FR2703868A1 - Utilisation d'une caméra vidéo et dispositif d'enregistrement stroboscopique de phénomènes. - Google Patents

Abstract

Pour l'enregistrement stroboscopique et la reproduction de phénomènes répétitifs, tels que, par exemple, des objets (11) en vibration, on prévoit une caméra vidéo (1) pour la prise d'une multiplicité de vues instantanées du phénomène et un circuit de commande (2). La caméra vidéo (1) présente un obturateur pouvant être commandé de manière asynchrone par rapport à la fréquence images fixe de la caméra, l'entrée de l'obturateur étant reliée à une sortie du circuit de commande (2) émettant un signal de commande (7). Une entrée du circuit de commande (2) est reliée à une sortie de la caméra (1) émettant un signal (8) de disponibilité pour prendre une vue et est soumise à un signal déclencheur externe (9). Le circuit de commande (2) ne génère un signal de commande (7) à partir du signal déclencheur (9), que quand le signal (8) de disponibilité de la caméra vidéo (1) pour prendre une vue est présent.

Description

UTILISATION D'UNE CAMERA VIDEO ET DISPOSITIF

D'ENREGISTREMENT STROBOSCOPIQUE DE PHENOMENES

L'invention a trait à l'utilisation d'une caméra

vidéo à obturateur pouvant être commandé de manière asyn-

chrone et à un dispositif d'enregistrement stroboscopique et de reproduction de phénomènes répétitifs, avec une caméra vidéo pour la prise d'une pluralité de vues instantanées du

phénomène et avec un circuit de commande.

Des enregistrements stroboscopiques de phénomènes se répétant périodiquement ou aussi de façon apériodique

peuvent, par exemple, être utilisés pour analyser cesphéno-

mènes eux-mêmes ou pour observer des événements lents superposés à ces phénomènes A cet effet, on choisit, soit une fréquence légèrement décalée par rapport à la fréquence du phénomène, soit la fréquence correspondant exactement au

phénomène, pour les enregistrements individuels du phéno-

mène La fréquence décalée procure un effet de ralenti de la prise de vue du phénomène, le déphasage entre les divers enregistrements du phénomène dépendant de la différence des deux fréquences Quand les fréquences sont les mêmes, il en résulte une image fixe qui fait apparaître les événements

superposés au phénomène répétitif.

Les caméras vidéo fournissent un signal vidéo séquentiel subdivisé en images et/ou en demi-images, avec une fréquence fixe d'image ou de demiimage quand la caméra vidéo est en fonctionnement continu Dans ce qui suivra, on ne fera pas de différence entre images et demi-images, étant donné que cette distinction n'a pas d'importance pour la présente invention Le terme d'image désigne toujours ici

la plus petite unité d'enregistrement bi-dimensionnelle.

Les caméras vidéo présentent une multiplicité de segments capteurs d'image qui intègrent pendant un temps

d'ouverture de l'obturateur l'intensité de la lumière inci-

dente, ce qui réalise l'exposition d'une vue A la fin du temps d'ouverture de l'obturateur, les segments capteurs d'image transmettent en parallèle l'intensité lumineuse intégrée à une mémoire intermédiaire En attendant que

l'intensité lumineuse suivante soit transmise par les seg-

ments capteurs à la mémoire intermédiaire, celle-ci est lue ligne par ligne, ce qui donne naissance au siginal vidéo de la caméra L'obturateur déterminant les temps d'exposition de la caméra est synchronisé avec la fréquence d'image dans les caméras vidéo connues La fin du temps d'ouverture de l'obturateur, qui présente au maximum la durée d'une image, coïncide alors avec la fin de l'image respective, aussi bien en ce qui concerne les segments capteurs que la

mémoire intermédiaire.

Dans un dispositif connu du genre précité est utilisée une méthode de remise à zéro désignée sous le nom de technique "Restart" ou de "Reset" asynchrone Dans ce cas, la caméra vidéo en tant que telle est commandée par un signal déclencheur externe Le signal déclencheur déclenche dans la caméra le début de l'enregistrement d'une image Ce

signal déclencheur est généré à partir du phénomène à obser-

ver et il est déphasé, le cas échéant Il s'est avéré comme un inconvénient de ce procédé le fait que le signal de sortie de la caméra vidéo ne remplit aucune norme de vidéo Les images individuelles se présentent à la fréquence du signal

déclencheur et présentent entre elles des écarts qui dépen-

dent de la différence entre la fréquence du signal déclen-

cheur et de la fréquence image de la caméra vidéo, laquelle

correspond à la norme vidéo.

