PROCEDE ET DISPOSITIF D'AFFICHAGE ET DE CODAGE NUMERIQUE ET DE VISUALISATION DES COULEURS PAR SYNTHESE SOUSTRACTIVE TRICHROME METHOD AND DEVICE FOR DIGITAL DISPLAY AND ENCODING AND COLOR VIEWING BY TRICHROME SUBTRACTIVE SYNTHESIS
La présente invention concerne un dispositif d'affichage numérique et visuel des couleurs, obtenues par synthèse soustractive trichrome par la superposition de trois films qui comportent chacun une échelle de densités colorées primai¬ res 3AUNE, MAGENTA et CYAN. Chacune des échelles de densités colorées s'exprime en N degrés de saturation progressive de la couleur primaire avec son chiffre indicateur du degré de saturation correspondant.The present invention relates to a device for digital and visual display of colors, obtained by three-color subtractive synthesis by the superposition of three films which each include a scale of primary densities 3AUNE, MAGENTA and CYAN. Each of the colored density scales is expressed in N degrees of progressive saturation of the primary color with its figure indicating the corresponding degree of saturation.
Il existe de nombreux systèmes de classification des couleurs, mais aucun de ceux-ci ne touche le grand public parce que ces systèmes nécessitent • le recours à des catalogues nuanciers encombrants ou encore à des appareils réservés aux scientifiques, et dans ce cas ils dépassent les exigences communé¬ ment admises.There are many color classification systems, but none of these affect the general public because these systems require • the use of bulky color catalogs or devices reserved for scientists, and in this case they exceed commonly accepted requirements.
Nous avons retenu, parmi les différents systèmes d'ordonnancement des couleurs celui de HICKETHIER énoncé en 1940 qui propose un catalogue de 999 tons basé sur la superposition de 9 degrés de saturation des primaires JAUNE, MAGENTA et CYAN, couleurs de référence universellement utilisées en impression comme en photographie.We have chosen, among the different color ordering systems, that of HICKETHIER set out in 1940 which offers a catalog of 999 tones based on the superposition of 9 degrees of saturation of the primary YELLOW, MAGENTA and CYAN, reference colors universally used in printing as in photography.
Nous nous réservons, par rapport à ce chiffre de 9 degrés de saturation + le BLANC la possibilité d'étendre cette gamme à N nuances par exemple de 0 à 20 ou de 0 à 99, ce qui donne un catalogue de 999.999 couleurs + le BLANC.We reserve, compared to this figure of 9 degrees of saturation + WHITE the possibility of extending this range to N shades for example from 0 to 20 or from 0 to 99, which gives a catalog of 999,999 colors + WHITE .
Dans le cas de 10 degrés de saturation, le degré 1 après le degré 0 qui expri¬ me l'absence de couleur donne un pourcentage de 100/9, soit 11, 11%, le degré 2 22,22%, le degré 3 33,33% etc.. jusqu'au 9 qui indique 99,99% soit la saturation maximale.In the case of 10 degrees of saturation, degree 1 after degree 0 which expresses the absence of color gives a percentage of 100/9, ie 11.11%, degree 2 22.22%, degree 3 33.33% etc. until 9 which indicates 99.99%, ie the maximum saturation.
II a été affecté à chaque degré de saturation un chiffre indicateur, soit pour les trois couleurs primaires qui définissent un ton, un nombre de 3 chif¬ fres par exemple pour 638, il a été établi de façon systématique que
le premier chiffre 6 correspond au degré de saturation du JAUNE le deuxième chiffre 3 correspond au degré de saturation du MAGENTA le troisième chiffre 8 correspond au degré de saturation du CYAN ainsi 638 veut dire :An indicator number has been assigned to each degree of saturation, that is to say for the three primary colors which define a tone, a number of 3 figures for example for 638, it has been systematically established that the first digit 6 corresponds to the degree of saturation of YELLOW the second digit 3 corresponds to the degree of saturation of MAGENTA the third digit 8 corresponds to the degree of saturation of CYAN thus 638 means:
JAUNE MAGENTA CYAN 6 3 "8YELLOW MAGENTA CYAN 6 3 " 8
La couleur 638 correspond à un vert légèrement assombri par 3 unités de MAGENTA.The color 638 corresponds to a green slightly darkened by 3 units of MAGENTA.
