la stéréoscopie.

La 3ème Dimension

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    Les années 90


Elles ressemblent beaucoup aux années 80. Les recherches sur la Télévision 3D vont bon train, amateurs et professionnels s'en donnent à coeur joie. Tous les  procédés connus sont expérimentés, polarisé, séquentiel, autostéréoscopie (sans lunette). Cela dure depuis les années 40 et il n'y a pas de raison pour que cela s'arrête.
les vidéo projecteurs se démocratisent, ils sont de plus en plus utilisés en stéréoscopie.

Du lenticulaire et du séquentiel aussi pour les ordinateurs qui commencent  à s'implanter inexorablement  dans les foyers. Des logiciels pour créer des anaglyphes  à partir de couple stéréo apparaissent.
Avec les ordinateurs, on crée un nouveau  type d'image en relief: les autostéréogramme.

De nouveau matériel stéréo arrive
  • Ensemble appareil photo et projo de marque RBT (Allemagne)
  • Appareil Loréo
  • Visionneuse américaine View Magic

 

Les autostéréogrammes

Cliquez pour agrandir l'image






De prime abord, ça ne ressemble à rien, on dirait un tas de gravier que l'on a étalé sur une table.

Observée en vision parallèle ou croisée, on voit apparaître des motifs en relief qui se détachent de l'image.
(le stéréogramme ci contre représente un tricératops).


Tout au long des années 90, différent modèle d'appareil photo RBT vont se succéder. Ils sont toujours le résultat d'assemblage (coupé, collé) de deux appareils monos déjà connus.
tous ces produits sont fabriqués par de petite entreprise et ne prônent pas sur les rayons des supermarchés, il n'y a pas de pub sur TF1, ils ne sont connus que par les membres des clubs photo stéréo.

On invente encore et encore de nouveaux  procédés pour restituer des vues anaglyphes en couleur, tendance déjà amorcée durant la décennie précédente.

En 1992, la salle parisienne Action Christine  redistribue  " le crime était presque parfait"
Fin 1993 la télévision  britannique diffuse quelques émissions en direct et en relief anaglyphe.

Pas un mois ne s'écoule sans qu'une revue, un livre ou tout autre publication ne proposent des images tridimensionnelles (anaglyphe, vision croisée, lorgnon à prisme).

    Et le cinéma !

Là se situe la différence avec les années 80, car ici, rien, mais citons quand même le film " La fin de Freddy, l'ultime  cauchemar" (les 20 dernière mn en relief anaglyphe) 1991
1993 ouverture d'une salle omnimax 3D "le Solido" au Futuroscope de Poitier (écran hémisphérique, double projecteur 70 mm à défilement horizontal, système séquentiel.). Ici le système séquentiel a été choisi car les écrans hémisphériques ont une influence néfaste sur  la polarisation des images.

Les productions en relief restent cantonnées, encore et toujours, dans les parcs d'attraction qui ne proposent que des documentaires. Toutefois en  1995  le Futuroscope  présente le premier film de fiction au format Imax et qui est aussi le premier film de fiction en Imax 3D.  " Guillaumet, les ailes du courage" est réalisé par Jean jacques Annaud.

"Un vieux truc" datant de 1922, mais présenté comme un nouveau procédé refait surface à la télévision française. Le vendredi 13 Décembre 1996, durant l'élection de miss France, TF1 propose des intermèdes dansés visibles en relief grâce à des lunettes  "spéciales" vendues chez les marchands de journaux.
L'observation en relief fait appelle à se que l'on nome  " L'effet Pulfrich "

Des documentaires sur cassette VHS, utilisant ce procédé,  seront éditées.

En 1999, TF1 remets ça avec des intermèdes dans diverse émission, étalée sur tout l'Automne.

Les appareils photo numériques (APN) commencent  insidieusement  leur invasion et déjà, en 1997, certain bricoleur de l'ombre assemble (coupé/collé) deux boîtiers pour la stéréo.


L'effet Pulfrich


Officiellement découvert en 1922, Les particularités  de cet effet sont en fait  connues  depuis la fin du 19ème Siècle.

