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"APPAREIL OPTIQUE A PLUSIEURS IMAGES".
Cette invention a trait aux appareils photo- graphiques servant à forme]:, plusieurs images analogues simultanément d'un point de vue qui est approximative- ment le même pour chaque image:, cet appareil étant des- tiné à être appliqué à la photographie en couleurs par tout procédé additif ou soustractif;
et elle conoerne plus particulièrement un train optique de formation d'image multiple approprié à la cinématographie en oouleurs et permettant de produire simultanément trois images analogues,
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A cet effet, on a proposé de faire usage de deux réflecteurs partiels se croisant à angle droit dans l'axe de l'objectif, une partie de la lumière étant réfléchie par un des réflecteurs pour constituer une image sur un des côtés de l'axe, une autre partie étant réfléchie par l'autre réflecteur pour constituer une seconde image sur l'autre côté de l'axe et le reste étant transmis par les deux réflecteurs pour constituer la troisième image dans un plan perpendiculaire aux plans des deux autres*
Cette disposition présente toutefois de graves incon- vénients.
Pour des raisons bien connues, la quantité de lumière qui peut atteindre chacune des trois surfaces d'images n'est pas supérieure au quart de la lumière to- tale et l'on n'a pas d'avantage à établir les réflecteurs partiels dans un rapport autre qu'un rapport de un à un entre la transmission et la réflexion. Diverses modifi- cations apportées à cette disposition introduisent des ombres de l'intersection ou de la jonction des deux ré- flecteurs.
Les buts de la présente invention sont d'é- tablir un train optique de formation d'image multiple qui sunnonte les inconvénients inhérents aux appareils antérieurs établis pour le même but; qui permet la division inégale de la lumière pour les trois images tout en main- tenant une grande similitude géométrique de toutes les images et le caractère sensiblement identique des deux images enregistrant le plus de détail; qui assure des distances égales entre l'objectif et le film, à la fois dans le verre et dans l'air, suivant les trois chemins lumineux; qui permet par conséquent de compenser exacte- ment dans l'objectif l'effet de lentille introduit par l'ensemble de prismes divisant la lumière;
qui réduit au minimum le nombre de surfaces de verre-air ou de réflecteur- @
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air entre l'objectif et le film dont la distance mesurée le long des chemins lumineux est faible, ce qui permet 'd'employer un objectif de faible longueur focale; et qui est généralement supérieur aux trains optiques de formas tion d'image multiple proposés jusqu'à ce jour pour la photographie trichrome et en particulier la cinématographie trichrome.
En ce qui concerne la division inégale susmention née de la lumière pour les trois images, par l'application du plus petit élément pour l'image bleue (qui enregistre relativement peu de détail à cause de la faible luminosité de la lumière bleue), il n'est pas nécessaire que cette image soit mise au point d'un point de vue exactement le même que celui des deux autres images, ce qui permet aux réflecteurs partiels d'être construits et disposés de façon à fournir une quantité de lumière plus grande pour ' les enregistrements en rouge et en vert tout en maintenant une grande précision dans la similitude géométrique qui existe entre ces deux images enregistrant les détails, en vue d'un cadrage subséquente
Pour mieux faire comprendre l'invention,
on en a représenté deux modes de réalisation typiques dans le dessin annexé qui représente schématiquement deux trains de formation d'image multiple dont l'un ou l'autre peuvent indifféremment être appliqués pour produire les trois ima- ges complémentaires sur le même film ou des films dis tincts, respectivement.
