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REDACTION OFFICIELLE DU BREVET
La présente invention concerne un dispositif pour favoriser la visualisation des stéréogrammes, dont le principe consiste à permettre à l’observateur de faire facilement la mise au point visuelle dans le volume (ou dans une zone à proximité de celui-ci) où apparaît l’image tridimensionnelle.

Il peut s’appliquer aux stéréogrammes dont l’image tridimensionnelle résulte d’une vision convergente et à ceux dont elle résulte d’une vision divergente. La vision d’un stéréogramme peut en effet s’effectuer de 2 façons différentes :

- En vision convergente : pour 2 points répétitifs côte-à-côte, l’œil droit intègre le point gauche et l’œil gauche intègre le point droit.
è L’image virtuelle en relief apparaît dans ce cas devant l’image réelle plane : voir Figure 1.

- En vision divergente : pour 2 points répétitifs côte-à-côte, l’œil droit intègre le point droit et l’œil gauche intègre le point gauche.
è L’image virtuelle en relief apparaît dans ce cas derrière l’image réelle plane : voir Figure 2.

Dans les deux cas, un stéréogramme peut être visualisé sans appareillage. Cependant, nombreux sont ceux qui ont essayé sans avoir réussi à percevoir la fameuse image tridimensionnelle qui en résulte.

Le dispositif selon l’invention est une méthode rationnelle aidant l’observateur à percevoir l’image tridimensionnelle qui résulte du stéréogramme.


Nomenclature :

• (OGOD)           = écart entre les deux yeux (Œil Droit – Œil Gauche).
• (IOD)              = distance entre l’œil droit et le centre de l’objet.
• (PGPD)            = écart entre 2 points (Point Gauche-Point Droit) répétitifs et consécutifs du
                            stéréogramme (choisis de façon aléatoire).
• Ep                  = écart le plus petit existant entre 2 points répétitifs et consécutifs du stéréogramme.
• Eg                  = écart le plus grand existant entre 2 points répétitifs et consécutifs du stéréogramme.
• (PGI) ou (PDI)       = distance entre le centre de l’objet et un point du stéréogramme.
• (PDOD) ou (PGOD) = distance entre l’œil droit et un point du stéréogramme.


Le dispositif se décompose en trois parties principales : voir Figure 3

la partie A doit permettre à l’observateur de maintenir sa tête parfaitement statique, afin de conserver la distance constante entre le plan des yeux et le stéréogramme pendant la durée de l’observation. Plus la taille du dispositif diminue, plus la précision de l’emplacement des 3 parties doit être importante.
Selon des modes particuliers de réalisation, le menton peut être posé sur un support solide et le front s’appuyer sur un élément rigide, dans le cas d’un dispositif de petite taille (distance œil-stéréogramme < 1 mètre) en particulier.

Dans le cas d’un dispositif de grande taille, (distance œil-stéréogramme = plusieurs mètres), il peut être envisageable de dessiner des traces de pieds dans lesquelles l’utilisateur doit se placer pour observer l’objet (partie B).

la partie C est constituée par un support statique destiné à l’emplacement du stéréogramme, situé dans le champ visuel de l’observateur.

la partie B est constituée par un objet plan ou volumineux, son volume devant rester inférieur à celui de l’image virtuelle tridimensionnelle, situé dans le champ de visualisation du stéréogramme.

- En vision convergente, l’objet est situé devant le stéréogramme. La dimension et la forme de l’objet doivent donc être telles qu’elles n’empêchent pas la visualisation du stéréogramme, tout en attirant suffisamment le regard pour permettre la focalisation des yeux sur l’objet. Il est préférentiellement placé dans la zone centrale de visualisation du stéréogramme.
Si le dispositif impose une grande précision quant à l’emplacement de l’objet, il laisse une importante liberté d’initiatives concernant la nature de l’objet et son mode de fixation. Le support de l’objet doit, bien entendu, être très discret ou transparent.

- En vision divergente, l’objet est situé derrière le stéréogramme. Outre le volume, la dimension et la forme de l’objet ne comportent donc pas de restriction particulière. L’utilisation du dispositif pour un stéréogramme à vision divergente peut nécessiter que le support sur lequel il est imprimé soit transparent afin que l’on puisse voir au travers l’objet situé derrière le stéréogramme.

