EP4639241A1 - Dispositif de filtrage à effet variable - Google Patents

Dispositif de filtrage à effet variable

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Publication number
EP4639241A1
EP4639241A1 EP23833762.0A EP23833762A EP4639241A1 EP 4639241 A1 EP4639241 A1 EP 4639241A1 EP 23833762 A EP23833762 A EP 23833762A EP 4639241 A1 EP4639241 A1 EP 4639241A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
zone
filtering
diaphragm
filter
property
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23833762.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno Coumert
Jean-Yves LE POULAIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP4639241A1 publication Critical patent/EP4639241A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/005—Diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV

Definitions

  • TITLE Filtering device with variable effect
  • the present invention relates to a filtering device with variable effect.
  • the present invention also relates to an assembly comprising a shooting lens and such a filtering device.
  • the present invention also relates to a method of modifying the rendering of an image using such a filtering device.
  • the present invention relates to the field of cinema, and photography in general.
  • Diffuser filters can be used on the front of the optics or on the back. However, there is a risk of seeing the texture of the diffuser in the bokeh (background blur) of the image.
  • a filtering device with variable effect comprising: a. a filter having a useful surface comprising a central zone and a peripheral zone surrounding the central zone, the filter having a predefined optical property on a zone, called filtering zone, the filtering zone being the central zone or the peripheral zone or the entire useful surface area, and b.
  • a diaphragm having an aperture adjustable between the full opening of the diaphragm and the maximum closure of the diaphragm, the diaphragm being positioned relative to the filter such that the full opening of the diaphragm corresponds to the effective surface area of the filter and that changing the aperture of the diaphragm modifies the accessible portion of the filtering zone or the accessible portion of another zone of the useful surface, making it possible to induce a modification of the filtering effect.
  • the device includes one or more of the following characteristics, taken in isolation or in all technically possible combinations:
  • the filtering zone is the central zone or the peripheral zone, the predefined optical property being uniform over the filtering zone.
  • the predefined optical property presents a progressive radial variation over the filtering zone.
  • the full opening of the diaphragm delimits the peripheral zone of the filter.
  • the filtering zone and the opening formed by the diaphragm have approximately the same shape up to one scale.
  • the central zone has a shape chosen from one of the following shapes: circular, square, rectangle, parallelepiped, triangular, oval, and star.
  • the predefined optical property is chosen from one of the following properties: a diffusion property, a polarization property, a colorimetric property, a wavefront distortion property, a transparency property and a combination of at least two of the previous properties.
  • the filtering zone is the central zone or the peripheral zone, the useful surface of the filter comprising at least one intermediate zone surrounding the central zone and surrounded by the peripheral zone, the at least one intermediate zone comprising a progressive radial variation of the property predefined optics between the central zone and the peripheral zone.
  • the diaphragm is an iris diaphragm.
  • This description also relates to a set comprising: a. a shooting object, and b. a filtering device, the device being positioned substantially in the pupil of the shooting lens, allowing modification of the rendering of an image formed by the shooting lens.
  • the present description also relates to a method of modifying the rendering of an image formed by a shooting lens, the method comprising: has. the positioning of a filtering device as described above substantially in the pupil of the shooting lens, and b. modifying the opening of the diaphragm so as to modify the accessible portion of the filtering zone or the accessible portion of another zone of the useful surface so as to induce a modification of the filtering effect, allowing the modification of the rendering of an image formed by the shooting lens.
  • FIG. 1 Figure 1
  • Figure 1 a schematic representation of an assembly comprising a shooting lens and a filtering device
  • FIG. 2 Figure 2 a schematic representation of a filtering device according to a first embodiment, the diaphragm of the filtering device being fully open,
  • FIG. 3 Figure 3 a schematic representation of the filtering device of Figure 2, the diaphragm of the filtering device being at an intermediate opening,
  • FIG. 4 Figure 4 a schematic representation of the filtering device of Figure 2, the diaphragm of the filtering device being at yet another intermediate opening,
  • FIG. 5 Figure 5 a schematic representation of a filtering device according to a second embodiment, the diaphragm of the filtering device being at an intermediate opening,
  • FIG. 6 Figure 6 a schematic representation of the filtering device of Figure 5, the diaphragm of the filtering device being at another intermediate opening, and
  • FIG. 7 Figure 7, a schematic representation of a filtering device according to a third embodiment, the filtering zone extending over the entire useful surface of the filter.
