WO1998019104A1 - Procede et dispositif d'eclairage d'objets - Google Patents

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    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
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    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
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    • F21W2131/40—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use
    • F21W2131/406—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use for theatres, stages or film studios

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for lighting objects such as monuments (churches, castles, constructions, etc.), scenes or natural sites for example.
  • monuments churches, castles, constructions, etc.
  • the invention aims to meet this need.
  • the projection of the processed image on the building makes it possible to illuminate it while decorating it, for example by coloring colonnades in blue, statues in white for the characters and in color for the clothing or accessories, frames in red, windows in yellow, etc. with such precision that, for the viewer, the impression is identical to that which a painting of these parts of the building would produce.
  • this method consists in taking at least one photographic or cinematographic image of the object, in digitizing this image, in processing it digitally, in printing a photographic or cinematographic film with the processed image, develop this film to obtain the processed image on transparent film and project it onto the object.
  • this method consists in taking at least one video image of the object, in digitizing it, in processing it digitally and in projecting the processed image onto the object by means of a video projector or a laser beam lighting device.
  • the invention also provides a device for lighting an object, in particular by carrying out the method described in the above, this device being characterized in that it comprises means for taking an image of the object , means for processing this image and means for projecting the processed image onto the object.
  • the image taking means can be of the video output type, such as for example a CCD camera, the projection means then being of the video input type, such as for example a video projector or a lighting device. laser.
  • the image taking means may be a camera or cinematographic, the processing means then comprising means for digitizing the image, digital processing of this image and exposure of a photographic or cinematographic film, the projection means then consisting of one or more optical projectors classics.
  • FIG. 1 schematically shows the taking of images and the projection of images on an object such as a building
  • FIG. 2 is a flow diagram of the main steps of the method according to the invention.
  • FIG. 1 There is shown schematically in FIG. 1 a building 10 which it is desired to illuminate in a particular way on the occasion of any event, for example a commemoration, a party, a sound and light festival, etc.
  • the invention provides for taking at least one image of a part of the building to be lit, using a photographic camera 12 or a video camera of the CCD type for example, placed in relation to the building 10 at a location P such that the image of the building 10 captured by the objective 14 of the camera or of the camera 12 occupies as much as possible of the sensitive surface on which this image is formed (a photographic film or a CCD sensor array).
  • this projector can be a conventional projector (of slides), or a video projector or a laser lighting device depending on the type of image to be projected.
  • step 18 include a first step 18 of taking an image of the building 10, followed by a step 20 of development when the image has been taken by means of a camera of a conventional type which prints a black and white or color photographic film, after which the photographic image is digitized as indicated in 22 by means of a scanning reader ("scanner") and loaded into memory in the information processing system 16 such as a microcomputer or a microcomputer equipped with appropriate graphics processing software.
  • a scanning reader scanner
  • the image of the building 10 is taken by means of a CCD video camera or the like, the image obtained is digitized and then loaded into the information processing system for processing therein as desired, as indicated in 24 in figure 2.
  • the processing carried out on the image of the building 10 may include, for example, chromatic balancing, modifications of the color and the luminance of certain parts or of certain architectural patterns of the image, inclusions of picture elements, blurring effects, retouching, etc.
  • window frames can be colored in yellow, columns in blue, statues in white, balconies in red, green roofs, etc. We can also add moiré, marbled or similar effects on certain parts of the image.
  • image processing could also be done by hand (painting, retouching, etc.)
  • the image resulting from the processing 16 can be applied, by means of an appropriate interface, to the input of a video projector or of a laser beam lighting device as indicated in 28, to be projected onto the building. 10 from the aforementioned location P, or else if a conventional projector of the slide projector type is used, the information processing system can be connected to a photographic imager making it possible to print a photographic film with the image treated as indicated in 30, this film then being developed to provide a positive image on transparent film which will then be projected on the building 10 from location P, preferably by using the objective 14 which was used for shooting or an identical goal.
  • the surface to be lit of an object when the surface to be lit of an object is large, it is divided into adjacent zones of determined maximum surface (for example of approximately 400 m) and an image is projected onto each zone of this surface, in using as many projectors as there are areas to be lit, which makes it possible to obtain both good color rendering, high brightness and high contrast.
  • the distance between the projectors and the object to be lit and the dimensions of the aforementioned areas of the surface of the object are generally compromises between the characteristics of the optics used, the terrain and the projection lamps. Typically, the distance can be a few tens of meters, for example 30-40 m.
  • this decorative lighting of the building 10 can be variable over time, by modification of the colors, their saturation, the light intensity, etc.
