Dispositif de photographie panoramique, et procédé de mise en action de ce dispositif La présente invention a pour objet un dispositif de photographie panoramique, applicable notamment à la cinématographie panoramique.
Elle a pour but de réaliser un dispositif permettant de photographier simultanément des parties différentes d'une scène par plusieurs caméras de façon telle que les films pris par ces caméras puissent être ensuite projetés simultanément pour reproduire la scène originale sans qu'il y ait de défauts de coïncidence à la jonc tion des images provenant des différentes caméras, sans formation d'images fantôme et sans paral laxe.
A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux caméras et au moins une paroi à faces parallèles l'une non réfléchissante et l'autre réfléchissante pour la lumière, les caméras et ladite paroi étant disposées l'une par rapport à l'autre de façon telle que les rayons de lumière incidents dans un secteur sont reçus par l'une des caméras et les rayons de lumière incidents dans un secteur adjacent et dirigés vers la caméra précitée sont réfléchis vers l'autre caméra par la surface réfléchissante, un écran étant disposé de manière à empêcher la réception, par cette autre caméra,
de rayons de lumière incidents non réfléchis par cette surface.
L'invention comprend également un procédé de mise en action de ce dispositif, en vue de l'obtention d'au moins deux films à bords dégradés et dont les images représentent ensemble une scène panora mique, lorsque la mise au point doit se faire sur un objet situé à une distance en deçà de l'infini.
Ce procédé de mise en action est caractérisé en ce qu'on déplace axialement vers l'extérieur, à partir de sa position de mise au point sur l'infini jusqu'à sa position de mise au point sur ladite distance en deçà de l'infini, l'objectif de la caméra qui reçoit directement les rayons incidents de son secteur,
en ce qu'on déplace ladite paroi vers l'extérieur le long du plan de sa face réfléchissante d'une distance telle que le rayon limitant du côté de cette paroi le sec teur d'incidence directe des rayons est ramené au point du film de la caméra précitée sur lequel il tombait avant le déplacement de l'objectif et de la paroi, en ce qu'on déplace l'objectif de ladite autre caméra axialement vers l'extérieur, à partir de sa position de mise au point sur l'infini,
d'une distance égale à celle de laquelle l'objectif de la caméra à incidence directe a été déplacé et en ce qu'on fait tourner cette autre caméra autour d'un axe situé dans le plan du film. de cette caméra et passant par le point de ce film sur lequel tombait, avant lesdits déplacements, de la paroi et de l'objectif, la droite selon laquelle est réfléchi le rayon limitant du côté de cette paroi le secteur des rayons,
incidents qui sont réfléchis vers cette autre, caméra, d'un angle tel que cette droite soit de nouveau amenée à tomber sur le point précité du film, de cette caméra.
Le dessin asincxé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution, et une variante du dispositif objet de l'invention. Il illustre également, à titre d'exemple, une mise en aeuvre du procédé selon l'in vention.
La fig. 1 est un graphique explicatif du phéno mène de la parallaxe; la fig. 2 est un diagramme schématique de ladite forme d'exécution du dispositif, et la fig. 3 est un diagramme illustrant les moyens de commande pour les surfaces réfléchissantes et pour les caméras latérales dans une variante du dis positif selon la fig. 2.
Dans la photographie mosaïque ou panoramique, plusieurs caméras photographient des parties adja centes d'un champ large. Le film:
de chaque caméra est développé et des transparents en sont faits. En projetant simultanément sur un écran les films de toutes les caméras, il est possible de reproduire la scène originale.
Le projecteur est agencé de façon telle que là où un, transparent se termine, un autre commence. Si toute la scène qui doit être photogra phiée se trouve sensiblement dans un même plan, aucun problème photographique sérieux n'est ren contré. Il en est autrement lorsque la scène présente une certaine profondeur, par suite du phénomène de la parallaxe ayant pour résultat, lors de la projection, la formation d'images doubles d'objets de la scène.
On va démontrer ci-après, à l'aide du simple dia gramme de la fig. 1, pourquoi, afin d'éviter une parallaxe, toutes les caméras doivent être disposées de façon telle que tout se passe comme si elles voyaient la scène à partir d'un point unique.
Dans la fig. 1, le point F représente un objet distant et le point N un objet plus près. Ci et C2 désignent deux caméras. Si les points F et N appa raissent dans le champ photographique de chaque caméra, dans les films, lorsqu'ils seront développés, le point N apparaîtra, dans le film de la caméra Cl, à droite du point F, tandis que sur le film de la caméra C2,
ce point N apparaîtra à gauche du point F. Lors de la projection, les filins transparents peuvent être disposés de façon telle que les points F de chaque caméra coïncident. Dans ce cas, deux images du point N seront projetées. Si, par contre, la projection est telle qu'elle fasse coïncider les points N, on verra alors deux images du point F.
Cette parallaxe décrite pour deux points F et N existe pour toutes les parties du champ photographique et elle est plus grande, plus la distance séparant les deux objets est grande.
