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I ) Le fonctionnement

Il existe plusieurs techniques donnant chacunes d'elles un rendu en 3D. En effet, chacun ont leurs avantages et leurs défauts. Nous allons, ici, analyser les trois techniques principales. La projection anaglyphique qui fut la première à voir le jour, et enfin les projections polarisées et alternées qui se font face et devancent facilement l'anaglyphique.

1) Projection anaglyphe

La technique anaglyphe correspond à la 3D des débuts avec les lunettes avec filtres rouge et cyan. Ces lunettes que tout le monde connaît et à forcément déjà utilisé une fois.

La technique anaglyphe permet de fondre deux images en une grâce à un jeu de couleurs.


On superpose une image rouge et une image cyan. On place un filtre de couleur rouge sur un œil et un filtre de la couleur complémentaire cyan sur l’autre œil (voir les lunettes anaglyphes).

Méthode de projection anaglyphe
Méthode de projection anaglyphe

La composante rouge de l’image gauche (filtre rouge) est extraite, et de même pour la composante cyan de l’image droite est extraite, et de même pour la composante cyan de l’image droite. Le cerveau recompose alors le relief à partir des points communs de ces deux images superposées.

Si deux éléments d'image gauche et droite sont vus suffisamment proches, avec un décalage seulement horizontal, alors le cerveau les interprétera comme représentant le même objet. Ce sont donc les mystères du cerveau qui permettent le succès de cette méthode. L'effet de profondeur est donné par la distance entre l'image d'origine et son double. Si le bleu est à gauche et le rouge à droite, le sujet semblera plus éloigné et inversement.

Pour créer un anaglyphe, l'utilisation de deux images de couleurs complémentaires est impératifs afin que la séparation des images par les filtres se fasse sans difficulté et que chaque œil ne voit que l’image qui lui est destinée.

Après plusieurs combinaisons de couleurs, c'est la combinaison rouge-cyan qui semble la mieux adaptée à une représentation fidèle des couleurs, c'est pourquoi les autres combinaisons n'ont pas été retenues.

Couleurs complémentaires : Rouge/Cyan, Magenta/Vert, Jaune/Bleu
Couleurs complémentaires : Rouge/Cyan, Magenta/Vert, Jaune/Bleu

2) Projection polarisée dite passive

Il s’agit d’une technique encore très utilisée à l’heure actuelle mais qui tend peu à peu à disparaître au profit de la technologie qui utilise la projection alternée (que nous aborderons d'ici peu).

Camera 3D utilisé notamment par James Cameron dans Avatar (2009)
Camera 3D utilisé notamment par James Cameron dans Avatar (2009)

Lors du tournage d’un film avec la technologie Reald 3D, deux caméras espacées d’environ 6,5 cm sont utilisées. Les caméras vont reproduire la distance moyenne entre les deux yeux et créer une image pour chacun d’eux afin de simuler une impression de profondeur.

Une fois la séquence tournée, la projection du film en salle nécessite un matériel spécifique : la projection est effectuée sur un écran gris métallisé permettant de conserver la polarisation de la lumière, et ce,  contrairement aux écrans blancs traditionnels. La lumière réfléchie sur l’écran arrive jusqu’aux lunettes qui sont elles-mêmes munies de filtres polarisants. Le verre droit -et donc l’image transmise à l’œil droit- est polarisé verticalement alors que le gauche l’est horizontalement. La différence d’image entre les deux yeux permet au cerveau de reconstituer une image en 3D relief. 

 

Mais illustrons ces propos pour une meilleure compréhension ! (n'oubliez pas de cliquer pour une résolution plus appréciable)

Lunettes passives RealD
Lunettes passives RealD

Cette projection est très répandue pour sa simplicité d’utilisation. Les lunettes ne cassent pas. Elles sont très peu chères et les spectateurs peuvent garder leurs lunettes 3D pour les prochaines séances 3D. Parlons tout de même du petit reproche de ce procédé. En effet, ce mécanisme provoque une perte d'environ 10% de la luminosité sur les films projetés.

3) Projection alternée dite active

Cette méthode est utilisée pour les téléviseurs 3D (que nous évoquerons prochainement) mais également dans les cinémas 3D. Ce procédé fait face à la projection polarisée. Les cinémas travaillent soit avec l'un soit avec l'autre. Mais, comment ça marche ?

Système d'obturation
Système d'obturation

Contrairement à la technologie « passive » où les deux images sont superposées à l'écran, la technologie « active » émet alternativement chaque image. Celles-ci sont diffusées à une fréquence minimale de 120Hz pour deux images (équivalent à 60Hz par image). Chaque image est émise tellement rapidement que vous avez l'impression de voir les deux images superposées lorsque vous contemplez l'écran. Or, chaque image est bel et bien émise séparément. Et ce sont les lunettes dites actives qui vont permettre de séparer les deux images, elles sont pourvues de cristaux liquides qui tournent selon le signal électrique. Ces dernières vont alors devenir opaques pour l'œil correspondant lorsqu'une image est émise (cf l'image), puis quelques millisecondes plus tard, alors que l'autre image est émise, les lunettes vont cacher l'autre œil. Ainsi les lunettes s'opacifient à la même fréquence que celle d'émission des images, alternativement. Votre œil gauche ne verra donc qu'un seul type d'image et inversement pour le droit. Encore une fois, la vitesse est tellement rapide que nous n'avons pas le temps de nous rendre compte que les lunettes nous ont caché la vision d'un œil. Cette technologie offre une vision confortable et offre un rendu plus réaliste que le procédé de polarisation.

Lunettes 3D XpanD
Lunettes 3D XpanD

Les lunettes font donc le travail pour nous, c'est pourquoi elles sont appelées lunettes actives (elles comportent également un minimum d'électronique d'où le poids non significatif des lunettes). Elles sont plus généralement appelées lunettes XpanD.

Ce procédé implique donc forcément un inconfort pour le spectateur qui ressent, selon la durée du film, le poids des lunettes. De plus, ces lunettes coûtant extremement cher au cinéma (pas moins de 100€ par paire) sont données et rendues avant et après le film. Ceci implique de nombreux préjudices tels que les vols, les pertes et les endommagements de ces lunettes.