1/ Un autre inconvénient est que le signal déclencheur efface le contenu actuel de la caméra, et par suite il ne doit pas dépasser la fréquence de demi-image de la caméra, même dans le cas d'un temps d'exposition court Dès que l'écart entre les impulsions du signal déclencheur est plus petit que le double de la longueur d'image de la caméra, il en résulte une perturbation réciproque des diverses prises de

vue du phénomène, étant donné que chaque fois la vue précé-

dente n'a pas encore été complètement finie de lire.

Les méthodes stroboscopiques classiques utilisent l'éclairage stroboscopique du phénomène au moyen d'éclats de lumière ou la projection stroboscopique du phénomène avec un miroir tournant Ces méthodes peuvent également être mises en oeuvre avec une caméra vidéo Mais il y a un grand nombre de phénomènes qui n'admettent pas d'être éclairés avec des éclats de lumière, ou dans le cas desquels l'éclairage

avec des éclats de lumière ne fournit aucune image exploi-

table On peut citer comme exemple des objets fluorescents et luminescents Dans de tels cas, il faut en revenir à des

méthodes stroboscopiques utilisant des miroirs tournants.

Mais ces miroirs tournants sont, en tant qu'éléments opto-

mécaniques, extrêmement fragiles et coûteux.

Pour la prise de vues individuelles d'un objet ou d'un phénomène avec une caméra vidéo, il est connu de disposer devant la caméra un amplificateur d'image du type dit "micro channel plate" (plaque à micro- canaux), qui

remplit en quelque sorte le rôle d'un obturateur asynchrone.

L'amplificateur d'image est activé pour un temps court.

L'image amplifiée par l'amplificateur en ce qui concerne les intensités lumineuses individuelles est enregistrée par

la caméra vidéo La vue de l'objet ou du phénomène résul-

tant de cette opération est traitée ensuite comme une vue individuelle. L'invention a pour objectif d'indiquer une nouvelle application d'une caméra vidéo à obturateur pouvant être

commandé de manière asynchrone et de perfectionner un dispo-

sitif du genre décrit au début, de manière à obtenir des vues stroboscopiques exploitables avec la technique normale

aux normes vidéo.

Selon l'invention, on utilise une caméra vidéo à obturateur pouvant être commandé de manière asynchrone pour l'enregistrement stroboscopique de phénomènes répétitifs, une multiplicité de vues instantanées du phénomène étant prises avec la caméra vidéo, l'obturateur de la caméra étant ouvert pour chaque prise de vue instantanée du phénomène en

dépendance d'un signal déclencheur externe, de manière asyn-

chrone par rapport à la fréquence image fixe de la caméra, et l'exposition n'ayant lieu que lorsque la vue instantanée

précédente a déjà été lue en sortie de la caméra vidéo.

Le principe de la nouvelle application de la caméra

vidéo déjà connue en principe est la séparation de l'action-

nement de l'obturateur d'avec la fréquence image de la

caméra lors de la prise d'enregistrements stroboscopiques.

L'obturateur est déclenché en fonction du phénomène à observer, de manière asynchrone par rapport à la fréquence image Mais la fréquence à laquelle les différentes vues sont lues en sortie de la caméra vidéo reste non influencée par celà En outre, la lecture a lieu selon la norme vidéo usuelle, ce qui permet un traitement ultérieure simple des vues prises Un signal de commande pour le déclenchement de l'obturateur de la caméra vidéo est généré de préférence par un signal déclencheur obtenu à partir du phénomène

lui-même.

Dans ce processus, une impulsion isolée du signal

déclencheur ne produit une impulsion de commande correspon-

dante dans le signal de commande que quand il est établi que la lecture de la vue précédente en sortie de la caméra est terminée, c'est à dire que la caméra est prête à prendre une vue et que le déclenchement de l'obturateur ne peut pas donner lieu à un effacement partiel de la vue précédente. L'espacement moyen des diverses impulsions de commande est, de ce fait, au moins exactement aussi long que deux images de la caméra vidéo Un signal déclencheur ayant déjà une fréquence suffisamment basse peut, sans inconvénient, être utilisé directement comme signal de commande de l'obturateur de la caméra vidéo Des signaux déclencheurs de fréquence plus élevée doivent être préparés sous la forme de signaux

de commande appropriés.

