenue grâce  à la persistance rétinienne.

   On pourrait im  primer à la. grille G un mouvement de     va.-et-          vient    de translation dans son plan de manière  que les surfaces     R    viennent occuper la posi  tion des surfaces V et vice versa, cela afin de  modifier continuellement l'assemblage des  éléments des images composites perçues par      chaque     oeil    d'un spectateur, ce qui, en certains  cas, permet d'améliorer l'impression de relief       ressentie.     



  Il est à remarquer que le procédé décrit  ci-dessus permet également la vision en relief  d'images fixes     formées    simultanément sur les.  écrans El et     E2.     



  Dans la présente description, on entend  par écran toute surface sensiblement plane sur  laquelle on peut produire une image par un  procédé quelconque, en particulier par projec  tion. Ainsi, les images projetées sur les écrans  El et     EZ    peuvent être remplacées par toutes  autres images telles que photographies, des  sins, tableaux ou     représentations    picturales  éclairés par leur face avant     (épiscopie).    Ces  images peuvent aussi être tracées sur des sur  faces luminescentes (tubes cathodiques par  exemple); sur des surfaces transparentes ou  translucides (plaques ou films photographi  ques par exemple) éclairées par transparence       (diascopie).     



  La     fig.    2 montre, à titre d'exemple, une  vue perspective schématique d'une seconde  forme d'exécution de l'installation pour la  mise en     oeuvre    du procédé. Cette     installation     comporte un appareil de     projection    P pourvu  de deux dispositifs de projection     Pl,    P2. Le  film destiné à être placé dans cet appareil  comporte une série de couples de vues sté  réoscopiques     prises    synchroniquement de façon  simultanée ou alternative de deux stations dif  férentes.

   Les faisceaux de rayons lumineux  émanant de chacun des dispositifs de projec  tion     P1    et P2 sont projetés en partie sur l'écran  El à travers les zones transparentes     R    de la  grille     G    par l'intermédiaire du miroir     DI    et en  partie sur l'écran     EZ    par l'intermédiaire des  zones miroitées     jT    de la grille     G    interposée  entre les écrans et les dispositifs de projection.

    Ainsi les images formées sur les écrans     E,    et       EZ    sont constituées chacune par des éléments  d'images se complétant de l'une et de l'autre  des vues du couple stéréoscopique projetées, de  manière que les éléments d'image de l'une -des  vues du couple se logent. exactement entre les  éléments d'image de l'autre vue du couple sans  recouvrement et sans laisser d'espaces entre    eux.

       Enfin,    le spectateur 8 observe ces deux  images composites réelles formées sur les  écrans El et     E.    par l'intermédiaire -de la  grille sélectrice-mélangeuse     G.    Comme dans le  cas de l'installation décrite en référence à la       fig.    1, chaque     oeil    du spectateur perçoit une  image composite différente constituée par des  éléments d'images se complétant et apparte  nant les uns à l'image formée sur l'écran     E,     et les autres à celle formée sur l'écran     E2.    De       cette    disposition, il résulte que les éléments  d'images de l'écran     E,

      perçus par le     specitateur     émanent chacun d'une partie d'un élément  formé sur cet écran par projection à travers la  grille de la vue projetée par le dispositif     Pl    et  d'une partie d'élément formé sur ce même  écran par projection à travers la grille de la.

    vue projetée par le dispositif     P2.    De même, les  éléments d'images de l'écran     E.    perçus par le  spectateur émanent chacun d'une     partie    d'un  élément formé sur cet écran par réflexion sur  la grille de la vue projetée par le dispositif     P,     et d'une partie d'un élément     formé    sur ce  même écran par réflexion sur la grille de la  vue projetée par le     dispositif        P2.    Il s'ensuit  que chaque     oeil    du spectateur perçoit une  image composite résultante différente,

   consti  tuée par des éléments se complétant de cha  cune des images composites formées sur les  écrans     E,    et     E2.    Les images     composites    résul  tantes étant partiellement en coïncidence     sté-          réoscopique,    le spectateur complète inconsciem  ment la coïncidence et a l'impression de la vi  sion directe en relief des objets représentés.  



  Dans cette installation, les images sont       projetées    normalement,     c'est-à-dire    sans que  l'une d'elles soit inversée.  