  • a shooting lens 10 and a filtering device 12 are illustrated in Figure 1.
  • the shooting lens 10 is capable of forming an image of a scene on a sensor.
  • the shooting lens 10 is, for example, a camera or cinema lens or zoom.
  • the shooting objective 10 typically comprises at least one lens, and conventionally a set of lenses.
  • the filtering device 12 is capable of generating a variable filtering effect.
  • variable it is understood that the filtering is made to vary as a function of the configuration (settings) of the filtering device 12. The adjustment can be easily done in less than a second.
  • the filtering device 12 is intended to be positioned substantially in the pupil of the shooting lens 10 (as is the case in Figure 1), for modifying the rendering of an image formed by the shooting lens of view 10.
  • substantially it is meant “near” or more precisely at a distance less than a predetermined distance from the pupil. The predetermined distance is, for example, equal to 2 mm.
  • the filtering device 12 comprises a filter 20 and a diaphragm 22.
  • Filter 20 is a planar optical filter.
  • the filter 20 is, for example, made of a material such as glass or plastic.
  • the filter 20 comprises a useful surface 23 comprising a central zone Z c and a peripheral zone Z P surrounding the central zone Zc.
  • the useful surface 23 extends over the entire surface of the filter 20. Alternatively, the useful surface 23 extends over only a portion of the filter 20.
  • the surface of the central zone Z c is at least equal to 30 percent of the surface of the peripheral zone Z P.
  • the central zone Zc has a shape chosen according to the desired rendering.
  • the shape of the central zone Zc is, for example, chosen from one of the following shapes: circular, square, rectangle, parallelepiped, triangular, oval and star. More generally, the shape of the central zone Z c is any shape achievable by an adjustable aperture diaphragm, such as an iris diaphragm.
  • the central zone Z c is circular.
  • the filter 20 has a predefined optical property on only one of the central zone Z c and the peripheral zone Z P , called the filter zone.
  • the other zone thus presents a different optical property.
  • the filtering zone is the central zone Z c
  • the filtering zone is the peripheral zone Z P.
  • the predefined optical property is chosen from one of the following properties: a diffusion property (diffusing filtering zone and other non-diffusing zone), a polarization property (polarized filtering zone and other non-polarized zone), a colorimetric property (colored filtering area and other non-colored area), a wavefront deformation property, a transparency property (transparent filtering area and other opaque or partially transparent area), an opacity property (transparent area opaque or partially transparent filtering and other transparent area) and a combination of at least two of the preceding properties.
  • the value of the optical property is adapted according to the desired rendering.
  • the predefined optical property is uniform over the filtering area.
  • the predefined optical property exhibits a radial variation over the filtering area.
  • the variation is thus progressive and continues radially.
  • the diffusion amplifies from the center of the filtering zone towards the periphery of the filtering zone, or vice versa.
  • the filter 20 further comprises an intermediate zone surrounding the central zone Z c and surrounded by the peripheral zone Z P.
  • the intermediate zone includes a progressive (radial) variation of the predefined optical property between the central zone Zc and the peripheral zone Z P. This makes it possible to avoid a discontinuous variation of the optical property between the central zone Z c and the peripheral zone Z P , particularly in the case where the optical property is uniform over the filtering zone.
  • the diaphragm 22 has an adjustable opening between the full opening of the diaphragm 22 and the maximum closure of the diaphragm 22.
  • the opening is continuously adjustable between the full opening of the diaphragm 22 and the maximum closing of the diaphragm 22.
  • the adjustment is, for example, carried out by an adjustment mechanism.
  • the diaphragm 22 is, for example, an iris diaphragm.
  • the diaphragm 22 is positioned relative to the filter 20 so that:
  • the full opening of the diaphragm corresponds to the useful surface 23 of the filter 20, and the modification of the opening of the diaphragm 22 modifies the accessible portion of the filtering zone or the accessible portion of another zone of the useful surface 23, making it possible to induce a modification of the filtering effect.
  • this modifies the accessible proportion of the filtering zone in relation to the other zone (ie the ratio between the unobstructed portion of the filtering zone and the unobstructed portion of the other zone).
  • accessible it is understood accessible for an optical or “useful” flow.
  • the accessible portion of the filtering zone or the accessible portion of another zone of the useful surface 23 is modified radially when modifying the opening of the diaphragm 22.
