CH279759A - Device for giving with a flat image the illusion of the real presence of the object depicted. - Google Patents

Device for giving with a flat image the illusion of the real presence of the object depicted.

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CH279759A
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Inventor
Montebello Roger Lannes De
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Montebello Roger Lannes De
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/40Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images giving the observer of a single two-dimensional [2D] image a perception of depth

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Description

  

  Dispositif pour donner avec une image plane l'illusion de la présence réelle  de l'objet figuré.    On a cherché     depuis:        longtemps    à donner  avec     des    images planes l'impression d'objets  ou de groupes     d'objets    en relief, en vue d'ac  centuer l'illusion de la présence réelle de ces       objets.    En dehors des procédés     classiques    de  peinture en     trompe-l'oeil,    on a ainsi imaginé  des     procédés    basés sur la perception diffé  rente d'un même     ensemble    par les deux     yeux     de l'observateur,

   et rentrant plus ou moins  dans le cadre de l'un des deux procédés bien  connus du stéréoscope ou des anaglyphes.  



  On constate que de tels procédés, même  s'ils donnent une     impression    de relief par  faite, ne donnent. néanmoins pas l'illusion de  la présence réelle des objets et qu'au con  traire la     vision    monoculaire d'un objet réel  (par exemple lorsque l'on regarde en fer  mant un     #il),    qui ne permet. évidemment pas  la perception du relief stéréoscopique, donne  néanmoins une impression généralement beau  coup plus réelle que tous les procédés     stéréos-          copiques.     



  En étudiant ce problème, l'inventeur  s'est rendu     compte'    que la     différence    d'im  pression oculaire ressentie en regardant, d'une  part, une image plane et, d'autre part, l'objet  ou les objets que cette     image    représente, ne  résidait pas essentiellement., ou tout au moins  exclusivement, dans l'effet de relief.  



  L'inventeur a     ainsi    constaté que cette  différence entre     l'impression    oculaire pro  voquée par l'image et l'impression oculaire pro-         voqué    par la réalité résidait essentiellement       dans    la différence entre la brillance des dif  férentes parties     d'un    objet ou groupe d'ob  jets réels et la brillance des parties corres  pondantes de l'image.  



  On n'arrive pas en effet. avec les procé  dés graphiques et     photographiques    usuels à.  obtenir sur une même image une zone avant  la même brillance qu'une surface réfléchis  sante éclairée directement et une zone     aussi     noire que la partie d'un objet. réel noir sur  lequel se porte l'ombre d'un     autre    objet  opaque.  



  Le graphique de la     fig.    1 permet de com  parer les brillances des diverses parties d'un  objet réel et de sa représentation par les  moyens     connus.     



  Ce graphique est, à. la manière usuelle  pour ce genre de mesure, établi en nits ou  bougies par mètre carré, espacés suivant. une  échelle logarithmique, la     progression    d'une  telle échelle     correspondant    approximative  ment à la progression des perceptions réti  niennes.  



  L'échelle I indique la valeur en nits des       parties    caractéristiques !d'un objet réel. dont  le centre est placé à     -10    cm d'une ampoule  électrique voilée par un écran diffusant  d'une surface clé 100     em2    et ayant une bril  lance de 1700 nits. Le point.<B>A</B>i correspond       aux    parties les plus sombres de l'objet,       c'est-à-dire    aux parties noires sur lesquelles      est portée l'ombre d'un objet opaque. Sa       brillance    est de 0,03 nit.  



  Le point BI correspond aux parties  blanches mates éclairées     perpendiculairement     et. situées à 40 cm de la. source. Sa brillance  est -de 17 nits.  



  Le point Cl correspond à des parties  réfléchissantes sur lesquelles la lumière se       réflète.    Sa brillance est de 1700 nits.  



  Bien entendu, les diverses couleurs du  spectre conduisent à des valeurs intermé  diaires entre les points caractéristiques Al,       Bl,   <I>Cl.</I>  



  L'échelle II indique la va-leur en nias des       parties        correspondantes        d'une    représenta  tion     graphique    ou photographique usuelle,       éclairée    dans les mêmes conditions que  l'objet.  



  On voit que ces valeurs     s'échelonnent     entre     un    point A2 de brillance 0,15, c'est  à-dire moins sombre que le point Ai, et un  point C2 dont. la brillance est sensiblement  égale à celle du point     Bi,    de sorte que pour  respecter approximativement.     l'échelle    rela  tive des valeurs, on est amené à donner au  point     B2    correspondant au point BI de l'ob  jet réel une brillance plus faible que celle de  ce     point    BI (par exemple 13 nits).  



  On conçoit .donc facilement que, quel que  soit- le soin apporté à la. reproduction des       couleurs    réelles d'une image et au rendu de  son relief, cette image ne pourra jamais don  ner l'illusion de la présence réelle de l'objet  figuré, tant que l'échelle des brillances de ses  différentes     parties    s'écartera à ce point de  celle de l'objet réel.  