  Dans une variante d'exécution de l'instal  lation représentée à la     fig.    1, on pourrait pro  jeter sur chaque écran     E,    et     E.    des images  composites. A cet effet, les films passant dans  les appareils     P,_    et     PZ    pourraient présenter des  vues composites constituées par un assemblage  d'éléments de vues appartenant à chacune ,des  vues d'un couple stéréoscopique. Dans ce cas,  la grille     G    peut être fixe ou animée d'un mou  vement alternatif périodique de     translation     dans son plan de manière que les zones E      viennent occuper la position des zones     p    et  vice versa.

   Selon le genre de grille utilisé.,  celle-ci pourrait être animée d'un mouvement  (le rotation continu dans son plan ou d'un  mouvement de translation rotatoire continu  dans son plan.  



  Ici encore, chaque     oeil    du spectateur     S    per  çoit une image composite résultante -différente,  constituée chacune par des éléments d'images  de deux images composites différentes et a  l'impression du relief.  



  Il y a coïncidence     stéréoscopique    binocu  laire lorsque deux images stéréoscopiques sont  dans des positions telles l'une par rapport à  l'autre,     qu'in    spectateur les observant simul  tanément, a l'impression de la vision binocu  laire directe de l'objet représenté.  



  Enfin, les fi-. 6 et 7 montrent schémati  quement deux dispositifs     optiques    connus, per  mettant de projeter les vues d'un couple     sté-          réoscopique    portées par un film par exemple.  Le dispositif représenté à la     fig.    6 peut être  utilisé par exemple dans le cas de l'installa  tion représentée à la     fig.    2. Le film F est  éclairé par un faisceau de rayons lumineux.  La partie de ce faisceau traversant la vue     i,     est reprise par un prisme 0, pour être ren  voyée à un objectif     M,.    Le faisceau sortant  de ce dernier est repris par un prisme Y, et  renvoyé     sur    la grille C.

   De même, le faisceau  de rayons traversant la vue     i2,    repris par le  prisme     0.;    traversant     l'objectif        11,    est ren  voyé enfin sur la grille G par le     prisme        TT@.     



  L'écartement des prismes     TT,    et     F@    est ré  glable de manière à. permettre la juxtaposi  tion exacte des éléments d'images constituant  les images composites formées sur les écrans  E, et     E.,.    Cet     écartement    est réglé en fonc  tion des dimensions des surfaces Y et     R    de la  grille et de la     distance    optique de cette der  nière aux écrans. En outre, la position angu  laire des prismes Y, et     T'_#    est réglable afin de  permettre d'amener les deux images compo  sites vues par le spectateur en coïncidence par  tielle     stéréoscopique    binoculaire.  



  Le dispositif représenté à la     fig.    7 (où,  pour plus de simplicité, on a figuré un seul  ail) peut par exemple être utilisé dans une    variante d'exécution de l'installation représen  tée à la     fig.    1.  



  Le film est éclairé par un faisceau de  rayons. La partie de ce faisceau traversant la  vue i, est reprise par un prisme à deux faces  de réflexion L pour être renvoyée sur l'écran  El par l'intermédiaire de l'objectif M,. La  partie du faisceau traversant la vue     iz    est re  prise par un prisme OZ et renvoyée inversée  sur l'écran     E,,    à travers l'objectif M., de sorte  que l'image sera perçue par les spectateurs  comme si elle était normalement projetée  puisqu'elle est à nouveau inversée par ré  flexion dans les parties     V    de la grille.  



  Il est à remarquer que pour la     fig.    7 les  distances séparant les dispositifs de projection  des écrans peuvent être différentes, pourvu  que les sujets représentés par les images     sté-          réoscopiques    formées sur les écrans soient de  même grandeur.  



  Des essais pratiques ont montré que l'im  pression du relief obtenue grâce aux procédés  décrits ne procure aucune     fatigue,    mais, bien  au contraire, évite la fatigue -due à la projec  tion cinématographique en donnant au spec  tateur , l'illusion d'être placé devant     clos     paysages ou objets réels. En outre, ces essais  ont démontré que la distance et l'angle de vi  sion sous lequel le spectateur observe les écrans  au travers de la grille     sélectrice-mélangeuse     peut varier dans un domaine relativement  grand, sans influence gênante sur l'effet de  relief ressenti.  



  L'emplacement, la disposition et l'orienta  tion de la grille     séleetrice-mélangeuse    sont dé  terminés de manière que les éléments d'images  virtuels réfléchis par les zones Y se superpo  sent dans le plan des éléments de l'autre  image perçue au travers des zones P. En  outre, les dimensions des zones Y et     R    sont  fonction de la distance séparant la grille des  écrans.



