FR2614705A1 - Procede et appareil pour l'obtention d'images a utiliser dans l'affichage d'une illusion tridimensionnelle d'un volume-sujet - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL POUR L'AFFICHAGE D'UNE ILLUSION TRIDIMENSIONNELLE D'UN VOLUME-SUJET. DEUX IMAGES DU VOLUME-SUJET 14 SONT PRODUITES PAR DES DISPOSITIFS 42, 42 DE FORMATION D'IMAGES DONT LES AXES OPTIQUES 40, 40 CONVERGENT EN 58 SUR L'AXE OPTIQUE 12 D'UN OBSERVATEUR 10 AYANT UNE VISION BINOCULAIRE EMANANT DE POINTS D'ORIGINE GAUCHE ET DROIT 24 ET 26. LES POINTS D'ORIGINE 48, 48 DES AXES OPTIQUES 40, 40 SONT EQUIDISTANTS, AU-DESSUS ET AU-DESSOUS, D'UNE PREMIERE LIGNE 52 RELIANT LES POINTS D'ORIGINE GAUCHE ET DROIT ET SONT SITUES LE LONG D'UNE DEUXIEME LIGNE 54 NORMALE A LA PREMIERE LIGNE QU'ELLE COUPE EN SON MILIEU. DOMAINE D'APPLICATION : PRODUCTION D'IMAGES EN RELIEF, ETC.

Description

l Procédé et appareil pour l'obtention d'images à utiliser dans

l'affichage d'une illusion tridimensionnelle d'un volume-sujet L'invention concerne un procédé et un appareil pour l'obtention d'images à utiliser dans l'affichage

d'une illusion tridimensionnelle d'un volume-sujet compor-

tant des parties d'avant-plan et d'arrière-plan comme vu

par un observateur à vision binoculaire. L'appareil con-

cerné comprend un appareil de support pour un ou plusieurs dispositifs imageurs utilisés pour l'obtention d'images à afficher dans une illusion tridimensionnelle conformément

au procédé de l'invention.

La production d'images bidimensionnelles, qui

peuvent être utilisées pour produire une illusion tridi-

mensionnelle, est un but visé depuis longtemps dans le domaine des arts visuels. Le développement de procédés et de dispositifs connexes pour la production de telles illusions tridimensionnelles a accompagné, à un certain

degré, les progrès effectués dans le domaine de la physio-

logie de la perception de la profondeur. Dans l'observa-

tion d'une scène ayant une profondeur ou un relief natu-

rel, le cerveau humain semble percevoir la profondeur des

objets de la scène à partir d'un certain nombre de sour-

ces, appelées repères ou marques de profondeur ou de relief. Des effets de la lumière, tels que l'ombre et la tonalité des couleurs, peuvent fournir une information

importante de relief. De plus, la perspective, le chevau-

chement et la taille relative, la texture et l'angle ou le gradient d'objets se trouvant dans la scène peuvent fournir une information de profondeur ou de relief. Le mouvement relatif des objets peut également permettre au

cerveau de percevoir la profondeur.

Un autre repère important de profondeur ou de relief est la parallaxe, c'est-à-dire l'information de profondeur obtenue en comparant les images données par les deux yeux de la même scène. La distance entre les points centraux ou iris des yeux d'un être humain moyen, généralement appelée distance interoculaire, est d'environ mm. Dans chaque oeil, la rétine, qui est plane, se

trouve en arrière de l'iris. Elle reçoit la lumière prove-

nant du volume-sujet et forme une image bidimensionnelle du volume-sujet. L'image bidimensionnelle formée sur

chaque rétine est transmise au cerveau sous forme d'impul-

sions électriques. Le cerveau semble alors comparer de façon itérative les images bidimensionnelles pour donner une image unique du sujet dans laquelle les divers objets du sujet semblent avoir de la profondeur ou du relief. La

cadence de comparaison, dans le cerveau, des images bidi-

mensionnelles formée sur les rétines, généralement appelée cadence de mémoire ou de suppression visio-psychologique,

semble être d'environ huit à dix comparaisons par seconde.

Ce procédé d'obtention d'une illusion tridi-

mensionnelle d'un volume-sujet est considéré comme étant le processus de vision binoculaire émanant de points gauche et droit d'origine, à savoir les yeux gauche et

droit d'un observateur humain.

Diverses voies ont été utilisées dans le passé

pour tenter d'obtenir des images ayant l'aspect de profon-

deur ou de relief. Une approche couramment utilisée consiste à obtenir des images d'une scène à partir de deux

points de vision ou points d'origine, décalés' horizontale-

ment. Le décalage horizontal des points d'origine est

généralement égal ou inférieur à la distance interoculai-

re. Les images obtenues à partir de ces deux points d'ori-

gine sont superposées simultanément sur un écran de projection, mais la lumière formant ces images est pola- risée différemment pour les images provenant du point d'origine de gauche et pour les images provenant du point d'origine de droite. En conséquence, il est nécessaire à l'observateur de porter des lunettes ayant des lentilles polarisées de façon appropriée. Bien que ce procédé donne des images que l'observateur perçoit comme étant en relief, l'étendue du champ, considérée ici comme étant la qualité de la profondeur, tend à être trop exagérée et il

en résulte souvent une gêne pour l'observateur. La néces-

sité de porter des lunettes à verres polarisés constitue un inconvénient. De plus, la nécessité de projeter des images multiples ayant des polarisations différentes rend difficile ou impossible l'utilisation d'un appareil de

projection classique, électronique ou mécanique.

Une approche similaire utilisée dans le passé

a consisté à obtenir des images à partir de points d'ori-

gine de gauche et de droite, décalés horizontalement comme décrit cidessus, et à projeter ces images en alternance plutôt que simultanément. Un exemple d'un tel

système est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Améri-

que N 4 303 316. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 006 291 adopte une forme de ce procédé, dans laquelle des images provenant d'un point d'origine sont utilisées principalement, tandis que des images provenant d'un autre

point d'origine sont insérées périodiquement.

Plus récemment, des procédés faisant appel à un alignement vertical des points de vision, généralement appelé parallaxe verticale, ont été proposés. Un exemple de système à parallaxe verticale est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 429 328. Il est prouvé empiriquement que le procédé à parallaxe verticale donne l'aspect de relief tout en étant plus amène ou confortable

pour l'observateur.

Un inconvénient principal de l'utilisation d'images alternées à partir de deux points de vision, que

l'on utilise le procédé à décalage horizontal ou à décala-

ge vertical, est que des objets se déplaçant lentement ou immobiles dans la scène observée tendent à bouger ou à osciller pendant les alternances du point d'origine. Ce phénomène d'oscillation peut être imputé aux angles de vision différents correspondant aux points d'origine respectifs. L'invention a donc pour objet de proposer un

procédé pour obtenir des images à utiliser dans l'affiçha-

ge d'une illusion tridimentionnelle d'un sujet-volume et

un appareil connexe pour la production d'images à profon-

deur ou relief amélioré, présentant des effets réduits de

mouvement (oscillation).

Pour réaliser les objets indiqués ci-dessus et conformément au but de l'invention telle que décrite ici,

il est proposé un procédé pour obtenir des images à utili-

ser dans l'affichage d'une illusion tridimensionnelle d'un

volume-sujet possédant des parties d'avant-plan et d'ar-

rière-plan, tel qu'observé par un observateur possédant un axe optique dirigé vers le volume et disposant d'une vision binoculaire émanant de points d'origine gauche et droit, lequel procédé comprend les étapes qui consistent: (a) à obtenir une première image du volume tel que vu suivant un premier axe optique ayant un premier point 30.effectif d'origine; et (b) à obtenir une seconde image de ce volume tel que vu suivant un second axe optique ayant un second point effectif d'origine. Ces premier et second points effectifs d'origine sont situés dans un premier plan qui contient les points d'origine gauche et droit et qui est normal à l'axe optique de l'observateur. Les premier et second points effectifs d'origine sont respec- tivement équidistants, au-dessus et au-dessous, d'une première ligne reliant les points d'origine gauche et droit et sont disposés sur une seconde ligne qui est

normale à la première ligne qu'elle coupe en son milieu.

Les premier et second axes optiques sont alignés de façon à converger dans un deuxième plan parallèle au premier plan,

lequel second plan contient la partie d'avant-plan du volu-

me-sujet à l'intérieur du champ de vision de l'obser-

vateur qui est le plus proche du premier plan. Le procédé de l'invention comprend avantageusement l'étape qui consiste à répéter les étapes précitées d'obtention des première et seconde images, tout en maintenant les premier et second axes optiques en convergence dans le deuxième plan, le deuxième plan restant immobile ou se déplaçant à la

suite d'un changement de position de la partie d'avant-

plan du sujet-volume qui est la plus proche du premier plan. Il est également préférable que les première et seconde images soient toutes deux focalisées dans le volume-sujet dans un troisième plan disposé parallèlement

au deuxième plan et situé au-delà de celui-ci.

