Comment concevoir et réaliser un système optique compact, monté entre un objectif de cinéma et une caméra, qui démultiplie l’image grâce à une matrice de microlentilles, tout en préservant la mise au point et une qualité d’image exploitable en tournage ?

Point de départ

Dans le domaine de la prise de vue cinématographique, les réalisateurs et réalisatrices recherchent de plus en plus d’effets visuels originaux réalisés directement à la caméra, sans post-production numérique. Parmi ces effets, la multiplication de l’image en mosaïque est un outil visuel fort, parfois utilisé dans les films, les publicités ou les clips.

A notre connaissance, il n’existe pas encore dans le commerce de système de ce type, qui conserve la mise au point de l’objectif et s’adapte à tous les objectifs. Les solutions actuelles se fixent à l’avant de l’objectif (filtres à prismes à facettes) : elles produisent des copies décalées de l’image, mais sans contrôle ni de la géométrie de la mosaïque ni de la rotation de l’image, qui est aussi un effet recherché.

Le département « optiques et caméra » de la société RVZ (première société de location de matériel audiovisuel de la région parisienne), avec lequel nous proposons des projets expérimentaux depuis quelques années, a exprimé son intérêt pour un dispositif compact : un module de relais rotatif, intercalé entre l’objectif cinéma et la caméra, qui démultiplierait l’image grâce à une matrice de microlentilles (effet « œil de mouche ») et permettrait de faire tourner la mosaïque obtenue, avec une qualité d’image exploitable en tournage.

Ce projet propose donc d’explorer des solutions opto-mécaniques innovantes pour répondre à ce besoin concret de la prise de vue professionnelle.

Utilisation du prototype réalisé

Le prototype sera testé avec les ingénieurs opticiens chez RVZ, en vue d’une utilisation ultérieure sur un tournage.

Travai à réaliser

Concevoir et réaliser un prototype fonctionnel d’un système optique qui, intercalé entre un objectif cinéma et une caméra, démultiplie l’image et permet de faire tourner la grille de copies autour de l’axe optique.
Le projet s’organisera autour de plusieurs axes :

  • Étude optique : concevoir une architecture répondant au cahier des charges ; s’approprier le fonctionnement du système optique choisi à travers des simulations numériques (Optiland sur Python et/ou Zemax) et des expérimentations sur banc optique ; dimensionner le système afin de répondre au mieux au cahier des charges, tout en utilisant des composants optiques disponibles sur catalogue.
  • Conception mécanique sur SolidWorks : définir la structure porteuse du système, l’alignement des composants et le mécanisme de rotation ; réaliser les pièces mécaniques (impression 3D ou usinage).
  • Assemblage et caractérisation : assembler le prototype et vérifier la qualité optique de l’image ; valider l’instrument sur du matériel professionnel de cinéma chez RVZ.

Compétences et savoir-faire abordés

Conception optique, conception opto-mécanique, optique appliquée au cinéma.

(Des compétences en SolidWorks et/ou Python pour au moins une personne du groupe seront un atout pour le projet, sans toutefois être indispensables).

Encadrement

Jeanne Bernard, Sébastien de Rossi (aide pour la partie conception optique) et Frédéric Lombardo (responsable du département optiques et caméra chez RVZ)

Référent technique : Thierry Avignon

Modalités particulières

Visites chez RVZ (société de location de matériel audiovisuel), tests du prototype chez RVZ, possibilité de continuer (si 3A à Palaiseau) pour améliorer le prototype.