Attention, petite question pour vous, les cinéphiles. Top, j’avais été annoncé comme la révolution de l’année 2010, et l’on m’observe à travers des lunettes; de plus, j’ai été démocratisé grâce à des bonhommes tout bleus sur une planète bizarre. Mais finalement, je n’ai pas réussi à trouver ma place dans vos salons… Je suis, je suis ? Non pour la personne du fond qui a répondu les Schtroumpfs, mais on va bien parler de la 3D aujourd’hui.

Dossier-3D

Loin d’avoir réussi à vendre en 2010 autant de télévisions 3D qu’ils avaient espéré, l’industrie nous promet une nouvelle fois une révolution pour cette année, et ce grâce à des blockbusters toujours plus impressionnants les uns que les autres; notamment le prochain Transformers (Transformers: Dark of the Moon) ou dans plus longtemps les suites d’Avatar que M. Cameron nous promet meilleurs que le premier.


La stéréoscopie, késako ?

Effet stéréoscopique

Comprendre l'effet stéréoscopique avec 2 images

Concrètement, le principe de la 3D est de nous donner l’illusion que chacun de nos 2 yeux (excepté pour certaines personnes en Ukraine qui habitent près de Tchernobyl) voit une image d’un point de vue différent. Pour ce faire, on utilise le principe de la stéréoscopie.

La stéréoscopie est l’ensemble des techniques mises en œuvre pour reproduire une perception du relief à partir de deux images planes. Elle se base sur le fait que la perception humaine du relief se forme dans le cerveau lorsqu’il reconstitue une seule image à partir de la perception des deux images planes et différentes provenant de chaque œil. Dans le cas de la figurine à gauche, cette différence de point de vue explique que les images, lorsqu’on les compare, semblent décalées.

Une image stéréoscopique est réalisée par deux capteurs optiques montés côte à côte et prenant une même scène à partir de deux points de vue légèrement distants (séparées par la même distance que les pupilles d’une personne c’est-à-dire 65 mm). Ces deux vues peuvent alors être présentées au spectateur de manière à ce que l’image de la caméra gauche soit vue uniquement par l’œil gauche, et l’image de la caméra droite par l’œil droit pour donner un effet de relief. Cet effet de relief est produit par la parallaxe qui est le déplacement entre les deux projections d’un même point, d’un point de vue d’observation à l’autre.

Pour pouvoir observer ces images stéréoscopiques, il existe différentes méthodes. Mais pour l’instant toutes ont besoin de lunettes afin que chaque œil ne reçoive que l’image qui lui est destiné.

La vision stéréoscopique est due en grande partie aux neurones situés dans le cortex cérébral au niveau des zones du traitement de la vision. Les images gauche et droite du même objet, captées en même temps par les deux rétines, sont acheminées au cortex visuel. Ces informations permettent par des mécanismes complexes la perception de l’angle entre l’information visuelle captée par des récepteurs d’un œil et ses homologues de l’autre œil permettant de percevoir les reliefs et la distance.

De ce fait, les personnes souffrant de strabisme (qui est une mauvaise adaptation des zones de récepteurs rétiniens) ou les personnes souffrant d’anopsie sur un œil ont une vision très altérée du relief et de la profondeur.

L’observation en relief est naturelle, et c’est l’image « plate » qui demande un effort d’interprétation car elle n’est qu’une projection perspective de l’espace dans un plan. L’image en relief restitue chaque plan à sa place dans l’espace, les dimensions et la forme de chaque objet.


Comment filmer en 3D ?

Dream Team 3D

Dream Team 3D

L’une des premières méthodes utilisées pour filmer en 3D a été de placer 2 caméras côte à côte à une distance d’environ 65 mm (c’est-à-dire la distance entre nos pupilles), avec les objectifs parallèles et pointant vers la même direction. Il existe aussi des caméras convergentes, avec les axes optiques convergeant en un point au lieu d’être parallèles. Ainsi, chacune des caméras permet de restituer chacune les 2 images nécessaires pour profiter de l’effet stéréoscopique. Ces 2 caméras peuvent être déclenchées en même temps, ou la synchronisation des 2 images peut s’effectuer en post-production.

Mais il existe maintenant des caméras équipées de 2 capteurs, et si possible espacées d’un espace interoculaire moyen (65 mm).