  • to both the accessible portion of the filtering zone and the accessible portion of the other zone are capable of being modified radially.
  • radially it is understood in the plane of the filter 20 and perpendicular to an axis passing substantially through the center of the central zone Z c and substantially perpendicular to the plane of the filter 20.
  • the axis considered is the optical axis of the shooting lens 10 when the filtering device 12 is substantially positioned in the pupil of the shooting lens 10.
  • the filtering device 12 is positioned relative to the shooting lens 10 so that the filter 20 is positioned substantially perpendicular to the optical axis of the shooting lens 10 and the center of the central zone Zc of the filter 20 is substantially on the optical axis of the shooting lens view 10.
  • the opening of the diaphragm 22 is centered on the center of the central zone Z c .
  • the full opening of the diaphragm 22 delimits the peripheral zone Z P of the filter 20.
  • the maximum closure of the diaphragm 22 completely closes the central zone Z c and the peripheral zone Z P of the filter 20.
  • the central zone Zc and the opening formed by the diaphragm 22 have substantially the same shape (within one homothety).
  • the central zone Zc and the opening thus have a circular shape.
  • the filtering device 12 is positioned relative to the shooting lens 10 so as to be substantially in the pupil of the shooting lens 10.
  • the filtering device 12 is, preferably, positioned so that the The optical axis of the shooting objective 10 passes through the center of the central zone Z c of the filter 20 and is perpendicular to the plane of the filter 20.
  • the opening of the diaphragm 22 is then modified so as to radially modify the accessible portion of the filtering zone or the accessible portion of another zone of the useful surface 23, allowing the modification of the rendering of an image formed by the shooting objective 10.
  • the property is a diffusing property, depending on the aperture of the diaphragm 22, the image is made more or less blurred (“softness” effect).
  • the central zone Z c has a diffusing property. Such a property makes it possible to modify the contrast of the image (the image is softened the more light is allowed to pass through a diffusing zone).
  • the diaphragm 22 is fully aperture, which means that approximately 14% of the pupil is diffused.
  • the opening of the diaphragm 22 is intermediate (T3,6) still revealing a portion of the peripheral zone Z P , which means that approximately 40% of the pupil is diffused.
  • the opening of the diaphragm 22 is intermediate (T5,6) and completely masks the peripheral zone Z P , which means that 100% of the pupil is diffused.
  • peripheral zone Z P has a diffusing property.
  • the diaphragm 22 is at an intermediate opening still revealing a portion of the peripheral zone Z P , which means that the diffusion of the pupil is apparent.
  • the diaphragm 22 completely masks the peripheral zone Z P , which means that the pupil is not diffused.
  • the filtering device 12 makes it possible to modify in a simple and rapid manner the rendering of an image formed by a shooting lens 10.
  • the adjustment is made outside the lens, and can be carried out at at any time, for example via the rotation of a ring of the diaphragm 22 which allows it to be opened or closed.
  • the filter can be composed of a plastic film (Mitchel filter) glued between two blades or by a frosted blade in the desired surfaces, or by a holographic diffuser, or by gluing a grid, or any other diffusion principle.
  • a plastic film Mitsubishi filter
  • a holographic diffuser or by gluing a grid, or any other diffusion principle.
  • the present invention makes it possible to obtain the same filtering effect, for the same opening of the diaphragm 22 and for lenses of the same series, but of different focal lengths, on the condition of adapting the dimensions of the filter 20 (accessible portion of the central zone Z c and the peripheral zone Z P in particular).
  • the invention applies to all types of optical properties making it possible to modify the rendering of an image formed by a lens as a function of the aperture of a lens. diaphragm.
  • the filtering device is not limited to the case where the filtering zone extends over only one of the central zone Zc or the peripheral zone Z P. Indeed, in a variant of implementation illustrated in Figure 7, the filtering zone extends over the entire useful surface 23 of the filter 20. In this case, the modification of the opening of the diaphragm 22 modifies only the accessible portion of the filtering zone (and not of another zone of the useful surface 23 since the filtering zone occupies the entire useful surface 23).
  • the predefined optical property has a continuous progressive (radial) variation over the filtering zone.
  • the diffusion increases from the center of the useful surface 23 (central zone) towards the periphery of the useful surface 23 (peripheral zone), or vice versa.