  Le dispositif suivant l'invention se pro  pose .précisément de réaliser, d'un     ôbjet    quel  conque, éclairé par un     flux        lumineux    d'in  tensité i, une image qui, tout en apparaissant  à l'observateur     soumise    uniformément à ce  même éclairage     d'intensité    i, présente en ses  différentes parties des brillances égales le  plus exactement possible à celles des parties  correspondantes de l'objet.  



  Le principe de ce dispositif est. le sui  vant:    On sait que pour     augmenter    la brillance  clé tout ou     partie    d'une image, on peut soit  la soumettre à un éclairage intense, soit ren  dre certaines     parties    de l'image transparentes  ou translucides et éclairer l'ensemble par une  source lumineuse arrière. Mais ces     deux     moyens ont pour effet     .d'augmenter    la bril  lance de toutes les parties de l'image dans  les     mêmes    conditions.

   Si l'intensité de lu  mière est telle qu'elle donne au point C2 la       brillance    du point Cl (c'est-à-dire qu'elle       multiplie    par 100 la brillance du point     ('2    en  remplaçant le point C2 par un point     C3    de  brillance 1700 nits) (échelle III), les points       A2    et<I>B2</I> verront leur brillance multipliée  également par 100, le point A2 étant remplacé  par un point A? de brillance 15 nits et le  point     B2    étant remplacé par un point     B-.     de brillance 1300. L'aspect. de l'image sera  donc très     .différent    encore de celui de l'objet.

    D'ailleurs, en se référant à l'aspect du cadre  on de l'entourage de l'image, l'observateur se  rendra     immédiatement    compte de l'artifice et  l'effet de présence réelle ne sera de toutes  façons pas obtenu.  



  On peut procéder de la façon suivante:  Prenant. pour modèle un objet. soumis à  un éclairage donné d'intensité i, on réalise  tout d'abord de cet objet une image dont  l'échelle des brillances (échelle IV) est diffé  rente de l'échelle II d'une image normale. Le  point     C'j    a obligatoirement la même bril  lance 17 que le point C2     puisque    cette bril  lance est .la plus     intense    que l'on     puisse    réa  liser sous l'intensité lumineuse i.

   Il est par  contre possible, par des     moyens    techniques  connus,     d'augmenter    le pouvoir d'absorption       clés    noirs par rapport à ce qui est obtenu sur  les     reproductions    _-graphiques     usuelles.    Le  point     1,1    occupera donc une position     inter-          médiaire    (0,05 par exemple) entre celle clés  points     A.l    et     A2.    On choisira ensuite pour le  point     B4    correspondant aux blancs une bril  lance telle que son écart par rapport à.

       =1        .1     et     C,l    soit sensiblement     .dans    un rapport plus  petit que l'écart réel de BI par     rapport    à  Al et Ci. En     d'antres    termes, le point Bq  occupera dans l'échelle une     valeur    telle que:    
EMI0003.0001     
         Alors    que dans toute image     normale,    on ob  serve le contraire:

    
EMI0003.0004     
    Le demandeur a constaté que si une image  conforme à. l'échelle IV est, soumise à un  éclairement d'intensité I plus     grande    que l'in  tensité i, telle     qu'elle    ait pour effet de porter  la brillance du point.     C.l    à une valeur     C'5     (échelle V) égale à celle du point Cl (c'est  à-dire à 1700 nits dans le cas de l'expérience  considérée), le point caractéristique     B.l     prend une brillance sensiblement. égale à  celle du point caractéristique réel     Bl.     



  Le point.     Al    prend une brillance     A5    su  périeure à celle de -11, mais on peut le rame  ner à une valeur     .1'S    voisine de     .11    en sous  trayant les parties correspondantes à l'aug  mentation d'intensité     lumineuse.     



  La correspondance de l'échelle des bril  lances de l'image avec celle des brillances de  l'objet ne peut néanmoins donner l'illusion  de la présence réelle de cet objet, si l'obser  vateur se rend compte de l'artifice employé,  c'est-à-dire se rend compte, consciemment ou       lion,    du fait que l'image est, soumise à une  intensité lumineuse I beaucoup plus grande  (lue celle à laquelle était. soumis l'objet  qu'elle représente, en constatant notamment  le contraste entre     l'image        elle-même    et son  entourage.  



       L'invention    concerne donc     ég-alemeilt        des          moyens    pour dissimuler la     présence    clé la  source lumineuse spéciale et donner au con  traire     l'impression    que l'objet     figuré    et. son       entourage    immédiat sont éclairés par une  source de position et d'intensité correspon  dant à celles de la source éclairant. l'objet réel.  



  Les     fig.    ? à 6 du dessin annexé montrent  à titre     d'exemple    quelques formes d'exécu  tion de l'objet de l'invention.  



  Les fi-. ? et 3 montrent respectivement  un schéma de principe et une vue en coupe  de la,     première        forme    d'exécution du dispo  sitif.    Les     fig.    q et 5 montrent également, res  pectivement, un autre schéma du principe et  une vue en coupe de la seconde forme d'exé  cution du dispositif.  