Le BLANC s'écrit 000 et le NOIR qui est la superposition des 3 primaires à saturation maximale s'écrit 999.WHITE is written 000 and BLACK which is the superposition of the 3 primaries at maximum saturation is written 999.
La couleur 009 signifie : JAUNE MAGENTA CYANThe color 009 means: YELLOW MAGENTA CYAN
0 0 90 0 9
L'énoncé d'une couleur quelconque, en I'occurence 638, permet d'obtenir instantanément le nombre indicatif de la couleur complémentaire à celle- ci, soit la différence entre ce nombre et le NOIR 999 - 638 = 361.The statement of any color, in this case 638, makes it possible to instantly obtain the indicative number of the complementary color, that is the difference between this number and the BLACK 999 - 638 = 361.
De plus il est possible de "calculer" ce que peut donner la combinaison de deux couleurs, puisqu'il suffit d'additionner leur nombre indicateur. Soit 638 + 150 = 788.In addition it is possible to "calculate" what can give the combination of two colors, since it suffices to add their indicator number. Or 638 + 150 = 788.
On peut s'étonner qu'un système aussi simple n'ait connu jusqu'à ce jour qu'un développement réservé à quelques professionnels de la couleur. C'est à notre avis parce qu'il s'agit d'un système trop abstrait, sans support concret pratique, simple et peu coûteux.It is surprising that such a simple system has so far known only a development reserved for a few color professionals. This is in our opinion because it is an overly abstract system, without practical practical support, simple and inexpensive.
L'objet de la présente invention vise à remédier à cette carence en mettant précisément à la disposition du plus grand nombre un dispositif compact permettant l'utilisation de ce code par l'affichage, la création et la visuali¬ sation instantanée d'une gamme étendue de couleurs couvrant largement le cercle chromatique.
Chaque échelle de densités colorées transparentes est imprimée sur trois films de façon à former trois anneaux tournant l'un dans l'autre dont la superposition des tonalités primaires permet N combinaisons de couleurs, (fig. 1). Chacun des anneaux ainsi formé se trouve logé et protégé dans un évidement aménagé à l'intérieur de trois cylindres plastiques transparents, tels que plexiglas, polystyrène, polycarbonate etc ...The object of the present invention is to remedy this deficiency by making precisely available to the greatest number of people a compact device allowing the use of this code by the display, creation and instant visualization of a range. range of colors largely covering the chromatic circle. Each scale of transparent colored densities is printed on three films so as to form three rings turning one inside the other, the superposition of the primary tones allows N combinations of colors, (fig. 1). Each of the rings thus formed is housed and protected in a recess arranged inside three transparent plastic cylinders, such as plexiglass, polystyrene, polycarbonate, etc.
Ces trois cylindres ainsi formés tournent l'un dans l'autre, entraînés par trois bagues, chacune placée à l'extrémité de l'un des cylindres, (fig. 2). Le pourtour de chacune des bagues est taillé de façon que l'ensemble forme un décagone qui permet une manipulation plus facile ainsi que cela simplifie le positionnement et la superposition correcte des plages de densités l'une par rapport à l'autre. Ce positionnement peut être encore amélioré par l'utili-These three cylinders thus formed rotate one inside the other, driven by three rings, each placed at the end of one of the cylinders, (fig. 2). The periphery of each of the rings is cut so that the assembly forms a decagon which allows easier handling and this simplifies the positioning and the correct superposition of the density ranges with respect to each other. This positioning can be further improved by the use of
• sat.ion de billes formant butée, lors de la rotation des cylindres. Chacune des faces du décagone comporte le chiffre indicateur de la densité qui lui correspond.• sat.ion of balls forming a stop when the cylinders rotate. Each side of the decagon has the density indicator corresponding to it.
