CA 02265023 1999-03-09
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TITRE DE L'INVENTION
DISPOSITIF D'IMAGE IMPRIMÉE LUMINEUSE D'ASPECT RÉVERSIBLE
NOIR ET BLANC (Nâ~B)- COULEURS VIDÉO.
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention a trait à la réalisation d'images
imprimées lumineuses d'aspect ré ersible noir et blanc (N&B~ et couleurs vidsa
trouvant une application non limitative dans l'affichage lumineux,
publicitaire ou
artistique, de petites ou grandes dimensions.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Dans l'état actuel de la technique, on réalise des images
lumineuses en couleur en imprimant, par différents procédés d'encrage et sur
toutes sortes de supports, des images en quadrichromie soustractive utilisant
les couleurs primaires pigments CMJN, Cy~an, Magenta, Jaune et Noir. Pour
rendre cgttd image lumineuse elle est, soit éclairée par derriére ~n la
mettant
dans un caisson muni de lampes de lumière blanche comme pour les Abribus,
les 4*3 mètres rotatifs et les 10'*20' rétro-éclairés, soit elle est éclairéé
en face
avant par une lampe projecteur. On peut citer aussi les procédés
photographiques, tel Duratrans, permettant de réaliser une sorte de grande
diapositive qui, dans un caisson rétro-éclairé de lumière blanche, permet un
~0 effet visuel de qualité.
Un problème majeur est apparu dans l'impression traditionnelle
CMJN à cause de l'utilisation des outils informatiques pour réaliser le
montage
texte image ainsi que la séparation des couleurs et le tramage.
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Ces outils informatiques tr<availlent les images selon un autre
principe de reproduction des couleurs, !a trichromie additive RVB, qui fait
appel
aux trois couleurs primaires lumière RVB, Fouge, Vert et Bleu. Pour imprimer
en quadrichromie soustractive CMJN, il 'faut donc convertir par calcul les
couleurs RVB en CMJN. 4r i! n'y a pas de correspondance visue!!e exacte
entre l'image vidéo RVB et l'image imprimée en CMJN car il s'agit de deux
environnements colorimétriques différents.
Le calcul permettant le passage de l'environnement
colarimgtrique additif RVB dg la vidés, à !'environnement calorimétrique
soustractif CMJN de l'imprimé provoque une perte de couleurs et
d'informations importantes qui rend certaine, images en couleur vidéo
difficiles
sinon impassibles à imprimer en CMJN. En vidéo on peut reproduire des
milliards de couleurs alors qu'une image innprimée ne reproduit que quelques
millions de couleurs au maximum.
II existe des peintures ou des encres pigmentées qui ont une
couleur qui devient luminescente larsqu'eRea sont excites par un rayonnement
de type lumière noire. Des images en couleur ont été réalisées avec ces
encres mais aucune de ces encres n'a cependant une couleur correspondant
aux couleurs primaires lumière RVB de la vidéo. De plus, étant pigmentées
elles ne permettent pas l'addition chromatique requise pour la vidéo
puisqu'elles font partie de l'environnement: colorimétrique soustractif comme
toutes Iss $ncres pigmentéeô.
De plus lorsqu'une image ~;n couleur est imprimas en CMJN,
ses couleurs imprimées ne peuvent pas changer, l'image est donc visuellement
statique.
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OBJET DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est donc de présenter un
nouveau dispositif permettant d'une part de~ réaliser des images imprimées qui
sont lumineuses selon l'environnement de I<a colorimétrie additive RVB vidéo
et
d'autre part permettant de changer l'aspect de ces images qui après
impression peuvent passer de manière réversible du noir et blanc, N&B, à la
couleur vidéo dans la totalité de leur surface: ou par zones.
BR~VE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 représente l'ensemble d'un dispositif selon une
incorporation préférentielle ds la présente invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
Un mode préféré de réalisation de la présente invention sera
maintenant décrit à titre purement indicatif.
Le dispositif illustré à la Figure 1, faisant fabjet de la présente
invention, comporte un support 1 sur lequel sont déposées quatres couches
d'encres spéciales appelées par analogie respectivement encre du Rouge 2,
ancre du Vert 3, encre du Blsu 4 et encre t~la'srs 5.