  Method for presenting stereoscopic images, giving, to the naked eye, a relief view of the object represented and installation for its implementation. There are already methods allowing the relief of fixed or moving stereoscopic images.



  These processes can be divided into two groups, each of which has their advantages and disadvantages: <B> 10 </B> Processes using devices fitted to the eyes of the spectators and consisting of special spectacles: either fixed spectacles, comprising polarized or monochromatic colored glasses (anaglyphs), either glasses comprising selector lenses or prisms, or even glasses with alternating movable shutters for alternating left and right projection.



       ? 0 Processes using devices adjusted near or on the screen, consisting of fixed or mobile networks, line networks, devices with mirrors and the like.



       With regard to the first group of procedures used in wearing glasses, experience and practice have shown that the spectator is not accustomed to wearing them. In ontrc #, anaglyphs do not allow the projection of color views or films, and lighting in polarized light requires a very intense light source. given the great light losses caused by polarizing filters, emitters and receivers.

   In addition, special (metallized) screens intended to maintain polarization only give good results for certain viewing angles. Finally, glasses having movable shutters cause a very unpleasant sensation due to their weight and, on the other hand, the electric cable. connecting to the network removes or reduces, to a great extent, the spectator's freedom of movement.



  As regards the second group of mentioned methods, the major drawback of the latter is that the selection obtained by the devices used is defective or can only be obtained satisfactorily for a small number of spectators.



  The present invention relates to a method of presenting stereoscopic images, fixed or moving, giving, to the naked eye, a relief view of the object represented and in which the viewer is made to observe said images through the lens. 'intermediary of a grid, fixed or mobile, as in some of the methods of the second group mentioned. The invention tends to reduce the cited disadvantage of the methods of this group.

   This process differs from the processes cited above in that a different composite image is formed for each eye of a spectator, these composite images each being made up of elements complementing one and the other. other stereoscopic images, said composite images being formed in part by virtual elements belonging to at least one of the stereoscopic images, said virtual elements being formed behind the grid,, at an optical distance equal to that separating the latter the plan of the elements,

         perceived through the grid, belonging at least to the other stereoscopic image and having the same light intensity.



  The invention also relates to an installation for the implementation of the process. This installation differs from known installations by the fact that the grid has transparent parts reflecting practically no rays in the direction of the viewer, alternating with opaque reflecting parts. and polished, oriented towards the viewer,

       this grid being arranged at an equal distance from two screens and in such a way that, for a viewer placed in front of it, elements of the image formed on the first screen appearing to the viewer through transparent parts of the grid are situated in the same plane and complete elements of a virtual image of the image formed on the second screen returned by the reflective parts of the grid,

   so that each eye of a spectator perceives a composite image different from the two stereoscopic images, these two perceived composite images being in partial binocular stereoscopic coincidence, give the impression of the relief of the object represented.



  The appended drawing shows, schematically and by way of example, two embodiments of said installation for carrying out the process according to the invention and certain details of members which can be used. Note that this drawing is only a schematic illustration and that it was drawn without

  concerns of scale to facilitate reading.



  Fig. 1 is a schematic plan view of an installation comprising two projection devices, a grid and two screens. , Fig. 2 shows a perspective view of an installation comprising a single projection device, a grid, a mirror and two screens.



  Fig. 3 is a detail view showing a first embodiment of the grid. Fig. 4 is a sectional view of the grid along the line IV-IV of FIG. 3. Fig. 5 is a view of a second embodiment of the grid.



  Figs. 6 and 7 show the diagrams of two variant embodiments of a device for the projection of pairs of stereoscopic views.



       In the embodiment shown in FIG. 1, the installation comprises two cinematographic projection devices P, P2, intended to project onto two screens E,., E2, the successive pairs of stereoscopic views of a film.

   On the first screen E, the total view taken from one station is projected and on the second screen E2, the second total but inverted view taken from the other station is projected. The real images formed on the screens E1 and E2 have the same dimensions. The views constituting a stereoscopic pair can be taken simultaneously or alternately.



  The installation comprises a grid G placed at an equal distance from the screens E, <I> and </I> E, - and through which a spectator S can simultaneously observe the latter.