Le temps d'ouverture de l'obturateur peut aussi dans la nouvelle application de la caméra vidéo, être réglé sur des valeurs plus grandes que la longueur d'image de la

caméra Les prises de vue individuelles ne sont pas inter-

rompues par la fin effective d'une image de la caméra Mais le résultat de temps d'ouverture plus longs de l'obturateur est une apparition plus fréquente d'images vides dans le signal vidéo sortant de la caméra Mais de telles images vides apparaissent dans la nouvelle application comme peu importantes, étant donné qu'au moins une image sur deux présente un contenu Mais les temps d'obturateur courts, plus courts que l'ordre de grandeur de la longueur d'image de la caméra, sont souvent nécessaires pour empêcher une

netteté du mouvement des diverses prises de vues.

Un dispositif du genre décrit au début est caracté-

risé, selon l'invention, en ce que la caméra vidéo présente un obturateur pouvant être commandé de manière asynchrone par rapport à la fréquence image fixe de la caméra, dont l'entrée est reliée à une sortie du circuit de commande fournissant un signal de commande, en ce que l'entrée du circuit de commande est reliée à une sortie de la caméra indiquant par un signal qu'elle est prête à prendre une vue, le circuit de commande étant soumis à l'action d'un signal déclencheur externe, et en ce que le circuit de commande ne génére un signal de commande à partir du signal déclencheur que quand le signal indiquant que la caméra est prête à

fonctionner est présent.

Le coeur de l'invention est ici aussi l'obturateur

commandé de manière répétitive en mode asynchrone par rap-

port à la fréquence image de la caméra vidéo Il n'est actionné par le circuit de commande, pour éviter les vues manquées, que lorsqu'un signal indiquant que la caméra est prête à fonctionner est présent Ce signal est émis par la

caméra à la suite d'un signal de commande quand l'image ex-

posée à cause du signal de commande a été complètement lue

en sortie de la caméra La prise en compte du signal indi-

quant que la caméra est prête assure ainsi que l'actionne-

ment répété de l'obturateur ne détruit pas la vue précédente.

Ce risque se présenterait en particulier si le signal déclencheur externe présente une fréquence supérieure à la

demi-fréquence image de la caméra.

Si L'on'ne tenait pas compte de ce signal indiquant que la caméra est prête, celà aurait même dans ce cas pour conséquence, en prenant pour hypothèse que la caméra vidéo est seulement d'un type à peu près normal, la perte de

toutes les vues lors de la lecture en sortie de la caméra.

Ce n'est que dans le cas de signaux déclencheurs à basse fréquence, nettement en dessous de la fréquence image de la caméra, qu'on peut se dispenser de la liaison entre l'entrée du circuit de commande et la sortie de la caméra fournissant le signal qu'elle est prête à prendre une vue Dans le cas de tels signaux déclencheurs à basse fréquence, le risque de compromettre le fonctionnement du dispositif est faible, mais dans le cas de signaux déclencheurs à haute fréquence,

il est considérable C'est précisément dans le cas de sign-

aux déclencheurs à haute fréquence qu'il y a lieu de voir

le domaine d'application principal du nouveau dispositif.

L'entrée du circuit de commande peut être reliée à

la sortie d'un détecteur acoustique, optique ou électromagné-

tique qui émet le signal déclencheur, ce détecteur indiquant l'intant o ont lieu des événements choisis du phénomène à enregistrer Le signal déclencheur peut aussi être un signal libre, généré indépendamment du phénomène, mais, de manière avantageuse, il est obtenu directement à partir du phénomène à observer A cet effet est prévu le détecteur dont le type sera déterminé d'après son aptitude à percevoir l'événement

dont l'instant doit être utilisé pour déclencher l'obturateur.

Le signal déclencheur venant du détecteur n'est transformé en signal de commande par le circuit de commande que quand le signal indiquant que la caméra est prête à fonctionner est

présent.

Il est en outre possible de disposer en avant de l'entrée du circuit de commande un organe temporisateur pour le signal déclencheur L'organe temporisateur sert, dans le

cas de phénomènes périodiques, à déphaser de manière corres-

pondante les diverses impulsions de déclenchement Il est ainsi possible, pour chaque phénomène répétitif, de prendre des vues fixes et des vues ralenties sous des angles de

phase divers et à des instants relatifs divers.