Le principe du dispositif consiste à placer l’objet dans le volume virtuel (ou dans une zone à proximité de celui-ci) dans lequel apparaît l’image tridimensionnelle résultant du stéréogramme. Ce volume virtuel est contenu entre les plans inférieur et supérieur présentés sur les figures 4 en vision convergente et 6 en vision divergente. L’explication de l’emplacement de ces plans est présentée ci-dessous :

- En vision convergente, l’emplacement du plan inférieur est déterminé par la formule 1 présentée ci-après, en prenant comme valeur de PGPD l’écart le plus grand (noté Eg) qui existe entre 2 points identiques et consécutifs du stéréogramme. L’emplacement du plan supérieur est déterminé par la formule 1, en prenant comme valeur de PGPD l’écart le plus petit (noté Ep) qui existe entre 2 points répétitifs et consécutifs du stéréogramme.

- En vision divergente, l’emplacement du plan inférieur est déterminé par la formule 2 présentée ci-après, en prenant comme valeur de PGPD l’écart le plus petit (noté Ep) qui existe entre 2 points identiques et consécutifs du stéréogramme. L’emplacement du plan supérieur est déterminé par la formule 2, en prenant comme valeur de PGPD l’écart le plus grand (noté Eg) qui existe entre 2 points répétitifs et consécutifs du stéréogramme.

La détermination des écarts extrêmes Ep et Eg est plus ou moins difficile selon le stéréogramme. Cependant, la mesure de l’écart entre 2 points répétitifs et consécutifs (PGPD) pris au hasard sur le stéréogramme est aisée et correspond à une valeur inévitablement comprise entre Ep et Eg :
Ep < PGPD < Eg.

Elle suffit pour permettre la détermination de l’emplacement de l’objet : celui-ci doit être placé à la distance IOD (objet - œil droit) déterminée par les 2 formules suivantes :

• En vision convergente. Voir figure 5
PGI = PGPD
IOD   OGOD

(IOD) (PGPD) = (PGI) (OGOD)
or PGI = PGOD – IOD

donc
(IOD) (PGPD) = (PGOD – IOD) (OGOD)
(IOD) (PGPD) = (PGOD) (OGOD) – (IOD) (OGOD)
(IOD) (PGPD + OGOD) = (PGOD) (OGOD)

d’où la formule :

(IOD) = (PGOD) (OGOD)              Formule 1
             (PGPD + OGOD)


En prenant, OGOD = 6 cm (moyenne chez un adulte), on obtient la formule :

(IOD) =   6 (PGOD)
             (PGPD + 6)


• En vision divergente. Voir figure 7
PDI = PGPD
IOD   OGOD

(IOD) (PGPD) = (PDI) (OGOD)
or PDI = IOD - PDOD

donc
(IOD) (PGPD) = ( IOD - PDOD) (OGOD)
(IOD) (PGPD) = (IOD) (OGOD) - (PDOD) (OGOD)
(IOD) (OGOD - PGPD) = (PDOD) (OGOD)

d’où la formule :

(IOD) = (PGOD) (OGOD)              Formule 2
             (OGOD - PGPD)


En prenant, OGOD = 6 cm, on obtient la formule :

(IOD) =   6 (PGOD)
             (6 - PGPD)


Une fois l’objet placé à la distance déterminée, l’utilisateur ne doit regarder que l’objet et se concentrer peu à peu sur le stéréogramme (sans perdre la mise au point visuelle sur l’objet).
L’image virtuelle tridimensionnelle lui apparaît bientôt.

Dans le cas d’une utilisation en vision convergente, les dimensions du dispositif ne sont pas limitées. La visualisation de stéréogrammes de superficies importantes est donc possible. De façon pratique, la distance œil-stéréogramme (PGOD ou PDOD) peut varier de quelques dixaines de centimètres à plusieurs dixaines de mètres.

Dans le cas d’une utilisation en vision divergente, la dimension du dispositif est limitée par la formule 2 qui impose que l’écart maximal (PGPD=Eg) autorisé entre deux points consécutifs et répétitifs doit avoir une valeur inférieure à la valeur OGOD mesuré entre les deux yeux de l’observateur.

Le dispositif permet ainsi de voir apparaître les stéréogrammes puisqu’il impose à chaque observateur de faire la mise au point visuelle dans la zone où apparaît l’image virtuelle. Il offre donc la chance à chacun d’accéder à cette vision magique.