Pour créer l'illusion du mouvement, la caméra doit enregistrer plusieurs images consécutives (24 images à la seconde au cinéma).
Maintenant imaginez que pendant le tournage d'une scène la caméra effectue un travelling, vers la droite ou vers la gauche. Si l'on compare alors une image par rapport à la précédente, on constate qu'il y a une différence de parallaxe, se qui est tout a fait normal puisque l'appareil de prise de vue à fait un mouvement de translation horizontal.
ces deux images forment bel et bien un couple stéréoscopique et pour en extraire le relief, il faudrait qu'un oeil voit une image au moment même où l'autre oeil voit l'image précédente. Pour cela il faut créer, pour cet oeil, un retard de transmission de l'image au cortex visuel grâce à un filtre qui ne laisse passer que 20% de la luminosité. Un verre légèrement fumé fera l'affaire.
Prenez une simple paire de lunette  de soleil et retirez un des deux verres.

le problème est que cet effet ne fonction bien que dans un sens à la fois
  • Quand la caméra se déplace vers la droite, il faut que la verre sombre soit sur l'oeil droit (oeil gauche en vision direct)
  • Quand la caméra va vers la gauche, il faut que le verre sombre soit sur l'oeil gauche.

Essayez donc en regardant un programme TV  où il y a beaucoup de mouvement comme  par exemple un film d'action ou une retransmission sportive.


    Les années 2000 


La qualité de l'image et le son stéréophonique multi canal que proposent les DVDs font véritablement décollés l'engouement du public pour le home cinéma.
De là à dire que les gens désertent les salles obscures, non pas vraiment car ceux qui achètent  des dvds sont les mêmes qui vont au cinéma, ils veulent retrouver chez eux le plaisir qu'ils ont éprouvés en salle.
Mais c'est bien connu, les exploitants de salle sont toujours en train de se plaindre et ils n'ont pas finis car il se profile à l'horizon de nouvelle menace, la Télévision  haute définition, le Blu ray mais surtout le piratage sur internet.

Ca  y est, nous y voilà, nous sommes en l'an 2000 et nous entrons dans le 21ème Siècle. Mais fort est de constater que la troisième dimension ne s'est toujours pas imposé durablement dans les salles de cinéma.
   
  " le tout numérique"  expression récurrente s'il en est " le passage au tout numérique" on entend plus que ça et pour certain, la présence de support analogique, à l'aube du troisième millénaire,  paraît incongru.
En fait il n'en  reste plus que trois.
  • la cassette audio à bande magnétique (Philips,  1963) mais celle-ci meurt petit à petit et s'efface peu à peu de la mémoire collective.
  • la cassette VHS (JVC,  1976) fait de la résistance et se malgré la présence de graveur de DVD de salon qui ont du mal à s'imposer, aussi paradoxal que cela puisse paraître.
  • La pellicule argentique 35 mm, celle-ci commence à se faire de plus en plus rare dans les appareils  photos devant la montée des appareils  numériques.

Au cinéma, ça fait 20 ans "que l'on  veut s'en débarrasser" mais aucun autre support ne lui était supérieur. Côté image, la pellicule 35 mm offre une très haute définition et une palette de couleur qui couvre pratiquement tout le spectre. Côté son, tous les formats y sont inscrit.

- deux pistes optiques pour le Dolby stéréo ( à la maison il se nome Dolby prologique)
- la piste Dolby Digital 5+1
- la piste SDDS 5+1 ou 7+1,
- le code de synchronisation pour le son DTS 5+1 qui se trouve sur un CD audio numérique.

Les caméras vidéo digitale HD professionnel font leur apparition et toute l'industrie cinématographique se concerte pour définir un standard commun (pour la prise de vue et pour la projection).

George Lucas tourne STAR WARS, l'attaque des clones. Les avantages sont certain,  on peut effacer et recommencer à volonté une scène jugée mauvaise . Il est même possible d'effectuer  certains trucages en direct, lors de la prise de vue. Mais très peu de salle sont équipée en projecteur digital et on est bien obligé de transférer le film du Disque Dur sur une pellicule argentique 35 mm.