  La fi--. 6 montre une variante.  



  Le dispositif     schématisé    à la     fig.    2 com  porte essentiellement les     éléments    suivants:  a,) une     image    1 de l'objet réel à repré  senter,     réalisée    \(dans des conditions qui se  ront précisées plus loin) de manière qu'une.

         fois        soumise    à un éclairage postérieur     d'in-          teriisité    I, l'échelle des brillances de ses       trois    parties caractéristiques définies plus  haut corresponde sensiblement à l'échelle V  du graphique de la     fig.    1, l'échelle des bril  lances des parties intermédiaires découlant  de celle-ci;  b) une source lumineuse postérieure 2 di  rigeant sur l'image un faisceau lumineux d'in  tensité 1;  c) un écran 3 prolongeant     l'image    1 et.

    constituant, sur la face de cette image opposée  à la source 2, le cadre ou entourage de       l'image;     d) une source     lumineuse    antérieure 4 mu  nie préférablement d'un écran 5, de manière  à ne diriger sur l'image 1 aucun flux direct  et à éclairer au contraire le contour 3 de  cette image.  



  L'intensité (le cette source 4 est     choisie     telle qu'elle produise sur ce cadre 3 un       éclairement        sensiblement    égal à celui de l'ob  jet. qui a servi de modèle à l'image 1. L'ob  servateur O regardant cette image aura ainsi  l'impression que l'ensemble de celle-ci est.  éclairé par la source 4 et     lie    se rendra. pas  compte de la présence de la source arrière     \?.     Il aura par suite     l'impression    que les points  les plus lumineux de l'image 1.

   (qui ne  doivent en fait leur luminosité qu'à la source  arrière     '?)    reçoivent leur luminosité de la  source     -1    dont il peut apprécier l'intensité  relativement faible. Il aura par suite l'im  pression que     l'image    présente la même échelle  de     luminosité    qu'un objet réel. II aura l'im  pression de la réalité.  



  L'image 1 peut, être réalisée de la façon       suivante    dans le cas de réalisation manuelle.      Le modèle étant. soumis à un éclairage  analogue à celui de la source 4 seule, on  place la surface à peindre dans les con  ditions mêmes d'éclairage où l'image est  destinée à être ensuite présentée (éclairage  postérieur par la source 2 et éclairage  antérieur par la source 4 munie ou non  de son écran 5).

   La surface à peindre  est constituée soit en     une    matière telle       qu'un    fort papier genre bristol, soit en       toute    autre matière translucide (de préférence  blanche) susceptible d'être rendue partielle  ment     translucide    ou même transparente, par  exemple par diminution locale de son épais  seur. On laisse ou on rend opaques toutes les  parties de la surface à peindre correspondant  aux parties du sujet dont la brillance est  égale ou     inférieure    au blanc (point     B1    du       graphique    de la     fig.    1).  



  On rend alors plus ou moins translucides  ou même     transparentes    les parties de cette  surface qui correspondent à des valeurs du  modèle ayant une brillance plus élevée, de  manière que sous l'effet de la source arrière  2 elles présentent cette même brillance plus  élevée.  



  Sur les parties translucides ou transpa  rentes de la surface, on colore les     parties    cor  respondant à celles du modèle qui, bien que  de valeur plus claire que le blanc de bril  lance     B1,    sont elles-mêmes colorées.  



       Puis    on traduira la valeur exacte des cou  leurs et ombres du modèle, plus sombres que  le blanc témoin, en prenant soin de ren  forcer au     maximiun    les noirs     pour    se rappro  cher de la brillance .du point     l11.     



  On notera que si l'on examine l'image  ainsi réalisée sans le     dispositif    d'éclairage, ses  valeurs semblent fausses, notamment parce  que les     couleurs        placéës    sur des parties trans  lucides paraissent trop foncées.  



  Les     objets    brillants ne portent aucune  indication     sensible    de la place de leurs  reflets.  



  Si l'on     utilise    pour réaliser cette image une  photographie en couleur ou     dispositif    sur  verre ou sur film,     im    tel dispositif doit subir  un traitement spécial, de manière à accentuer    la différence de brillance des points extrêmes  <B>A.,</B> et     C1    en fonçant les parties les plus som  bres, de manière     qu'elles    restent noires même  sous l'effet :de l'éclairage     arrière    intense et     en     rendant les parties :

  claires plus transparentes  encore, de manière à donner     l'impression    du  reflet     ou.    d e lumière (brillance du point     C1).          Dans    ce     cas,    seuls les points les plus     sombres     seront entièrement opaques.  



       Dans    la pratique, les moyens d'éclairage  et d'observation schématisés à la     fig.    2  peuvent être réalisés de nombreuses manières.  



  La     fig.    3 montre un dispositif qui com  prend un bâti 6 muni de fenêtres de venti  lation 7 et d'une fenêtre d'observation 8 dont.       les    bords 9 sont déterminés de manière à  limiter le champ .de vision de     ].'observateur.     