La sortie vidéo de la caméra peut être reliée directement à un moniteur vidéo Le signal vidéo de la caméra du nouveau dispositif répond à la norme vidéo Par suite, il est possible de brancher en sortie de la caméra un moniteur vidéo de type courant Le fait que toutes les images de la caméra ne sont pas exposées avec une vue du

phénomène se manifeste par la présence d'images intermédi-

aires noires, non exposées. En particulier pour observer des phénomènes lents avec des prises de vue individuelles qui présentent entre elles des écarts de l'ordre d'un multiple de la longueur d'image de la caméra vidéo, la sortie vidéo de la caméra est reliée à une mémoire d'images qui est numérique, de préférence Cette mémoire complète le signal vidéo de la

caméra pendant les temps des vues non exposées par des ré-

pétitions des images déjà lues en sortie de la caméra Ainsi, la présentation du signal vidéo sur le moniteur fournit une image sans scintillement En outre, les vues conservées en mémoire sont exploitables de diverses manières, par exemple sous la forme d'une succession directe des images exposées, ou dans le cadre d'une analyse individuelle par traitement

informatique des images.

Les mémoires d'images numériques sont connues en soi Elles présentent un convertisseur analogique/numérique

pour numériser point par point le signal vidéo à son arrivée.

Les valeurs numériques individuelles sont mises en mémoire

et peuvent être rappelées plusieurs fois sans être modifiées.

A partir des données numériques, un signal vidéo analogique

est généré au moyen d'un convertisseur numérique/analogique.

Dans le nouveau dispositif, la lecture d'une image correcte-

ment exposée en sortie de la caméra peut être indiquée par un signal de validation séparé Quand ce signal est présent, une nouvelle image est lue par la mémoire Quand ce signal de validation est éteint, la mémoire restitue la dernière image enregistrée jusqu'à ce que le signal de validation soit à nouveau émis On connaît déjà des caméras vidéo qui émettent un signal de validation séparé lors de la lecture

des images exposées.

Une lampe à éclats peut être reliée en supplément à la sortie du circuit de commande fournissant le signal de commande La lampe à éclats ou flash augmente l'intensité lumineuse pouvant être enregistrée par la caméra Ceci permet des temps d'ouverture plus courts de l'obturateur Ce serait

également le cas lors d'un éclairage continu du phénomène.

Par contre, l'éclairage du phénomène par la lampe flash per-

met une vision oculaire stroboscopique directe du phénomène.

Mais en principe il y a lieu de considérer comme un avantage de l'application, selon l'invention, d'une caméra vidéo,

aussi bien que du nouveau dispositif, le fait que l'éclair-

age au flash n'est pas indispensable pour l'enregistrement

stroboscopique des phénomènes répétitifs.

La caméra vidéo peut présenter un grand nombre de segments capteurs d'images ou pixels, qui sont mis à la terre

en dehors des temps d'ouverture de l'obturateur, et qui in-

tègrent l'intensité lumineuse incidente après le déclenche-

ment de l'obturateur et la transmettent à une mémoire intermédiaire à la fin du temps d'exposition Dans ce cas, l'obturateur de la caméra est un circuit électronique intégré à la caméra Le déclenchement de l'obturateur interrompt la mise à la terre des segments capteurs d'image A la fin du temps d'exposition, le contenu de tous les segments est transmis en parallèle à la mémoire intermédiaire Dans celle-ci, les diverses intensités lumineuses sont lues ligne

par ligne, et il en résulte le signal vidéo de la caméra.

Mais la lecture a lieu de manière complètement indépendante de l'actionnement de l'obturateur pendant l'image suivante de la caméra à fréquence fixe d'image A côté de cet obturateur électronique, d'autres possibilités de réalisation de l'invention peuvent être envisagées Mais l'obturateur

électronique décrit ici ne comporte pas d'éléments mécani-

ques et présente une structure simple, également du point de vue électronique. L'obturateur de la caméra peut aussi être sous la forme d'un amplificateur d'image Un exemple approprié pourrait être un amplificateur d'image d'un type connu en soi dit "micro channel plate" (plaque à micro-canaux) pouvant être déclenché par un signal de commande Mais cette réalisation de l'invention serait coûteuse, car un tel amplificateur d'image est un élément opto-électronique coûteux. Le circuit de commande peut présenter une bascule du type flip-flop qui est commandée par le signal indiquant que la caméra est prête à recevoir une image et est remise à zéro par le signal déclencheur Le retour de la bascule génère le signal de commande déclenchant l'obturateur de la caméra Une bascule flip-flop est un élément électronique standardisé et permet d'adapter de la manière la plus simple la commande du

nouveau dispositif aux conditions requises.