Les encres 2 à 4 sont appelées par analogie, encre du ... , car
toutes trois sont absolument blanches à l'~aat naturel, alors que l'encre 5
est
appelée encre Noire car elle est et reste toujours noire.
Un dispositif d'excitation 6 émet un flux d'énergie excitateur
sur ces quatres couchas d'encres 2 à 5 déposées sur ls support 1, flux
constant et uniforme sur toute la surface, donc non modulé point par point
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comme cela se fait en vidéo. Sous l'effet de ce flux d'énergie excitateur, les
encres 2 à 4 qui étaient blanches auparavant vont émettre par luminescence
un flux de photons de longueur d'onde caractéristique de leur composition.
L'encre du Rouge 2 émet par luminescence un flux de photons correspondant
à la longueur d'onde spécifique du Rouge primaire lumière, l'encre du Vert 3
émet par luminescence un flux de photons .correspondant à la longueur d'onde
spécifique du Vert primaire lumière et l'enc:re Bleue 4 émet par luminescence
un flux de photons correspondant à la longueur d'onde spécifique du Bleu
primaire lumière. L'encre Noire 5 est insensible à l'énergie excitatrice du
dispositif 6 et reste absolument Noire.
Comme il n'y a pas de moclulation ponctuelle du flux d'énergie
émis par le dispositif d'excitation 6, de marnière propre à l'invention mais
non
limitative, des combinaisons particulières des couches d'encres 2 à 5 sont
déposées sur le support 1 pour d'obtenir toute la palette des couleurs de
l'environnement colorimétrique additif RVE3 de la vidéo et ainsi d'offrir des
images qui après impression peuvent passer de manière réversible du noir et
blanc, NB~B, à ta couleur vidéo dans la totalü:é de leur surface ou par zones.
Comme en vidéo, par addition chromatique, à chaque couleur
du spectre visible correspond un mélange additif de l'intensité du flux de
photons de chacune des trois couleurs primaires lumière émise par les encres
du Rouge 2, du Vert 3 et du Bleu 4, mélange caractéristique de la couleur
résultante à obtenir.
Comme à elles seules ces encres 2 à 4 ne permettent d'obtenir
que toutes les couleurs claires du spectre visible jusqu'au blanc, pour
obtenir
une couleur foncée donnée, il faut ajouter de manière propre à l'invention
l'encre Noire 5.
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s
L'exemple et la description préférentielle propre à l'invention
mais non limitative suivante permet d'obtenir le résultat faisant l'objet de
la
présente invention.
Par convention nous fixerons les définitions suivantes qui
permettrons de mieux expliquer l'invention ea nous appelerons
Point élémentaire, la quantité minimum de matière de l'une
des encres 2 à 5 qui doit être déposée sur I~e support 1 pour obtenir des flux
de
photons élémentaires de valeur identique.
Point image, chacun des points de couleur de l'image originale
à reproduire.
Point de couleur primaire; lumière, la somme des points
élémentaires de l'une des encres 2 à 5 requise pour obtenir la composante
primaire lumière correspondante à la couleur d'un point image de l'original.
Quadriplet RVBN, la somme des points de couleur primaire
lumière des encres du Rouge 2, du Vert ,3, du Bleu 4 et Noire 5 permettant
d'obtenir la même couleur que le point image de l'original.
II y a plusieurs combinaisons possibles permettant d'obtenir le
résultat faisant l'objet de l'invention mais toutes reposent sur le même
principe
qui sera explicité par l'exemple suivant
La Figure 1 représente une matrice de points disposées en 10
lignes et 10 colonnes. Ces points sont occupées par des points élémentaires
des encres 2 à 5.