  L'image 1 est traitée comme il a été indi  qué     ci-dessus,    de manière à. réserver des par  ties noires et opaques. et des parties trans  parentes apparaissant lumineuses sous l'effet  de la source     lumineuse    arrière intense 2. La  source antérieure 4 est remplacée par un mi  roir 4' recevant une partie du flux lumineux  de la source 1. Ce miroir est. incliné de ma  nière à projeter     1u1    flux     lumineux    sensible  ment parallèle à l'image et. semblant éclairer  celle-ci alors qu'en fait cette image     n'est    éclai  rée que par la source 2.

   Cet effet     factice     d'éclairage est renforcé par le fait que le       faisceau    du miroir 4' éclaire la tranche des  bords 9 de l'enceinte avec. une intensité i et  que, d'autre part,     l'entourage    3 de l'image est.  lui-même traité comme celle-ci en présentant.  une transparence telle que, éclairés en fait  par la source 2, ils présentent la même bril  lance que s'ils étaient éclairés directement par  le miroir 4'.  



  La     fig.    4 représente un second schéma de  principe  L'image 1 est traitée,     dans    les conditions       qui    seront précisées plus loin, de manière que,  soumise à l'éclairage d'une source antérieure  intense 2, ses parties correspondant. r     espec-          tivement    aux parties     réfléchissantes    ou     lumi-          neuses        C1,    blanches ou noires non éclairées de       l'ôbjet,    aient des     brillances    aussi voisines que  possible de ces brillances.

             La    source '' est,     dissimulée    aux regards de       l'observateur    et.     son    flux     lumineux    est dirigé  par  < les écrans sur tout ou partie (le     l'iinaae,     en réservant son cadre 3.  



  Une deuxième source antérieure 4, munie  de préférence d'un écran 5, éclaire au con  traire le cadre, en réservant l'image 7. L'in  tensité de cette source étant, déterminée de  manière à produire sur ce cadre un éclaire  ment de même intensité que celui     auquel    le  modèle était,     soumis,        l'observateur    aura l'im  pression que l'image tout. entière est soumise  à ce même éclairage et que     c'est    sous cet  éclairage qu'elle     présente    la- même échelle de  brillance que l'objet, réel. Il aura     encore    l'im  pression de la réalité.  



  L'image 1 est réalisée de la façon suivante  clans le cas de réalisation manuelle:  lie modèle étant soumis à -Lui éclairage ana  logue à celui de la source 4 seule, la surface  à peindre     est    soumise à l'éclairage des deux       sourceb    2 et. 4 dans les mêmes conditions que  pour l'observation de l'image terminée.  



  La surface à peindre, de préférence lisse,  est. tout. d'abord revêtue d'un     fond    gris très  foncé tel que l'éclairage de la     source    2     fasse     paraître ce fond aussi blanc qu'un     blanc    de  l'objet soumis uniquement. à la source     -1,     c'est-à-dire lui donne une brillance     B1.     



  On peindra ensuite sur ce fond en s'atta  chant à rendre les valeurs exactes réelles du  modèle. Ceci sera aisé, puisque, dès que l'on  se servira d'un ton plus clair que le fond gris  foncé, ce ton paraîtra obligatoirement. plus  clair que .du blanc, c'est-à-dire présentera     une     brillance plus grande que     B1.    On ne se ser  vira d'ailleurs du blanc pur que pour les  reflets les plus brillants (le l'objet. Pour  peindre les zones les plus sombre. on utilisera  les peintures les plus absorbantes possibles et  elles seront vernies. Le renforcement des  noirs pourra d'ailleurs être obtenu par les  moyens     spéciaux    exposés plus loin en décri  vant. la     fig.    5.  



       \4ur    cette figure, les deux sources lumi  neuses 2 et 4 sont,     confondues    en une seule.  Le flux lumineux intense éclairant. l'image  proprement dite 1 étant obtenu par un    condenseur de lumière 2', tandis que le  flux     lumineux    moins     intense    éclairant. le  cadre 3 (le     l'image    est     produit    par la lumière  diffusée sur les parois d'un diffuseur 4' en  tourant la source. Cet artifice étant invisible  pour l'observateur,     celui-ci    aura bien l'impres  sion que     l'ensemble    image et. cadre est  éclairé par le flux lumineux de faible inten  sité.  



  Pour renforcer les noirs de l'image on  peut, dans ce cas, interposer, en avant du  condenseur, un écran transparent. 10, rendu  opaque dans les parties placées sur le trajet  des     rayons    lumineux frappant les parties de  l'image     qui    doivent être les plus sombres. On  obtiendra. ainsi sur ces parties un effet. d'om  bre qui permettra d'atteindre les brillances  les plus faibles de l'ordre de celles     indiquées     en     .1'S    sur le schéma, de la     fig.    1.  



