Les techniques de la 3D

  1. La 3D avec des lunettes

L'anaglyphe

La 3D anaglyphe est un type de vue en relief composée de la superposition de deux images, chacune étant exclusivement destinée à l'un des deux yeux. Un filtre spécifique à chaque œil permet de leur cacher l'image qui ne leur est pas destinée. Ce type de vision en relief allie l'avantage d'une vision quasi naturelle, tout en n'utilisant qu'un appareillage minimum.

Pour voir en relief il faut que chaque œil voie une image différente, correspondant à 2 positions d'observation décalées de 65 mm. Un anaglyphe est une image obtenue par superposition de 2 images de couleurs complémentaires, par exemple Rouge et Cyan. En regardant cette image avec une paire de lunette Rouge/Cyan, l'œil gauche voit l'image Rouge, l'œil droit voit l'image Cyan. Le cerveau recompose les couleurs et donne l'impression de voir une image possédant toutes les couleurs d'origine et du relief.

Cela marche très bien pour toutes les couleurs qui ne sont pas trop proches du Rouge ou du Cyan.

 

 

Polarisée

La lumière polarisée est utilisée pour observer des images projetées en relief, au moyen de deux projecteurs munis de polariseurs  l’un horizontalement , l’un verticalement Les spectateurs portent chacun une paire de lunettes polarisantes dont les deux "filtres" sont orientés dans les directions correspondantes. Cette technologie qui précédemment, était basée sur la polarisation linéaire ce qui la rendait sensible à l'inclinaison des lunettes, a récemment explosé grâce au développement de polariseurs circulaires pour la lumière visible, qui ne sont plus sensible à l'inclinaison des lunettes. De nombreux films en relief ont été ainsi montrés au public, notamment dans des parcs d'attractions (Cité des Sciences, Futuroscope, IMAX 3D, etc.) et dans plusieurs salles de cinéma ainsi équipées.

 

 

Alternée

projection simultanée de l’image destinée à l’oeil gauche et à l’oeil droit. Avec deux projecteurs, il est possible de diffuser les deux images en même temps. La projection alternée (144 images par seconde) propre au système mono projecteur n’a plus lieu d’être. En restant au traditionnel 24 images par seconde pour les deux yeux, l’image se rapproche de la fluidité d’une projection classique.

Sur l'écran, sont projetées en alternance l'image pour l'oeil droit et l'image pour l'oeil gauche, très rapidement. En fait les lunettes, à cristaux liquides, permettent de cacher un oeil et puis l'autre alternativement. Donc vous avez deviné : le verre droit est noir quand l'image pour l'oeil gauche est à l'écran, et inversement. Chaque oeil ne reçoit ainsi que les images qui lui sont destinées. Evidemment les images sont projetées à très grande vitesse, si bien que l'on ne perçoit pas que les images sont projetées alternativement. Si on regarde l'écran sans lunettes, on voit les deux images superposées.

                                                                          

 

La 3D sans lunettes:

1) auto-stéréoscopique

L'idée est simple : au lieu d'envoyer les deux images à chaque œil et ensuite de filtrer soit par la polarisation, soit par l'obsturation de la vision d'un œil, ici chaque image est envoyée directement vers un œil sans que l'autre ne s'en aperçoive. Pour pouvoir réaliser cette prouesse technique, c'est l'écran qui va faire tout le travail.

Nous avons toujours nos deux images : œil gauche et œil droit. Ces deux images vont être découpées en tranches égales et entrelacées comme illustré sur le schéma 3. On obtient ainsi une nouvelle image un peu bizarre, certes, je vous l'accorde, contenant l'information des deux images d'origine. Comment l'œil va-t-il réussir à ne voir qu'une seule des deux images ? Tout simplement en cachant l'autre image par une barrière de traits opaques parallèles. D'où le nom de « barrière parallaxe ». Le schéma 4 illustre cette barrière qui permet de filtrer l'image envoyée dans chaque œil. Si vous tracez un trait de l'image bleu vers l'œil gauche, vous remarquerez que celui-ci est forcement arrêté par la barrière (pointillés bleus). Et inversement avec l'image rouge. Chaque œil va percevoir une seule image, provoquant de nouveau l'effet 3D. 

 

Schéma 3 Schéma 4

Malheureusement, cette technique est efficace pour les écran de petites tailles tels que ceux des smartphones ou  consoles de jeux portable, mais imposible pour des écrans de télé de 30" à 60". Pour ces écrans plus grands , les barrières parallaxes sont remplacés par des lentilles oculaire, semblables a des lentilles de contactes mais a la taile d'un pixel (0.2 à 0.3 mm). La lentille va rediriger les pixel de l'image de gauche dans la direction de l'oeil gauche et inversement pour les pixels de droite. Cette technique est très efficace de face mais plus on se trouve sur les cotés de l'écran , moins l'effet 3d est visible.

 

 

 

De la 3D sans lunettes grâce aux cils.

C'est un tout nouveau concept de 3D sans lunettes inventé par un français, La technique utilisée est l'alternance d'image (comme présenté plus haut avec des lunettes) mais cette fois ci, ce sont les paupières qui bougent. Des impulsions électriques sont envoyés au nerf qui contrôle les paupières pour les faire se fermer et s'ouvrir de la même façon que des lunettes alternées (voir ci-dessus)  et produire un effet de 3D. Voila la vidéo associé a l'invention. Malheureusement la vidéo est en anglais pour toucher à un maximum de public.

 

 

 

La méthode de l'alternance.

Cette image montre la projection d'une image en 3D sans lunettes au ralenti. Il s'agit de deux images, l'une prise par un appareil placé l'egèrement plus a gauche de l'autre apareil. Les deux images sont ensuite superposée puis alternée. Pour voir réellement l'image en 3D , il faudrait accélérer le défilement des 2 images jusqu'à ce qu'elles n'en forment q'une , en 3D. 

 

 

 

Il existe bien évidemment d'autres techniques de 3D sans lunettes proposés par exemples par des entreprises internationales tels que Sony ou Toshiba mais le secret industriel est très présent dans ce secteur et chaque innovation est préservée. En effet, le marché de la 3D a beaucoup d'avenir pour révolutionner les téléviseurs standards 2D et l'approche de l'homme face a cette technologie, qui reste , pour le moment, assez peu fréquente.

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