Les films Spy kids,  mission 3D en 2003 et les aventures de sharkboy et Lavagirl en 2005 démontrent  que le public aime les films en relief.
        Spy kids,  sortie DVD fin 2004 en relief anaglyphe (jaquette en relief lenticulaire).

Avec ces deux productions, partiellement en relief anaglyphe (rouge et bleu), projection 35 mm sur écran normal, on se croirait revenu aux années 60 et 70.

Mais c'est " Pôle express ", film beaucoup plus ambitieux, qui provoque l'enthousiasme général.
Cette réalisation de Robert Zemeckis, sortie en 2004, n'est visible, en France, que dans sa version plate. Par contre, le DVD anaglyphe sera disponible.

Entre en scène une poignée de réalisateur de renom, bien décidé à promouvoir le relief qui pour eux est l'évolution naturelle du cinéma. Ce groupe de passionné est constitué entre autre de George Lucas, Robert Zemeckis et James cameron.

James Cameron tourne deux documentaires  en trois dimension.
  • "les fantômes du Titanic" en 2002,  suivi de
  • " Aliens of the deep"
Ensuite il participe à la mise au point d'un système complet de prise de vue stéréoscopique constitué de deux petites caméra HD à base et à convergence variable.


Le numérique présente de nombreux avantages et ceci à tous les niveaux.
Les producteurs jubilent car pour eux fini de payer la fabrication et l'expédition des millier de copies de pellicule argentique dans le monde entier.
Les exploitants  de salle n'auront plus à payer l'achat ou la location des copies argentiques dont le prix est très élevé. Certes le film numérique n'est pas gratuit, mais le prix de celui-ci sur disque dur est  moins conséquent et le téléchargement sur un site dédié ou même la diffusion par satellite réduit encore les côuts d'exploitation.
Mais les propriétaires de salle, qui en veulent toujours plus, demandent aux studios des aides financières pour les projecteurs numériques. Ils réclament  aussi des productions originales,  susceptibles d'attirer le public.
Les producteurs vont trouver la nouveauté et l'originalité dans une vieille idée: le relief.Et si il existe un mot magique, c'est bien celui là car les exploitants ont toujours associés le relief avec tiroir caisse et rentabilité. Cette fois, plus d'hésitation, on investi dans le numérique.

L'industrie cinématographique tout entière voit dans le relief un moyen de lutter efficacement contre le piratage sur internet.

Et tout le monde se veut rassurant et rassuré sur l'avenir de la troisième dimension au cinéma.
Pour une fois se sont de grand réalisateur qui font la promotion du relief. Ils affirment haut et fort que d'une part la technologie est au point et que la qualité des films sera  à la hauteur, fini le côté "fêtes foraine" où on employait le relief juste pour en montrer les possibilités en balançant, toutes les deux minutes, toute sorte d'objet en direction du spectateur comme si c'était une nouveauté. Nous, nous allons utiliser le relief comme un véritable outil artistique, le relief servira l'histoire ... etc... et dans cette euphorie ambiante, James Cameron insiste auprès des propriétaires de salle
    " Equipez vous et préparez vous car d'ici 2/3 ans arrivera une déferlante de film en relief"

Arrive alors

  • 2005  "Chicken little" (Disney)  conversion 2D/3D
  • 2006  "Monster House" , produit par R. zemeckis.
  • 2006  "L'étrange Noël de monsieur jack" (1994) deTim Burton, conversion 2D/3D
  • 2006  "Bienvenue chez les Robinsons",    "Beowulf" de R. Zemeckis
  • 2008  "Voyage au centre de la terre" DVD anaglyphe, jaquette en relief lenticulaire.
  • 2008 "Fly me to the moon" premier long métrage en image de synthèse Belge et premier long métrage en image de synthèse européen en relief.
  • 2009  "Meurtre à la ST Valentin " DVD anaglyphe, jaquette réseau lenticulaire.
  • 2009  "Destination final 4" DVD anaglyphe, jaquette lenticulaire.
  • 2009  " là haut" , " Monstre contre aliens",  "le drôle de Noël de Scrooge " de R. Zemeckis  "Numéro 9",  "L'age de glace 3"