  • a cinema projector to project a cinematographic film treated as mentioned above, for example impressed by processed images of the object and / or by computer-generated images, and then developed.
  • the initial images can be photographic, cinematographic or video images.
  • the projection of an image or of the processed images reproduced on film can be carried out by means of a commercial projector using a high-power lamp (from a few hundred to several thousand watts).
  • the invention allows polychromatic decorative lighting of buildings, constructions, monuments, sculptures, scenes, etc. or of natural elements such as rocks, cliffs, etc., as well as the reconstruction of paintings, frescoes or animated scenes on ruins, walls of buildings, rocks, etc ...

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif d'éclairage d'un objet, par prise d'au moins une image (18) de l'objet, traitement (26) de l'image par colorisation, retouche, suppression et inclusion d'éléments et projection de l'image traitée sur l'objet. L'invention s'applique notamment à l'éclairage de bâtiments et de monuments à l'occasion de fêtes.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF D'ECLAIRAGE D'OBJETS.
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'éclairage d'objets tels que des monuments (des églises, des châteaux, des constructions, etc...), des scènes ou des sites naturels par exemple.
Il est déjà connu d'éclairer des monuments par des faisceaux lumineux colorés dont on peut faire varier la couleur, l'intensité et l'orientation de façon plus ou moins rapide. II est cependant difficile ou impossible, avec les moyens connus actuellement, d'éclairer une surface telle qu'une façade (de bâtiment, d'église, etc..) avec des faisceaux lumineux polychromatiques, permanents ou variables dans le temps, qui permettent de souligner, d'encadrer et de colorer à volonté un grand nombre de motifs ou d'éléments architecturaux tels que des colonnes, des fenêtres, des balcons, des statues, etc.. avec une très grande précision et éventuellement de projeter des décors fixes ou animés sur des surfaces planes ou non planes d'un bâtiment, d'une scène, etc....
L'invention a pour but de répondre à ce besoin .
Elle propose à cet effet un procédé d'éclairage d'un objet, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre au moins une image de l'objet, à soumettre cette image à un traitement comprenant une colorisation et à projeter l'image traitée sur l'objet en faisant coïncider des contours et des dimensions de l'objet avec des contours et des dimensions correspondants de l'image projetée.
Lorsque le traitement de l'image consiste en une simple colorisation de certaines parties d'un objet tel qu'un bâtiment, la projection de l'image traitée sur le bâtiment permet de l'éclairer tout en le décorant, par exemple en colorant des colonnades en bleu, des statues en blanc pour les personnages et en couleurs pour les vêtements ou les accessoires, des encadrements en rouge, des fenêtres en jaune, etc.. avec une précision telle que, pour le spectateur, l'impression est identique à celle que produirait une peinture de ces parties du bâtiment.
L'inclusion d'un décor coloré, par exemple d'une fresque, dans l'image traitée donne l'impression, par projection de l'image traitée sur l'objet, que la fresque a été peinte directement sur l'objet. Dans une première forme de réalisation de l'invention, ce procédé consiste à prendre au moins une image photographique ou cinématographique de l'objet, à numériser cette image, à la traiter de façon numérique, à impressionner un film photographique ou cinématographique avec l'image traitée, à développer ce film pour obtenir l'image traitée sur film transparent et à la projeter sur l'objet.
En variante, ce procédé consiste à prendre au moins une image vidéo de l'objet, à la numériser, à la traiter de façon numérique et à projeter l'image traitée sur l'objet au moyen d'un projecteur vidéo ou d'un dispositif d'éclairage à faisceaux laser.
L'invention propose également un dispositif pour l'éclairage d'un objet, en particulier par exécution du procédé décrit dans ce qui précède, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de prise d'une image de l'objet, des moyens de traitement de cette image et des moyens de projection de l'image traitée sur l'objet. Les moyens de prise d'image peuvent être du type à sortie vidéo, tels par exemple qu'une caméra CCD, les moyens de projection étant alors du type à entrée vidéo, tels par exemple qu'un projecteur vidéo ou un dispositif d'éclairage laser. En variante, les moyens de prise d'images peuvent être un appareil photographique ou cinématographique, les moyens de traitement comprenant alors des moyens de numérisation de l'image, de traitement numérique de cette image et d'exposition d'un film photographique ou cinématographique, les moyens de projection étant alors constitués d'un ou de plusieurs projecteurs optiques classiques.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement la prise d'images et la projection d'images sur un objet tel qu'un bâtiment ; - la figure 2 est un organigramme des principales étapes du procédé selon l'invention.
On a représenté schématiquement en figure 1 un bâtiment 10 que l'on souhaite éclairer de façon particulière à l'occasion d'un événement quelconque, par exemple une commémoration, une fête, un festival son et lumière, etc....