De plus, la présente invention concerne un appareil de support destiné à un dispositif de formation d'images à utiliser pour obtenir des images conformément au procédé décrit ci-dessus. En particulier, une forme de réalisation de cet appareil de support comprend un support destiné à maintenir un dispositif de formation d'images, et des moyens de positionnement (i) destinés à placer le support dans une première position dans laquelle le point d'origine du dispositif de formation d'image est situé dans un premier plan qui comprend les points d'origine de gauche et de droite et qui est normal à l'axe optique de l'observateur, et dans laquelle le point d'origine du dispositif de formation d'images est situé à une première distance au-dessus d'une première ligne reliant les points d'origine de gauche et de droite, et le point d'origine du dispositif de formation d'images est disposé le long d'une seconde ligne qui est normale à la première ligne qu'elle coupe en son milieu, (ii) destinés à placer ledit support

dans une deuxième position dans laquelle le point d'origi-

ne du dispositif de formation d'images est placé dans le premier plan et dans laquelle ce point d'origine est placé

le long de la deuxième ligne à une seconde distance au-

dessous de la première ligne, égale à la première distan-

ce, et (iii) destinés à faire tourner le support autour d'une troisième ligne qui est parallèle à la première ligne et qui passe par l'axe optique du dispositif de formation d'images, de préférence au point d'origine'de ce dispositif, afin d'aligner l'axe optique du dispositif de formation d'images avec le support dans la première position et l'axe optique du dispositif de formation d'images avec le support dans la deuxième position pour qu'ils convergent mutuellement et avec l'axe optique de l'observateur dans un deuxième plan parallèle au premier plan. Le deuxième plan comprend la partie d'avant-plan du volume-sujet dans le champ de vision de l'observateur qui

est le plus proche du premier plan.

Dans une forme plus particulièrement avanta-

geuse de réalisation, l'appareil de support de l'invention

comprend des premier et second supports destinés à mainte-

nir des premier et second dispositifs de formation d'ima-

ges; des moyens optiques destinés à modifier le trajet *d'au moins l'un des premier et second axes optiques des

dispositifs de formation d'images pour former respective-

ment des premier et second points effectifs d'origine pour ces premier et second axes optiques et correspondant à des premier et second axes optiques effectifs; et des moyens de positionnement (i) destinés à placer le premier support dans une première position dans laquelle le premier point effectif d'origine du premier dispositif de formation d'images est placé dans un premier plan qui contient les points d'origine de gauche et de droite et qui est normal à l'axe optique de l'observateur, et dans laquelle le premier point effectif d'origine du premier dispositif de formation d'images est placé à une première distance au dessus d'une première ligne reliant les points d'origine de gauche et de droite et le premier point effectif d'origine du premier dispositif de formation d'images est placé le long d'une deuxième ligne qui est normale à la première ligne qu'elle coupe en son milieu, (ii)destinésà incliner le premier support pour qu'il en résulte une rotation effective du premier axe optique effectif autour d'un premier axe effectif de rotation qui est contenu dans le premier plan et qui est parallèle à la première ligne et passe par le premier axe optique effectif du premier dispositif de formation d'images, de préférence au premier point effectif d'origine, afin de faire converger le premier axe optique effectif du premier dispositif de formation d'images, dans la première position, avec l'axe optique de l'observateur, en un point de convergence situé dans un deuxième plan parallèle au premier plan, le

deuxième plan contenant la partie d'avant-plan du sujet-

volume à l'intérieur du champ de vision de l'observateur qui est le plus proche du premier plan, (iii) destinés à maintenir le second support dans une seconde position dans laquelle le second point effectif d'origine du second dispositif de formation d'images est situé dans le premier plan et dans laquelle le second point effectif d'origine du second dispositif de formation d'images est disposé le

long de la seconde ligne, à une seconde distance au-

dessous de la première ligne, égale à la première distan-

ce, et (iv) destinés à incliner le second support afin qu'il résulte une rotation effective du second axe optique effectif autour d'un second axe effectif de rotation qui est parallèle à la première ligne et qui passe par le second axe optique effectif du second dispositif de formation d'images, de préférence au second point effectif d'origine, afin de faire converger le second axe optique effectif du second dispositif de formation d'images, dans la seconde position, avec le premier axe optique effectif et l'axe optique de l'observateur au point précité de

convergence dans le deuxième plan.

Plus particulièrement, le premier support comprend avantageusement une première plate-forme destinée à supporter le premier dispositif de formation d'images et

le second support comprend une seconde plate-forme desti-

née à supporter le second dispositif de formation d'ima-

ges. L'appareil de support comprend également, de préfé-

rence, un élément de base; un premier moyen pivotant ayant une embase montée sur l'élément de base et un bras de pivotement relié par une première extrémité à une première extrémité de la première plate-forme qui est la plus rapprochée du volume-sujet, et relié, par une seconde extrémité opposée, à une première extrémité de la seconde plate-forme qui est la plus rapprochée du volume-sujet, afin d'incliner simultanément la première plate-forme dans

un sens et la seconde plate-forme dans un sens correspon-

dant, mais opposé; un deuxième moyen de pivotement ayant

une embase montée sur l'élément de base et un bras pivo-

tant relié par une première extrémité à une seconde

extrémité de la première plate-forme qui est la plus éloi-

gnée du volume-sujet et relié par une seconde extrémité, opposée, à une seconde extrémité de la seconde plate-forme qui est la plus éloignée du volume-sujet, pour incliner simultanément la première plate-forme dans un sens et la seconde plate-forme dans un sens correspondant, mais opposé; un troisième moyen de pivotement monté de façon

mobile sur l'élément de base et comportant un bras pivo-

tant en contact, par une première extrémité, avec l'extré-

mité du bras pivotant du premier moyen de pivotement reliée à la première extrémité de la seconde plate-forme et en contact, par une seconde extrémité, avec l'extrémité du bras pivotant du deuxième moyen de pivotement reliée à la seconde extrémité de la première plate-forme, afin de transmettre le mouvement de pivotement de l'un des premier et deuxième moyens de pivotement à l'autre des premier et deuxième moyens de pivotement, l'amplitude relative du mouvement de pivotement étant déterminée par la position du troisième moyen de pivotement par rapport à l'élément de base; des moyens destinés à régler les

première et seconde distances en quantités égales, compre-

nant des moyens reliés à l'élément de base et à au moins l'un des premier et deuxième moyens de pivotement pour faire pivoter sélectivement ces moyens de pivotement; et

des moyens destinés à régler la position du point de con-

vergence des premier et second axes optiques, comprenant des moyens destinés à déplacer sélectivement le troisième

moyen de pivotement le long de l'élément de base.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:

la Figure 1 est une vue de dessus d'un obser-

vateur ayant un axe optique dirigé vers un volume-sujet et disposant d'une vision binoculaire partant de points d'origine gauche et droit; La Figure 2 est une illustration schématique d'un procédé pour obtenir des images à utiliser dans

l'affichage d'une illusion tridimensionnelle d'un sujet-

volume conformément à l'invention; la Figure 3 est une vue de côté d'un appareil de support conforme à l'invention; la Figure 4 est une vue de côté de l'appareil de support montré sur la Figure 3; la Figure 5 est une vue de côté de l'appareil de support de la Figure 3, montrant les première et seconde positions d'un dispositif de formation d'images, qui peuvent être obtenues par un support conforme à l'invention; la Figure 6 est une vue de face d'une autre

forme de réalisation d'un appareil de support selon l'in-

vention; la Figure 7 est une vue de côté de l'appareil de support illustré sur la Figure 6; la Figure 8 est une vue de côté d'une autre forme de réalisation de l'appareil de support selon l'invention;

la Figure 9 est une vue de dessus de l'appa-

reil de support illustré sur la Figure 8; et

les Figures 10, 11 et 12 sont des illustra-

tions schématiques du fonctionnement de l'appareil de

support illustré sur la Figure 9.

Sur les différentes figures, les mêmes réfé-

rences numériques désignent les mêmes éléments ou des

éléments correspondants.

Le procédé formant l'objet de l'invention permet d'obtenir des images à utiliser dans l'affichage d'une illusion tridimensionnelle d'un volumesujet ayant des parties d'avant-plan et d'arrière-plan, tel qu'observé par un observateur dont l'axe optique est dirigé vers le

volume et disposant d'une vision binoculaire partant de.

points d'origine gauche et droit. La Figure 1 représente une vue de dessus d'un observateur 10 possédant un axe optique 12 dirigé vers un volume-sujet 14. Ce dernier comporte des parties d'avant-plan 16,18 et des parties d'arrière-plan 20, 22 telles que vues par l'observateur 10. Celui-ci est illustré comme disposant d'une vision 1 1 binoculaire partant d'un point d'origine gauche 24 et d'un

point d'origine droit 26. L'axe optique 12 de l'observa-

teur 10 peut être dirigé soit sur les parties d'avant-

plan, soit sur les parties d'arrière-plan du volume-sujet 14, et l'indication, sur la Figure 1, selon laquelle l'axe optique 12 est dirigé vers la partie d'arrière-plan 20 est donnée à titre d'exemple non limitatif. Dans tous les cas, les axes optiques 28 et 30 des points d'origine 24 et 26

convergent avec l'axe optique 12 en une partie du sujet-

volume 14 sous l'observation principale de l'observateur 10. En plus de faire converger les axes optiques 12, 28 et sur la partie d'arrière-plan 20, l'observateur 10 intervient aussi pour focaliser ou mettre au point sur le point de convergence, à savoir la partie d'arrière-plan

20.

