La Croix de Malte
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Ces
affiches ont été éditées en 1947
à l'occasion du cinquantième anniversaire du premier
projecteur cinématographique utilisant une croix de Malte
à 4 branches. |
Rôle
et fonctionnement de la croix de Malte
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Dans un projecteur cinématographique,
le rôle du
mécanisme à croix de Malte est d'assurer l'avance
du film pendant l'obturation
du faisceau lumineux, et sa fixité absolue pendant
la projection. Ce système est tellement fiable et
performant qu'il a été employé sur
la quasi totalité des projecteurs de format 35 mm.
- Certains des
derniers projecteurs 35 mm construits, ont utilisés
un moteur pas à pas piloté électroniquement,
mais certains problèmes techniques de cadrage au
démarrage et de fiabilité ont fait perduré
la croix de malte jusqu'à la grande catastrophe:
l'avènement du numérique.
- Comme rien
ne vaut un dessin voici une animation qui permet de comprendre
le fonctionnement simple et élégant de cet
élément.
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- Pendant
3/4 de tour du disque entraîneur la croix, solidaire
du débiteur, est immobilisée par le plateau
de verrouillage et l'image est projetée.
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Lorsque l'ergot porté par le disque s'engage dans
une entaille de la croix, celle-ci fait 1/4 de tour en pivotant
dans l'échancrure du plateau de verrouillage et,
par l'intermédiaire du débiteur à 16
dents, la croix fait avancer le film de 4 perforations c'est
à dire une image.
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Comme le film doit avancer à 24 images par seconde,
le disque entraîneur doit effectuer 24 tours par seconde
ou 1440 tr/mn.
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- Un autre avantage de ce système est le fait que
la rotation commence doucement, la vitesse maximum de rotation
est atteinte au milieu du temps de rotation et ensuite il
y a ralentissement jusqu'à l'arrêt. Ceci a
pour effet de limiter la traction exercé sur le film
au démarrage de chaque image.
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Historique
de la croix de Malte
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- Un
dispositif mécanique à croix de Malte a été
utilisé à l'origine dans l'industrie horlogère
sous le nom de croix de Genève. Voir ci-contre un
détail d'un mécanisme de montre.
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Animation
par défilement continu et intermittent
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- Au
milieu du 19eme siècle les vues animées sont
essentiellement basées sur un défilement continu
d'images successives et légèrement différentes
dessinées sur un disque muni de fentes d'obturation.
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Ces disques, appelés en France phénakistiscope
sont dessinés à partir des recherches du belge
Joseph Plateau qui fût le premier à
reproduire des scènes animées (1832).
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Vous pouvez télécharger et imprimer l'image
ci-contre, la
première imaginé par Plateau,
la coller sur un carton léger, et évider les
fentes qui se trouvent entre les personnages. Il suffit
ensuite de monter le disque sur un axe, un clou fait l'affaire
et de le faire tourner devant un miroir
en regardant à travers les fentes et miracle, le
danseur fera une pirouette.
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- Ce même principe de défilement continu des
images est utilisé jusqu'au premier projecteur de
Demeny et Marey et à la visionneuse
d'Edison réalisés autour des années
1890.
- Mais ce défilement continue ne permettait pas
des projections très lumineuses, les périodes
obturées étant beaucoup plus importantes que
les périodes de vision ou de projection.
- C'est pour cela que certains inventeurs cherchèrent
un moyen différent de substituer ces images l'une
à l'autre afin d'améliorer la luminosité
et de faire en sorte que les périodes de projection
soientt supérieures à celles d'obturation.
- La solution était d'arrêter l'image pendant
la projection, c'est à dire faire subir au support
d'images une avance intermittente.
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Première
apparition de la croix de Malte |
- La première apparition de la croix de Malte dans
le domaine de la projection fut lors d'une des premières
mise en application de l'avance intermittente, peut être
même la première, dans un appareil qui sera
commercialisé sous le nom de Choreutoscope.
- Le premier brevet décrivant cet appareil fût
déposé par l'américain Brown
en 1869, il s'agissait de vues peintes sur un disque de
verre dont la rotation était assuré par une
croix de Malte à 10 branches actionnée par
un mécanisme auquel était lié un obturateur
qui masquait la projection pendant le passage d'une image
à l'autre. Le principe général de la
projection cinématographique était alors établi.
- Un anglais nommé Beale aurait décrit
ce mécanisme quelques années auparavant, mais
il ne déposa aucun brevet.
- Des Choreutoscopes furent commercialisés
au cours des années 1880 jusqu'au début du
20eme siècle. En France ils sont fabriqués
par l'opticien Molteni. Il s'agit toujours d'un disque
de verre sur lequel sont peintes 6 images qui composent
l'enchaînement d'une scène. Ces choreutoscopes
de Molteni sont actionnés par une croix de Malte
à 6 branches.