Durant les années 2000, se développe des procédés ayant pour but de convertir des images 2D (plane) en images en relief.
Principe: on prend une image, on la désigne comme étant l'image de gauche par exemple et à partir de celle-ci on créé, infographiquement, une autre image avec une parallaxe décalée horizontalement et qui deviendra l'image de droite. On créé ainsi un couple stéréoscopique à partir d'une seule vue.
Pour un film en image de synthèse, le gros du travail a déjà été fait. ( Petites précisions)

mais imaginez la somme de travail que cela représente pour un film à personnage réel, quand on pense qu'il y a 24 images pour une seconde.
Deux procédés de conversion 2D/3D se partagent le marché (l'un américain et l'autre français). Des démonstrations sont faite un peu partout:  extrait du film " Chantons sous la pluie " en 2005, Vingt minutes du film " Superman return " sont projetées en relief dans les salles imax également en 2005.
George Lucas déclare qu'il va convertir les six films de sa saga STAR WARS, le premier doit sortir en 2007 pour le 30ème anniversaire du premier épisode, puis un épisode tous les ans. Nous sommes début  2010 et on attend toujours.

En 2010 doit sortir "Toy story 3" en relief. Les deux opus précédant doivent subir une mise en relief et bénéficier d'une ressortie en salle.
Fort de son succès avec " AVATAR " James Cameron nous promet la ressortie de " TITANIC " en trois dimension. Et pour la date de sortie, je lui suggère la nuit du 14 au 15 Avril 2012, coïncidant exactement au centième anniversaire du naufrage.
Ces conversions 2D/3D permettent d'attirer le public vers les salles obscures et de rentabiliser les installations (modification de la cabine de projection, projecteur numérique, écran métallisé, lunette etc..)

Et toujours dans un soucis de rentabilisation, un moyen original vient d'apparaître au USA, il s'agit de voir, en salle, des retransmissions sportives en direct et en relief (Match du super bowl).

Il se pourrait que chez nous certain match du tournoi des 6 nations et de la coupe du monde de football seront visible dans ces conditions, en direct et en relief au ciné.


 

En attendant des procédés autostéréoscopiques  (sans lunette) performants,  peu coûteux et faciles à même en oeuvre, le cinéma numérique en 3Dimension s'appuie actuellement sur deux systèmes: le tout  séquentiel et la projection séquentiel et en lumière polarisée (mixte).

L'enregistrement électronique d'une image ne peut se faire de façon instantanée comme sur un support photosensible. Il se fait pixel par pixel, ligne par ligne. De ce fait l'enregistrement des deux vues du couple stéréoscopique ne peut se faire simultanément, il se fait de façon alternative (séquentiel).


  • Le tout séquentiel  (XpanD)

Si les deux vues, gauche et droite, du couple ne sont pas enregistrées simultanément, elles ne seront pas affichées simultanément sur l'écran mais successivement, l'une après l'autre.

les lunettes sont à occultation alternée. Les verres de ces lunettes  sont à cristaux liquide. Celui ci est transparent mais sous l'action d'une impulsion électrique il devient noir, opaque (comme dans les montres à affichage digitale). Ces lunettes sont synchronisées au projecteur grâce à une liaison sans fil à infrarouge. Le cristal liquide de chaque verre devient opaque alternativement, occultant tour à tour l'oeil gauche et l'oeil droit selon l'image qui apparaît à l'écran. Comme ces lunettes réagissent à une action, elles sont dite "active" en opposition avec les lunettes  passives (à filtre polarisant, anaglyphe, etc..)

Inconvénients:
  • Ces lunettes, à électronique embarqué,  sont lourdes et chères.

Avantages: 
  • Un écran standard est suffisant.
  • Perte de luminosité moins importante qu'en polarisé.
  • Angle de vision par rapport à l'écran plus grand.

Le " tout séquentiel " est principalement réservé aux parcs d'attraction où l'on peut investir dans des lunettes actives complexes (parfois ces lunettes sont de véritable casque, permettant une vision latérale accrue, bien utile avec les écrans hémisphériques qui enveloppent le spectateur)


  • La projection mixte, séquentiel et polarisée ( Real D).