Le procédé selon l'invention comprend une première étape consistant à obtenir une première image d'unvolume-sujet tel que vu suivant un premier axe optique ayant un premier point d'origine. A cet égard, il convient de considérer la Figure 2 qui est une vue de côté du volume-sujet 14 illustré sur la Figure 1. Sur la Figure 2, le sujet-volume 14 est illustré par une vue de côté contenant, comme précédemment, les parties d'avant-plan 16

et 18 et les parties d'arrière-plan 20 et 22. Une compa-

raison de la vue de dessus du volume-sujet 14 de la Figure 1 et de la vue de côté du même volume-sujet 14 de la

Figure 2 donne une indication du positionnement tridimen-

sionnel des parties d'avant-plan et d'arrière-plan 16, 18,

et 22.

Comme indiqué précédemment, la première étape du procédé de l'invention consiste à obtenir une première image du volume tel que vu suivant un premier axe optique ayant un premier point effectif d'origine. Comme illustré

sur la Figure 2, on obtient une première image du volume-

sujet 14 tel que vu suivant un premier axe optique 40 d'un dispositif 42 de formation d'images. Le dispositif 42

peut être, par exemple, un appareil de prise de vues fixe.

Cependant, en variante, le dispositif 42 de formation

d'images peut comprendre toute forme de dispositif produi-

sant des images, tel qu'une caméra cinématographique ou

une caméra vidéo. L'expression "axe optique" d'un disposi-

tif de formation d'images, utilisée dans le mémoire, désigne une ligne droite s'étendant du mécanisme optique situé le plus en avant, utilisé avec ce dispositif de formation d'images, vers le volume-sujet. De plus, l'axe optique "effectif" d'un dispositif de formation d'images

englobe tout prolongement de l'axe optique de ce disposi-

tif à partir du mécanisme optique situé le plus en avant, qui lui est associé, vers l'arrière, en s'éloignant du volume-sujet. L'axe optique "réel" d'un dispositif de formation d'images, tel que l'expression est utilisée ici, désigne l'axe optique réel du dispositif de formation d'images en arrière du mécanisme optique le plus avancé du

dispositif dans une direction s'éloignant du volume-sujet.

Le point d'origine "réel" d'un dispositif de formation

d'images est l'emplacement physique réel du plan de forma-

tion d'images d'un tel dispositif, o l'axe optique "réel" de ce dispositif coupe le plan de formation d'images du même dispositif. Le point d'origine "effectif" d'un axe optique d'un dispositif de formation d'images est le point le long de l'axe optique "effectif" de ce dispositif qui

se trouve à la même distance optique, en arrière du méca-

nisme optique le plus avancé associé à ce dispositif, que celle qui existe le long de l'axe optique "réel" de ce dispositif, de ce mécanisme optique jusqu'au point réel d'origine de ce dispositif de formation d'images. Par conséquent, le point d'origine "effectif" d'un dispositif de formation d'images coïncide avec le point d'origine "réel" d'un dispositif de formation d'images si aucun mécanisme optique n'est interposé le long de l'axe optique de ce dispositif. Cependant, si un diviseur optique, un miroir ou une autre forme de dispositif modifiant la direction de l'axe optique, est inséré sur l'axe optique du dispositif de formation d'images pour modifier la direction de cet axe optique, le point d'origine "effectif" de ce dispositif de formation d'images n'estplus nécessairement coïncidant avec le point d'origine "réel"

de ce dispositif de formation d'images.

Sur la Figure 2, il est illustré un dispositif

42 de formation d'images qui possède un plan 44 de forma-

tion d'images disposé perpendiculairement à l'axe optique et centré sur ce dernier. Le dispositif 42 de formation d'images comporte un mécanisme optique 46 sous la forme d'une lentille coupant l'axe optique 40. Cependant, dans la forme de réalisation illustrée sur la Figure 2, le mécanisme optique 46 ne modifie en aucune manière la nature linéaire de l'axe optique 40. En conséquence, le point d'intersection de l'axe optique 40 avec le centre du plan-image 42 définit un point d'origine 48 qui est à la fois le point d'origine "effectif" et le point d'origine

"réel" du dispositif 42 de formation d'images. Le disposi-

tif 42 peut donc être utilisé pour obtenir une première image d'un volumesujet 44 tel que vu le long d'un premier axe optique 40 ayant un premier point d'origine effectif

48.

En outre, conformément au procédé de l'inven-

tion, il est proposé l'étape consistant à obtenir une seconde image du volume-sujet tel que vu suivant un second

axe optique ayant un second point d'origine effectif.

Comme illustré sur la Figure 2, un second dispositif 42' de formation d'images possède un second axe optique 40' et un second point d'origine effectif 48'. Le dispositif 42' peut être, en fait, un dispositif distinct et indépendant

du dispositif 42 de formation d'images ou bien, en varian-

te, il peut simplement comprendre le dispositif 42 de formation d'images placé dans une seconde position afin que l'on obtienne une seconde image du volume-sujet 14 tel que vu suivant le second axe optique 40' ayant un second

point d'origine 48'.

En outre, conformément à l'invention, les premier et second points d'origine mentionnés ci-dessus sont situés dans un premier plan qui contient les points d'origine gauche et droit d'un observateur hypothétique regardant un volume-sujet, les premier et second points d'origine étant respectivement placés à égale distance au-dessus et audessous d'une première ligne passant par les points d'origine gauche et droit et placés le long d'une seconde ligne qui est normale à la première ligne qu'elle coupe en son milieu, les premier et second axes optiques étant alignés de façon à converger dans un deuxième plan parallèle au premier plan, le deuxième plan comprenant la partie d'avant-plan duvolumesujet dans le champ de vision de l'observateur qui est le plus proche du premier plan. Comme illustré sur la Figure 2 à titre d'exemple non limitatif, les premier et second points d'origine 48 et 48' sont situés dans un premier plan 50 qui contient les points d'origine gauche et droit 24 et

26. Le plan 50 est normal à l'axe optique 12 de l'observa-

teur 10. Les points d'origine 48 et 48' sont placés respectivement à une première distance d et à une seconde distance d' au-dessus et au-dessous d'une première ligne 52 (voir Figure 1) reliant les point d'origine gauche et droit 24 et 26. Les distances d et d' sont égales, comme illustré sur la Figure 2. De plus, les points a'origine 48 et 48' sont placés le long d'une seconde ligne 54 qui est normale à la première ligne 52 qu'elle coupe en son milieu

(voir Figure 2).

En outre, comme illustré également sur la

Figure 2 à titre d'exemple non limitatif, les axes opti-

ques 40 et 40' sont alignés de façon à converger dans un deuxième plan 56 qui est parallèle au premier plan 50 et qui contient la partie d'avantplan 16 du volume-sujet 14 à l'intérieur du champ de vision de l'observateur 10, qui

est la plus proche du premier plan 50.

Le procédé selon l'invention, tel que décrit ci-dessus, présente plusieurs caractéristiques importantes qui servent à améliorer la qualité de relief de l'image

résultante et à réduire notablement les effets de distor-

sion trapézoïdale.

L'une de ces caractéristiques est la nécessité que les premier et second points d'origine effectifs soient respectivement placés à égale distance au-dessus et

au-dessous d'une première ligne reliant les points d'ori-

gine gauche et droit et qu'ils soient situés le long d'une seconde ligne qui est normale à la première-ligne qu'elle coupe en son milieu. Comme indiqué précédemment, la disparité, horizontale ou verticale, est responsable, dans une large mesure, de la parallaxe ajoutée à des imagesvisuelles. Des parties deyolume-sujet ayant des surfaces

essentiellement plates produisent des images qui apparais-

sent plates et bidimensionnelles. Des changements affec-

tant la perspective de vision ne modifient pas l'aspect de

ces parties. Les parties d'un volume-sujet ayant naturel-

lement du relief ou de la profondeur lorsqu'elles sont vues directement ne changent cependant pas d'aspect ou, plus précisément, de position et d'aspect, lorsque la perspective d'observation change. Des changements apportés à la perspective d'observation créent sur l'image des bords correspondants qui ne concordent pas parfaitement lorsque les images sont superposées. Des affichages

alternés de ces images engendrent à ces bords un contras-

te qui peut être perçu par le cerveau comme étant du

relief ou de la profondeur.

La parallaxe verticale est préférée à la parallaxe horizontale, car le cerveau s'avère être plus sensible au mouvement horizontal, c'est-à-dire que le

mouvement horizontal est plus perceptible. Mais la paral-

laxe verticale engendre généralement, néanmoins, certains

effets de mouvements oscillants verticaux perceptibles.

Parmi d'autres raisons, les effets de distor- sion trapézoidale peuvent naître de variations affectant la dimension des objets apparaissant dans l'image. La dimension de l'objet dans une image dépend en partie de la

distance entre l'objet et le plan de formation d'images.