Dans le dernier cylindre de plus petit diamètre se trouve une lampe qui assure au dispositif un éclairement indépendant de la lumière ambiante ainsi qu'une température de couleur constante. Une plage de blanc encercle la plage colorée visible dans une fenêtre et sert de référence à la couleur affichée. Dans la version exposée de la figure 2 et, afin de limiter les pro¬ blèmes d'échauffement risquant d'entraver la rotation des cylindres et autres inconvénients, on a prévu une lampe néon à allumage instantané se branchant directement sur le secteur, de longue durée, 8 à 10.000 heures.In the last cylinder of smaller diameter is a lamp which provides the device with independent lighting from ambient light as well as a constant color temperature. A white range surrounds the colored range visible in a window and serves as a reference to the displayed color. In the version shown in FIG. 2 and, in order to limit the problems of overheating risking hampering the rotation of the cylinders and other disadvantages, a neon lamp with instantaneous ignition is provided which is plugged directly into the sector, long duration, 8 to 10,000 hours.
D'autres dispositifs avec piles ou accus rechargeables peuvent libérer de la contrainte d'une alimentation secteur.Other devices with rechargeable batteries or accumulators can relieve the stress of a mains supply.
Un modèle haut de gamme peut comporter un dispositif électronique qui assure une constante d'éclairement en dépit du vieillissement de la lampe par incorporation d'une résistance variable pilotée par un comparateur qui établit à chaque instant l'équivalence de brillance de la source et une valeur électrique de référence stable.
- *r -A high-end model can include an electronic device which ensures a constant lighting despite the aging of the lamp by incorporating a variable resistance controlled by a comparator which establishes at all times the equivalent brightness of the source and a stable reference electrical value. - * r -
La figure 2 montre l'ensemble du dispositif avec les cylindres tournant à l'intérieur d'un cube opaque, par exemple noir ou fumé, cela pour des raisons d'esthétique et de maniabilité.Figure 2 shows the entire device with the cylinders rotating inside an opaque cube, for example black or smoked, for reasons of aesthetics and maneuverability.
On distingue deux fenêtres sur la figure 2, l'une permet de voir la teinte affichée, l'autre sa couleur complémentaire.There are two windows in Figure 2, one to see the displayed shade, the other its complementary color.
La vision des deux couleurs peut être obtenue, lors de l'impression des films supports de densités colorées en imprimant côte à côte deux plages de densité de telle façon que leur somme soit toujours égale à la densité maximale. Ainsi dans le cas d'un système décimal d'affichage, la somme des chiffres indicateurs pour chaque plage sera 9 ainsi que cela figure en 3. On remarque que la succession des chiffres indicateurs s'inverse d'une colonne à l'autre.. Le chiffre indicateur de la couleur complémentaire peut être gravé à côté du chiffre de la couleur affichée sur chacune des faces extérieures des bagues, mais en caractère plus petit et dans une autre couleur afin d'éviter toute confusion. Le chiffre indicateur de la complémentaire peut aussi figurer dans le cadre blanc entourant les plages de densités.The vision of the two colors can be obtained when printing support films of colored densities by printing two density ranges side by side so that their sum is always equal to the maximum density. Thus in the case of a decimal display system, the sum of the indicator digits for each range will be 9 as shown in 3. It is noted that the succession of indicator digits is reversed from one column to another. The number indicating the additional color may be engraved next to the number of the color displayed on each of the outer faces of the rings, but in a smaller character and in another color in order to avoid any confusion. The indicator indicating the complement can also appear in the white frame surrounding the density ranges.
Cet appareil peut servir d'outil d'initiation à l'enseignement des couleurs et à la colorimétrie, mais surtout d'instrument de recherches d'harmonies colorées pour de multiples applications professionnelles.This device can be used as an initiation tool for teaching colors and colorimetry, but above all as an instrument for finding color harmonies for multiple professional applications.
Lors de l'impression des échelles de densités, il est possible de juxtaposer côte à côte N valeurs de densités colorées, de telle façon que leur superposi¬ tion fasse apparaître simultanément la teinte affichée et une gamme d'harmo¬ niques de la couleur-mère.When printing density scales, it is possible to juxtapose side by side N values of colored densities, so that their superimposition will simultaneously show the displayed shade and a range of color harmonics. mother.
Ainsi 638 donne les combinaisons suivantes :Thus 638 gives the following combinations:
teinte affichée complémentaire harmoniquesadditional harmonics displayed shade
YMC YMC YMC YMC YMC YMC YMCYMC YMC YMC YMC YMC YMC YMC
638 361 683386368 863 836638 361 683 386 368 863 836
Ces couleurs harmoniques s'obtiennent par la permutation des chiffres indica¬ teurs de la couleur-mère.