L'invention sera expliquée et décrite ci-après avec

plus de détail en se référant à des exemples de réalisation.

Le dessin représente: Figure 1 une première forme de réalisation du dispositif d'enregistrement stroboscopique avec une caméra vidéo, Figure 2 un schéma de principe de l'obturateur de la caméra vidéo selon la Figure 1, Figure 3 une deuxième forme de réalisation du dispositif, et

Figures 4 et 5 diverses séquences de signaux dans le dispo-

sitif de la Figure 3.

Le dispositif représenté sur la Figure 1 pour l'en-

registrement stroboscopique d'un phénomène répétitif présente une caméra vidéo 1 pour la prise d'une multiplicité de vues instantanées du phénomène L'obturateur de la caméra, qui n'est pas représenté ici séparément,a son entrée reliée à une sortie d'un circuit de commande 2 sur laquelle est émis un signal de commande 7 L'entrée du circuit de commande 2

est reliée, de son côté, à une sortie de la caméra 1 fournis-

sant un signal 8 qui indique que la caméra est prête à prendre une vue, ainsi qu'à une sortie d'un détecteur 3 fournissant un signal déclencheur 9 Le détecteur 3 génère

le signal 9 d'après des événements successifs 10 du phéno-

mène répétitif à observer Le phénomène est évoqué ici sous la forme d'un objet 11 vers lequel est pointée la caméra vidéo 1 Sur une deuxième sortie, la caméra 1 émet un signal vidéo 12 vers un moniteur 4 La caractéristique essentielle de la caméra vidéo 1 est l'obturateur qui peut être commandé par le dispositif de commande 2 par l'inter- médiaire du signal de commande 7 de manière asynchrone par rapport à la fréquence image de la caméra Mais à part l'obturateur, la caméra 1 est conforme à une norme vidéo choisie à volonté En particulier, en ce qui concerne le25 signal vidéo 12, ce signal est d'un type courant qui peut être représenté sur le moniteur 4 qui est lui-même d'un type usuel Le signal de commande 7 servant à commander l'obturateur est généré à partir du signal déclencheur 9 du détecteur 3 La bascule flip- flop est ouvertepar le signal 8 indiquant que la caméra est prête à recevoir une image, et elle est refermée par le signal déclencheur 9 Le signal de commande 7 est émis lorsque la bascule se referme Le signal 8 indiquant que la caméra est prête est alors émis par la caméra, après quoi un actionnement ultérieur de l'obturateur

ne peut avoir aucun effet défavorable sur la vue prise précé-

demment Ceci est le cas, en général quand la vue précédente sous la forme du signal vidéo 12 a été complètement lue en sortie de la caméra vidéo 1 Pour des temps de pose courts,

le signal 8 indiquant que la caméra est prête est régulière-

ment présent au début de chaque deuxième image de la caméra 1 En conséquence, le circuit de commande 2 envoie un signal de commande à l'obturateur, au maximum à chaque

deuxième image Par contre, le nombre des signaux déclen-

cheurs 9 arrivant au circuit de commande 2 est quelconque,

à volonté.

Il n'y a pas non plus d'inconvénient s'il n'arrive aucun signal déclencheur 9 pendant une prise de vue de la caméra 1 Dans ce cas, les images sont simplement non exposées On comprendra que le temps de pose de la caméra 1 peut aussi être plus long que la longueur d'image de la

caméra, si l'exposition de la vue en cours n'est pas compro-

mise par la fin des images respectives de la caméra et si la lecture de la vue n'a lieu qu'à la fin du temps de pose de l'image suivante Mais, en règle générale, des temps de pose courts sont nécessaires pour éviter des nettetées de mouvement L'événement 10 transformé par le détecteur 3

en signal déclencheur 9 peut être d'une nature très diverse.

Le détecteur 3 doit seulement être en mesure de constater cet événement On connaît des détecteurs acoustiques ou

optiques et d'autre détecteurs électromagnétiques.

L'obturateur de la caméra vidéo 1 pourra être fait de diverses manières Une possibilité de réalisation est un circuit électronique dont le mode de fonctionnement est esquissé sur la Figure 2 La caméra vidéo 1 de la Figure 1 présente une multiplicité de segments 13 capteurs d'image,

disposés selon une surface, dix de ces segment étant repré-

sentés ici à titre d'exemple La Figure 2 a représente le

branchement des segments 13 avant le déclenchement de l'ob-

turateur et/ou chaque fois que la caméra 1 est prête à prendre une vue Tous les segments capteurs 13 sont reliés à une prise de terre 14 En conséquence, les intensités lumineuses incidentes arrivant sur les segments 13 ainsi que les signaux en résultant sont évacués directement à la terre 14 Avec le déclenchement de l'obturateur, les divers segments 13 sont isolés Ceci est reproduit sur la Figure 2 b Les segments 13 isolés intègrent l'intensité lumineuse

incidente pendant le temps de pose.