A titre d’exemple non limitatif, le dispositif sera utilisé pour la visualisation convergente d’un stéréogramme sur feuille A4.
La distance PGOD aura une valeur de 50cm, l’écart PGPD mesuré aura une valeur de 2,5cm et la distance OGOD aura une valeur de 6cm.
La distance IOD calculée aura donc la valeur de 35,3cm environ.
La tête de l’observateur sera posée sur un support rigide et son front s’appuiera sur un élément statique placé à la bonne hauteur.
L’objet sera constitué d’une vitre totalement transparente, sur laquelle sera collée une petite gommette opaque, placée parallèlement au stéréogramme et face aux yeux de l’observateur.

Le dispositif selon l’invention peut être destiné, à titre d’exemple, à la rééducation orthoptique, à l’industrie du jouet ou aux parcs de loisirs.

Remarque :
les figures 5 et 7 ont été construites de façon telle que l’emplacement de l’œil droit (OD) intervienne dans les formules 1 et 2. Elles auraient pu être construites, avec le même raisonnement, de façon telle que l’emplacement de l’œil gauche (OG) intervienne dans les formules. De façon pratique, les variations de mesure qui existent entre IOD et IOG, entre PGOD, PDOD, PDOG et PGOG, et entre PGI et PDI n’ont pas de conséquence sur la précision nécessaire à la détermination de l’emplacement de l’objet.


Revendications :

1) Dispositif pour favoriser la visualisation des stéréogrammes en vision convergente et en vision divergente, caractérisé en ce qu’il comporte un objet (Partie B), sur lequel l’observateur doit faire la mise au point visuelle, placé dans le volume (ou dans une zone à proximité de celui-ci) d’apparition de l’image tridimensionnelle, d’un élément permettant au plan des yeux de l’observateur de rester statique durant la durée de l’observation (partie A), et d’un support statique destiné à l’emplacement du stéréogramme (Partie C) situé dans le champ de visualisation de l’observateur.

2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’emplacement de l’objet (obtenu par la détermination de la distance objet-œil droit (IOD)) est directement lié à la distance stéréogramme-œil droit (PGOD), à l’écart entre deux points consécutifs et répétitifs du stéréogramme (PGPD) et à l’écart entre les deux yeux de l’utilisateur (OGOD), déterminé par la formule 1 en vision convergente et la formule 2 en vision divergente :

(IOD) = (PGOD) (OGOD)              Formule 1
             (PGPD + OGOD)


(IOD) = (PGOD) (OGOD)              Formule 2
             (OGOD - PGPD)


3) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le cas d’une utilisation en vision divergente, la dimension de celui-ci est limitée par la formule 2 (présentée à la revendication 2) qui impose que l’écart maximal (PGPD) autorisé entre deux points consécutifs et répétitifs du stéréogramme ait une valeur inférieure à la valeur (OGOD) mesurée entre les deux yeux de l’observateur.

4) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que l’objet peut être plan ou volumineux, le volume devant rester inférieur à celui de l’image tridimensionnelle.

5) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 4 caractérisé en ce que, dans le cas d’une utilisation en vision convergente, la dimension et la forme de l’objet doivent être telles qu’elles n’empêchent pas la visualisation du stéréogramme puisque l’objet est placé devant celui-ci.

Figure 1
                

Figure 2
                

Figure 3
                

Figure 4
                

Figure 5
                

Figure 6
                

Figure 7
                



Abrégé

Dispositif pour favoriser la visualisation des stéréogrammes en vision convergente et en vision divergente.
L’invention concerne un dispositif favorisant un observateur à percevoir l’image tridimensionnelle résultant d’un stéréogramme, en lui permettant de faire facilement la mise au point visuelle dans le volume (ou dans une zone à proximité de celui-ci) où apparaît cette image tridimensionnelle.
Il est constitué d’un élément permettant à l’observateur de maintenir sa tête immobile (partie A), d’un support statique destiné à l’emplacement du stéréogramme situé dans le champ de visualisation de l’observateur (partie C) et d’un objet, plan ou volumétrique, situé, lui aussi, dans le champ de visualisation de l’observateur (partie B).
Le principe du dispositif consiste à placer l’objet (partie B) dans le volume virtuel (ou dans une zone à proximité de celui-ci) dans lequel apparaît l’image tridimensionnelle résultant du stéréogramme. L’emplacement de l’objet est déterminé par une formule.
Une fois l’objet placé à la bonne distance, l’utilisateur ne doit regarder que l’objet et se concentrer peu à peu sur le stéréogramme (sans perdre la mise au point visuelle sur l’objet). L’image virtuelle tridimensionnelle lui apparaît bientôt.

Figure pour l’abrégé :

Figure 3