  • central zone the center of the useful surface 23
  • peripheral zone the periphery of the useful surface 23

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif (12) de filtrage à effet variable, comprenant : - un filtre (20) présentant une surface utile (23) comprenant une zone centrale (Zc) et une zone périphérique (ZP), le filtre (20) ayant une propriété optique prédéfinie sur une zone de filtrage, la zone de filtrage étant la zone centrale (ZC) ou la zone périphérique (ZP) ou l'intégralité de la surface utile (23), et - un diaphragme (22) ayant une ouverture réglable entre la pleine ouverture du diaphragme (22) et la fermeture maximale du diaphragme (22), le diaphragme (22) étant positionné par rapport au filtre (20) de sorte que la modification de l'ouverture du diaphragme (22) modifie la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d'une autre zone de la surface utile (23), permettant d'induire une modification de l'effet de filtrage.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Dispositif de filtrage à effet variable
La présente invention concerne un dispositif de filtrage à effet variable. La présente invention concerne aussi un ensemble comprenant un objectif de prise de vue et un tel dispositif de filtrage. La présente invention concerne aussi un procédé de modification du rendu d’une image utilisant un tel dispositif de filtrage.
La présente invention concerne le domaine du cinéma, et de la prise de vue en générale.
En particulier, dans le domaine du cinéma, les chefs opérateurs choisissent leurs optiques en fonction du film qu’ils ont à réaliser, ainsi que de leur attachement à telle famille d’objectifs considérée comme adaptée à leurs méthodes d’éclairage. En effet, certaines optiques peuvent être plus douces, c’est-à-dire avoir moins de contraste sur des motifs de fréquences intermédiaires (5 à 50 cy/mm), tout en ayant une bonne résolution (> 150cy/mm) pour des capteurs S35 à FF (full frame). D’autres, au contraire, sont réputées dures à cause de leur très bonne qualité (ou fonction de transfert de modulation) aux fréquences intermédiaires. Ainsi, le choix d’un contraste spécifique est réalisé (en partie) en fonction du choix des optiques.
Toutefois, cette modularité est limitée par le besoin d’avoir une gamme de focale ayant les mêmes performances pour une séquence donnée.
Des filtres diffuseurs peuvent être utilisés sur l’avant de l’optique ou sur l’arrière. Cependant, il existe un risque de voir la texture du diffuseur dans le bokeh (flou d’arrière- plan) de l’image.
Il est aussi possible de déplacer des lentilles pour réduire le contraste par un étalement des aberrations. Néanmoins, le rendu n’est pas celui d’un diffuseur et n’est pas le même sur tout le champ.
Il existe donc un besoin pour un dispositif permettant la modification du rendu d’une image formée par un objectif, de manière simple et adaptable à tout moment.
A cet effet, la présente description a pour objet un dispositif de filtrage à effet variable, comprenant : a. un filtre présentant une surface utile comprenant une zone centrale et une zone périphérique entourant la zone centrale, le filtre ayant une propriété optique prédéfinie sur une zone, dite zone de filtrage, la zone de filtrage étant la zone centrale ou la zone périphérique ou l’intégralité de la surface utile, et b. un diaphragme ayant une ouverture réglable entre la pleine ouverture du diaphragme et la fermeture maximale du diaphragme, le diaphragme étant positionné par rapport au filtre de sorte que la pleine ouverture du diaphragme corresponde à la surface utile du filtre et que la modification de l’ouverture du diaphragme modifie la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d’une autre zone de la surface utile, permettant d’induire une modification de l’effet de filtrage.
Suivant des modes de mise en œuvre particuliers, le dispositif comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la zone de filtrage est la zone centrale ou la zone périphérique, la propriété optique prédéfinie étant uniforme sur la zone de filtrage.
- la propriété optique prédéfinie présente une variation progressive radiale sur la zone de filtrage.
- la pleine ouverture du diaphragme délimite la zone périphérique du filtre.
- la zone de filtrage et l’ouverture formée par le diaphragme ont sensiblement la même forme à une homothétie près.
- la zone centrale a une forme choisie parmi l’une des formes suivantes : circulaire, carrée, rectangle, parallélépipédique, triangulaire, ovale, et en étoile.
- la propriété optique prédéfinie est choisie parmi l’une des propriétés suivantes : une propriété de diffusion, une propriété de polarisation, une propriété colorimétrique, une propriété de déformation du front d’onde, une propriété de transparence et une combinaison d’au moins deux des propriétés précédentes.