Ce principe peut s'appliquer de façon particulièrement appropriée au manche d'un crayon, d'un pinceau ou d'un stylo. Le remplacement de la lampe éclai¬ rant par transparence la superposition des plages de densités colorées peut être obtenu par dépôt d'un film métallisé formant miroir et réfléchissant à travers les couches colorées la lumière ambiante. On comprendra que ce dépôt s'effectue sous la dernière plage colorée.These harmonic colors are obtained by the permutation of the indicative figures of the mother color. This principle can be applied particularly appropriately to the handle of a pencil, brush or pen. The replacement of the lamp which shines by transparency the superposition of the ranges of colored densities can be obtained by depositing a metallized film forming a mirror and reflecting through the colored layers the ambient light. It will be understood that this deposition takes place under the last colored area.
Une variante de l'invention consiste en la possibilité d'associer visuellement et simultanément N couleurs que l'on peut moduler de façon indépendante en juxtaposant N ensembles-cylindres tel que cela est indiqué en figure 4 pour 2 d'entre eux.A variant of the invention consists of the possibility of visually and simultaneously associating N colors which can be modulated independently by juxtaposing N cylinder assemblies as indicated in FIG. 4 for 2 of them.
L'un des cylindres permet d'afficher la teinte mère, pendant que l'on peut moduler et afficher simultanément toutes couleurs, indépendamment de la couleur mère, tout en mémorisant leurs chiffres indicateurs, pour reproduire les harmonies retenues.One of the cylinders makes it possible to display the mother tint, while one can modulate and display all colors simultaneously, independently of the mother color, while memorizing their indicator figures, to reproduce the harmonies retained.
L'utilisation d'un tel dispositif concerne toutes les professions et activités qui se servent de couleurs : les techniques d'imprimerie et d'impressions sous toutes formes, les activités de création telles que graphisme, publicité, décoration, mode, architecture, peinture, teinturerie, tissage, tapisserie caros- serie etc ... sans oublier les établissements d'enseignement technique et artistique et l'utilisation domestique où la ménagère peut "calculer" des assortiments de vêtements, teintures, façades murales etc ...The use of such a device concerns all professions and activities that use colors: printing techniques and printing in all forms, creative activities such as graphics, advertising, decoration, fashion, architecture, painting , dyeing, weaving, tapestry bodywork etc ... without forgetting technical and artistic education establishments and domestic use where the housewife can "calculate" assortments of clothes, dyes, wall facades etc ...
Il est notoire que toute initiation à une technique s'assimile d'autant plus facilement qu'elle est motivante, particulièrement lorsqu'elle est présentée sous forme de jeu, ce que nous présentons dans une variante de l'invention.It is well known that any initiation to a technique is assimilated all the more easily as it is motivating, particularly when it is presented in the form of a game, which we present in a variant of the invention.
Dans la version à deux cylindres générateurs de couleurs, le jeu consiste à reconstituer par approximations successives une couleur obtenue par la mise en rotation aléatoire des trois cylindres support de gradations.In the version with two color generating cylinders, the game consists in reconstituting by successive approximations a color obtained by the random rotation of the three gradation support cylinders.
Dans la figure 4 on peut imaginer que la rotation aléatoire des cylindres de la partie gauche du dessin peut être amorcée par un dispositif à crémaillère
débrayable ou une vis sans fin, à la façon d'une roulette de jeux.In Figure 4 we can imagine that the random rotation of the cylinders on the left side of the drawing can be initiated by a rack and pinion device disengageable or a worm, like a game roulette.
La crémaillière entraîne chacun des cylindres par l'intermédiaire des bagues comportant une denture à la place des pans coupés. Un cliquet bloque alors le cylindre de façon à présenter les densités colorées dans l'axe de la fe¬ nêtre de scrutation. A l'arrêt des cylindres, une couleur apparaît au hasard, mais les chiffres indicateurs sont masqués par un clapet mobile dont le bascu¬ lement peut permettre leur lecture, en fin de séquence.The rack drives each of the cylinders by means of the rings having a toothing in place of the cut sides. A ratchet then blocks the cylinder so as to present the colored densities in the axis of the scanning window. When the cylinders stop, a color appears at random, but the indicator figures are masked by a movable valve whose tilting can allow their reading, at the end of the sequence.
