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L'imagerie stéréoscopique, ou la 3D au cinéma

Comment les nouvelles techniques stéréoscopiques permettent-elles de limiter la fatigue visuelle?

Approche historique et fonctionnement théorique

Le commencement des différentes techniques

Comme évoqué précédemment, les premiers essais de vision stéréoscopique date de 1838 quand Charles Wheatstone invente son premier stéréoscope. Cet appareil permet de visionner une image fixe en relief, et il est présenté après quelques améliorations par Louis Jules Duboscq à la grande exposition universelle de 1851. C'est sur ce principe que se basent de nombreux jouets sous forme de sortes de jumelles dans lesquelles chaque œil voit une image rétroéclairée stockée dans un disque de diapositives.

En 1915 naissent les anaglyphes, technique encore très connue, qui utilise des lunettes bicolores, qui furent utilisé énormément sur toute sorte de supports, puisqu'on les trouve aussi bien sur les boîtes de céréales, que dans certains jeux vidéo tel Minecraft ou Trackmania.

Depuis, de nouvelles techniques ont encore vu le jour. C'est le cas par exemple de la projection en lumière polarisée qui s'est vue employée dès les années 50, ou bien de la technique de l'occultation alternée, qui sont actuellement les deux techniques utilisées au cinéma comme à la télévision car ce sont celles qui répondent le mieux à notre problème: celui de la fatigue visuelle.

Comment fait-on?

Quelque soit la méthode utilisée, le principe est toujours le même: montrer à chaque œil une vision avec un angle de vue différent. Par différent, on entend que les deux images ont été prises, ou générées dans le cas d'images de synthèse, en déplaçant la caméra d'une dizaine de centimètres horizontalement, soit l'écart moyen entre les deux yeux chez l'être humain.

Les images rendues sont presques identiques, comme le montre l'exemple ci-contre, mais projetées ou regardées de façon adéquate, le cerveau reconstitue la profondeur et on ne voit plus qu'une seule image en relief: vous pouvez vous même faire l'essai car il suffit d'ouvrir l'image dans sa taille normal, puis si vous y arrivez, vous la regardez en placant votre œil droit pour qu'il regarde l'image de gauche, et l'œil gauche pour qu'il regarde l'image de droite. Cette technique est connue comme stéréoscopie en "vision libre".
En pratique, vous devez donc loucher, et vous mettre à la bonne distance (environ 30cm) afin de distinguer 3 fois la demi image, en ayant celle du milieu qui est la reconstitution de votre cerveau intégrant la perspective. Je l'ai expérimenté moi même et je vous garantis que cela fonctionne, mais je vous l'accorde, beaucoup n'y arrive pas et cela peut prendre du temps. Ce n'est donc qu'une simple illustration du principe de base de la vision stéréoscopique.

Dans tous les cas, et pour toutes les méthodes, on doit donc avoir ces deux images à disposition et se débrouiller pour que chaque œil visualise la bonne vue, le cerveau faisant le reste.

Problèmes

La grosse difficulté dans la vision stéréoscopique est l'aquisition des images, car lorsque le sujet est statique, on peut le prendre avec un seul et unique appareil que l'on décale pour la seconde photo, mais tout mouvement ou film est impossible et l'on a alors recours à un deuxième objectif. Cela permet de mettre deux caméras simultanées et de capturer du mouvement.

Mais comment doit-on décaler les deux objectifs? Doivent-ils être parallèles ou bien viser le même point? Sont-ils espacés de 10 ou 30 cm? Toutes ces question font intervenir la notion de parallaxe, c'est à dire le décalage entre les deux points de vue.

Des problèmes de parallaxe sont à l'origine de nombreux inconforts visuels et ils doivent impérativement être étudié en détail avant les prises de vue afin de restituer une 3D optimale en limitant les problèmes et la fatigue visuelle