A la fin du temps de pose, les intensités lumineuses

intégrées par tous les segments capteurs 13 sont trans-

mises en parallèle à une mémoire intermédiaire 16 Cette opération est symbolisée sur la Figure 2 c Après un temps de pose, on atteint l'état représenté sur la Figure 2 d Les segments 13 sont séparés de la mémoire intermédiaire 16 Le contenu de cette mémoire est extrait au cours de la prise de vue suivante par un circuit 17 qui le convertit en un signal vidéo 12 séquentiel Les segments 13 sont à nouveaux prêts pour une prise de vue dans l'image succédant à la lecture en

sortie, et sont à nouveau reliés à la terre 14 comme repré-

senté sur la Figure 2 a Le circuit de commande 2 selon la Figure 1 en est informé par le signal 8 émis par la caméra 1 pour indiquer qu'elle est prête La succession des images exposées dans la nouvelle application de la caméra vidéo 1 présente par suite, typiquement, la demi-fréquence image de

la caméra vidéo.

Une deuxième forme de réalisation du dispositif d'enregistrement stroboscopique de phénomènes est représentée sur la Figure 3 On prévoit ici, en supplément, un organe

temporisateur 18, une lampe flash 6 et une mémoire d'images 5.

L'organe temporisateur 18 retarde le signal déclencheur 9 transmis par le détecteur 3 au circuit de commande 2 avec un délai réglable, fixe ou augmentant pas à pas, pour enregistrer de manière répétitive des images à un instant correspondant au délai ou pour enregistrer des vues ralenties du phénomène observé La lampe flash 6 est actionnée par le signal de commande 7 servant à commander l'obturateur de la caméra 1 Elle éclaire l'objet 11 en

synchronisme avec l'ouverture de l'obturateur.

On augmente ainsi les intensités lumineuses pouvant être enregistrées par la caméra 1, ce qui permet des temps

d'exposition plus courts avec de moindres nettetés de mouve-

ment En même temps peut avoir lieu une observation visuelle stroboscopique directe de l'objet 11 La mémoire d'images 5 est reliée sur son entrée avec la sortie pour le signal vidéo 12 de la caméra et elle est prévue pour compléter chaque fois le signal vidéo par une répétition de la dernière vue exposée, quand la caméra 1 lit des images non exposées Il en résulte

sur le moniteur 4 un signal vidéo 20 sans effet de scintille-

ment Le fait que les vues lues sont exposées est indiqué à la mémoire d'images 5 par un signal de validation 19 émis

par la caméra 1.

La mémoire d'images 5 est de préférence numérique, les images analogues du signal vidéo 12 étant numérisées à leur arrivée par un convertisseur analogue/numérique et étant déposées dans une mémoire numérique Un convertisseur numérique/analogue est prévu pour la restitution du contenu de la mémoire numérique La mémoire d'images 5 pourra par exemple faire partie d'un ordinateur permettant en outre l'exploitation informatique des diverses vues du phénomène

observé La mémoire d'images 5 permet aussi une exploita-

tion ultérieure des diverses vues prises Ceci s'avère judicieux, en particulier dans le cas de phénomènes lents avec lesquels le signal vidéo 12 ne contient qu'un petit

nombre d'images exposées, c'est-à-dire de vues du phénomène.

Les diverses vues, espacées dans le temps, peuvent par exemple être réunies au moyen d'un circuit compresseur de temps et être rendues visibles sur le moniteur 4 relié à la sortie de la mémoire d'images 5, sous la forme d'un signal vidéo 20 Mais la mémoire d'images 5 est également utile

pour l'exploitation de phénomènes très rapides Ceci s'appli-

que, en particulier, quand les diverses vues du phénomène présentent entre elles de grandes différences que l'oeil

humain ne peut pas percevoir instantanément.