Pour cela, l'invention prévoit de prendre au moins une image d'une partie du bâtiment à éclairer, à l'aide d'un appareil photographique 12 ou d'une caméra vidéo du type CCD par exemple, disposé par rapport au bâtiment 10 en un emplacement P tel que l'image du bâtiment 10 captée par l'objectif 14 de l'appareil photographique ou de la caméra 12 occupe la plus grande partie possible de la surface sensible sur laquelle cette image est formée (un film photographique ou une matrice de capteurs CCD) .
Cette image du bâtiment 10, après un traitement approprié de colorisation réalisé au moyen d'un système 16 de traitement de l'information, est projetée sur le bâtiment 10 de nuit ou dans l'obscurité, au moyen d'au moins un projecteur disposé à l'emplacement P précité, ce projecteur pouvant être un projecteur classique (de diapositives) , ou bien un projecteur vidéo ou un dispositif d'éclairage laser selon le type de l'image à projeter. Les principales étapes du procédé selon l'invention, représentées schématiquement en figure 2, comprennent une première étape 18 de prise d'image du bâtiment 10, suivie d'une étape 20 de développement lorsque l'image a été prise au moyen d'un appareil photographique d'un type classique qui impressionne un film photographique noir et blanc ou couleurs, après quoi l'image photographique est numérisée comme indiqué en 22 au moyen d'un appareil de lecture à balayage ("scanner") et chargée en mémoire dans le système 16 de traitement de l'information tel qu'un micro-ordinateur ou un miniordinateur équipé d'un logiciel de traitement graphique approprié .
Lorsque l'image du bâtiment 10 est prise au moyen d'une caméra vidéo CCD ou analogue, l'image obtenue est numérisée puis chargée dans le système de traitement de l'information pour y être traitée de la façon voulue, comme indiqué en 24 en figure 2.
En plus d'une colorisation, le traitement réalisé sur l'image du bâtiment 10 peut comprendre, par exemple, un équilibrage chromatique, des modifications de la couleur et de la luminance de certaines parties ou de certains motifs architecturaux de l'image, des inclusions d'éléments d'image, des effets de flou, des retouches, etc.... Par exemple, des encadrements de fenêtres peuvent être colorés en jaune, des colonnes en bleu, des statues en blanc, des balcons en rouge, des toits en vert, etc.... On peut aussi ajouter des effets de moiré, de marbré ou analogue sur certaines parties de l'image.
En variante, le traitement d'une image pourrait aussi être réalisé à la main (peinture, retouche, etc... ) L'image résultant du traitement 16 peut être appliquée, au moyen d'une interface appropriée, à l'entrée d'un projecteur vidéo ou d'un dispositif d'éclairage à faisceaux laser comme indiqué en 28, pour être projetée sur le bâtiment 10 depuis l'emplacement P précité, ou bien si l'on utilise un projecteur classique du type projecteur de diapositives, le système de traitement de l'information peut être relié à un imageur photographique permettant d'impressionner un film photographique avec l'image traitée comme indiqué en 30, ce film étant ensuite développé pour fournir une image positive sur film transparent qui sera ensuite projetée sur le bâtiment 10 depuis l'emplacement P, de préférence en utilisant l'objectif 14 qui a servi à la prise de vue ou un objectif identique.
On peut ainsi superposer avec une très grande précision des éléments visibles du bâtiment et des éléments correspondants de l'image traitée projetée sur le bâtiment. Pour obtenir une image projetée sur le bâtiment ayant une bonne luminosité, un bon rendu et une bonne saturation des couleurs, il faut utiliser un projecteur ayant une puissance lumineuse élevée, ce qui amène à utiliser des lampes de projection de forte puissance, typiquement de 5 000 à 7 000 ou 10 000 watts, qui produisent en fonctionnement une grande quantité de chaleur.
Comme représenté schématiquement en figure 1, lorsque la surface à éclairer d'un objet est grande, on la partage en zones adjacentes de surface maximale déterminée (par exemple de 400 m environ) et on projette une image sur chaque zone de cette surface, en utilisant autant de projecteurs qu'il y a de zones à éclairer, ce qui permet d'obtenir à la fois un bon rendu de couleurs, une grande luminosité et un contraste élevé. La distance entre les projecteurs et l'objet à éclairer et les dimensions des zones précitées de la surface de l'objet sont en général des compromis entre les caractéristiques des optiques utilisées, du terrain et des lampes de projection. Typiquement, la distance peut être de quelques dizaines de mètres, par exemple 30-40 m.