En choisissant les points d'origine afin qu'ils soient équidistants audessus et au-dessous d'une première ligne reliant les points d'origine gauche et droit et qu'ils soient situés le long d'une seconde ligne qui est normale à la première ligne qu'elle coupe en son milieu, on maintient ces points d'origine à des distances égales de parties du volume-sujet situées le long de l'axe optique de l'observateur, et il en résulte des première et seconde images du volume-sujet qui, lorsqu'elles sont superposées l'une à l'autre de la manière indiquée dans le brevet N 4 429 328 précité, produisent une illusion apparente de profondeur ou de relief, basée sur la parallaxe, et non

sur une variation de dimension introduite par des distan-

ces d'images qui diffèrent. On peut s'en rendre compte sur la Figure 2 en notant que la somme des distances d et d' (à savoir la distance comprise entre les points d'origine 48 et 48' le long de la ligne 54) forme la base d'un triangle isocèle dont les branches sont les axes optiques

et 40' de même longueur.

Les caractéristiques de l'invention, décrites ci-dessus, qui nécessitent de maintenir les premier et

second points d'origine dans le premier plan défini ci-

dessus, le premier plan contenant les points d'origine gauche et droit et étant normaux à l'axe optique de l'observateur, exigent en fait d'incliner les dispositifs de formation d'images de valeurs égales et opposées autour d'axes de rotation qui coupent les axes optiques effectifs des dispositifs de formation d'images, de préférence aux points d'origine effectifs de ces dispositifs, et qui sont parallèles à la première ligne reliant les point d'origine gauche et droit. En fait, on peut assimiler cette caracté-

ristique à la nécessité de tourner le dispositif de forma-

tion d'images d'une manière maintenant égales les lon-

gueurs des axes optiques effectifs des deux dispositifs de

formation d'images.

La caractéristique selon laquelle les premier et second points d'origine sont maintenus dans le premier plan n'est pas obtenue par l'utilisation d'un trépied classique qui provoque l'inclinaison d'un dispositif de formation d'images tel qu'une caméra, le long de la base de ce dispositif. Par exemple, si un tel trépied était utilisé avec l'agencement montré sur la Figure 2, le dispositif 42 de formation d'images serait incliné le long de sa base, ce qui aurait pour résultat de repousser le point d'origine 48 en avant du plan 50, en un point s'élevant au-dessus de l'axe optique 12 d'une distance inférieure à d. De la même manière, l'utilisation d'un tel trépied pour réaliser l'inclinaison demandée du dispositif 42' de formation d'images aurait pour résultat de placer le point d'origine 48' en arrière du plan 50, à une

distance de l'axe optique 12 supérieure à la distance d'.

En conséquence, le trajet optique résultant 40 serait plus

court que le trajet optique résultant 40', ce qui produi-

rait l'effet indésirable de distorsion trapézoïdale. De plus, l'utilisation d'un trépied de l'art antérieur aurait pour résultat de rapprocher du second plan 56 à la fois le haut et le bas du plan 44 de formation d'images, et d'éloigner davantage du second plan 56 à la fois le haut et le bas du plan 44' de formation d'images du dispositif

48' situé en arrière du plan 50. Par conséquent, l'incli-

naison des dispositifs 42 et 42' de formation d'images par l'utilisation d'un trépied de l'art antérieur aurait pour résultat une image composée sensiblement moins nette, ayant une qualité de relief inférieure à celle obtenue

avec le procédé de l'invention.

En outre, une autre caractéristiqueimportante

de l'invention est le fait de placer le point de conver-

gence des premier et second axes optiques dans un deuxième plan qui contient la partie d'avant-plan du volume-sujet à l'intérieur du champ de l'observateur, qui est la plus

proche du premier plan. En dirigeant les deux axes opti-

ques sur un tel point de convergence, les différences

affectant l'image en ce point sont essentiellement limi-

tées à des aspects de profondeur. Cependant, la disparité des positions de formation d'images peut provoquer un mouvement des objets dans l'avantplan et l'arrière-plan par rapport au point de convergence. On a découvert que le cerveau reconnaît ou décèle un mouvement d'objets dans l'avant-plan davantage qu'un mouvement de l'optique dans l'arrière-plan. En conséquence, le point de convergence selon l'invention est fixé dans le plan de la partie d'avant-plan duvolume-sujet la plus proche du premier plan afin de minimiser le mouvement des objets dans

l'avant-plan tout en tolérant le mouvement, moins décela-

ble, d'objets dans l'arrière-plan.

En particulier, comme illustré sur la Figure 2, le point de convergence 58 des axes optiques 40 et 40' est établi de façon à coincider avec l'axe optique 12 dans

un deuxième plan 56 qui contient aussi la partie d'avant-

plan 16 du volume-sujet 14 dans le champ de vision de l'observateur 10 qui est le plus proche du premier plan 50. Il convient de noter que le point de convergence 58 doit être déplacé si la partie d'avant-plan 16 se déplace ou si une nouvelle partie d'avant-plan entre dans la scène plus près du premier plan 50. Il convient aussi de noter que des discontinuités dans une scène à l'intérieur du

volume-sujet 14, telles qu'un plan de projection horizon-

tal, peuvent être considérées comme étant la partie la

plus avancée 16 pour le positionnement du point de conver-

gence 58.

Cette nécessité de placer le point de conver- gence dans le deuxième plan indiqué ci-dessus n'oblige pas

à focaliser ou mettre au point sur ce point de convergen-

ce. En fait, à moins que la partie d'avant-plan se trou-

vant dans le deuxième plan soit le centre d'attention du champ de vision, le point focal des première et seconde images ne coincide habituellement pas avec le point de convergence des premier et second axes conformément à

l'invention. Par contre, les première et seconde images.

sont mises au point dans un troisième plan 55 situé dans le volume-sujet, parallèle au deuxième plan et se trouvant

au-delà de celui-ci.

Comme indiqué précédemment, les première et seconde images obtenues conformément à l'invention sont de préférence affichées séquentiellement sur une surface de vision à partir du premier point d'origine, puis décalées

* dans le temps, à partir du second point d'origine, confor-

mément à ce qui est indiqué dans le brevet N 4 429 328 précité, à savoir à une cadence comprise entre 4 et 30 changements par seconde entre les premier et second points d'origine. Cette cadence ou fréquence est généralement appelée cadence de déplacement.dans le temps. Il est également préférable que l'étape d'affichage comprenne une modification de la cadence de changement, de préférence en fonction du contenu de la scène. En conséquence, une série de premières et secondes images peut être prise à une cadence, par exemple, de 8 changements entre les premier et second points d'origine, par seconde, suivie d'une séquence de premièreset secondesimages ayant 10 ou 12 changements entre les premier et second points d'origine,

par seconde.

Il est en outre préférable que le procédé de l'invention comprenne l'étape consistant à répéter le processus d'obtention des première et seconde images tout en maintenant les premier et second axes optiques en convergence dans le deuxième plan. Cette étape permet d'obtenir l'affichage d'une illusion tridimensionnelle

d'un volume-sujet comprenant un mouvement.

Il est en outre préférable que le procédé de l'invention comprenne l'étape consistant à modifier la disparité verticale, c'est-à-dire les distances égales d et d', à la suite d'un mouvement relatif entre le premier plan et des parties du volume-sujet situées au-delà du deuxième plan. En général, lorsque la distance entre le

premier plan et les parties du volume-sujet situées au-

delà du deuxième plan augmente, les distances égales des premier et second points d'origine au-dessus et au-dessous de la première ligne peuvent être augmentées, tandis que ces distances sont de préférence raccourcies lorsque la

distance entre le premier plan et les parties du sujet-

volume situées au-delà du deuxième plan diminue.

En outre, le procédé de l'invention comprend

avantageusement l'étape consistant à modifier les distan-

ces égales des premier et second points d'origine au-

dessus et au-dessous de la première ligne à la suite d'un changement affectant le degré de mouvement relatif entre objets se trouvant dans le volume-sujet. Lorsque le degré de mouvement relatif augmente, les distances égales peuvent être accrues, tandis que, lorsque le degré de mouvement relatif diminue, l'amplitude des distances

égales est de préférence diminuée.

Il est en outre avantageux que l'amplitude des distances égales entre les premier et second points d'origine au-dessus et au-dessous de la première ligne soit modifiée à la suite d'un changement affectant la distance entre les premier et deuxième plans. Lorsque la

distance entre les premier et deuxième plans est augmen-

tée, ces distances sont de préférence augmentées, tandis que, lorsque la distance entre les premier et deuxième plans est diminuée, ces distances sont de préférence diminuées. Comme indiqué précédemment, la cadence ou fréquence de déplacement dans le temps peut également être

utilisée comme paramètre dans le procédé de l'invention.