Nous avons toujours une prise de vue et une projection séquentielle, mais ici cette particularité n'est pas exploitée.

La grande vitesse de l'alternance et la persistance rétinienne donnent l'illusion d'une projection simultanée, c'est à dire que sans lunette, on voit en permanence deux images  à l'écran. Partant de là, le film peut  être visionné selon le principe de la lumière polarisée. Dans ce cas, un filtre polarisant électronique est nécessaire à la sortie du projecteur numérique. Alternativement, ce filtre change de sens de polarisation suivant l'image qui sort du projecteur.
Côté spectateur, de simple lunette polarisante passive sont nécessaire.
Les productions actuellement visible dans les salles obscures exploitent cette mixité. AVATAR et consort utilisent ce principe.

Inconvénients: 
  • Nécessite un écran métallisé entraînant une perte de luminosité qui s'ajoute avec la perte du aux filtres des projecteurs et aux filtres des lunettes.
  • Angle de vision assez restreins par rapport à l'écran. 

Avantages:

Il est à noter que tout film peut donc facilement être exploité soit selon le principe du "tout séquentiel " ou celui de la projection mixte.
On peut même envisager une projection anaglyphe à partir d'un film séquentiel.
dans ce cas on installe un filtre électronique devant l'objectif du projecteur. Quand l'image gauche sort du projo, le filtre devient bleu et quand l'image droite sort, le filtre devient rouge et ainsi de suite.


le Téléview

En marge de ces deux systèmes, on rencontre également le procédé à filtres interférentiels.
Apparu au début des années 2000 sous le nom de  "Colorcode", il devient par la suite "Infitec", il se nome aujourd'hui "DOLBY 3D" .
Ce procédé utilise des longueurs d'onde particulières de rouge, vert et bleu pour l'œil droit et des longueurs d'onde différentes de rouge, vert et bleu pour l'œil gauche. 

Le Technicolor 3D
Qui a dit que la pellicule argentique était morte !
En 2009 la firme Technicolor met au point un système de projection en relief, mono bande 35 mm. En fait  c'est une amélioration du procédé Arrivision 3D des années 80 où les deux images du couple stéréo sont empilées l'une au dessus de l'autre, images panoramiques sans anamorphose, hauteur deux perforations.
Le but est de permettre aux salles  non équipées en projecteur numérique de proposer quand même les dernières productions en relief.

  La télévision

La télévision en 3D n'est pas un concept nouveau car on développe (professionnels et amateurs) des systèmes depuis les années 40.  (voir les années 80).


Après les images numériques, la haute définition, il ne lui manque plus que la troisième dimension.
Du point de vue technique, elle a fait d'énormes progrès ces 10 dernières années. Progrès qui ont été également profitable au moniteur des PC.
Ici aussi on attend l'autostéréoscopie qui est prévue à moyen terme (soyons optimiste). Pour l'heure le procédé qui se généralise  est le tout séquentiel, à lunette active.

On exploite aussi, comme au cinéma, le procédé mixte ( lunette passive polarisée pour le visionnage).
En ce début d'année 2010 des vidéo projecteurs 3D grand public sont déjà disponibles. Des téléviseurs HD 3D sont sur le point de sortir, ça tombe bien car les constructeurs pleurent déjà devant la baisse des ventes des TVs, normal puisque pratiquement tout le monde à déjà son écran plat.
Des caméscopes 3D séquentiel doivent faire leur apparition.
On nous promet des téléviseurs 3D haut de gamme capables de convertir n'importe qu'elle programme 2D en 3D, et ceci " à la volée " c'est à dire en temps réel.
Les lecteurs de Blu ray compatible 3D vont suivre ( une simple mise à jour sera nécessaire pour les PS3).
Bien entendu, "AVATAR"  et toutes les productions de ces cinq dernières années sortiront sur Blu ray 3D, mais espérons vivement aussi le transfert séquentiel des grands classiques des années 50 et des films des années 80.