Lorsqu'il s'agit de former les images sur des zones successives d'un seul film cinématogra- phique, le film peut être entraîné suivant un chemin défi- ni par les trois plans focaux et être ou non muni de boucles entre les trois couloirs à filme
L'appareil optique représenté dans la figure 1 comprend un objectif 2 et un ensemble de prismes composé de trois prismes 1, 2 et 3 collés les uns aux autres et
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entre lesquels se trouvent des surfaces partiellement ré- fléchissantes 4 et µ. On connaît diverses manières de constituer les surfaces réfléchissantes, mais il est pré- férable de les constituer en déposant une couche mince d'argent ou d'or sur une des surfaces de contact des pris- mes avant de coller ceux-ci les uns aux autres,
l'épais- seur du dépôt dépendant du rapport désiré entre la trans- - mission et la réflexion. La forme des prismes peut varier dans une certaine mesure, mais il est préférable de leur donner approximativement la forme représentée dans le des- sin dans lequel les angles correspondants ont été désignés par des lettres correspondantes, a et a' étant complé- mentaires et 2a,2a' étant respectivement le double de a et de a'. Bien entendu, les trois images 6, 7 et 8 sont \constituées par la lumière transmise suivant les chemins 9, 10 et 11, respectivement, les images µ et-8 étant in- versées par rapport à l'image 1, 'tant donné que les faisceaux composants qui suivent les chemins et 11 sont réfléchis tandis que le composant central est trans- mis sans avoir été réfléchi.
Le rapport de la transmis- sion à la réflexion des réflecteurs partiels 1 et µ peut être réglé de façon que les composants de lumière venant frapper les plans focaux respectifs soient approximative- ment égaux ou qu'ils diffèrent à tout degré désiré. Les filtres 12, 13 et 14 peuvent être collés sur les faces d'émergence des prismes correspondants ou être montés de quelque autre manière sur les chemins des faisceaux composant*.
Les filtres différemment colorés peuvent être distribués de la façon désirée entre les trois positions, mais si l'un des trois faisceaux composante est plus faim. ble que les deux autres, il sera préférable que le filtre destiné à l'enregistrement bleu soit situé sur le chemin
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du faisceau le plus faible
Parmi les caractéristiques les plus importantes de la disposition de figure 1, on remarquera que les réflec- teurs partiels 4 et 5 sont situés dans des plans qui s'in- terseotent sur la face 15 de l'ensemble de prismes qui re- çoit les rayons, laquelle face est située plus près de l'objectif que ne le sont les plans focaux,, de sorte que la ligne d'intersection ne projette pas d'ombre nuisible sur les plans focaux;
l'angle a' que fait chaque réflecteur partiel avec l'axe de l'objectif est un angle aigu; chaque réflecteur est limité à l'un des cotés de cet axe; et chacun des angles (a plus ) compris entre des faces d'é- mergenoe juxtaposées des prisses est obtus et est divisé en deux angles égaux par un réflecteur partiel,
Le mode de réalisation de figure 2 est analogue à celui de figure 1 (les parties correspondantes ont été désignées par les mêmes références), mais en diffère en ce qu'on a fait pivoter le réflecteur partiel 4 vers la droite autour de son bord inférieur de façon qu'il intersecte l'axe optique 10 à un point distant de la face 15 recevant les rayons et qu'il intersecte cette face 15 à droite de l'objectif 0,
de sorte qu'il intercepte partiellement la lu- mière sensiblement dans toutes les parties de l'ouverture entière du diaphragme (non représenté)o Les angles b sont de préférence des angles de 45 , de sorte que les plans focaux et 1 font entre eux un angle droite Dans ce mode de réalisation, l'ensemble de prismes comprend une quatrième partie 16. Dans ce cas encore, on peut modifier suivant qu'on le désire les rapports de la transmission à la réflexion des réflecteurs 4 et 5 et distribuer les filtres de diverses façons.
Toutefois, étant donné que des défauts plus grands de netteté, de cadrage et de distorsion peuvent être tolérés dans l'image bleue en raison de la faible luminosité de la lumière bleue;, il est préférable de cons-
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tituer l'enregistrement bleu , en $, en n'utilisant que la lumière provenant d'un des côtés de l'ouverture;
et comme l'enregistrement bleu exige une exposition beaucoup plus faible que le rouge ou le vert, le réflecteur , peut être plus mince que le réflecteur 1 de façon qu'il ne réfléchisse qu'une faible proportion de la lumière incidente, bien qu'il puisse posséder un rapport de réflexion à transmission égal ou supérieur à celui du réflecteur 4 tout en réfléchissant vers le plan! une quan- tité de lumière inférieure à celle qui atteint les plans µ et 7, en raison du fait qu'il n'intercepte de la lumière que sur une moitié (ou autre fraction) de l'ou- verture, alors que les plans .2 et 1 reçoivent de la lumière sur la totalité (ou une fraction plus grande) de l'ouver- ture du diaphragme.