Comme décrit précédemment, le cerveau compare des images

provenant des yeux gauche et droit à la cadence visio-

psychologique de la mémoire, habituellement 8 à 10 fois par seconde. Cette fréquence de déplacement dans le temps selon l'invention est de préférence choisie de façon à coïncider avec cette cadence, comme indiqué dans le brevet N 4 429 328 précité. En offrant aux yeux de l'observateur des images alternées qui diffèrent en parallaxe verticale et qui sont décalées dans le temps afin de coïncider avec la persistance de la mémoire visuelle de l'observateur, c'est-à-dire la cadence de mémoire visio-psychologique, on offre à l'observateur une information de profondeur ou de relief sous une forme qui est naturellement traduite par le cerveau en une image tridimensionnelle. Lorsque la fréquence de déplacement dans le temps est inférieure à la fréquence de mémoire visiopsychologique, une oscillation notable des objets, en particulier des objets relativement fixes, peut apparaître et la qualité du relief ou de la profondeur est sensiblement diminuée. Il en est ainsi car les images provenant d'"une position de formation d'images donnée peuvent persister dans le cerveau plutôt que de se fondre pour former une image composée dont le relief est amélioré. Des fréquences de déplacement dans le temps plus élevées que la fréquence de mémoire visio-psychologique peuvent rendre moins perceptible la qualité du relief jusqu'à ce que cette qualité soit en fait perdue, à une

fréquence d'environ 30 changements par seconde. De préfé-

rence, les trois variables principales telles que décrites ci-dessus, à savoir la disparité (c'est-à-dire la distance

des premier et second points d'origine au-dessus et au-

dessous de la première ligne), le point de convergence et le déplacement dans le temps, sont ajustées de manière co- ordonnée pour que l'on obtienne une qualité de relief souhaitable en rapport avec des mouvements relatifs entre les premier et deuxième plans et entre des objets se

trouvant dans le volume-sujet., au-delà du deuxième plan.

On doit noter que les principes de l'invention tels que décrits jusqu'à présent peuvent également être appliqués à des graphiques générés par ordinateur, dans lesquels les première et seconde images sont générées par ordinateur conformément à l'invention telle que décrite

précédemment.

Il convient également de noter que l'invention englobe un support d'enregistrement d'images tel qu'un film, une bande vidéo, un disque à laser, une mémoire d'ordinateur et analogues, sur lesquels des première et

seconde images sont enregistrées ou mémorisées conformé-

ment au procédé de l'invention.

L'invention s'applique aussi à un appareil pour la mise en oeuvre des procédés décrits ci-dessus. En particulier, l'invention a trait à un appareil de support pour un dispositif de formation d'images utilisé pour obtenir des images destinées à l'affichage d'une illusion tridimensionnelle d'un volume-sujet ayant des parties

d'avant-plan et d'arrière-plan, tel que vu par un observa-

teur possédant un axe optique dirigé vers ce volume et ayant une vision binoculaire partant de points d'origine gauche et droit, le dispositif de formation d'images étant conçu pour obtenir des images du volume tel que vu le long

d'un axe optique ayant un point d'origine effectif.

L'appareil de support selon l'invention comprend un support destiné à maintenir le dispositif de

formation d'images et des moyens de positionnement desti-

nés à positionner le dispositif de formation d'images d'une manière particulière, à savoir: (i) à placer le support dans une première position dans laquelle le point d'origine du dispositif de formation d'images est placé dans un premier plan qui contient les points d'origine gauche et droit et qui est normal à l'axe optique de l'observateur, et dans laquelle le point d'origine du dispositif de formation d'images est placé à une première distance au-dessus d'une première ligne reliant les points

d'origine gauche et droit et le point d'origine du dispo-

sitif de formation d'images est placé le long d'une deuxième ligne qui est normale à la première ligne qu'eile coupe en son milieu, ii) à placer le support dans une seconde position dans laquelle le point d'origine du dispositif de formation d'images est placé dans le premier plan et dans laquelle le point d'origine du dispositif de formation d'images est placé le long de la deuxième ligne à une seconde distance, au-dessous de la première ligne, égale à la première distance, et iii) à faire tourner le support autour d'une troisième ligne qui est parallèle à la première ligne et qui passe par l'axe optique effectif du dispositif de formation d'images, de préférence au point d'origine effectif, afin d'aligner l'axe optique du dispositif de formation d'images avec le support dans la première position et l'axe optique du dispositif de

formation d'images avec le support dans la seconde posi-

tion pour qu'ils convergent l'un avec l'autre et avec l'axe optique de l'observateur dans un deuxième plan parallèle au premier plan, lequel deuxième plan contient la partie d'avant-plan du volume-sujet à l'intérieur du champ de vision de l'observateur, qui est la plus proche

du premier plan.

La Figure 3 est une vue de côté d'un appareil de support conforme à l'invention et la Figure 4 est une vue de face de cet appareil de support. Comme montré sur les Figures 3 et 4, des bras 100 de support et un support ou étrier 101 sont destinés à maintenir un dispositif 102 de formation d'images qui possède un axe optique 104 et un point d'origine effectif 106. Les Figures 3 et A illus- trent en outre une embase 108, un support vertical 110, des butées 112 et 114, des demi-axes 116 et 118, des verrous 120 et 122, un indicateur 124 et un verrou 125. Le support vertical 110 est monté sur l'embase 108, alors que

les butées 112 et 114 sont montées sur le support vertical.

110. Les demi-axes 116 et 118 sont montés sur les bras 100 de support et s'étendent jusqu'aux côtés respectifs de

l'étrier 101 en passant dans des ouvertures correspondan-

tes des bras 100 de support. Les verrous 120 et 122 empê-

chent toute rotation des axes 116 et 118 par rapport aux bras 100 de support. L'indicateur 124 comprend un index sur l'un des bras de support et une échelle angulaire apparaissant sur l'étrier 101 et vers laquelle l'index est dirigé, de façon à mesurer le déplacement angulaire de l'étrier 101 par rapport aux bras 100 de support. Le verrou 125 empêche sélectivement tout mouvement relatif

entre les bras de support 100 et le support vertical 110.

L'appareil de support illustré sur les Figures

3 et 4 fait appel à des demi-axes 116 et 118 pour permet-

tre la rotation de l'étrier 101 et du dispositif 102 de formation d'images autour de son point d'origine 106..Cet agencement est fondamentalement différent des agencements de l'art antérieur dans lesquels les dispositifs de formation d'images étaient tournés ou inclinés autour de la base de ces dipositifs et non autour de leur point d'origine. Le support selon l'invention, du fait qu'il permet d'incliner le dispositif 102 de formation d'images

autour du point d'origine de l'axe optique de ce disposi-

tif, facilite notablement la mise en oeuvre du procédé de l'invention tel que décrit ci-dessus. A cet égard, la distance entre les butées 112 et]14 est choisie de façon à être égale à la somme des distances auxquelles les

premier et second points d'origine se trouvent respective-

ment au-dessus et au-dessous de la première ligne reliant entre eux les points d'origine gauche et droit. En parti-

culier, la combinaison des bras de support 100, de l'emba-

se 108, du support vertical 110, des butées 112 et 114, des axes 116 et 118 et des verrous 120 et 124 donne un mécanisme permettant de placer l'étrier 101 dans une première position, tel qu'illustré sur la Figure 3 par le contour 130, dans laquelle le point d'origine 106 du dispositif 102 de formation d'images est placé dans un premier plan 50 qui contient les points d'origine gauche et droit 24 et 26 (voir Figure 4) et qui est normal à l'axe optique 12 de l'observateur, et dans laquelle le

point d'origine 106 du dispositif 102 de formation d'ima-

ges est placé à une première distance d au-dessus d'une première ligne 52 reliant les points d'origine gauche et droit 24 et 26, et le point d'origine 106 du dispositif 102 de formation d'images est placé le long d'une deuxième ligne 54 qui est normale à la première ligne 52 qu'elle coupe par son milieu. La combinaison de ces éléments donne également un mécanisme permettant de placer l'étrier 101 dans une seconde position, illustrée par le contour 140 sur la Figure 5, par laquelle le point d'origine 106 du dispositif 102 de formation d'images est placé dans un premier plan 50 le long d'une deuxième ligne 54 à une seconde distance d' au-dessous de la première ligne 52, d' étant égal à d, et de faire tourner l'étrier 101 autour d'une troisième ligne 142 dans un premier plan 50 qui est parallèle à la première ligne 52 et qui passe par le point d'origine 106 du dispositif 102 de formation d'images afin d'aligner l'axe optique 104 de ce dispositif 102 avec l'étrier 101 dans la première position et l'axe optique 104 du dispositif 102 de formation d'images avec l'étrier 101 dans la seconde position pour faire converger les axes optiques l'un avec l'autre et avec l'axe optique 12 de l'observateur en un point 144 situé dans un deuxième plan 56 qui contient la partie d'avant-plan 16 du volume-sujet 14 à l'intérieur du champ de vision de l'observateur, qui

est la plus proche du premier plan 50.

Les Figures 6 et 7 illustrent une forme de réalisation plus détaillée de l'appareil de support selon l'invention. Comme montré sur les Figures 6 et 7, il est prévu un appareil 200 de support qui comprend un premier

bâti 202, un deuxième bâti 204 et un troisième bâti 206.

De plus, l'appareil 200 de support comprend un mécanisme 208 destiné à déplacer le premier bâti 202 le long d'un axe longitudinal 210 du deuxième bâti 204. Le premier bâti

202 comprend une monture 212 pour la rotation d'un dispo-

sitif 216 de formation d'images autour d'une ligne 218 qui est contenue dans un premier plan 50, qui est parallèle à la ligne 52 et qui passe par le point d'origine 214 du dispositif 216 de formation d'images. En outre, le deuxième bâti 204 comprend des première et seconde butées 220 et 222 pouvant être positionnées de façon mobile afin de limiter le mouvement relatif des premier et deuxième bâtis 202, 204 au double de la première distance d (ou au

double de la seconde distance di) comme défini précédem-

ment.