       This grid is arranged so that each eye of a spectator S perceives parts of the real image formed on the screen E,., That is to say elements of the real stereoscopic image projected. on the latter and parts of a virtual image of the other real stereoscopic image formed on the screen Ez supplementing that of the screen El.

    However, the image elements perceived by one of the eyes of a spectator, S are different from the image elements perceived by his second eye.



  By complementing image elements is meant image elements of the screen E, which fit exactly between the image elements of the screen EZ without overlap - and without leaving spaces between them.



       This grid G can be referred to as a selector-mixer grid. It presents transparent parts R, that is to say allowing visual rays to pass and through which an eye of the spectator <B> S </B> directly sees certain parts of the stereoscopic image formed on the screen E, and its second #il other parts of this same image formed on the screen El.

   In addition, this grid has reflective and polished opaque parts V situated between these parts R and in which an eye of the spectator S perceives parts of a virtual image of the stereoscopic image formed on the screen Ez situated in the plane of the screen image El.

   These virtual image parts complete the image parts formed on the screen E, and visible to this eye. The second eye perceives in these reflecting surfaces V also parts of the virtual image of the stereoscopic image formed on the screen E. which complete the parts of the stereoscopic image formed on the screen E1 visible for this second <RTI

   ID = "0003.0027"> rnil. Thus, ultimately, a composite image is formed for each eye of a viewer S consisting of elements of the image formed on the screen E, and, by reflection, of elements of the image formed on the screen E. screen E4. However, these two composite images, one of which is perceived by a Gril of the spectator and the other by his second eye, are dissimilar since they are composed by different assemblies of image elements from each of the views. of the stereoscopic couple.

   The spectator perceives, through the intermediary of the grid, composite images partially in binocular stereoscopic coincidence, so that he has the impression of a vision in relief, that is to say a im pressuring more. or less similar to the impression given by the direct binocular view of the objects represented.



  The fi (g. 3 to 5 show, schematically and by way of example, two embodiments of a: selector-mixer grid. According to fig. 3 and 4, the grid G has reflective opaque areas V and polished, located in vertical planes.

   These zones V are separated by transparent zones R which allow visual rays to pass and which hardly reflect any rays in the direction of the viewer S. The total surface of the zones R is approximately equal to the. total area of zones V. The reflecting surfaces V are optically flat in themselves and with each other.

   The grid G is constituted by bars E cut in bevels so as to have trapezoidal cross sections. The large base of the trapezoidal-sectioned parallelepi thus formed consists of a reflective and polished V-surface. These bars are bevelled so that the viewer does not perceive their thickness.



  According to the embodiment shown in FIG. 5, the selector-mixer grid has the shape of a checkerboard formed by reflective and polished parts V alternating with transparent parts R leaving no visual rays. In this case, the grid is formed by an optically flat glass with parallel faces, only the V parts of which are silvered on the surface. The lateral displacement of the visual rays due to the refraction can be easily corrected by any known means, for example by means of a glass or transparent optical element, moving an optical ray parallel to itself.



  It is obvious that the grid could be formed by any other assembly -of zones'! T alternating with zones R except zones parallel to the plane containing the axes of the eyes of the spectator. The <I> V and </I> .IR zones could, for example, consist of oblique bands. The checkerboard could be formed by areas V surrounding areas R in the form of a circle or other geometric figures.



  In the installation shown in fig. 1, the films passing through the projection devices P1 and M are operated synchronously. The views of the stereoscopic pairs can be projected simultaneously or alternatively on the screens E, and E2. It is obvious that, in the case of an alter native projection of stereoscopic views, the composite image perceived by each eye is obtained thanks to the retinal persistence.

   We could im primer at the. grid G a back-and-forth translational movement in its plane so that the surfaces R come to occupy the position of the surfaces V and vice versa, in order to continually modify the assembly of the elements of the composite images perceived by each eye of a beholder, which, in some cases, improves the impression of relief felt.



  It should be noted that the method described above also allows the vision in relief of fixed images formed simultaneously on the. screens El and E2.



  In the present description, the term “screen” is understood to mean any substantially flat surface on which an image can be produced by any method, in particular by projection. Thus, the images projected on the screens E1 and EZ can be replaced by any other images such as photographs, sins, tables or pictorial representations lit by their front face (incident light). These images can also be traced on luminescent surfaces (cathode ray tubes for example); on transparent or translucent surfaces (photographic plates or films for example) illuminated by transparency (transmitted light).