Dans l'un et l'autre cas, la quantité de lumière dont on dispose pour les enregistrements en rou- ge et en vert qui fournissent le plus de détail est plus grande.
L'appareil de figure 2 est supérieur non seulement en ce sens qu'il fournit plus de lumière aux images en l'ou. ge et en vert mais aussi en ce sens qu'il expose exactement du même point de vue ces enregistrements qui fournissent le plus de détail. Dans chaque mode de réalisation, les distances comprises entre l'objectif et les plans focaux sont faibles et égales, à la fois dans le verre et dans l'air et le dispositif divisant la lumière ne présente que deux surfaces de verre-air à la lumière pour chaque enregis- trement.
Il est bien entendu qu'une latitude considérable est permise dans le choix des couleurs pour la photographie trichrome et que, par conséquent, les indications relati- ves au rouge, au vert et au bleu ne sont données qu'à titre d'exemple. Par exemple, le rouge est de préférence un rouge orangé, le bleu un bleu-violet, etc.
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"MULTI-IMAGE OPTICAL CAMERA".
This invention relates to cameras used to form] :, several analogous images simultaneously from a point of view which is approximately the same for each image :, this apparatus being intended to be applied to photography by colors by any additive or subtractive process;
and it relates more particularly to an optical multiple image formation train suitable for color cinematography and making it possible to simultaneously produce three similar images,
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For this purpose, it has been proposed to make use of two partial reflectors crossing at right angles in the axis of the objective, part of the light being reflected by one of the reflectors to constitute an image on one of the sides of the lens. axis, another part being reflected by the other reflector to constitute a second image on the other side of the axis and the remainder being transmitted by the two reflectors to constitute the third image in a plane perpendicular to the planes of the other two *
However, this arrangement has serious drawbacks.
For well-known reasons, the amount of light which can reach each of the three image surfaces is not more than a quarter of the total light, and there is no advantage in setting up the partial reflectors in. a relationship other than a one-to-one relationship between transmission and reflection. Various modifications made to this arrangement introduce shadows from the intersection or junction of the two reflectors.
The objects of the present invention are to establish a multiple imaging optical train which overcomes the drawbacks inherent in prior apparatus established for the same purpose; which allows the unequal division of light for the three images while maintaining a high geometric similarity of all the images and the substantially identical character of the two images recording the most detail; which ensures equal distances between the lens and the film, both in the glass and in the air, following the three light paths; which consequently makes it possible to compensate exactly in the objective for the lens effect introduced by the set of prisms dividing the light;
which minimizes the number of glass-to-air or reflector surfaces- @
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air between the lens and the film, the distance measured along the light paths is small, which allows' to use a lens of short focal length; and which is generally superior to the multiple image forming optical trains hitherto proposed for trichrome photography and in particular for trichrome cinematography.
Regarding the aforementioned uneven division that arose from light for the three images, by applying the smallest element for the blue image (which registers relatively little detail due to the low brightness of the blue light), it this image does not need to be in focus from an exact same point of view as the other two images, which allows partial reflectors to be constructed and arranged to provide a greater amount of light for 'the recordings in red and in green while maintaining great precision in the geometric similarity that exists between these two images recording the details, with a view to subsequent framing
To better understand the invention,
two typical embodiments thereof have been shown in the accompanying drawing which schematically shows two multiple image forming trains, either of which can be applied equally to produce the three complementary images on the same film or separate films, respectively.