L'appareil 200 de support comprend un mécanis-

me 226 destiné à déplacer le deuxième bâti 204 le long de l'axe longitudinal 228 du troisième bâti 206 pour déplacer la ligne 52 dans'une direction parallèle à la ligne 54

telle que définie précédemment.

En particulier, comme illustré sur les Figures 6 et 7, le premier bâti 202 comprend des blocs coulissants 250, 252, tandis que le deuxième bâti 204 comporte des axes de guidage 254, 256. Les blocs coulissants 250, 252 sont dimensionnés de façon à s'ajuster et coulisser sur les axes de guidage 254, 256. La monture 212 comprend un étrier 258 et une patte d'étrier 260, une butée arrière 262 et une butée avant 264. Un cylindre pneumatique 268 est destiné à communiquer un mouvement de rotation à l'étrier 258 et donc au dispositif 216 de formation d'ima- ges, autour de l'axe d'un arbre 270. Ce dernier est monté de façon à pouvoir tourner dans le premier bâti 202 au moyen de corps de paliers 272 et 274. Un micromètre 276 mesure le degré de rotation communiqué par le cylindre

pneumatique 268.

Des cylindres pneumatiques 280 et 282 sont reliés au deuxième bâti 204 et comportent des tiges de piston 286, 288 qui sont en prise avec le premier bâti 202 et qui agissent de façon à déplacer sélectivement le

premier bâti 202 entre les butées 220 et 222. Ces derniè-

res peuvent comprendre des boulons vissés dans des trous correspondants ménagés dans les parties supérieure et inférieure du premier étrier 204. La position du premier étrier 202 par rapport au deuxième étrier 204 est indiquée

par un micromètre 290. Une alimentation 292 en air compri-

mé fournit de l'air sous pression aux cylindres 268, 280 et 282 par l'intermédiaire de tuyaux pneumatiques 294. La commande de cet air comprimé est réalisée par la manoeuvre

de robinets d'arrivée 296.

Une autre forme de réalisation de l'appareil de support de l'invention est illustrée sur les Figures 8 et 9. En particulier, les Figures 8 et 9 montrent un appareil 400 de support qui comprend un élément de base 402, un pivot 404 de disparité arrière, un bras de levier 406 du pivot de disparité arrière, un chariot 408 de pivot de.convergence, un bras 410 de levier de convergence, un pivot 412 de disparité avant, un bras de levier 414 de disparité avant, un ressort préchargé 418, un diviseur optique 420, un miroir 422, un plateau de caméra de gauche 424, un plateau de caméra de droite 426, un réglage de

convergence 428, un réglage de disparité 430, un indica-

teur de convergence 432 et un indicateur de disparité 434.

Le diviseur optique 420 et le miroir 422 forment, ensemble, un mécanisme destiné à modifier le trajet d'au moins l'un de premier et second axes optiques de premier et second dispositifs respectifs de formation d'images devant être placés sur des plateaux respectifs

gauche et droit 424 et 426 pour appareils de prise de vue.

L'ensemble constitué du diviseur optique 420 et du miroir 422 forme des premier et second points d'origine effectifs et respectifs pour les premier et second trajets optiques des dispositfs de formation d'images devant être supportés par les plateaux 424 et 426. La distance entre le centre optique du diviseur optique 420 et le centre optique du miroir 422 coïncide avec la distance sur laquelle le plateau gauche 424 pour appareil de prise de vue est décalé en avant du plateau droit 426 pour appareil de prise de vue. En conséquence, les axes optiques réels 450 et 452 des dispositifs de formation d'images à placer sur

les plateaux 424 et 426, respectivement, sont de même lon-

gueur. Les points d'origine effectifs de ces dispositifs de formation d'images coïncident donc, en fait, avec le point réel d'origine du dispositif de formation d'images devant être placé sur le plateau droit 426 pour appareil

de prise de vue.

En plus de supporter le diviseur optique 420 et le miroir 422, l'élément de base 402 supporte le pivot

de disparité arrière 404, le chariot de pivot de conver-

gence 408 et le pivot de disparité avant 412. Le pivot de

disparité arrière 404 supporte lui-même, de façon pivo-

tante, le bras de levier de disparité arrière 406, le chariot de pivot de convergence 408 supporte de façon pivotante.le bras de levier de convergence 410, et le pivot de disparité avant 412 supporte de façon pivotante le bras de levier de disparité avant 414. Une première extrémité 460 du bras de levier 414 de disparité avant est reliée à une première extrémité 462 du plateau gauche 424 pour appareil de prise de vue, laquelle première extrémité est la plus proche du volume-sujet, au moyen d'un premier support 461. Une seconde extrémité, opposée, 464 du bras de levier 414 de disparité avant est reliée à une première extrémité 466 du plateau droit 426 pour appareil de-prise de vue, laquelle première extrémité est la plus proche du

volume-sujet,au moyen d'un second support 463. En consé-

quence, l'ensemble formé par le pivot 412 de disparité avant, le bras de levier 414 de disparité avant et les supports 461 et 463 agit de façon à incliner simultanément le plateau gauche 424 pour appareil de prise de vue dans un premier sens angulaire et le plateau droit 426 pour appareil de prise de vue dans un sens correspondant, mais

opposé, en réponse à un pivotement du levier 414 de dispa-

rité avant.

Le bras de levier 406 de disparité arrière est relié, par une première extrémité 470 et au moyen d'un premier support 471, à une seconde extrémité 472 du plateau gauche 424 pour appareil de prise de vue,laquelle seconde extrémité est la plus éloignée duvolume-sujet, et il est relié par une seconde extrémité opposée 474, au moyen d'un second support 475, à une seconde extrémité 476 du plateau droit 426 pour appareil de prise de vue,

laquelle seconde extrémité est la plus éloignée du sujet-

volume. Le pivot 404 de disparité arrière agit, en asso-

ciation avec le bras de levier 406 de disparité arrière et les supports 471 et 475, de façon à incliner simultanément le plateau gauche 424 dans un sens et le plateau droit 426 en sens correspondant, mais opposé, en réponse à un

pivotement du bras de levier 406 de disparité arrière.

Le bras de levier de convergence 410 est en contact par une première extrémité480 avec la seconde extrémité 464 du bras de levier de disparité avant 414 et est en contact, par une seconde extrémité 482, avec l'extrémité 470 du bras de levier de disparité arrière 406. Par conséquent, le bras de levier de convergence 410

intervient de façon à transmettre le mouvement de pivote-

ment de l'un des bras de levier de disparité arrière et avant 406, 414 à l'autre de ces bras, l'amplitude relative

du mouvement de pivotement étant déterminée par la posi-

tion du chariot 408 de pivot de convergence par rapport à

l'élément de base 402. Le chariot 408 de pivot de conver-

O10 gence comprend des paliers à billes 490 qui permettent un mouvement longitudinal de ce chariot 408 par rapport à

l'élément de base 402.

Un ressort préchargé 418 est monté entre l'élément de base 402 et l'extrémité 460 du levier de disparité avant 414. Il convient de noter que, pour maintenir les points d'origine effectifs des dispositifs de formation d'images devant être montés sur les plateaux gauche et droit 424 et 426 pour appareils de prise de vue, en coïncidence l'un avec l'autre, le bras de levier de disparité arrière 406 et le bras de levier de disparité avant 414 doivent avoir une longueur utile égale à la distance optique entre le diviseur optique 420 et le miroir 422 afin d'assurer que les dispositifs de formation d'images placés sur les plateaux 424 et 426 sont décalés l'un par rapport à l'autre précisément de la distance comprise entre les centres optiques du diviseur optique

420 et du miroir 422.

Le réglage de convergence 428 comprend une tige filetée montée entre l'élément de base 402 et le chariot 408 de pivot de convergence afin de permettre un

mouvement sélectif de ce chariot 468 par rapport à l'élé-

ment de base 402. Le réglage de disparité 430 comprend un boulon fileté monté dans l'élément de base 402 et destiné à porter contre une extrémité 474 du levier de disparité arrière 406 afin de permettre un mouvement sélectif de

pivotement de ce levier de disparité arrière 406.

Le fonctionnement de l'appareil de support 400 sera à présent décrit en référence aux Figures 10, 11 et

12. Comme illustré sur les Figures 10, 11 et 12, l'appa-

reil 400 de support peut être considéré comme comprenant un premier mécanisme de pivotement 500 ayant une embase 502 reliée à un élément de base 504, un deuxième mécanisme de pivotement 506 ayant une embase 508 reliée à l'élément de base 504 et un troisième mécanisme de pivotement 510 ayant une embase 512 reliée à l'élément de base 504. Le mécanisme de pivotement 500 comprend.en outre un bras de pivot 520 articulé sur l'embase 502. Le mécanisme de pivotement 506 comprend en outre un bras de pivot 522 articulé sur l'embase 508. Le mécanisme de pivotement 510 comprend en outre un bras de pivot 524 articulé sur l'embase 512. Il convient de noter que le plan du bras de

pivot 524 est situé légèrement au-dessous du point d'arti-

culation de l'embase 512, alors que le plan des bras de pivot 520 et 522 est situé à l'articulation des embases 502 et 508, respectivement. Les points d'articulation des embases 502, 508 et 512 sont tous approximativement situés

dans le même plan.