Lorsque les encres 2 à 5 ne reçoivent pas de flux d'énergie
excitatrice en provenance du dispositif E~, comme les encres 2 à 4 sont
blanches et l'encre 5 est noire, on obtiend une matrice mouchetée de points
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ô
noirs et blancs. Ces points élémentaires étant très petits et la dimension
totale
de la matrice, qui correspond à la couleur d'un point image de l'original,
étant
supposée de dimension inférieure au seuil ~de résolution de l'oeil, la
perception
visuelle globale est une tache d'un certain niveau de gris. Ainsi, si aucun
des
points de la matrice n'est rempli par un point élémentaire de l'encre Noire 5,
on
obtient une tache du blanc naturel des encres 2 à 4 lorsqu'elles ne sont pas
excitées. Par contre, si tous les points de la matrice sont rempli par l'encre
Noire 5, on obtient une tache totalement noire. La matrice en question qui
correspond à un quadriplet RVBN peut donc présenter de cette façon toutes
les nuances de gris depuis le blanc jusqu'au noir.
Lorsque les encres 2 à 5 reçoivent une flux d'énergie
excitatrice émit par le dispositif 6, les encres 2 à 4 vont passer de leur
blanc
naturel à leur couleur primaire lumière spécifique correspondante Rouge, Vert
et Bleu alors que l'encre Noire 5 reste noire L'addition chromatique des flux
de
photons émis par l'ensemble des points élémentaires de l'encre 2 dans la
matrice donnera un point de couleur prinnaire lumière Rouge d'une valeur
donnée, de même que l'addition chromatique des photons émis par l'ensemble
des points élémentaires de l'encre 3 dana la matrice donnera un point de
couleur primaire lumière Vert d'une valeur donnée et que l'addition
chromatique des photons émis par l'ensemble des points élémentaires de
l'encre 4 dans la matrice donnera un point de couleur primaire lumière Bleu
d'une valeur donnée. Par contre, l'addition chromatique de l'ensemble des
points élémentaires de l'encre 5 dans la matrice donnera un point de couleur
noire, car le noir c'est l'absence de photons de longueur d'onde visible.
Dans l'exemple de la figure 1, cette matrice de 10 lignes par 10
colonnes comporte 100 points, et l'analyse colorimétrique du point image
original ayant déterminé que sa couleur comporte 24% de Rouge primaire
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lumière, 36% de Vert primaire lumière, 18% de Bleu primaire lumière, on a
réparti sur les 100 points de la matrice, 24 points élémentaires de l'encre du
Rouge 2, 36 points élémentaires de l'encre du Vert 3, 18 points élémentaires
de l'encre du Bleu 4, les 22% restant correspondant à 22 points élémentaires
de l'encre Noire 5. La couleur émise résultante sera égale à l'addition des
flux
de photons émis par les points de couleur primaire lumière Rouge, Vert, et
Bleu. Ceux-ci sont respectivements égaux à l'addition des flux de photons émis
par l'ensemble des 24 points élémentaires de l'encre du Rouge 2, de
l'ensemble des 36 points élémentaires de l'encre du Vert 3, de l'ensemble des
18 points élémentaires de l'encre du Bleu 4, donnant ainsi une couleur RVB
résultante claire. Cette couleur claire est foncée par l'absence de photons
émis
par l'ensemble des 22 points élémentaires de l'encre Noire 5.
En faisant en sorte que la dimension totale de la matrice, qui
correspond à la couleur d'un point image de l'original, soit de dimension
inférieure au seuil de résolution de l'oeil, les résultat visuel sera la
vision d'un
point lumineux de la couleur RVB vidéo voulue qui correspondra exactement à
la couleur du point image original.
Par exemple, comme en vidéo, si tous les points élémentaires
de la matrice sont rempli remplis en quantité égales par l'encre du Rouge 2 et
l'encre du Vert 3, on obtiend le jaune, si tous les points élémentaires de la
matrice sont rempli remplis en quantité égales par l'encre du Rouge 2 et
l'encre
du Bleu 4, on obtiend du magenta, si tous legs points élémentaires de la
matrice
sont rempli remplis en quantité égales par l'encre du Vert 3 et l'encre du
Bleu 4
on obtiend le cyan.
A l'extrème, si tous les points élémentaires de la matrice sont
rempli par l'encre Noire 5 on obtient un point noir total, alors qui si tous
les
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ô
points élémentaires de la matrice sont remplis en quantité égales par l'encre
du
Rouge 2, l'encre du Vert 3 et l'encre du Bleu 4, comme en vidéo on obtient le
blanc de la trichromie additive.