  D'une façon générale, on pourra d'ail  leurs renforcer les contrastes de l'image en  utilisant comme écran 10 une reproduction  sur verre de cette image sur laquelle les par  ties claires et sombres seront contrastées au       maximum    comme il a été décrit. pour la réali  sation de l'image du procédé des     fig.    2 et 3.  



  La fia. 6 montre une variante de la     fig.    5  dans laquelle on n'utilise également     qu'une     seule source     2-4,    mais dans laquelle l'effet  de contraste entre l'éclairement de l'image et.  l'éclairement de son cadre est obtenu par des  moyens différents. L'image 1 est entourée  par un cadre en saillie 11 disposé de manière  que     l'observateur    ne puisse voir autour de  l'image que les parties 3', 3" et 11.

   Un écran  absorbant 12 est placé sur le trajet des rayons  lumineux atteignant la paroi 11, et les sur  faces 3' et 3" sont rendues très foncées, de ma  nière que sous l'éclairage direct de la source       lumineuse,    elles présentent une brillance ana  logue à celle de la paroi 11 éclairée moins in  tensément par suite de l'écran 12. L'observa  teur aura ainsi l'impression que l'ensemble de  l'image est soumis au même     éclairement    faible  que ces parois 11 et le résultat cherché sera  obtenu.  



  Une disposition     intéressante    consiste en  particulier à traiter les parties de l'image des-      tirées à présenter une brillance particulière  ment intense avec une peinture     luminescente,     la source d'éclairage intense dissimulée aux  yeux de l'observateur émettant aussi le       rayonnement    excitateur.



  Device for giving with a flat image the illusion of the real presence of the object depicted. For a long time, we have sought to give the impression of objects or groups of objects in relief, with plane images, in order to accentuate the illusion of the real presence of these objects. Apart from the classic trompe-l'oeil painting processes, we have thus imagined processes based on the different perception of the same whole by the two eyes of the observer,

   and falling more or less within the scope of one of the two well-known processes of the stereoscope or of anaglyphs.



  It is observed that such processes, even if they give an impression of relief by fact, do not give. nevertheless not the illusion of the real presence of the objects and that on the contrary the monocular vision of a real object (for example when one looks in iron mant a #il), which does not allow. obviously not the perception of stereoscopic relief, nevertheless gives an impression generally much more real than all stereoscopic processes.



  By studying this problem, the inventor realized 'that the difference in eye pressure felt when looking, on the one hand, at a plane image and, on the other hand, at the object or objects that this image represents, did not reside essentially., or at least exclusively, in the effect of relief.



  The inventor has thus observed that this difference between the ocular impression produced by the image and the ocular impression caused by reality lies essentially in the difference between the brilliance of the different parts of an object or group of objects. actual objects and the brightness of the corresponding parts of the image.



  We do not arrive indeed. with the usual graphic and photographic processes at. obtain on the same image a zone before the same brightness as a directly illuminated reflective surface and a zone as black as the part of an object. real black on which is the shadow of another opaque object.



  The graph of fig. 1 makes it possible to compare the brilliance of the various parts of a real object and of its representation by known means.



  This graphic is, at. the usual way for this kind of measurement, established in nits or candles per square meter, spaced according to. a logarithmic scale, the progression of such a scale corresponding approximately to the progression of retinal perceptions.



  The I scale indicates the value in nits of characteristic parts! Of a real object. whose center is placed at -10 cm from an electric bulb veiled by a screen diffusing a key surface 100 em2 and having a brightness of 1700 nits. The point. <B> A </B> i corresponds to the darkest parts of the object, that is to say the black parts on which the shadow of an opaque object is cast. Its gloss is 0.03 nit.



  Point BI corresponds to the matt white parts illuminated perpendicularly and. located 40 cm from the. source. Its brightness is -17 nits.



  Point C1 corresponds to the reflecting parts on which the light is reflected. Its brightness is 1700 nits.



  Of course, the various colors of the spectrum lead to intermediate values between the characteristic points Al, Bl, <I> Cl. </I>



  Scale II indicates the value in nias of the corresponding parts of a usual graphic or photographic representation, illuminated under the same conditions as the object.



  It can be seen that these values range between a point A2 of brightness 0.15, that is to say less dark than point Ai, and a point C2 of which. the brightness is substantially equal to that of the point Bi, so that to respect approximately. the relative scale of the values, it is necessary to give the point B2 corresponding to the point BI of the real object a lower brightness than that of this point BI (for example 13 nits).



  It is easy to see that, whatever the care taken with the. reproduction of the real colors of an image and the rendering of its relief, this image can never give the illusion of the real presence of the object represented, as long as the scale of the brilliance of its different parts deviates to this point of that of the real object.



  The device according to the invention is specifically intended to produce, from any object which is illuminated by a luminous flux of intensity i, an image which, while appearing to the observer subjected uniformly to this same illumination of 'intensity i, presents in its different parts equal brightness as exactly as possible to those of the corresponding parts of the object.



  The principle of this device is. the following: We know that to increase the key brightness of all or part of an image, we can either subject it to intense lighting, or make certain parts of the image transparent or translucent and illuminate the whole by a source rear light. But these two means have the effect of increasing the brightness of all parts of the image under the same conditions.