Mais la télévision en relief alimentée uniquement par des supports enregistrés n'a pas réellement d'avenir, se qu'il lui faut c'est des programmes variés  diffusé par satellite ou par la TNT. Si tout va bien, ça devrait être bientôt une réalité en France, "ORANGE" et "CANAL SAT "serait partant.

Après " AVATAR " , le prochain carton aux box office sera certainement  " ALICE aux pays des merveilles " de Tim Burton. Si c'est le cas, l'engouement pour le relief se confirmera, il sortira enfin de son ghetto et j'espère que cette fois-ci, il s'installera définitivement dans les salles obscures, pour toujours....



Recommandations





    Pour visionner correctement les DVDs anaglyphes  à la télévision (et sur PC).

L'utilisation de la couleur comme moyen de sélection est un procédé beaucoup plus compliqué qu'il n'y parait. En effet, Il  est très difficile d'afficher à l'écran de télévision le même rouge et le même bleu que celui des verres des lunettes.

et ceci est également valable pour les projections en salle, et aussi pour les anaglyphes sur papier (mauvais choix des couleurs des  encres d'impression.)

l'image électronique reconstituée avec seulement 256 nuances de rouge, 256 nuances de vert et 256 nuances de bleu fait qu'il est impossible de reproduire la totalité du spectre des couleurs visible par l'oeil humain. 256x256x256 ne font que 16 million de couleurs.
De plus le réglage personnel du poste de TV est différent d'un foyer à l'autre.

Côté lunette, des conventions ont instaurées des normes internationales.
 
  • Bien que l'on trouve parfois des verres rouge/bleu et rouge/vert, c'est le rouge/cyan (bleu+vert) qui est le plus usité. 
  • Les références de la nuance du rouge et celle du cyan sont standardisées. 
  • le verre rouge est attribué à l'oeil gauche et le cyan à l'oeil droit.

Malgré ceci, fort est de constater que certains n'ont que faire de ces conventions et font n'importe quoi. Et dans ces conditions, mieux vaut utiliser les lunettes vendues avec le DVD. Malheureusement il est parfois nécessaire d'utiliser d'autre lunette dont les couleurs coïncident mieux avec celles de l'image.

Actuellement une nouvelle norme semble vouloir s'imposer: Trioscopics 3D. ce système cherche à optimiser le relief des écrans de télévision . Ici , pas de  rouge pour l'oeil gauche mais du vert.
et pas de cyan pour l'oeil droit mais du rose fuchsia (magenta).

Le  DVD " Voyage au centre de la terre, 2008"  utilise ce système, quatre paires de lunette trioscopics se trouve dans le boîtier.


Avant de visionner un DVD anaglyphe, il faut dans presque tous les cas: 
  •   éclaircir l'image.
  •   renforcer les couleurs .
  •   atténuer légèrement  le contraste.

Une mauvaise correspondance des couleurs lunette/image entraîne un fusionnement partiel des deux images droite/gauche, on voit double, on dit qu'il reste une image fantôme. Et tout ceci provoquent une fatigue oculaire, entraînant  des maux de tête.



      Pour apprécier pleinement les projections tridimensionnelles des salles obscures.

Il faut pour cela:
 
  • se placer au centre de l'écran. 
  • se placer le plus loin possible de l'écran. Evitez de se "coller" à l'écran.
                      Je pense que l'on devrait interdire les 5 premières rangées de siège.

En projection 2D, ces places offrent une vision médiocre et très inconfortable. En projection relief, c'est pareil mais en plus il faut savoir que plus ont est proche de l'écran et plus les différents plans du décor se "tassent" diminuant fortement l'effet de profondeur, les effets de jaillissement sont pratiquement imperceptibles.
A l'inverse, plus on s'éloigne de l'écran et plus les plans "s'étirent" accentuant ainsi le relief, les jaillissements sont époustouflants.
De plus, le fait de s'éloigner de l'écran a pour effet de rendre moins perceptible d' éventuels décalages en hauteur des images droite et gauche, le fusionnement devient moins pénible.

        Le décalage des points homologues et les images fantômes sont les pires ennemis de la 3D et contribuent à l'enrichissement des marchants d'aspirine. 




   

 
             

                                                 

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