Le quadriplet RVBN résultant déterminé selon l'invention peut
donc présenter toutes les nuances des couleurs du spectre visible dans
l'environnement colorimétrique de la trichronnie additive RVB vidéo.
Toutes ces chiffres n'ont que valeur d'exemple car il faut
évidemment connaître les caractéristiques spectrales et colorimétriques des
flux de photons de chacune des encres 2 à 4 lorsqu'elles reçoivent l'energie
émise par le dispositif d'excitation 6 pour pouvoir ainsi calculer la quantité
de
chacun de leurs points élémentaires devant: constituer par addition chacun de
leur point de couleur primaire lumière requis qui doivent être associés avec
ceux de l'encre Noire 5 pour obtenir le quadriplet RVBN ayant la même couleur
dans l'environnement colorimétrique additif RVB de la vidéo que la couleur du
point image original.
Ce qui est aussi particulier .à l'invention, c'est que l'on dispose
ainsi d'un moyen d'imprimé une image qui apparaît en demi-tons N&B lorsque
le dispositif 6 n'excite par les encres 2 à 5 ea que cette même image imprimée
N&B devient une image en couleurs vidéo lors de son excitation par le
dispositif 6.
Une image imprimée selon l'invention présente donc la
possibilité d'avoir, simultanéement ou non, deux états colorimétriques
réversibles N&B et couleurs vidéo. Cet effet réversible pouvant ëtre localisé
par zones ou global. L'image est donc visuellement dynamique par opposition
à l'image visuellement statique imprimée en CMJN.
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Un outil électronique et informatique spécialement mis au point
pour cette invention a pour rôle de déterminer, en fonction de l'analyse de la
couleur de chaque point image d'un original à reproduire et selon les
particularités colorimétriques et spectrales des encres 2 à 5 utilisées, la
quantité et la répartition spaciale des pointa élémentaires de chacune de ces
encres 2 à 5 devant ëtre déposés sur support 1.
Cet outil calcul donc quatre, couches de points élémentaires
correpondant chacune à l'une des encres 2 à 5, l'ensembles des couches
donnant l'image complète.
Les fichiers informatiques correspondants au calcul de ces
couches peuvent servir à réaliser des films qui seront, par exemple non
limitatif, utilsés pour imprimer en sérigraphie: avec les encres 2 à 5 des
images
vidéo selon l'invention. Des images vidéo imprimées selon l'invention ont été
réalisées avec cette technique de la sérigraphie.
Les fichiers informatiques correspondants au calcul de ces
couches peuvent aussi être utilisés pour piloter directement une imprimante à
jet d'encre dans laquelle on aura mis les encres 2 à 5 pour imprimer des
images vidéo selon l'invention. Des images vidéo imprimées selon l'invention
ont été réalisées avec cette technique du jet: d'encre.
Les fichiers informatiques correspondants au calcul de ces
couches peuvent être utilisées avec les imprimantes à jet d'encre de type
aérographes. En effet, même si à cau:~e de l'effet de spray les points
élémentaires sont spacialement déposés de manière totalement aléatoire sur le
support 1, le résultat est le même car ce qui compte c'est que pour chaque
point image de l'original on a calculé la quantité de points élémentaires
requis
devant constituer le point de couleur primaire lumière pour chacune des encres
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2 à 5 et par conséquent le quadriplet RVE3N correspondant à la couleur du
point image original à reproduire et devant être déposé sur le support 1. Des
images vidéo imprimées selon l'invention ont été rëalisées avec cette
technique de l'aérographie.
5 Rappelons que ce n'est pas tant la position spaciale que la
quantité des points élémentaires de chacune des encres référencées de 2 à 5
et déposées sur le support 1 qui est le plus important. En effet à la limite,
le
mélange intime de ces points élémentaires peut être réalisé comme en
peinture pour obtenir la couleur vidéo du point image de l'original. II a été
10 réalisé des tableaux artistiques de cette manière.