   If the intensity of light is such that it gives at point C2 the brightness of point Cl (i.e. it multiplies by 100 the brightness of point ('2 by replacing point C2 by a point C3 of shine 1700 nits) (scale III), the points A2 and <I> B2 </I> will have their brightness also multiplied by 100, the point A2 being replaced by a point A? Of gloss 15 nits and the point B2 being replaced by a point B-. of brightness 1300. The aspect of the image will therefore still be very different from that of the object.

    Moreover, by referring to the aspect of the frame or the surroundings of the image, the observer will immediately realize the artifice and the effect of real presence will not be obtained anyway.



  We can proceed as follows: Taking. for model an object. when subjected to a given illumination of intensity i, an image is first produced of this object whose scale of brightness (scale IV) is different from scale II of a normal image. Point C'j necessarily has the same lance 17 as point C2 since this lance is the most intense that can be achieved under light intensity i.

   On the other hand, it is possible, by known technical means, to increase the black key absorption power compared to what is obtained on the usual _-graphics reproductions. Point 1.1 will therefore occupy an intermediate position (0.05 for example) between that of the key points A.l and A2. We will then choose for point B4 corresponding to white a bril lance such as its deviation from.

       = 1 .1 and C, l is appreciably .in a ratio smaller than the real deviation of BI from Al and Ci. In other words, the point Bq will occupy in the scale a value such that:
EMI0003.0001
         Whereas in any normal image, we observe the opposite:

    
EMI0003.0004
    The applicant found that if an image conforms to. the scale IV is, subjected to an illumination of intensity I greater than the intensity i, such that it has the effect of increasing the brightness of the point. C.l at a value C'5 (scale V) equal to that of the point Cl (that is to say at 1700 nits in the case of the experiment considered), the characteristic point B.l takes on a noticeable brightness. equal to that of the real characteristic point Bl.



  Point. Al takes on a brightness A5 greater than that of -11, but it can be reduced to a value of .1'S close to .11 by subtracting the parts corresponding to the increase in light intensity.



  The correspondence of the scale of the brilliance of the image with that of the brilliance of the object cannot nevertheless give the illusion of the real presence of this object, if the observer is aware of the artifice employed, that is to say realizes, consciously or lion, of the fact that the image is, subjected to a luminous intensity I much greater (read that to which the object which it represents was subjected, by noting notably the contrast between the image itself and its surroundings.



       The invention therefore relates to equal-alemeilt means for concealing the key presence of the special light source and on the contrary giving the impression that the object depicted and. its immediate surroundings are illuminated by a source of position and intensity corresponding to those of the illuminating source. the real object.



  Figs. ? to 6 of the appended drawing show by way of example some embodiments of the object of the invention.



  The fi-. ? and 3 respectively show a block diagram and a sectional view of the first embodiment of the device. Figs. q and 5 also show, respectively, another schematic diagram and a sectional view of the second embodiment of the device.



  The fi--. 6 shows a variant.



  The device shown schematically in FIG. 2 essentially comprises the following elements: a) an image 1 of the real object to be represented, produced \ (under conditions which will be specified later) in such a way that one.

         once subjected to a posterior illumination of intensity I, the scale of the brightness of its three characteristic parts defined above corresponds approximately to the scale V of the graph of FIG. 1, the scale of the brilliance of the intermediate parts resulting therefrom; b) a posterior light source 2 directing a light beam of intensity 1 on the image; c) a screen 3 extending image 1 and.

    constituting, on the face of this image opposite the source 2, the frame or surrounding of the image; d) a front light source 4 preferably fitted with a screen 5, so as not to direct any direct flux onto the image 1 and, on the contrary, to illuminate the contour 3 of this image.



  The intensity (this source 4 is chosen such that it produces on this frame 3 an illumination substantially equal to that of the object. Which served as a model for image 1. The observer O looking at this image will thus have the impression that the whole of it is.lit by the source 4 and will not realize the presence of the rear source \ ?. It will consequently have the impression that the brightest points from picture 1.

   (which in fact owe their luminosity only to the rear source?) receive their luminosity from the source -1, the intensity of which he can appreciate relatively weak. It will consequently have the impression that the image presents the same scale of luminosity as a real object. He will have the impression of reality.



  Image 1 can be produced as follows in the case of manual production. The model being. subjected to lighting similar to that of source 4 alone, the surface to be painted is placed in the same lighting conditions in which the image is then intended to be presented (subsequent lighting by source 2 and prior lighting by the source 4 with or without its screen 5).

   The surface to be painted is made either of a material such as a strong bristol-like paper, or of any other translucent material (preferably white) capable of being made partially translucent or even transparent, for example by local reduction of its thickness. sister. All the parts of the surface to be painted corresponding to the parts of the subject whose brightness is equal to or less than white are left or made opaque (point B1 of the graph of FIG. 1).