La projection polarisée (ou séparation par la polarisation) dit aussi 3D passive:

3D passive

3D passive

L’équipement nécessaire est le suivant: 2 projecteurs avec filtres polarisants + un écran spécial (métallisé) + des lunettes polarisantes/polarisées.

La projection en lumière polarisée donne des résultats excellents, et est surtout utilisée dans les cinémas des parcs d’attractions car elle se prête particulièrement bien à la projection en relief stéréoscopique sur grand écran. Il suffit de placer, à l’intérieur ou devant les objectifs de projecteurs normaux, des filtres polarisants qui polarisent en inverse les images pour l’œil droit et l’œil gauche (dans une position correspondant à l’orientation standardisée des filtres des lunettes polarisantes).

En projection numérique, un seul ordinateur suffit à commander les deux projecteurs, avec chacun sa polarisation différente.

Les lunettes à polarisation linéaire sont faites de deux filtres polarisants croisés à 90°, les deux sens de polarisation disposés en « V » reproduisant le sens des filtres polarisants disposés sur les projecteurs, afin que chaque œil ne reçoive que les images qui lui sont destinées. La lumière destinée à l’autre œil ne traverse pas le filtre polarisant des lunettes, car son orientation ne la laisse pas passer. Ces lunettes ont coût assez faible comparé à la technologie suivante.

Il est recommandé d’aligner soigneusement les projecteurs de sorte que les éléments de l’image les plus éloignés soient écartés de l’écart interoculaire (c’est-à-dire l’écart entre les 2 yeux, pour les 2 jeunes qui n’écoutent pas au fond de la salle), ce qui donne des axes oculaires parallèles.

Si l’écran métallisé est de bonne qualité et si les vues projetées sont bien réglées et accordées entre elles, on arrive à conserver intégralement les couleurs originales. Seuls les forts contrastes entre zones voisines sont à éviter car ils sont souvent générateurs d’images fantômes.


La projection alternée (ou séparation temporelle) dit aussi 3D active:

3D active

3D active

Il nous faut: un projecteur à 96 Hz + un écran normal (ou alors un écran à 120 Hz s’il n’y a pas de projecteur) + des lunettes alternantes à cristaux liquides + matériel permettant la synchronisation entre l’appareil de projection et les lunettes.

C’est la méthode la plus utilisée dans notre salon car la technique précédente nécessite un écran métallisé afin de pouvoir garder la polarisation et les écrans utilisant la polarisation coûtent plus chers que les écrans nécessaires pour la projection alternée.

La projection alterne le point de vue de l’œil gauche ou droit à chaque image (une fois c’est l’œil gauche qui voit, une autre fois l’œil droit, puis retour à la case départ), c’est-à-dire qu’il existe un dispositif qui affiche alternativement les vues gauche et droite.

L’effet de relief est restitué par des lunettes à cristaux liquides, chaque paire étant parfaitement synchronisée à la télévision ou au projecteur par un signal infrarouge. Ainsi, à chaque image l’un des deux verres s’obscurcit pour que seul l’autre œil perçoive l’image correspondante, et cela grâce à des obturateurs qui occultent alternativement les deux yeux. Par exemple, le verre gauche s’obscurcit pour que seul l’œil droit puisse voir l’image projetée. Pour cela, l’écran doit avoir une fréquence de 120 Hz (96 Hz pour les projecteurs de cinéma), et les lunettes doivent être synchronisées, via un signal infrarouge, avec la télévision ou le projecteur qui alterne les images droite et gauche via un.

Du fait de la haute fréquence de projection, le clignotement des lunettes devient imperceptible et le cerveau peut recréer l’illusion de relief (par exemple, avec un écran à 120 Hz chaque œil perçoit 60 images par seconde).


La projection d’anaglyphes (séparation par les couleurs):

Lunettes anaglyphes

Lunettes anaglyphes

C’est le principe de l’anaglyphe qui utilise des filtres de couleur complémentaire devant chaque œil (le plus souvent rouge pour l’œil gauche et cyan pour l’œil droit). Cela correspond aux lunettes que l’on peut trouver en cadeau dans notre boite de céréales ou magazine préféré, mais aussi avec certains films (comme Destination Finale 4 en DVD ou Blu-Ray). Je ne vais pas plus m’étendre sur ce type de diffusion car ces filtres existent depuis déjà bien longtemps, et n’est pas la technique qui par la suite permettra de profiter au mieux de la 3D.