- la zone de filtrage est la zone centrale ou la zone périphérique, la surface utile du filtre comprenant au moins une zone intermédiaire entourant la zone centrale et entourée par la zone périphérique, la au moins une zone intermédiaire comprenant une variation progressive radiale de la propriété optique prédéfinie entre la zone centrale et la zone périphérique.
- le diaphragme est un diaphragme à iris.
La présente description porte aussi sur un ensemble comprenant : a. un objet de prise de vue, et b. un dispositif de filtrage, le dispositif étant positionné sensiblement en pupille de l’objectif de prise de vue, permettant la modification du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue.
La présente description concerne également un procédé de modification du rendu d’une image formée par un objectif de prise de vue, le procédé comprenant : a. le positionnement d’un dispositif de filtrage tel que décrit précédemment sensiblement en pupille de l’objectif de prise de vue, et b. la modification de l’ouverture du diaphragme de sorte à modifier la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d’une autre zone de la surface utile de sorte à induire une modification de l’effet de filtrage, permettant la modification du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, de modes de réalisation de l’invention, donnés à titre d’exemple uniquement et en référence aux dessins qui sont :
[Fig. 1], figure 1 , une représentation schématique d’un ensemble comprenant un objectif de prise de vue et un dispositif de filtrage,
[Fig. 2], figure 2, une représentation schématique d’un dispositif de filtrage selon un premier mode de réalisation, le diaphragme du dispositif de filtrage étant à pleine ouverture,
[Fig. 3], figure 3, une représentation schématique du dispositif de filtrage de la figure 2, le diaphragme du dispositif de filtrage étant à une ouverture intermédiaire,
[Fig. 4], figure 4, une représentation schématique du dispositif de filtrage de la figure 2, le diaphragme du dispositif de filtrage étant à encore une autre ouverture intermédiaire,
[Fig. 5], figure 5, une représentation schématique d’un dispositif de filtrage selon un deuxième mode de réalisation, le diaphragme du dispositif de filtrage étant à une ouverture intermédiaire,
[Fig. 6], figure 6, une représentation schématique du dispositif de filtrage de la figure 5, le diaphragme du dispositif de filtrage étant à une autre ouverture intermédiaire, et
[Fig. 7], figure 7, une représentation schématique d’un dispositif de filtrage selon un troisième mode de réalisation, la zone de filtrage s’étendant sur toute la surface utile du filtre.
Un objectif de prise de vue 10 et un dispositif de filtrage 12 sont illustrés par la figure 1.
L’objectif de prise de vue 10 est propre à former une image d’une scène sur un capteur. L’objectif de prise de vue 10 est, par exemple, un objectif ou un zoom d’appareil photo ou de cinéma. L’objectif de prise de vue 10 comprend typiquement au moins une lentille, et classiquement un ensemble de lentilles.
Le dispositif de filtrage 12 est propre à générer un effet de filtrage variable. Par le terme « variable », il est entendu que le filtrage est amené à varier en fonction de la configuration (réglages) du dispositif de filtrage 12. Le réglage est faisable aisément en moins d’une seconde. Le dispositif de filtrage 12 est destiné à être positionné sensiblement en pupille de l’objectif de prise de vue 10 (comme cela est le cas sur la figure 1 ), pour la modification du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue 10. Par le terme « sensiblement », il est entendu « à proximité » ou plus précisément à une distance inférieure à une distance prédéterminée de la pupille. La distance prédéterminée est, par exemple, égale à 2 mm.
Le dispositif de filtrage 12 comprend un filtre 20 et un diaphragme 22.
Le filtre 20 est un filtre optique plan. Le filtre 20 est, par exemple, réalisé en un matériau tel que le verre ou le plastique.
Comme illustré sur les exemples des figures 2 à 6, le filtre 20 comprend une surface utile 23 comprenant une zone centrale Zc et une zone périphérique ZP entourant la zone centrale Zc. Dans les exemples des figures 2 à 6, la surface utile 23 s’étend sur toute la surface du filtre 20. En variante, la surface utile 23 s’étend sur seulement une portion du filtre 20.
De préférence, la surface de la zone centrale Zc est au moins égale à 30 pourcents de la surface de la zone périphérique ZP.