  Fig. 2 shows, by way of example, a schematic perspective view of a second embodiment of the installation for implementing the method. This installation comprises a projection device P provided with two projection devices P1, P2. The film intended to be placed in this apparatus comprises a series of pairs of stereoscopic views taken simultaneously or alternately synchronously from two different stations.

   The beams of light rays emanating from each of the projection devices P1 and P2 are partly projected onto the screen El through the transparent zones R of the grid G via the mirror DI and partly onto the screen EZ via the mirrored zones jT of the grid G interposed between the screens and the projection devices.

    Thus the images formed on the screens E, and EZ are each constituted by image elements complementing one and the other of the views of the stereoscopic pair projected, so that the image elements of one -views of the couple lodge. exactly between the picture elements of the other view of the couple without overlap and without leaving spaces between them.

       Finally, the viewer 8 observes these two real composite images formed on the screens El and E. via the selector-mixer grid G. As in the case of the installation described with reference to FIG. 1, each eye of the viewer perceives a different composite image constituted by image elements complementing each other and belonging to the image formed on the screen E, and the others to that formed on the screen E2. From this arrangement, it follows that the image elements of the screen E,

      perceived by the spectator each emanate from a part of an element formed on this screen by projection through the grid of the view projected by the device P1 and from a part of an element formed on this same screen by projection through the grid of the.

    view projected by device P2. Likewise, the image elements of the screen E. perceived by the viewer each emanate from a part of an element formed on this screen by reflection on the grid of the view projected by the device P, and from a part of an element formed on this same screen by reflection on the grid of the view projected by the device P2. It follows that each eye of the viewer perceives a different resulting composite image,

   constituted by elements complementing each other of the composite images formed on the screens E, and E2. The resulting composite images being partially in stereoscopic coincidence, the viewer unconsciously completes the coincidence and has the impression of a direct vision in relief of the objects represented.



  In this installation, the images are projected normally, that is to say without one of them being inverted.



  In an alternative embodiment of the instal lation shown in FIG. 1, we could project on each screen E, and E. composite images. For this purpose, the films passing through the devices P, _ and PZ could present composite views formed by an assembly of view elements belonging to each, views of a stereoscopic pair. In this case, the grid G can be fixed or animated by a periodic reciprocating movement of translation in its plane so that the zones E come to occupy the position of the zones p and vice versa.

   Depending on the type of grid used, it could be animated by a movement (continuous rotation in its plane or a continuous rotary translational movement in its plane.



  Here again, each eye of the spectator S perceives a resulting composite image -different, each constituted by image elements of two different composite images and has the impression of relief.



  There is binocular stereoscopic coincidence when two stereoscopic images are in such positions relative to each other that a spectator observing them simultaneously, has the impression of the direct binocular vision of the object represented .



  Finally, the fi-. 6 and 7 show schematically two known optical devices, making it possible to project the views of a stereoscopic couple carried by a film for example. The device shown in FIG. 6 can be used for example in the case of the installation shown in FIG. 2. The film F is illuminated by a beam of light rays. The part of this beam passing through view i, is taken up by a prism 0, to be returned to an objective M i. The beam coming out of the latter is picked up by a prism Y, and returned to the grid C.

   Likewise, the beam of rays passing through view i2, taken up by prism 0 .; crossing the objective 11, is finally returned to the grid G by the prism TT @.



  The spacing of the prisms TT, and F @ is adjustable so as to. allow the exact juxtaposition of the image elements constituting the composite images formed on the screens E, and E.,. This spacing is adjusted as a function of the dimensions of the surfaces Y and R of the grid and of the optical distance of the latter from the screens. In addition, the angular position of the prisms Y, and T '_ # is adjustable in order to allow the two composite images seen by the viewer to be brought into binocular stereoscopic coincidence.



  The device shown in FIG. 7 (where, for simplicity, a single garlic has been shown) can for example be used in an alternative embodiment of the installation shown in FIG. 1.



  The film is illuminated by a beam of rays. The part of this beam passing through the view i, is taken up by a prism with two reflection faces L to be returned to the screen El via the objective M i. The part of the beam passing through the view iz is taken by a prism OZ and returned inverted on the screen E ,, through the objective M., so that the image will be perceived by the spectators as if it were normally projected since it is again inverted by reflection in the V parts of the grid.



  It should be noted that for fig. 7 the distances separating the projection devices from the screens may be different, provided that the subjects represented by the stereoscopic images formed on the screens are of the same size.