When it comes to forming the images on successive zones of a single cinematographic film, the film can be driven along a path defined by the three focal planes and may or may not be provided with loops between the three lanes. to film
The optical apparatus shown in Figure 1 comprises an objective 2 and a set of prisms composed of three prisms 1, 2 and 3 glued to each other and
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between which there are partially reflecting surfaces 4 and µ. Various ways of constituting the reflecting surfaces are known, but it is preferable to constitute them by depositing a thin layer of silver or gold on one of the contact surfaces of the prisms before gluing them together. other,
the thickness of the deposit depending on the desired ratio between transmission and - reflection. The shape of the prisms may vary to some extent, but it is preferable to give them approximately the shape shown in the drawing in which the corresponding angles have been denoted by corresponding letters, a and a 'being complementary and 2a , 2a 'being respectively the double of a and a'. Of course, the three images 6, 7 and 8 are constituted by the light transmitted along the paths 9, 10 and 11, respectively, the images µ and-8 being reversed with respect to the image 1, given that that the component beams which follow the paths and 11 are reflected while the central component is transmitted without being reflected.
The transmission to reflection ratio of the partial reflectors 1 and µ can be adjusted so that the components of light impinging on the respective focal planes are approximately equal or differ to any desired degree. The filters 12, 13 and 14 can be glued on the emergence faces of the corresponding prisms or be mounted in some other way on the paths of the component beams *.
The differently colored filters can be distributed as desired between the three positions, but if one of the three component beams is more hungry. ble than the other two, it will be preferable that the filter intended for the blue recording is located on the path
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of the weakest beam
Among the most important features of the arrangement of FIG. 1, it will be noted that the partial reflectors 4 and 5 are located in planes which inter- reverse on the face 15 of the set of prisms which receive the rays, which face is located closer to the objective than the focal planes, so that the line of intersection does not cast harmful shadows on the focal planes;
the angle a 'which each partial reflector makes with the axis of the objective is an acute angle; each reflector is limited to one of the sides of this axis; and each of the angles (a plus) between juxtaposed emergenoe faces of the prisses is obtuse and is divided into two equal angles by a partial reflector,
The embodiment of Figure 2 is similar to that of Figure 1 (the corresponding parts have been designated by the same references), but differs in that the partial reflector 4 has been rotated to the right around its lower edge. so that it intersects the optical axis 10 at a point distant from the face 15 receiving the rays and that it intersects this face 15 to the right of the objective 0,
so that it partially intercepts light in substantially all parts of the entire aperture of the diaphragm (not shown) o Angles b are preferably angles of 45, so that the focal planes and 1 form between them a right angle In this embodiment, the set of prisms comprises a fourth part 16. In this case again, the ratios of the transmission to the reflection of the reflectors 4 and 5 can be modified as desired and the ratios distributed. filters in various ways.
However, since larger defects in sharpness, framing, and distortion may be tolerated in the blue image due to the low brightness of blue light ;, it is preferable to consider
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the blue recording, in $, using only the light coming from one side of the opening;
and since blue recording requires a much lower exposure than red or green, the reflector may be thinner than reflector 1 so that it reflects only a small proportion of the incident light, although it can have a reflection to transmission ratio equal to or greater than that of reflector 4 while reflecting towards the plane! a lower quantity of light than that which reaches the µ and 7 planes, due to the fact that it intercepts light only on one half (or other fraction) of the opening, whereas the planes .2 and 1 receive light over the whole (or a larger fraction) of the diaphragm opening.
In either case, the amount of light available for the red and green recordings which provide the most detail is greater.
The apparatus of Figure 2 is superior not only in that it provides more light to the images in the or. ge and in green but also in the sense that it exposes exactly from the same point of view those recordings which provide the most detail. In each embodiment, the distances between the objective and the focal planes are small and equal, both in glass and in air, and the light-dividing device has only two glass-air surfaces at the bottom. light for each recording.
It is understood, of course, that considerable latitude is allowed in the choice of colors for tri-color photography and therefore the indications relating to red, green and blue are given by way of example only. For example, red is preferably an orange-red, blue a blue-violet, etc.