Cette parallaxe dépend de la distance séparant les points de vue, c'est-à-dire de la distance entre les deux caméras, et elle ne peut être réduite qu'en réduisant cette distance. Poux éliminer complètement la parallaxe,
il est donc nécessaire que les points de vue coïncident. Il en résulte que dans la photographie panoramique, pour éviter des défauts dus à la parallaxe, toutes les caméras doivent photo graphier leurs parties de la scène sensiblement depuis le même point.
Dans l'arrangement illustré schématiquement à la fig. 2, la scène est effectivement vue d'un point uni que. Dans cette fig. 2, qui représente schématique ment un système à trois caméras pour photographie panoramique, une caméra centrale est désignée par C, sa lentille d'entrée par 2 et son film par 4.
Une seconde caméra à sa gauche est désignée par LC, sa lentille d'entrée par 6 et son filin, par 8, tandis qu'une troisième caméra à droite est désignée par RC, sa lentille d'entrée par 10 et son film par 12. Le centre de la lentille 2 de la caméra C constitue le centre optique duquel le champ entier est vu.
Pour que les caméras. LC et RC photographient leur partie de la scène comme si elles, le faisaient à partir de la lentille 2, des parois, 14 et 16 sont prévues qui, dans le diagramme particulier de la fig. 2, sont parallèles l'une à l'autre.
Les faces de chaque paroi sont paral lèles entre elles et les faces, extérieures Mi et M2 sont réfléchissantes. La caméra LC est orientée de façon que la ligne reliant le centre de la lentille 6 et le centre du film 8, ligne indiquée par les traits, mixtes 20, frappe la face Mi en un point Pl.
La face Ml coïncidant avec le plan médian passant entre les cen tres des lentilles 6 et 2, la distance séparant la len tille 6 du point Pl est égale à la distance entre le centre de la lentille 2 et le point Pl.
De façon ana logue, la caméra RC est orientée de façon que la ligne verticale 22 passant par l'axe de la lentille 10 frappe la surface M2 en un point P2, M2 coïncidant avec le plan médian passant entre les centres des lentilles 10 et 2.
Il @en résulte que les droites qui prolongent les rayons: de lumière frappant la surface Mi depuis la partie gauche du champ et réfléchis vers la caméra LC convergent vers. le centre de la lentille 2 de la caméra C et que, de façon analogue, les droites, qui prolongent les rayons frappant la surface réfléchissante M2 et réfléchis vers la caméra RC convergent vers le centre de la lentille 2 de la caméra C.
Avec les, caméras C, LC et RC orientées comme décrit ci-dessus, la caméra C photographiera la partie centrale de la scène, partie qui est comprise dans l'angle a, la caméra de gauche LC photogra phiera la partie de la scène à gauche de la partie centrale, tandis que la caméra de droite RC photo graphiera la partie de la scène se trouvant à droite de la partie du centre.
Le dispositif décrit jusqu'ici évite la parallaxe et assure la coïncidence entre les, transparents dévelop pés des films respectifs 4, 8 et 12;
lors d'une pro jection simultanée. Les parois. 14 et 16 ont leur bord extérieur chanfreiné en lame de couteau, l'angle du chanfreinage étant tel qu'il n'interrompt pas les rayons compris dans l'angle a allant vers la caméra du centre. Les,
faces des parois 14 et 16 regardant la caméra du centre doivent être noircies et être non réfléchissantes. Afin d'éviter que des rayons de lumière non réfléchis provenant d'au-delà des bords chanfreinés des parois ne pénètrent dans les lentilles 6 et 10, des écrans opaques, Vl et V2, non réfléchis- sauts et très minces,
sont montés sur les bords chan- freinés des parois 14 et 16 et s'étendent au-delà de ces bords, chanfreinés, dans les plans de leurs chan freins, sur une distance suffisante pour qu'ils inter ceptent les rayons de lumière qui passeraient de la zone centrale du champ vers les, caméras extérieures.
Avec la disposition des caméras illustrée schéma tiquement dans la fig. 2, les images obtenues. sur les films, 8 et 12 sont inversées par rapport à celles obtenues sur le film 4. On peut tenir compte de cela facilement pendant l'impression o à la projection en inversant le négatif ou le transparent.
La partie du champ qui se trouve dans les lignes entre les sec tions photographiées chacune par l'une des trois caméras, c'est-à-dire les rayons de lumière incidents le long des lignes 24 et 2.6, seront reproduits sur les films des deux caméras adjacentes, mais avec une intensité diminuée. Ce dédoublement des images dans ces lignes constitue un moyen de réglage pendant la projection en faisant coïncider les images dédoublées. Cette partie de chaque film est connue sous la dési gnation de dégradés.
La largeur du dégradé dépend de l'ouverture des orifices des objectifs ainsi que de la distance focale des caméras. Les dégradés assurent qu'aucune partie de la scène n'est perdue lorsqu'on réduit la distance focale.