Bien entendu, cet éclairage décoratif du bâtiment 10 peut être variable dans le temps, par modification des couleurs, de leur saturation, de l'intensité lumineuse, etc....
On peut projeter des éclairages décoratifs différents en réalisant des effets de fondu-enchaîné, on peut effectuer des prises de vue d'un bâtiment selon des angles différents et projeter les images traitées successivement ou simultanément en respectant les angles et les emplacements de prise de vue, par exemple pour éclairer de façon différente et selon des angles différents la façade et une paroi latérale d'un bâtiment, et on peut réaliser de multiples effets spéciaux bien connus de l'homme du métier spécialisé dans ces techniques d'éclairage par projection lumineuse et par faisceaux laser.
Il est également possible d'utiliser un projecteur de cinéma pour projeter sur l'objet un film cinématographique traité comme précité, par exemple impressionné par des images traitées de l'objet et/ou par des images de synthèse, et ensuite développé. Les images initiales peuvent être des images photographiques, cinématographiques ou vidéo.
On précisera, à titre d'exemple, que l'on peut utiliser un matériel commercialisé sous la dénomination "KODAK PREMIER" pour la numérisation, le traitement et l'impression d'un film photographique (opérations 22, 26 et 30 de la figure 2) , ce matériel comprenant un lecteur de films négatifs, inversibles, noir et blanc ou couleurs et de films lithographiques, acceptant des formats de 35 mm à 20x25 cm2, une station de travail permettant de réaliser les traitements d'image précités, et un imageur permettant d'impressionner des films d'un format de 35 mm à 20x25 cm2 avec une résolution de 40 pixels/mm.
La projection d'une image ou des images traitées reproduites sur film peut être réalisée au moyen d'un projecteur du commerce utilisant une lampe de forte puissance (de quelques centaines à plusieurs milliers de watts) .
De façon générale, l'invention permet un éclairage décoratif polychromatique de bâtiments, de constructions, de monuments, de sculptures, de scènes, etc.. ou d'éléments naturels tels que des rochers, des falaises, etc.., ainsi que la reconstitution de peintures, de fresques ou de scènes animées sur des ruines, des murs de bâtiments, des rochers, etc....

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'éclairage d'un objet, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre au moins une image de l'objet, à soumettre cette image à un traitement comprenant une colorisation et à projeter l'image traitée sur l'objet en faisant coïncider des contours et des dimensions de l'objet avec des contours et des dimensions correspondantes de l'image projetée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement de l'image comprend des retouches, des inclusions et des suppressions d'éléments de l'image.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste également à faire varier les caractéristiques lumineuses et chromatiques de l'image traitée et projetée sur l'objet.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre au moins une image vidéo de l'objet (10), à la traiter de façon numérique et à projeter l'image traitée sur l'objet au moyen d'un projecteur vidéo ou d'un dispositif d'éclairage à faisceaux laser.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre au moins une image photographique de l'objet (10), à numériser cette image, à la traiter de façon numérique, à impressionner un film photographique avec l'image traitée, à développer ce film pour obtenir une image traitée sur film transparent et à la projeter sur l'objet (10) .
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise le même objectif (14) ou deux objectifs identiques pour prendre une image de l'objet (10) et pour projeter sur l'objet (10) l'image traitée, et en ce qu'on prend l'image de l'objet (10) et on projette l'image traitée depuis un même emplacement P.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à impressionner un film cinématographique avec des images traitées de l'objet, à le développer et à le projeter sur l'objet.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour l'éclairage d'un objet de grande dimension, on partage la surface de l'objet à éclairer en zones adjacentes de surface maximale déterminée et on projette des images traitées sur les différentes zones de l'objet au moyen de projecteurs différents.
9. Dispositif pour l'éclairage d'un objet, en particulier par exécution du procédé décrit dans l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12) de prise d'au moins une image de l'objet (10), des moyens (16) de traitement de cette image par colorisation et des moyens de projection de l'image traitée sur l'objet (10).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil photographique (12) pour la prise d'au moins une image de l'objet (10) sur un film photographique ou cinématographique, des moyens de numérisation de l'image photographique, de traitement numérique de l'image numérisée et d'exposition d'un film photographique par l'image traitée, et des moyens optiques de projection sur l'objet (10) d'un positif de l'image traitée réalisé sur film transparent.
11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les moyens (12) de prise d'images sont du type à sortie vidéo, telle par exemple qu'une caméra CCD.
12. Dispositif selon une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les moyens de projection sont du type à entrée vidéo, tels par exemple qu'un projecteur vidéo ou un dispositif d'éclairage laser, ou un projecteur de cinéma.
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