Et dans la vraie vie, ça marche bien ?

Force est de constater que pour l’instant la 3D n’a pas encore réussi à convaincre toutes les personnes.

Il y en cela plusieurs problèmes, et tout d’abord celui de la faible disponibilité du contenu pour profiter de la 3D (en dehors des salles de cinéma). Il y a 6 mois encore, le seul Blu-Ray 3D que l’on pouvait trouver était celui de « Tempête de boulettes géantes » (mais je n’ai rien contre ce film, qu’on se le dise). Depuis, on trouve maintenant une dizaine d’autres films: Street Dance 3D, Alice au pays des merveilles, Les rebelles de la forêt,… (mais pas que des bons films malheureusement).

Quant aux émissions de télévision, il est très très rare de pouvoir profiter de son écran 3D faute d’avoir du contenu filmé nativement en 3D, seuls quelques évènements comme le tournoi de Roland-Garros ou certains matchs de la coupe du monde de football 2010 ont été capturés et diffusés en 3D. Les autres diffusions 3D disponibles à la télévision sont souvent une simple conversion 2D-3D, ce qui logiquement est très loin de permettre une comparaison vis-à-vis de la véritable 3D. Concernant le cinéma, 2010 a été une année où la 3D s’apparentait plus à un supplément de 2€ qu’à une véritable immersion cinématographique. Cela est du au fait que là aussi, certains de ces films n’ont pas été tournés réellement en 3D dont le plus fameux échec dans ce domaine a été Le choc des titans (une liste est disponible sur le site http://realorfake3d.com/).

Il ne faut pas non plus oublier le secteur des jeux vidéos, avec la sortie de gros titres en 3D sur PS3 (ce qui est logique vu que Sony est directement impliqué dans le développement de la 3D avec ses écrans) comme Killzone 3, Motorstorm: Apocalypse; mais aussi sur PC grâce au 3D Vision du caméléon vert (Batman, Metro 2033, Civilization,…).

Le deuxième problème vient peut être du fait de devoir porter des lunettes, ce qui n’est pas très pratique. Pour l’instant, tous les écrans ont besoin de lunettes (que ça soit des lunettes polarisantes ou à cristaux liquides), mais de nombreux constructeurs ont présenté chacun leurs écrans 3D au CES 2011 sans lunettes. Cependant, plusieurs analystes estiment qu’« il faudra au moins 5 ans avant que la technologie soit au point ».

Enfin, dernière petite précision concernant les périphériques de lecteurs n’étant pas équipés de la norme HDMI 1.4 comme la PS3 par exemple, ne seront pas capables de diffuser de la 3D à une résolution de 1080p car le débit ne sera pas suffisant. Les solutions sont alors de diffuser en 3D avec une résolution inférieure comme le 720p, ce qui est le cas de la PS3 concernant les jeux. Quand aux films, ils peuvent être diffusés en 3D à une résolution de 1080p tout simplement en diminuant le débit des flux audios qui n’est plus du DTS-HD MA (Master Audio, lisible avec uniquement quelques amplis compatibles avec cette norme lossless/sans perte de qualité) mais au maximum du DTS ou Dolby Digital (merci Lyricis pour l’info ;))

Il ne faut pas non plus oublier que chez certaines personnes, du fait que l’on essaie de recréer un espace depuis un plan, la vision de ces images stéréoscopiques peuvent entrainer des nausées ce qui n’est pas très pratique soit dit en passant lorsque l’on souhaite regarder un film.

PS: Ceci est mon premier dossier, donc toute remarque (quelle soit positive ou négative) est évidemment le bienvenue. De même, si vous avez des idées de thème pour mes futurs dossiers, n’hésitez pas elle sera peut-être sélectionnée par mes soins.
Je n’ai pas réellement de fréquence entre chaque dossier, j’écris en fonction de mon temps libre; mais si possible un tous les mois serait pour moi un bon délai ;).
Source: divers articles de Wikipédia

PS2: Pour ceux qui m’ont lu jusqu’à la fin, la vraie question est: « A quand la vraie 3D qui permet de percevoir réellement les formes pour pouvoir profiter des images ci-dessous ? » Enjoy 😀

Piranha 3D