La disposition schématique de la fig. 2 vient d'être décrite comme si les foyers de ces objectifs étaient fixes par rapport aux films, ce qui pourrait être le cas avec des. objectifs à agrandissement cons tant. Si, par contre, on. fait usage de caméras à len tilles de type usuel, il y a lieu de prévoir des moyens pour assurer la coïncidence des images indépendam ment de la mise au point des caméras.
La fig. 3 illustre un arrangement permettant d'as surer la coïncidence avec changement de la mise au point des, caméras.
La fig. 3 représente schématiquement une variante du dispositif permettant d'utiliser des camé ras munies de lentilles d'objectif mobiles de type usuel. Pour simplifier cette figure, on n'y a repré senté que la caméra du centre C et la caméra de droite RC. La surface réfléchissante M2 n'est indi- quée que comme ligne et le centre de la,
lentille mobile 2 de la caméra C est représenté par le point 28. Le centre correspondant de la lentille 10 de la caméra RC est indiqué par le point 30. La position du bord en lame de couteau du miroir M2 pour la mise au point sur l'infini est indiquée par le point 32. La ligne à flèches 34 représente un rayon d'un point distant (infini) qui passe juste le bord en lame de couteau au point 32 et traverse le point central 28 de la lentille de la caméra C pour attein dre un point A du film 4.
La ligne à flèches 34R illustre la partie réfléchie du rayon 34 qui traverse le point 30 de la lentille de la caméra RC et frappe le film 12 au point AR. Si le dispositif doit être mis au point sur un. objet en deçà de l'infini, la lentille de la caméra C est avancée jusqu'au point 28' et la lentille mobile de la caméra RC est avancée d'une distance égale le long de son axe jusqu'au point 30'.
II est évident que si les projecteurs doivent projeter de tous les films des surfaces égales, les points A et AR ne doivent pas se déplacer sur leurs films res pectifs pendant la mise au point. De plus, les images de chaque point par la ligne. limite entre les champs des deux caméras doivent toujours tomber sur A ou AR. Cette ligne limite devient à présent, pour la caméra C, la ligne en traits mixtes 36 qui passe par les points A et 28'. Il en résulte que le champ de la caméra du centre est devenu plus petit à la suite de la mise au point.
Par conséquent, le pointage de la caméra de droite doit être changé de façon telle que celle-ci reprenne l'image là où celle de la caméra du centre se termine. En glissant la paroi M2 en avant de façon à déplacer le bord 32 de sa face réflé chissante jusqu'au point 32' situé sur le rayon inci dent suivant la ligne limite 36, ledit rayon sera réflé chi suivant la ligne 36R.
Toutefois, dans la position 30' de la lentille de la caméra RC, la ligne limite, traversant les points AR et 30', si aucun changement dans l'orientation dé: la caméra RC n'a eu lieu, est la ligne 38 qui frappe la surface réfléchissante de la paroi M2 au point 40.
Par conséquent, la caméra de droite doit être tournée autour du point AR d'un angle défini par les, points 40, AR, 32' et désigné par (3. Il en résulte qu'en reliant de façon appropriée les lentilles, les, miroirs; et les caméras latérales, on peut obtenir une correction automatique et une coïn- cidence parfaite lors. du changement de la mise au point des caméras.
Il est à noter que le mouvement vers l'avant de la paroi M2 est en relation linéaire avec le mouvement des lentilles, de sorte qu'on peut les relier correctement entre eux en les faisant entrai- ner chacun par exemple à l'aide d'un pignon et d'une crémaillère à partir d'un. même arbre en donnant aux pignons des. diamètres proportionnels respectivement aux distances: séparant le point 28 des points A et 32.
Cet arbre, ces pignons, et ces crémaillères ne sont pas représentés, à la fig. 3. En montant la caméra RC de façon à permettre son pivotement autour du point AR et en commandant cette rotation, par exemple à l'aide d'un bras 42 engageant une came 44 de profil approprié accouplée à la paroi M2,
une orientation convenable des caméras latérales pour chaque mise au point de ces dernières est obtenue facilement. Il est bien entendu que la caméra de gauche et la paroi Ml sont commandés de façon analogue.
Il ressort clairement de ce qui précède que le dispositif de photographie panoramique décrit et représenté permet l'emploi de caméras à objectifs mobiles ou de caméras dans lesquelles, un agran dissement constant du champ est assuré. Les caméras sont représentées de façon purement schématique ; les détails de leur construction mécanique ont été omis pour simplifier l'illustration.
Bien que les écrans décrits en regard de la fig. 2 ne soient pas repré sentés à la fig. 3, ils sont bien entendu également utilisés dans cette variante pour éviter la formation d'images fantôme . Les surfaces réfléchissantes des deux parois ont été indiquées dans les fig. 2 et 3 comme étant parallèles entre elles.
Un tel arrange- ment n'est pas essentiel et d'autres, dispositions des parois pourraient être utilisées à condition que, pour éviter la parallaxe, on dispose ces parois de façon que le centre de la lentille d'entrée d'une caméra déterminée coïncide respectivement avec l'image virtuelle, du centre de la lentille d'entrée de chacune des autres caméras, par rapport à la paroi qui est associée à chacune de ces caméras.