La Figure 4 représente le signal déclencheur 9, le signal 8 indiquant que la caméra est prête pour une vue, le

signal de commande 7, le signal vidéo 12, le signal de vali-

dation 19 et le signal vidéo 20 pour un cas d'utilisation du dispositif selon la Figure 3 Le signal déclencheur 9 est obtenu à partir d'un phénomène répétitif et présente une fréquence supérieure à la demifréquence image de la caméra

1 Ceci signifie que les diverses impulsions de déclenche-

ment a à q ont un espacement moindre que la longueur des images I à VII dans le signal vidéo 12 et dans le signal

vidéo complété 20.

Quand la caméra 1 est prête à prendre une vue, comme indiqué par le signal 8, l'impulsion de déclenchement "a" déclenche une impulsion du signal decommande 7 au début de l'image I Ceci actionne l'obturateur de la caméra 1 qui prend une vue du phénomène observé Cette impulsion du signal de commande 7 remet le signal 8 à zéro Pendant l'image II, la vue A enregistrée à cause de l'impulsion de déclenchement "a" est lue en sortie de la caméra 1 sous la forme du signal vidéo 12 Etant donné qu'il s'agit d'une

vue exposée, le signal de validation 19 est émis En consé-

quence, la vue A apparaît aussi dans le signal vidéo 20.

Après lecture complète de la vue A en sortie dela caméra 1,

le signal de validation 19 est remis à zéro.

A la suite de l'impulsion de synchronisation suivante du signal vidéo 12 et du signal vidéo 20 au début de l'image 3, le signal 8 indiquant que la caméra est prête est émis à nouveau Ainsi, la caméra 1 est prête à l'instant

de l'impulsion "f" de déclenchement, ce qui génère une im-

pulsion de commande et actionne l'obturateur de la caméra.

Entretemps, donc pendant l'image III, aucune vue n'est prise,

mais une image non exposée est lue en sortie de la caméra 1.

Ce fait est constaté par la mémoire d'images 5, du fait de l'absence du signal de validation 19 Par conséquent, la mémoire 5 reproduit la vue A, laquelle appparaît ainsi deux fois de suite dans le signal vidéo 20 Ce n'est que pendant

l'image IV que la vue F correspondant à l'impulsion de dé-

clenchement "f" est lue en sortie de la caméra 1 sous la forme du signal vidéo 12 et transmise directement au signal

vidéo 20, étant donné la présence du signal de validation 19.

En même temps, la mémoire d'images 5 reçoit la vue F, pour la répéter pendant l'image V dans laquelle il n'y a pas d'image exposée dans la caméra Il en va de même avec les impulsions j et o et avec les vues J et 0 Le signal vidéo présente sur chaque deuxième image II, IV, VI une vue exposée A, F, J Pour le signal vidéo 20, les vues sont répétées en supplément encore une fois, pour remplir les images vides III, V, VII Le signal vidéo 20 est visible sans scintillement sur un moniteur de type courant De même que les vues A, F, J dans le signal vidéo 12, le signal 8 indiquant que la caméra est prête et le signal de commande 7 présentent, dans la cas de la Figure 4, une fréquence moyenne qui correspond à la

moitié de la fréquence image de la caméra 1.

Cependant, il est possible d'observer avec la caméra 1, sans modifier sa construction ou sans nouveau réglage, un phénomène ayant une longueur de période quelconque, étant donné que la fréquence du signal déclencheur 9, obtenu à partir du phénomène, est sans importance pour le fonctionne-

ment du dispositif de la Figure 3.

La Figure 5 représente un autre exemple de ce fait.

Ici sont représentés les mêmes signaux que dans la Figure 4

pour un cas d'application dans lequel les impulsions de dé-

clenchement "r" à w arrivent avec des espacements irrégu-

liers Ceci correspond à un phénomène qui est certes répétitif, mais n'est pas périodique Pour la première impulsion de déclenchement "r" arrivant à la caméra 1 prête à prendre une vue, l'évolution du signal 8 indiquant que la caméra est prête, du signal de commande 7, du signal vidéo

12, du signal de validation 19 et du signal vidéo 20 corres-

pond à celle de la Figure 4 Des différences résultent toutefois du fait que, dans l'image III, dans laquelle le signal 8 indique à nouveau que la caméra est prête, il n'arrive pas d'impulsion de déclenchement Par conséquent, il y a absence de commande de l'obturateur de la caméra par une impulsion du signal de commande 7, et sur l'image IV comme sur l'image III, aucune vue exposée ne peut être lue en sortie de la caméra Mais ceci est constaté par lamémoire d'images 5, grâce au signal de validation 19, de telle sorte

qu'elle complète le signal vidéo 20 par une deuxième répéti-

tion de la vue R Ici aussi, on obtient un signal vidéo 20 qui, non seulement, correspond comme le signal vidéo 12 à la norme vidéo correspondante, mais qui présente dans chaque image II à VII un contenu d'image et qui est visible sans

scintillement sur le moniteur 4 de la Figure 3.