  Practical tests have shown that the impression of the relief obtained by the methods described does not provide any fatigue, but, on the contrary, avoids fatigue - due to cinematographic projection by giving the viewer the illusion of being placed in front of closed landscapes or real objects. In addition, these tests have shown that the distance and viewing angle at which the viewer observes the screens through the selector-mixer grid can vary over a relatively large area, without disturbing influence on the relief effect felt. .



  The location, arrangement and orientation of the selector-mixer grid are determined so that the virtual image elements reflected by the Y zones overlap in the plane of the elements of the other image perceived through zones P. In addition, the dimensions of zones Y and R depend on the distance separating the grid from the screens.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS I. Procédé de présentation d'images sté- réoscopiques donnant, à l'oeil nu, une vision en relief de l'objet représenté et dans lequel on fait observer au spectateur lesdites images par l'intermédiaire d'une grille, caractérisé par le fait qu'on forme pour chaque oeil du specta teur une image composite différente, ces images composites étant constituées chacune par des éléments se complétant de l'une et de l'autre des deux images stéréoscopiques, CLAIMS I. Method for presenting stereoscopic images giving, to the naked eye, a relief view of the object represented and in which the viewer is made to observe said images by means of a grid, characterized by the fact that a different composite image is formed for each eye of the spectator, these composite images each being made up of elements complementing one and the other of the two stereoscopic images, les dites images composites étant constituées en partie par des éléments virtuels appartenant à l'une au moins des images stéréoscopiques, les dits éléments virtuels étant formés en arrière de la grille à une distance optique égale à celle séparant cette dernière du plan des élé ments, perçus à travers la grille, appartenant au moins à l'autre image stéréoscopique et ayant la même intensité lumineuse. II. said composite images being formed in part by virtual elements belonging to at least one of the stereoscopic images, said virtual elements being formed behind the grid at an optical distance equal to that separating the latter from the plane of the elements, perceived through the grid, belonging at least to the other stereoscopic image and having the same light intensity. II. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée par le fait que la grille présente des parties transparentes ne réfléchissant pratiquement pas de rayons en direction du spectateur alter nant avec des parties opaques ayant une sur face réfléchissante et polie orientée vers le spectateur, cette grille étant disposée à égale distance optique de deux écrans et de manière que, pour un spectateur placé devant elle, Installation for carrying out the method according to Claim I, characterized in that the grid has transparent parts which hardly reflect any rays in the direction of the viewer, alternating with opaque parts having a reflecting and polished surface facing the viewer. spectator, this grid being placed at an equal optical distance from two screens and in such a way that, for a spectator placed in front of it, -des éléments de l'image formée sur le premier écran apparaissant au spectateur au travers des parties transparentes de la grille soient situés dans le même plan et complètent des éléments d'une image virtuelle de l'image for mée sur le second écran renvoyée par les par ties réfléchissantes -de la grille, de sorte que chaque oeil d'un spectateur perçoit une image composite différente, ces deux images compo sites perçues étant en coïncidence stéréoscopi que binoculaire partielle donnant l'impression du relief de l'objet représenté. SOUS-REVENDICATIONS 1. - elements of the image formed on the first screen appearing to the viewer through the transparent parts of the grid are located in the same plane and complete elements of a virtual image of the image formed on the second screen returned by the reflective parts of the grid, so that each eye of a spectator perceives a different composite image, these two perceived composite images being in partial stereoscopic binocular coincidence giving the impression of the relief of the object represented. SUB-CLAIMS 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé par le fait qu'on dispose la grille entre le spectateur et deux images stéréoscopiques. 2. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait qu'on projette synchroniquement sur lesdits écrans deux séries d'images stéréoscopiques successives. 3. Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on projette sur chaque écran, dans sa totalité, l'une des images stéréoscopiques. 4. Process according to Claim I, characterized in that the grid is placed between the viewer and two stereoscopic images. 2. Method according to claim I and sub-claim 1, characterized in that two series of successive stereoscopic images are synchronously projected onto said screens. 3. Method according to claim I and sub-claims 1 and 2, characterized in that one of the stereoscopic images is projected onto each screen in its entirety. 4. Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on projette les images stéréoscopiques sur les écrans à travers la grille, de sorte qu'on forme sur chaque écran une image com posite réelle constituée par des éléments se complétant de chacune des deux dites images stéréoscopiques. 5. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait qu'on imprime à la grille un mouvement dans son plan. 6. Method according to claim I and sub-claims 1 and 2, characterized in that the stereoscopic images are projected onto the screens through the grid, so that a real composite image is formed on each screen consisting of elements complementing each of the two said stereoscopic images. 5. Method according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the grid is imparted movement in its plane. 6. Procédé selon, la revendication I et les sous-revendications 1 et 5, caractérisé par le fait qu'on projette sur chaque écran une image composite constituée par assemblage d'éléments se complétant des deux images sté- réoscopiques. . 7. Installation selon la revendication II, caractérisée par le fait que la grille est fixe. 8. Installation selon la revendication II et la sous-revendication 7, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un appareil de pro jection permettant de projeter sur chaque écran dans sa totalité l'une des images sté- réoscopiques, l'une d'entre elles étant inversée. 9. Process according to Claim I and sub-claims 1 and 5, characterized in that a composite image is projected onto each screen formed by assembling elements complementing each other with the two stereoscopic images. . 7. Installation according to claim II, characterized in that the grid is fixed. 8. Installation according to claim II and sub-claim 7, characterized in that it comprises at least one projection device making it possible to project on each screen in its entirety one of the stereoscopic images, one of them. of them being reversed. 9. Installation selon la revendication II et la sous-revendication 7, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un appareil de pro jection disposé devant la grille et permettant de projeter sur les écrans et à travers celle-ci les images stéréoscopiques de manière à for mer sur chaque écran une image composite réelle .différente. 10. Installation selon la revendication<B>il,</B> caractérisée par le fait qu'elle présente une grille mobile mue dans son plan. 11. Installation selon la revendication II, caractérisée par le fait que la grille est cons tituée par un damier formé de parties opa ques réfléchissantes polies alternant avec des parties transparentes. 12. Installation according to Claim II and sub-Claim 7, characterized in that it comprises at least one projection device arranged in front of the grid and making it possible to project the stereoscopic images onto the screens and through it so as to for mer on each screen a different real composite image. 10. Installation according to claim <B> it, </B> characterized in that it has a movable grid moved in its plane. 11. Installation according to claim II, characterized in that the grid is constituted by a checkerboard formed of polished opaque reflective parts alternating with transparent parts. 12. Installation selon la revendication II, caractérisée par le fait que les zones transpa rentes de la grille sont constituées par une matière laissant passer les rayons lumineux. les faces opposées de ces zones étant planes (A parallèles entre elles. <B>le).</B> Installation selon la revendication II et la sous-revendication 19, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens destinés à corriger le déplacement latéral, dû à la ré fraction des rayons lumineux traversant les zones transparentes de la grille. 14. Installation according to Claim II, characterized in that the transparent areas of the grid consist of a material allowing light rays to pass. the opposite faces of these zones being plane (A parallel to each other. <B> le). </B> Installation according to claim II and sub-claim 19, characterized in that it comprises means intended to correct the lateral displacement, due to the refraction of light rays passing through the transparent areas of the grid. 14. Installation selon la revendication II, caractérisée par le fait que les zones transpa rentes de la grille sont constituées par des espaces libres ménagés entre les zones opa- ques, de sorte qu'un rayon traversant une telle zone transparente ne subit aucune réfraction. 15. Installation selon la, revendication II, caractérisée par le fait que la. grille comporte des barreaux de sections trapézoïdales dont la grande base du parallélépipède ainsi formé est réfléchissante et polie et orientée vers le spec tateur. 16. Installation according to Claim II, characterized in that the transparent zones of the grid are formed by free spaces formed between the opaque zones, so that a ray passing through such a transparent zone does not undergo any refraction. 15. Installation according to claim II, characterized in that the. grid comprises bars of trapezoidal sections of which the large base of the parallelepiped thus formed is reflective and polished and oriented towards the spectator. 16. Installation selon la revendication II et la sous-revendication 1?, caractérisée par le fait que la grille est constituée par une glace à faces planes parallèles, dont certaines par ties sont argentées en surface. Installation according to claim II and sub-claim 1 ?, characterized in that the grid is formed by a mirror with parallel plane faces, some parts of which are silvered on the surface.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2996950A (en) * 1956-12-31 1961-08-22 Rosenbloom Louis Stereoscopic visualizers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2996950A (en) * 1956-12-31 1961-08-22 Rosenbloom Louis Stereoscopic visualizers

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