La partie avant du bras de pivot 520 supporte

la partie avant d'une première plate-forme 530 correspon-

dant au plateau gauche 424, tandis que la partie arrière du bras de pivot 520 supporte la partie avant d'une seconde plate-forme 532 correspondant au plateau droit 426. La partie avant du bras de pivot 522 supporte la partie arrière de la plate-forme 530 tandis que la partie arrière du bras de pivot 522 supporte la partie arrière de

la plate-forme 532.

Lorsque les plates-formes 530 et 532 sont placées comme illustré en trait plein sur la Figure 10, les dispositifs de formation d'images placés sur les plates-formes 530 et 532 ont leurs points d'origine effectifs qui coincident mutuellement. Cependant, en faisant tourner le bras 522 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre jusqu'à la position illustrée

en trait pointillé 522', un mouvement résultant de pivo-

tement dans le sens des aiguilles d'une montre est commu- niqué au bras de pivot 524, ce qui a pour résultat de placer ce bras de pivot 524 dans la position indiquée en trait pointillé 524', et un mouvement de rotation dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre est communiqué au bras de pivot 520 pour placer ce dernier dans la position indiquée en trait pointillé 520'. Les positions des bras de pivot 520, 522 et 524, indiquées en

trait pointillé 520', 522' et 524', provoquent un mouve-

ment relatif des plates-formes 530 et 532 vers des posi-

tions indiquées en trait pointillé 530' et 532'. Par con-

séquent, les plates-formes 530 et 532 sont écartées d'une

distance égale à la somme d plus d' et les points d'origi-

ne effectifs correspondants des dispositifs de formation d'images placés sur les plates-formes 530 et 532 sont situés effectivement à une distance d au-dessus d'une première ligne 52 reliant les points d'origine gauche et droit d'un observateur et à une distance d' au-dessous de la ligne 52, respectivement. Le pivotement du bras 522 a pour résultat, en fait, de modifier les distances des points d'origine effectifs des dispositifs de formation d'images correspondants au-dessus et au-dessous de la première ligne reliant les points d'origine gauche et droit d'un observateur du volume-sujet dont une illusion

tridimensionnelle doit être obtenue.

Sur la Figure 11, les bras de pivot 520, 522 et 524 sont illustrés comme étant dans les positions représentées en trait pointillé 520', 522' et 524' de la Figure 10. La Figure 11 montre l'effet d'une translation de l'embase 512 du mécanisme de pivotement 524 vers l'avant sur une distance X jusqu'à une position indiquée en trait pointillé 512''. L'effet de cette translation peut apparaître plus clairement sur la Figure 12 qui est une vue à échelle agrandie des parties par lesquelles les mécanismes de pivotement 506 et 510 sont reliés. Ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 12, le bras de pivot 522 étant dans une position fixée (par exemple en réponse à la manoeuvre du réglage de disparité 430 des Figures 8 et 9), une translation de l'embase 512 vers l'avant jusqu'à la position indiquée en trait pointillé 512'' a pour résultat une rotation effective du bras de pivot 524 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre jusqu'à une position indiquée en trait pointillé 524''. Il en résulte une diminution relative de la hauteur de l'extrémité du bras de pivot 524 qui est en contact avec le bras de pivot 520 du mécanisme de pivotement 500, ce qui a pour résultat

une rotation du bras de pivot 520 dans le sens des aiguil-

les d'une montre jusqu'à une position indiquée en trait pointillé 520'' sur la Figure 11. Cette nouvelle position du bras de pivot 520 provoque un mouvement de montée de l'extrémité avant de la plate-forme 530 jusqu'à une

position indiquée en trait pointillé 530'' et un abaisse-

ment de l'extrémité avant de la plate-forme 532 jusqu'à une position indiquée en trait pointillé 532'' sur la Figure 11. Cette montée relative de l'extrémité avant de

la plate-forme 530 et cette'descente relative de l'extré-

mité avant de la plate-forme 532 peuvent être dimension-

nées de façon à aboutir à la convergence des trajets optiques des dispositifs de formation d'images placés sur les plates-formes 530 et 532, respectivement, de façon que les points d'origine effectifs de ces dispositifs de formation d'images soient maintenus dans le premier plan défini ci-dessus, à savoir le plan qui contient les points d'origine gauche et droit de l'observateur de l'illusion tridimensionnelle à produire et qui est normal à l'axe

optique de cet observateur.

Il convient de noter que, une fois que la convergence est établie par le mouvement de l'embase 512 comme indiqué sur la Figure 11, le bras 522 de pivot, lorsqu'il pivote ensuite, provoque à la fois un réglage de la disparité entre les distances d et d' des plates-formes 530 et 532, et le maintien de la convergence des axes optiques des dispositifs de formation d'images montés sur les plates-formes 530 et 532 dans le même deuxième plan que celui demandé ci-dessus, conformément au procédé de l'invention. Par conséquent, le support 400 constitue un mécanisme de va-et-vient qui, en pratique, peut être

utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

Lps distances et les angles indiqués sur les Figures 10, 11 et 12 ont été exagérés. pour plus de clarté. Ces angles sont de préférence assez petits pour

que le bras de pivot 520 se déplace à peu près proportion-

nellement au mouvement du bras de pivot 522 lorsque l'on intervient sur le réglage de disparité 430. Comme indiqué ci-dessus, la proportionnalité du mouvement entre les bras

de pivot 520 et 522 dépend de la position de l'embase 512.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil décrits

et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour obtenir des images à utiliser dans l'affichage d'une illusion tridimensionnelle d'un volume-sujet (14) comportant des parties d'avant-plan et d'arrière-plan (16, 18) et (20, 22), tel que vu.par un observateur (10) possédant un axe optique (12) dirigé vers le volume et ayant une vision binoculaire émanant de points d'origine gauche et droit (24, 26), caractérisé en ce qu'il consiste à obtenir une première image du volume tel que vu suivant un premier axe optique (40) ayant un premier point d'origine effectif (48), et à obtenir une seconde image du volume tel que vu suivant un second axe optique (40') ayant un second point d'origine effectif (48'), des premier et second points d'origine étant situés

dans un premier plan (50) qui contient les points d'origi-

ne gauche et droit et qui est normal à l'axe optique de l'observateur, les premier et second points d'origine étant respectivement équidistants au-dessus et au-dessous (d, d') d'une première ligne (52) reliant les points d'origine gauche et droit et étant situés le long d'une deuxième ligne (54) qui est normale à la première ligne qu'elle coupe en son milieu, les premier et second axes optiques étant alignés de façon à converger dans un deuxième plan (56) parallèle au premier plan et contenant la partie d'avant-plan du volume-sujet située dans le champ de vision de l'observateur, qui est la plus proche

dudit premier plan.

2. Procédé selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il consiste en outre à mettre au point les première et seconde images dans un troisième plan (55) dans le volume-sujet parallèle au deuxième plan et situé

au-delà de ce dernier.

3. Procédé selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il consiste en outre à répéter les étapes

d'obtention des première et seconde images tout en mainte-

nant les premier et second axes optiques en convergence

dans le deuxième plan.

4. Procédé selon la revendication 3, carac-

térisé en ce qu'il consiste en outre à mettre au point les première et seconde images dans un troisième plan(55)situé dans le volume, parallèle au deuxième plan et situé

au-delà de ce dernier.

5. Procédé selon la revendication 3, carac-

térisé en ce qu'il consiste en outre à modifier lesdites

distances égales(d, d')à la suite d'un mouvement relatif-

entre le premier plan et lesdites parties du volume-sujet

situées au-delà du deuxième plan.

6. Procédé selon la revendication 3, carac-

térisé en ce qu'il consiste en outre à modifier lesdites distances égales(d, d')à la suite d'un changement du degré de mouvement relatif entre des objets se trouvant dans

ledit volume-sujet.

7. Procédé selon la revendication 3, carac-

térisé en ce qu'il consiste. en outre à modifier lesdites distances égales (d, d')à la suite d'un changement

affectant la distance entre les premier et deuxième plans.

8. Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, caractérisé en ce qu'il consiste à afficher séquentiellement, sur une surface

d'observation, les première et seconde images du sujet-

volume à partir du premier point d'origine puis, avec un

décalage dans le temps, à partir du second point d'origi-

ne, à une cadence comprise entre 4 et 30 changements par

seconde entre les premier et second points d'origine.

9. Procédé selon la revendication 8, carac-

térisé en ce que l'affichage comprend une variation de

ladite cadence de changements.