De préférence, la zone centrale Zc a une forme choisie en fonction du rendu souhaité. La forme de la zone centrale Zc est, par exemple, choisie parmi l’une des formes suivantes : circulaire, carrée, rectangle, parallélépipédique, triangulaire, ovale et en étoile. Plus généralement, la forme de la zone centrale Zc est toute forme réalisable par un diaphragme d’ouverture réglable, tel qu’un diaphragme à iris.
Dans les exemples des figures 2 à 6, la zone centrale Zc est circulaire.
Le filtre 20 présente une propriété optique prédéfinie sur seulement l’une de la zone centrale Zc et de la zone périphérique ZP, dite zone de filtrage. L’autre zone présente, ainsi, une propriété optique différente.
Par exemple, dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, la zone de filtrage est la zone centrale Zc, alors que dans celui des figures 5 et 6, la zone de filtrage est la zone périphérique ZP.
De préférence, la propriété optique prédéfinie est choisie parmi l’une des propriétés suivantes : une propriété de diffusion (zone de filtrage diffusante et autre zone non diffusante), une propriété de polarisation (zone de filtrage polarisée et autre zone non polarisée), une propriété colorimétrique (zone de filtrage colorée et autre zone non colorée), une propriété de déformation du front d’onde, une propriété de transparence (zone de filtrage transparente et autre zone opaque ou partiellement transparente), une propriété d’opacité (zone de filtrage opaque ou partiellement transparente et autre zone transparente) et une combinaison d’au moins deux des propriétés précédentes. La valeur de la propriété optique est adaptée en fonction du rendu souhaité. Dans un exemple de mise en œuvre, la propriété optique prédéfinie est uniforme sur la zone de filtrage.
En variante, la propriété optique prédéfinie présente une variation radiale sur la zone de filtrage. La variation est, ainsi, progressive et continue radialement. Par exemple, dans le cas d’une propriété diffusante, la diffusion va en s’amplifiant depuis le centre de la zone de filtrage vers la périphérie de la zone de filtrage, ou inversement.
Dans un mode de réalisation facultatif, le filtre 20 comprend, en outre, une zone intermédiaire entourant la zone centrale Zc et entourée par la zone périphérique ZP. La zone intermédiaire comprend une variation progressive (radiale) de la propriété optique prédéfinie entre la zone centrale Zc et la zone périphérique ZP. Cela permet d’éviter une variation discontinue de la propriété optique entre la zone centrale Zc et la zone périphérique ZP, notamment dans le cas où la propriété optique est uniforme sur la zone de filtrage.
Le diaphragme 22 présente une ouverture réglable entre la pleine ouverture du diaphragme 22 et la fermeture maximale du diaphragme 22.
De préférence, l’ouverture est réglable en continu entre la pleine ouverture du diaphragme 22 et la fermeture maximale du diaphragme 22. Le réglage est, par exemple, réalisé par un mécanisme de réglage. Le diaphragme 22 est, par exemple, un diaphragme à iris.
Le diaphragme 22 est positionné par rapport au filtre 20 de sorte que :
- la pleine ouverture du diaphragme corresponde à la surface utile 23 du filtre 20, et la modification de l’ouverture du diaphragme 22 modifie la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d’une autre zone de la surface utile 23, permettant d’induire une modification de l’effet de filtrage. En d’autres termes, cela modifie la proportion accessible de la zone de filtrage par rapport à l’autre zone (ie le ratio entre la portion non obturée de la zone de filtrage et la portion non obturée de l’autre zone). Par le terme « accessible », il est entendu accessible pour un flux optique ou « utile ».
De préférence, la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d’une autre zone de la surface utile 23 est modifiée radialement lors de la modification de l’ouverture du diaphragme 22. Dans les exemples des figures 2 à 6, à la fois la portion accessible de la zone de filtrage et la portion accessible de l’autre zone sont propres à être modifiées radialement. Par le terme « radialement », il est entendu dans le plan du filtre 20 et perpendiculairement à un axe passant sensiblement par le centre de la zone centrale Zc et sensiblement perpendiculaire au plan du filtre 20. L’axe considéré est l’axe optique de l’objectif de prise de vue 10 lorsque le dispositif de filtrage 12 est sensiblement positionné en pupille de l’objectif de prise de vue 10. Dans ce cas, le dispositif de filtrage 12 est positionné par rapport à l’objectif de prise de vue 10 de sorte que le filtre 20 soit positionné sensiblement perpendiculairement à l’axe optique de l’objectif de prise de vue 10 et le centre de la zone centrale Zc du filtre 20 soit sensiblement sur l’axe optique de l’objectif de prise de vue 10.