- Paradoxalement les premiers cinéastes "oublièrent
" l'avance intermittente du film pour le visionnage
ou la projection, alors qu'ils l'utilisaient pour leurs
prises de vues, que ce soit Marey et Demeny
en France avec la caméra du premier et le projecteur
Phonoscope du second ou Edison aux Etats-unis avec
sa caméra Kinetograph et sa visionneuse Kinetoscope.
- En 1891 tous les éléments permettant de
faire des films et des projections cinématographiques
lumineuses existent, l'avance intermittente, la caméra
de Marey, le film celluloïd, les perforations
Edison, il faudra attendre 1895 pour que tous ces
éléments soient réunis.
- C'est Louis Lumière qui repris l'avance
intermittente mais qui lui, "oublia" la croix
de Malte, pour appliquer à son Cinématographe
une avance intermittente du film par came et griffes.
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Les
brevets de la croix de Malte appliqués au cinématographe |
- Nous retrouvons la croix de Malte le 2 Mars 1896 date
à laquelle l'anglais Robert William Paul dépose
le brevet anglais n°4686 décrivant un projecteur
à 2 croix de Malte à 7 branches nommé
"Théatrographe". Le film est tendu entre
2 débiteurs entraînés chacun par une
croix. Les 2 croix sont elles-mêmes entraînées
par le même disque à 2 ergots.
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- Le 18 Mars 1896 c'est le français Jules Carpentier,
le constructeur du cinématographe Lumière,
qui dépose auprès
du bureau de la propriété industrielle,
le brevet n°254.870 décrivant un mécanisme
de traction intermittente pour l'entraînement des
bandes chronophotographiques, pour la photographie et les
projections. Il s'agit d'un mécanisme à
croix de Malte à 5 branches.
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- Le
28 Avril 1896 Pierre-Victor Continsouza dépose,
auprès
du bureau de la propriété industrielle,
le brevet n° 255.937, décrivant un appareil
photographique à bande sensible continue pour la
fixation et la reproduction de scènes animées.
Ce brevet présente un appareil utilisant un système
d'avance intermittente du film à croix de Malte
à 5 branches.
- Il est à noter que Continsouza avait imaginer un
système avec des entailles de croix incurvées,
ceci avait pour but de diminuer l'accélération
et ainsi ménager le film.
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- Le
14 Novembre 1896 Continsouza associé à
René Bunzli dépose un nouveau brevet,
le n° 261.292, décrivant
un nouvel appareil pour l'obtention et la projection
de la photographie animée présentant cette
fois-ci l'avance du film au moyen d'une croix de Malte
à 4 branches.
- Cette
croix de Malte à 4 branches
est la version définitive dont le principe détrônera
tous les autres systèmes et qui sera utilisé
des le début du 20eme siècle dans la plupart
des projecteurs de format standard. Edison l'utilisera
dans son projecteur Kinetoscope des 1897.
- Continsouza
et Bunzli mirent en application leur croix de Malte
dans un projecteur nommé "Le Robuste" et
commercialisé par Pathé en 1899 et ensuite
dans le Pathé renforcé à partir de
1905.
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Evolution
de la croix de Malte 60° et 90° |
- Les constructeurs ont cherché à rendre la
projection la plus lumineuse possible, c'est à dire
à réduire autant que possible l'obturation
et donc le temps de passage d'une image à l'autre.
- Dans le dessin ci-contre qui représente la croix
utilisée dans les premiers projecteurs Pathé
construits par Continsouza, il s'agit d'un mécanisme
qui fait tourner la croix avec un angle de rotation du disque
d'entraînement de seulement 60°. Donc il suffit
que la projection soit obturée pendant cette période,
il faut donc un obturateur avec une pale de 60°, 1/6
du temps de rotation.
- Tout est pour le mieux sauf que sur le dessin on peut
observer que l'ergot ne rentre pas tangentiellement dans
l'entaille de la croix et cela provoque un choc et du bruit.
- Au début du cinématographe, les projections
se faisaient entre 16 et 18 images par seconde c'est à
dire que le disque tourne à peu près à
1000 tr/mn, à cette vitesse les chocs étaient
tolérables.
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- Lorsque à la fin des années 20, le cinéma
est devenu parlant, pour des raisons de qualité sonore
la vitesse est passée à 24 images par seconde
. A cette vitesse, le disque tourne à 1440 tr/mn
et les chocs d'une croix à 60° provoquent des
vibrations insupportables et un bruit infernal.
- C'est pour cela que l'emploi d'une croix à 90°
qui existait déjà s'est généralisé
dans les projecteurs. Avec cette croix, l'ergot rentre parfaitement
tangentiellement dans l'entaille et le fonctionnement est
parfaitement silencieux et sans vibration, mais l'obturateur
doit cacher le faisceau pendant 90°, 1/4 du temps de
rotation.
- Le temps d'obturation augmente un peu mais les progrès
au niveau des lanternes de projection et de la forme des
obturateurs ont compensés cette légère
perte de luminosité. (Le scintillement est un autre
problème de la projection qui n'est pas traité
dans cet article)
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