C'est à l'aide des bagues fixées sur l'autre cylindre, en i'occurence celui de droite, que l'on essaye de reconstituer la couleur aléatoire.It is with the help of the rings fixed on the other cylinder, in this case the one on the right, that we try to reconstruct the random color.
L'écart obtenu entre la couleur aléatoire et la couleur recomposée pénalise le joueur d'autant de points portés à son débit tandis que chaque recomposition correcte le crédite d'autant de points portés par les chiffres indicateurs de la couleur aléatoire.The difference obtained between the random color and the recomposed color penalizes the player with as many points brought to his debit while each correct recomposition credits him with as many points carried by the numbers indicating the random color.
On. peut jouer à plusieurs et un nombre de parties convenues d'avance. Le gagnant est le joueur ayant le plus de points à son crédit.We. can play several and a number of games agreed in advance. The winner is the player with the most points to his credit.
Ce dispositif fait appel à la synthèse soustractive pour générer des couleurs, mais il est évident que l'on peut utiliser de . la même façon la synthèse additi- ve des couelurs et dans ce cas les couleurs primaires soustractives sont remplacées par les couleurs primaires additlves ce qui donne :This device uses subtractive synthesis to generate colors, but it is obvious that one can use. in the same way the additive color synthesis and in this case the subtractive primary colors are replaced by the additive primary colors which gives:
JAUNE MAGENTA CYAN BLEU VERT ROUGEYELLOW MAGENTA CYAN BLUE GREEN RED
On se sert des possibilités et de la souplesse qu'offrent les techniques de l'électronique et de l'informatique qui permettent de supprimer toute mécani¬ que.We make use of the possibilities and flexibility offered by electronic and computer techniques which make it possible to do away with all mechanics.
Les couleurs sont générées par trois sources lumineuses que l'on peut moduler en intensité sur N niveaux d'éclairement étalés de 0 à N.The colors are generated by three light sources which can be modulated in intensity over N levels of illumination spread from 0 to N.
Les faisceaux issus de ces sources sont colorés par l'intermédiaire de trois
filtres, respectivement BLEU VERT et ROUGE.The beams from these sources are colored through three filters, BLUE GREEN and RED respectively.
La synthèse des trois faisceaux assurant le mélange des lumières colorées ' s'obtient par un système à miroirs dichroïques, ou par convergence des faisceaux. La couleur en résultant apparaît sur un écran dépoli alors que les chiffres indicateurs sont portés sur un afficheur à diodes électrolumi¬ nescentes ou à cristaux liquides.The synthesis of the three beams ensuring the mixing of the colored lights is obtained by a system of dichroic mirrors, or by convergence of the beams. The resulting color appears on a frosted screen while the indicator figures are displayed on a display with light-emitting diodes or liquid crystal.
La génération des couleurs se fait par l'intermédiaire d'un clavier numérique commandant des régulateurs de tension monolithiques qui régulent l'alimenta¬ tion des sources lumineuses.The generation of colors is done by means of a numeric keyboard controlling monolithic voltage regulators which regulate the supply of light sources.
Au lieu de comporter deux fenêtres d'affichage où apparaissent simultanément la couleur aléatoire et celle qu'il s'agit de recomposer, on peut imaginer une seule fenêtre dans laquelle apparaît une couleur générée par un disposi¬ tif électronique aléatoire.Instead of having two display windows where the random color and the color to be recomposed appear simultaneously, one can imagine a single window in which appears a color generated by a random electronic device.
On dispose d'un temps de scrutation prédéterminé et c'est ensuite de mémoire qu'il faut recomposer la teinte, sur l'écran rendu disponible.There is a predetermined scanning time and it is then from memory that the shade must be recomposed, on the screen made available.
Les opérations comptables peuvent être mémorisées par une calculette in¬ corporée associée à une mémoire qui fait les comptes des différents parte¬ naires.The accounting operations can be memorized by an incorporated calculator associated with a memory which makes the accounts of the different partners.
FEUILLE DE REMPLACEMENT
REPLACEMENT SHEET