De préférence, l’ouverture du diaphragme 22 est centrée sur le centre de la zone centrale Zc.
De préférence, la pleine ouverture du diaphragme 22 délimite la zone périphérique ZP du filtre 20.
De préférence, la fermeture maximale du diaphragme 22 obture totalement la zone centrale Zc et la zone périphérique ZP du filtre 20.
De préférence, la zone centrale Zc et l’ouverture formée par le diaphragme 22 ont sensiblement la même forme (à une homothétie près). Dans les exemples des figures 2 à 6, la zone centrale Zc et l’ouverture ont, ainsi, une forme circulaire.
Un procédé de modification, via le dispositif de filtrage 12, du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue 10, va maintenant être décrit.
Le dispositif de filtrage 12 est positionné par rapport à l’objectif de prise de vue 10 de sorte à être sensiblement en pupille de l’objectif de prise de vue 10. Le dispositif de filtrage 12 est, de préférence, positionné de sorte que l’axe optique de l’objectif de prise de vue 10 passe par le centre de la zone centrale Zc du filtre 20 et soit perpendiculaire au plan du filtre 20.
L’ouverture du diaphragme 22 est, ensuite, modifiée de sorte à modifier radialement la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d’une autre zone de la surface utile 23, permettant la modification du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue 10. Typiquement, lorsque la propriété est une propriété diffusante, en fonction de l’ouverture du diaphragme 22, l’image est rendue plus ou moins floue (effet « douceur »). Ainsi, en ouvrant ou fermant le diaphragme 22, par exemple par simple rotation d’une bague, il est possible de modifier notablement les caractéristiques de l’image qui sera formée par l’objectif.
Dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, seule la zone centrale Zc présente une propriété diffusante. Une telle propriété permet de modifier le contraste de l’image (on adoucit l’image d’autant plus qu’on laisse passer la lumière par une zone diffusante). Dans le cas de la figure 2, le diaphragme 22 est à pleine ouverture, ce qui fait qu’environ 14% de la pupille est diffusée. Sur la figure 3, l’ouverture du diaphragme 22 est intermédiaire (T3,6) en laissant encore apparaître une portion de la zone périphérique ZP, ce qui fait qu’environ 40% de la pupille est diffusée. Sur la figure 4, l’ouverture du diaphragme 22 est intermédiaire (T5,6) et masque complètement la zone périphérique ZP, ce qui fait que 100% de la pupille est diffusée.
Dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, seule la zone périphérique ZP présente une propriété diffusante. Dans le cas de la figure 5, le diaphragme 22 est à une ouverture intermédiaire en laissant encore apparaître une portion de la zone périphérique ZP, ce qui fait que la diffusion de la pupille est apparente. Dans le cas de la figure 6, le diaphragme 22 masque complètement la zone périphérique ZP, ce qui fait que la pupille est non diffusée.
Ainsi, le dispositif de filtrage 12 permet de modifier de manière simple et rapide, le rendu d’une image formée par un objectif de prise de vue 10. Le réglage est réalisé à l’extérieur de l’objectif, et peut être effectué à tout moment, par exemple via la rotation d’une bague du diaphragme 22 qui permet de l’ouvrir ou de le fermer.
Un tel filtre optique est, en outre, peu coûteux et simple à réaliser. Par exemple, dans le cas de la diffusion, le filtre peut être composé d’un film plastique (filtre Mitchel) collé entre deux lames ou par une lame dépolie dans les surfaces voulues, ou par un diffuseur holographique, ou par collage d’une grille, ou tout autre principe de diffusion.
En outre, il est à noter que la présente invention permet d’obtenir le même effet de filtrage, pour une même ouverture du diaphragme 22 et pour des objectifs de la même série, mais de focales différentes, à la condition d’adapter les dimensions du filtre 20 (portion accessible de la zone centre Zc et de la zone périphérique ZP notamment).
Bien que les exemples de la description aient mis en avant les propriétés de diffusion, l’invention s’applique à tous types de propriétés optiques permettant de modifier le rendu d’une image formée par un objectif en fonction de l’ouverture d’un diaphragme.