10. Appareil de support pour des premier et second dispositifs de formation d'images utilisés pour l'obtention d'images pour l'affichage d'une illusion tridimensionnelle d'un volume-sujet (14) ayant des parties d'avant-plan et d'arrière-plan (16, 18) et (20, 22), tel que vu par un observateur (10) possédant un axe optique (12) dirigé vers le volume et ayant une vision binoculaire émanantdepointsd'originegaucheet droit (24, 26), lespre- mieret second dispositifsde formation d'image étant.conçus pour obtenir des images du volume tel que vu suivant des premier et second axes optiques respectifs (40, 40') qui possèdent des premier et second points d'origine réels respectifs(48, 48'), ledit appareil de support étant caractérisé en ce qu'il comporte un premier étrier (201) destiné à maintenir le premier dispositif de formation d'images, un second étrier (204) destiné à maintenir le

second dispositif de formation d'images, des moyens opti-

ques destinés à modifier le trajet d'au moins l'un des premier et second axes optiques réels pour former des premier et second points d'origine effectifs respectifs pour les premier et second axes optiques et'un axe optique effectif correspondant, et des moyens de positionnement (i) destinés à placer le premier étrier dans une première position dans laquelle le premier point d'origine effectif du premier dispositif de formation d'images est situé dans un premier plan (50) qui contient les points d'origine gauche et droit et qui est normal audit axe optique de l'observateur, et dans laquelle le premier point d'origine effectif du premier dispositif.de formation d'images se trouve à une première distance(d)au-dessus d'une premièreligne (52) reliant les points d'origine gauche et droit et le premier point d'origine effectif du premier dispositif de formation d'images est situé le long d'une deuxième ligne (54) qui est normale à la première ligne qu'elle coupe en son milieu, (ii) destinés à incliner le premier étrier pour provoquer une rotation effective du premier axe optique effectif autour d'un premier axe de rotation effectif (218) qui est parallèle à la première ligne et qui passe par le premier axe optique effectif du premier dispositif (216) de formation d'images afin de faire converger le premier axe optique effectif du premier dispositif de formation d'images, dans ladite première position, avec ledit axe optique de l'observateur, sur un point de convergence (58) situé dans un deuxième plan (56) parallèle au premier plan, le deuxième plan contenant la partie d'avant-plan duvolume-sujet située dans le champ de vision de l'observateur et la plus proche du premier plan, (iii) destinés à placer le second étrier (204) dans

une seconde position dans laquelle le second point d'ori-

gine effectif du second dispositif de formation d'images est placé dans le premier plan et dans laquelle le second point d'origine effectif du second dispositif de formation d'images est disposé le long de la deuxième ligne, à une seconde distance(d')au-dessous de la première ligne, égale à ladite première distance, et (iv) destinés à incliner le second étrier pour provoquer une rotation effective du

second axe optique effectif autour d'un second axe effec-

tif de rotation qui est parallèle à la première ligne et qui passe par le second axe optique effectif du second dispositif de formation d'images afin de faire converger le second axe optique effectif du second dispositif de formation d'images, dans la seconde position, avec le

premier axe optique effectif et l'axe optique de l'obser-

vateur audit point de convergence dans le deuxième plan.

11. Appareil de support selon la revendica-

tion 10, caractérisé en ce que le premier étrier comprend une première plate-forme (530) destinée à supporter le premier dispositif de formation d'images et en ce que le second étrier comprend une seconde plate-forme (532) destinée à supporter le second dispositif de formation d'images.

12. Appareil de support selon la revendica-

tion 11, caractérisé en ce que les moyens de positionne-

ment comprennent un élément de base (504), un premier moyen (500) de pivotement comportant une base (502) montée sur l'élément de base et un bras de pivot (520) relié par une première extrémité à une première extrémité, la plus proche du volume-sujet, de la première plate-forme (530) -et, par une seconde extrémité opposée, à une première extrémité, la plus proche duvolume-sujet, de la seconde plate-forme (532), afin d'incliner simultanément la

première plate-forme dans un sens et la seconde plate-

forme dans un sens opposé et correspondant, des deuxièmes moyens de pivotement (506) comportant une embase (508) montée sur l'élément de base et un bras de pivot (522) relié par une première extrémité à une seconde extrémité,

la plus éloignée du volume-sujet, de la première plate-

forme et par une seconde extrémité, opposée, à une seconde extrémité, la plus éloignée duvolume-sujet, de la seconde plate-forme, afin d'incliner simultanément la première plate-forme dans un sens et la seconde plateforme dans un sens opposé et correspondant, des troisièmes moyens de pivotement (510) montés de façon mobile sur l'élément de base et comportant un bras de pivot (524) en contact par une première extrémité avec l'extrémité du bras de pivot des premiers moyens de pivotement qui est reliée à ladite première extrémité de la-seconde plate-forme, et en contact, par une seconde extrémité, avec l'extrémité du bras de pivot des deuxièmes moyens de pivotement qui est reliée à la seconde extrémité de la première plate-forme, afin de transmettre le mouvement de pivotement de l'un des premier et deuxième moyens de pivotement à l'autre de ces

moyens, l'amplitude relative du mouvement de pivotement-

étant déterminée par la position du troisième moyen de pivotement par rapport à l'élément de base, les moyens (430) étant destinés à régler les première et seconde distances en quantités égales et comprenant des moyens reliés à l'élément de base et à au moins l'un des premier et deuxième moyens de pivotement pour faire pivoter sélectivement au moins l'un de ces moyens de pivotement, et des moyens (428) pour le réglage de la position du point de convergence des premier et second axes optiques, comprenant des moyens permettant de déplacer sélectivement le troisième moyen de pivotement le long de l'élément de base.

13. Appareil de support selon la revendica-

tion 12, caractérisé en ce que les moyens optiques com-

prennent un diviseur optique (420) et un miroir (422) reliés à l'élément de base, le diviseur optique ayant une fenêtre d'entrée destinée à recevoir de la lumière du volume-sujet çt deux fenêtres de sortie, l'une pour transmettre la lumière au premier dispositif de formation d'images et l'autre pour transmettre la lumière au miroir qui est lui-même associé au second dispositif de formation d'images, le diviseur optique et le miroir étant disposés de façon que les axes optiques des premier et second dispositifs de formation d'images soient de même longueur à partir du point de convergence dans le deuxième plan jusqu'auxpremier et second points d'origine physiques respectifs.

14. Appareil de support selon l'une quelcon-

que des revendications 10, 11, 12 et 13, caractérisé en ce

que les premier et second axes effectifs de rotation passent par les premier et second axes optiques effectifs

aux premier et second points d'origine effectifs, respec-

tivement.

15. Appareil de support pour des premier et second dispositifs de formation d'images utilisés pour

obtenir des images pour l'affichage d'une illusion tridi-

mensionnelle d'unvolume-sujet (14), caractérisé en ce qu'il comporte un premier étrier (424) destiné à maintenir le premier dispositif de formation d'images, un second étrier (426) destiné à maintenir le second dispositif de formation d'images, un élément de base (402), des moyens (430) destinés à régler des première et seconde distances (d, d')en quantités égales, comprenant des moyens reliés à l'élément de base et à au moins l'un de premier et deuxième moyens de pivotement pour faire pivoter sélecti- vement l'un de ces moyens de pivotement, et des moyens

(428) destinés à régler la position du. point de convergen-

ce (58) des premier et second axes optiques, comprenant des moyens destinés à déplacer sélectivement un troisième

moyen de pivotement le long de l'élément de base.

16. Appareil de support selon la revendica-

tion 14, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens optiques comprenant un diviseur optique (420) et un miroir (422) reliés à l'élément de base, le diviseur optique ayant une fenêtre d'entrée destinée à recevoir de la lumière du volume-sujet et deux fenêtres de sortie,

l'une pour transmettre ladite lumière au premier disposi-

tif de formation d'images et l'autre pour transmettre la lumière au miroir qui est lui-même associé au second dispositif de formation d'images, le diviseur optique et le miroir étant placés de façon que les axes optiques des premier et second dispositifs de formation d'images soient'

de même longueur.

17. Support d'enregistrement d'images sur lequel des première et seconde images sont mémorisées pour

être utilisées dans l'affichage d'une illusion tridimen-

sionnelle d'un volume-sujet (14) possédant des parties d'avant-plan et d'arrière-plan (16, 18) et (20, 22),tel que vu par un observateur (10) possédant un axe optique (12) dirigé vers le volume et ayant une vision binoculaire émanant de points d'origine gauche et droit (24, 26), caractérisé en ce que la première image du volume est celle vue suivant un premier axe optique (40) ayant un premier point d'origine effectif (48) et la seconde image 35. du volume est celle vue suivant un second axe optique (40') ayant un second point d'origine effectif (48'), les premier et second points d'origine étant situés dans un premier plan (50) qui contient lesdits points d'origine gauche et droit et qui est normal à l'axe optique de l'observateur, les premier et second points d'origine étant disposés respectivement à égales distances(d, d') au-dessus et audessous d'une première ligne (52) reliant les points d'origine gauche et droit et étant situés le long d'une deuxième ligne (54) qui est normale à la

première ligne qu'elle coupe en son milieu, les premier et.

second axes optiques étant alignés de façon à converger dans un deuxième plan (56) parallèle au premier plan et contenant la partie d'avant-plan du volume-sujet située dans le domaine de vision de l'observateur et la plus

proche du premier plan.

18. Support d'enregistrement d'images selon la revendication 17, caractérisé en ce que les première et seconde images sont toutes deux mises au point dans un troisième plan (55) dans ledit volume-sujet, parallèle au'

deuxième plan et situé au-delà de ce dernier.

19. Support d'enregistrement d'images selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il contient

plusieurs paires des première et seconde images dans les-

quelles les premier et second axes optiques convergent

dans ledit deuxième plan.

20. Support d'enregistrement d'images selon la revendication 19, caractérisé en ce que les première et seconde images de chaque paire sont mises au point dans un

troisième plan correspondant (55) dans le volume, parallè-

le au deuxième plan et situé au-delà de ce dernier.