/ Dans la nouvelle application de la caméra vidéo 1, la fréquence d'enregistrement des vues du phénomène à observer est, certes, limitée vers le haut La limite supérieure est la moitié de la fréquence image de la caméra 1 Toutefois, il est possible de traiter des signaux dé-

clencheurs 9 avec des espacements quelconques, sans diffi-

culté Dans ce cas, tous les signaux déclencheurs ne

donnent pas lieu à une prise de vue, mais les vues enregis-

trées se présentent selon la norme vidéo facile à traiter.

En outre, une fréquence de changement d'image plus haute que celle pouvant être obtenue avec l'application, selon l'invention, d'une caméra vidéo et/ou du nouveau dispositif n'est pas utile, tout au moins dans le cas de l'exploitation

des enregistrements stroboscopiques avec l'oeil humain.

Claims (8)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Utilisation d'une caméra vidéo avec un obturateur

pouvant être commandé de manière asynchrone pour l'enregis-

trement de phénomènes répétitifs, dans laquelle une multipli-

cité de vues instantanées du phénomène sont prises avec la caméra vidéo ( 1), l'obturateur de la caméra vidéo ( 1) étant ouvert pour chaque vue instantanée du phénomène, en fonction d'un signal déclencheur externe ( 9), de manière asynchrone par rapport à la fréquence image fixe de la caméra vidéo ( 1), et l'exposition n'ayant lieu que quand la vue instantanée

précédente a déjà été lue en sortie de la caméra vidéo.

2 Dispositif d'enregistrement stroboscopique et de reproduction de phénomènes répétitifs, avec une caméra vidéo pour la prise d'une multiplicité de vues instantanées du phénomène et avec un circuit de commande, c a r a c t é r i S é en ce que la caméra vidéo ( 1) présente un obturateur pouvant être actionné de manière asynchrone par rapport à la fréquence image fixe de la caméra, l'entrée de l'obturateur étant reliée à une sortie du circuit de commande ( 2) émettant un signal de commande ( 7), en ce qu'une entrée du circuit de commande ( 2) est reliée à une sortie de la caméra vidéo ( 1) émettant un signal ( 8) de disponibilité de la caméra pour prendre une vue, le circuit de commande ( 2) étant soumis à l'action d'un signal déclencheur externe ( 9), et en ce que le circuit de commande ( 2) ne génère un signal de commande ( 7) à partir du signal déclencheur ( 9) que quand le signal de disponibilité ( 8) de la caméra vidéo ( 1) pour

prendre une vue est présent.

3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une entrée du circuit de commande ( 2) est reliée à une

sortie d'un détecteur ( 3) acoustique, optique ou électromagné-

tique émettant le signal déclencheur ( 9), ce détecteur détec-

tant l'instant d'événements sélectionnés ( 10) du phénomène

à enregistrer.

4 Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caracté-

risé en ce qu'un organe retardateur ( 18) du signal déclen-

cheur ( 9) est disposé devant l'entrée du circuit de commande ( 2).

Dispositif selon une des revendications 2 à 4,

caractérisé en ce que la sortie de la caméra vidéo ( 1) émettant un signal vidéo ( 12) est reliée à un moniteur

vidéo ( 4).

6 Dispositif selon une des revendications 2 à 5,

caractérisé en ce que la sortie de la caméra vidéo ( 1) émettant le signal vidéo ( 12) est reliée à une mémoire

d'images numérique ( 5).

7 Dispositif selon une des revendications 2 à 6,

caractérisé en ce qu'une lampe à éclairs ( 6) est reliée à la sortie du circuit de commande ( 2) émettant le signal de

commande ( 7).

8 Dispositif selon une des revendications 2 à 7,

caractérisé en ce que l'obturateur de la caméra vidéo ( 1)

est sous la forme d'un amplificateur d'image.

9 Dispositif selon une des revendications 2 à 8,

caractérisé en ce que le circuit de commande ( 2) présente une bascule "FLIP-FLOP" qui est activée par le signal ( 8) de disponibilité de la caméra pour prendre une vue et qui est

remise à zéro par le signal déclencheur ( 9).