  The parts of this surface which correspond to values of the model having a higher gloss are then made more or less translucent or even transparent, so that under the effect of the rear source 2 they exhibit this same higher gloss.



  On the translucent or transparent parts of the surface, the parts corresponding to those of the model are colored which, although of lighter value than brilliant white B1, are themselves colored.



       Then we will translate the exact value of the colors and shadows of the model, darker than the control white, taking care to reinforce the blacks as much as possible to come close to the brightness of point 11.



  It will be noted that if we examine the image thus produced without the lighting device, its values seem false, in particular because the colors placed on transparent parts appear too dark.



  Shiny objects bear no sensible indication of the place of their reflections.



  If a color photograph or device on glass or on film is used to produce this image, such a device must undergo a special treatment, so as to accentuate the difference in brightness of the extreme points <B> A., </ B > and C1 by darkening the darkest parts, so that they remain black even under the effect of: intense rear lighting and by making the parts:

  clear more transparent still, so as to give the impression of the reflection or. light (brightness of point C1). In this case, only the darkest points will be fully opaque.



       In practice, the lighting and observation means shown schematically in FIG. 2 can be achieved in many ways.



  Fig. 3 shows a device which includes a frame 6 provided with ventilation windows 7 and an observation window 8 of which. the edges 9 are determined so as to limit the field of vision of the observer.



  Image 1 is processed as indicated above, so as to. reserve black and opaque parts. and transparent parts appearing bright under the effect of the intense rear light source 2. The front source 4 is replaced by a mirror 4 'receiving part of the light flux from the source 1. This mirror is. inclined so as to project 1u1 luminous flux sensibly parallel to the image and. seeming to illuminate this one when in fact this image is only illuminated by source 2.

   This artificial lighting effect is reinforced by the fact that the beam of the mirror 4 ′ illuminates the edge of the edges 9 of the enclosure with it. an intensity i and that, on the other hand, the entourage 3 of the image is. treated himself like this by presenting. transparency such that, in fact illuminated by the source 2, they present the same brilliance as if they were illuminated directly by the mirror 4 '.



  Fig. 4 shows a second schematic diagram. Image 1 is processed, under the conditions which will be specified later, so that, subjected to the illumination of an intense previous source 2, its corresponding parts. r especially the reflective or luminous parts C1, white or black not illuminated of the object, have shine as close as possible to these shine.

             The source '' is, hidden from view of the observer and. its luminous flux is directed by <the screens on all or part (the iinaae, reserving its frame 3.



  A second front source 4, preferably provided with a screen 5, on the contrary illuminates the frame, reserving the image 7. The intensity of this source being, determined so as to produce on this frame an illumination of same intensity as that to which the model was, subjected, the observer will have the impression that the image all. whole is subjected to this same lighting and that it is under this lighting that it presents the same scale of brightness as the real object. He will still have the impression of reality.



  Image 1 is produced as follows in the case of manual production: the model being subjected to illumination similar to that of the source 4 alone, the surface to be painted is subjected to the illumination of the two sourcesb 2 and . 4 under the same conditions as for the observation of the finished image.



  The surface to be painted, preferably smooth, is. all. first coated with a very dark gray background such that the lighting of source 2 makes this background appear as white as a white of the submitted object only. at source -1, that is to say gives it a B1 shine.



  We will then paint on this background, working to make the exact values real of the model. This will be easy, since, as soon as we use a tone lighter than the dark gray background, this tone will necessarily appear. lighter than white, i.e. will exhibit a higher gloss than B1. We will only use pure white for the most brilliant reflections (the object. To paint the darkest areas. We will use the most absorbent paints possible and they will be varnished. The reinforcement of the blacks can be used. moreover, be obtained by the special means explained further on in describing Fig. 5.



       \ 4ur this figure, the two light sources 2 and 4 are combined into one. The intense illuminating luminous flux. the actual image 1 being obtained by a light condenser 2 ', while the less intense illuminating luminous flux. frame 3 (the image is produced by the light diffused on the walls of a diffuser 4 'by turning the source. This artifice being invisible to the observer, this one will have the impression that the whole image and frame is illuminated by the low intensity light flux.



  To reinforce the blacks of the image, it is possible, in this case, to interpose, in front of the condenser, a transparent screen. 10, made opaque in the parts placed in the path of the light rays striking the parts of the image which should be the darkest. We will get. thus on these parts an effect. shade which will make it possible to achieve the lowest shine of the order of those indicated in .1'S in the diagram, in fig. 1.



  In general, it is also possible to enhance the contrasts of the image by using, as screen 10, a reproduction on glass of this image on which the light and dark parts will be contrasted to the maximum as has been described. for the realization of the image of the process of FIGS. 2 and 3.



  The fia. 6 shows a variant of FIG. 5 in which only a single source 2-4 is also used, but in which the effect of contrast between the illumination of the image and. the illumination of its frame is obtained by different means. The image 1 is surrounded by a projecting frame 11 arranged so that the observer can only see around the image parts 3 ', 3 "and 11.