En outre, il est à noter que le dispositif de filtrage n’est pas limité au cas où la zone de filtrage s’étend sur seulement l’une de la zone centrale Zc ou de la zone périphérique ZP. En effet, dans une variante de mise en œuvre illustrée en figure 7, la zone de filtrage s’étend sur toute la surface utile 23 du filtre 20. Dans ce cas, la modification de l’ouverture du diaphragme 22 modifie seulement la portion accessible de la zone de filtrage (et non d’une autre zone de la surface utile 23 puisque la zone de filtrage occupe toute la surface utile 23). De préférence, la propriété optique prédéfinie présente une variation progressive continue (radiale) sur la zone de filtrage. Par exemple, dans le cas d’une propriété diffusante, la diffusion va en s’amplifiant depuis le centre de la surface utile 23 (zone centrale) vers la périphérie de la surface utile 23 (zone périphérique), ou inversement. Les autres caractéristiques décrites précédemment, notamment pour les modes de réalisation des figures 2 à 6, s’appliquent également à ce mode de réalisation additionnel. Plus généralement, l’homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes précédemment décrits peuvent être combinés entre eux pourvu qu’ils soient compatibles techniquement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (12) de filtrage à effet variable, comprenant :
- un filtre (20) présentant une surface utile (23) comprenant une zone centrale (Zc) et une zone périphérique (ZP) entourant la zone centrale (Zc), le filtre (20) ayant une propriété optique prédéfinie sur une zone, dite zone de filtrage, la zone de filtrage étant la zone centrale (Zc) ou la zone périphérique (ZP) ou l’intégralité de la surface utile (23), et
- un diaphragme (22) ayant une ouverture réglable entre la pleine ouverture du diaphragme (22) et la fermeture maximale du diaphragme (22), le diaphragme (22) étant positionné par rapport au filtre (20) de sorte que la pleine ouverture du diaphragme corresponde à la surface utile (23) du filtre (20) et que la modification de l’ouverture du diaphragme (22) modifie la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d’une autre zone de la surface utile (23), permettant d’induire une modification de l’effet de filtrage.
2. Dispositif (12) selon la revendication 1 , dans lequel la zone de filtrage est la zone centrale (Zc) ou la zone périphérique (ZP), la propriété optique prédéfinie étant uniforme sur la zone de filtrage.
3. Dispositif (12) selon la revendication 1 , dans lequel la propriété optique prédéfinie présente une variation progressive radiale sur la zone de filtrage.
4. Dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la pleine ouverture du diaphragme (22) délimite la zone périphérique (ZP) du filtre (20).
5. Dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la zone de filtrage et l’ouverture formée par le diaphragme (22) ont sensiblement la même forme à une homothétie près.
6. Dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la zone centrale (Zc) a une forme choisie parmi l’une des formes suivantes : circulaire, carrée, rectangle, parallélépipédique, triangulaire, ovale, et en étoile.
7. Dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la propriété optique prédéfinie est choisie parmi l’une des propriétés suivantes : une propriété de diffusion, une propriété de polarisation, une propriété colorimétrique, une propriété de déformation du front d’onde, une propriété de transparence et une combinaison d’au moins deux des propriétés précédentes.
8. Dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la zone de filtrage est la zone centrale (Zc) ou la zone périphérique (ZP), la surface utile (23) du filtre (20) comprenant au moins une zone intermédiaire entourant la zone centrale (Zc) et entourée par la zone périphérique (ZP), la au moins une zone intermédiaire comprenant une variation progressive radiale de la propriété optique prédéfinie entre la zone centrale (Zc) et la zone périphérique (ZP).
9. Dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le diaphragme (22) est un diaphragme à iris.
10. Ensemble comprenant : a. un objectif de prise de vue (10), et b. un dispositif (12) de filtrage selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, le dispositif (12) étant positionné sensiblement en pupille de l’objectif de prise de vue (10), permettant la modification du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue (10).
11. Procédé de modification du rendu d’une image formée par un objectif de prise de vue (10), le procédé comprenant : a. le positionnement d’un dispositif (12) de filtrage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 sensiblement en pupille de l’objectif de prise de vue (10), et b. la modification de l’ouverture du diaphragme (22) de sorte à modifier la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d’une autre zone de la surface utile (23) de sorte à induire une modification de l’effet de filtrage, permettant la modification du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue (10).
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