   An absorbing screen 12 is placed on the path of the light rays reaching the wall 11, and the surfaces 3 'and 3 "are made very dark, so that under the direct illumination of the light source, they exhibit an ana logue to that of the wall 11 illuminated less intensely as a result of the screen 12. The observer will thus have the impression that the whole of the image is subjected to the same weak illumination as these walls 11 and the desired result will be obtained.



  An advantageous arrangement consists in particular in treating the parts of the image intended to exhibit a particularly intense brilliance with a luminescent paint, the source of intense illumination concealed from the eyes of the observer also emitting the exciting radiation.

 

Claims (1)

REVENDICATION: Dispositif pour donner, avec une image plane, l'illusion de la présence réelle d'un objet éclairé par un flux lumineux d'inten sité i déterminée, caractérisé en ce qu'il com prend une image plane, des moyens pour sou mettre cette image au moins en partie à un flux lumineuux d'intensité I supérieure à i, telle que ses diverses zones acquièrent des brillances respectives photométriquement égales aux brillances correspondantes de l'ob jet réel vu sous le flux lumineux d'intensité i; CLAIM: Device for giving, with a plane image, the illusion of the real presence of an object illuminated by a luminous flux of determined intensity i, characterized in that it comprises a plane image, means for supporting setting this image at least in part to a luminous flux of intensity I greater than i, such that its various zones acquire respective brightnesses photometrically equal to the corresponding brightnesses of the real object seen under the luminous flux of intensity i; des moyens pour produire un flux lumine#x d'intensité i dirigé sur une partie au moins de l'entourage de l'image, et des moyens mas quant à l'observateur la source du flux d'in tensité I et qui empêchent celui-ci d'en ap précier l'intensité et la position réelle, en pro voquant chez lui l'impression que l'objet figuré est éclairé par une source de position et d'intensité i correspondant à celles de la source éclairant l'objet réel. SOUS-REVENDICATIONS: 1. means for producing a lumine # x flux of intensity i directed over at least part of the surroundings of the image, and means mas as to the observer the source of the flux of intensity I and which prevent that - here to assess the intensity and the real position, by giving him the impression that the object represented is illuminated by a source of position and intensity i corresponding to those of the source illuminating the object real. SUBCLAIMS: 1. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé par une image présentant des par ties translucides, par une source lumineuse d'intensité I placée en arrière de l'image et par une source d'intensité i n'éclairant directe ment que le contour de l'image. 2. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé par une image présentant des par- tues translucides, les moyens pour produire un flux d'intensité i étant constitués par un mi roir recevant une partie des rayons de la source lumineuse arrière d'intensité I. 3. Device according to claim, characterized by an image having translucent parts, by a light source of intensity I placed behind the image and by a source of intensity i directly illuminating only the contour of the image. picture. 2. Device according to claim, characterized by an image exhibiting translucent parts, the means for producing a flux of intensity i being constituted by a mirror receiving part of the rays from the rear light source of intensity I. 3. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé par une image opaque, et par le fait que la source d'intensité I est placée en avant de l'image et éclaire celle-ci en réservant son cadre, le flux d'intensité i éclairant au con traire ce cadre. 4. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les flux lumineux d'intensité respectivement <I>1 et i</I> sont émis par une source unique dont une partie du flux est concentrée sur l'image, tandis qu'une autre partie est. diffusée sur le cadre. 5. Device according to claim, characterized by an opaque image, and by the fact that the source of intensity I is placed in front of the image and illuminates the latter while reserving its frame, the flux of intensity i illuminating the con milk this frame. 4. Device according to claim and sub-claim 3, characterized in that the luminous flux of intensity respectively <I> 1 and i </I> are emitted by a single source of which part of the flux is concentrated on the image, while another part is. broadcast on the frame. 5. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les flux lumineux d'intensité respectivement 1 et i sont émis par une source commune, la partie du flux envoyée sur le cadre traversant un écran absorbant. 6. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé en ce que pour diminuer les bril lances des parties les plus sombres de l'image en observation, un écran présentant des par ties opaques sur le trajet, des rayons Iumi- neux rencontrant ces parties sombres est interposé en avant de la source d'intensité I. 7. Device according to Claim and Sub-Claim 3, characterized in that the luminous fluxes of intensity 1 and i respectively are emitted by a common source, the part of the flux sent to the frame passing through an absorbing screen. 6. Device according to claim, characterized in that, in order to reduce the brightness of the darker parts of the image under observation, a screen having opaque parts on the path, light rays meeting these dark parts is interposed in front of the source of intensity I. 7. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé en ce que les parties de l'image des tinées à présenter, dans les conditions d'ob servation, la plus grande brillance, sont fluorescentes, le flux lumineux d'intensité I étant produit par une source lumineuse émet tant aussi des rayons excitateurs. Device according to claim, characterized in that the parts of the image of the tines to exhibit, under the conditions of observation, the greatest brightness, are fluorescent, the luminous flux of intensity I being produced by a light source so much also emits excitatory rays.
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