David Brooks 07/05/2013

Technologie 2D à 3D

3D signifie « tridimensionnel », c'est-à-dire quelque chose qui a une largeur, une hauteur et une profondeur (longueur). Notre environnement physique est tridimensionnel et nous nous déplaçons en 3D tous les jours.

Les humains sont capables de percevoir la relation spatiale entre les objets simplement en les regardant car nous avons une perception 3D, également appelée perception de la profondeur. Lorsque nous regardons autour de nous, la rétine de chaque œil forme une image bidimensionnelle de notre environnement et notre cerveau traite ces deux images en une expérience visuelle 3D.

Il est toutefois important de noter que la vision des deux yeux (vision stéréoscopique ou binoculaire) n'est pas la seule façon de voir en 3D. Les personnes qui ne voient que d'un œil (vision monoculaire) peuvent néanmoins percevoir le monde en 3D et peuvent même ne pas se rendre compte qu'elles sont aveugles à la stéréoscopie. Il leur manque simplement l'un des outils pour voir en 3D, et elles comptent donc sur les autres sans y penser.

Voici quelques-uns des outils que les humains utilisent pour la perception de la profondeur :

• Vision stéréoscopique : deux yeux fournissent des images légèrement séparées ; les objets proches semblent plus séparés que les objets éloignés.
• Accommodation : lorsque vous vous concentrez sur un objet proche ou éloigné, les lentilles de vos yeux changent physiquement de forme, vous donnant une idée de la distance à laquelle se trouve l'objet.
• Parallaxe : lorsque votre tête bouge d’un côté à l’autre, les objets plus proches semblent bouger plus que les objets plus éloignés.
• Familiarité avec la taille : si vous connaissez la taille approximative d'un objet, vous pouvez déterminer approximativement à quelle distance il se trouve en fonction de sa taille apparente. De même, si vous savez que deux objets ont une taille similaire mais que l'un semble plus grand que l'autre, vous supposerez que l'objet le plus grand est plus proche.
• Perspective aérienne : la lumière étant diffusée de manière aléatoire par l'air, les objets éloignés semblent avoir moins de contraste que les objets proches. Les objets éloignés semblent également moins saturés en couleurs et présentent une légère teinte de couleur similaire à l'arrière-plan (généralement bleue).

Pour représenter le monde en 3D sur une surface plane (2D) comme un écran d'affichage, il est souhaitable de simuler autant de ces outils de perception que possible. Bien qu'il n'existe actuellement aucun moyen de les simuler tous en même temps, la vidéo utilise une combinaison. Par exemple, la perspective aérienne et la familiarité de taille sont automatiquement capturées par la caméra vidéo. Dans les scènes CGI, la perspective aérienne doit être ajoutée pour que les objets distants apparaissent moins clairement (c'est ce qu'on appelle le brouillard de distance).

Bien sûr, l’ajout d’images stéréoscopiques (une image distincte pour chaque œil) constitue une amélioration significative, à tel point que la plupart des gens pensent que les films stéréoscopiques sont en 3D et tous les autres en 2D.

Film et vidéo 2D

Une image vidéo 2D traditionnelle a une largeur et une hauteur, mais techniquement, elle n'a pas de profondeur, c'est-à-dire que tout dans l'image est présenté à la même distance du spectateur. Pourtant, le spectateur perçoit l'image comme tridimensionnelle en utilisant inconsciemment les techniques énumérées ci-dessus, de la même manière que les personnes aveugles à la stéréoscopie perçoivent le monde réel.

Film et vidéo 3D

Un film 3D ou 3D (tridimensionnel) ou S3D (3D stéréoscopique) est un film qui renforce l'illusion de la perception de la profondeur. Dérivé de la photographie stéréoscopique, un système de caméra de cinéma classique est utilisé pour enregistrer les images vues sous deux perspectives (ou des images générées par ordinateur génèrent les deux perspectives en post-production), et un matériel de projection spécial et/ou des lunettes sont utilisés pour donner l'illusion de profondeur lors du visionnage du film. Les films 3D ne se limitent pas aux sorties en salles de longs métrages ; les émissions télévisées et les films directement en vidéo ont également intégré des méthodes similaires, en particulier depuis la télévision 3D et le Blu-ray 3D.

Les méthodes d’affichage courantes incluent :

• Traitement anaglyphique (lunettes rouge/cyan) : le système 3D original, désormais largement en disgrâce.
• Système de lumière polarisée (lunettes filtrantes polarisées) : Le nouveau système le plus courant pour les cinémas.
• Système d'obturateur actif (lunettes à obturateur LCD) : la norme la plus probable pour la première génération de téléviseurs 3D et autres écrans.

Conversion de 2D à 3D

Dans le cas de films d'animation CGI 2D générés à partir de modèles 3D, il est possible de revenir aux modèles pour générer une version 3D.

Pour tous les autres films 2D, des techniques différentes doivent être employées. Par exemple, pour la réédition 3D du film L'Étrange Noël de Monsieur Jack de 1993, Walt Disney Pictures a numérisé chaque image originale et les a manipulées pour produire des versions pour l'œil gauche et l'œil droit. Des dizaines de films ont maintenant été convertis de la 2D à la 3D. Il existe plusieurs approches utilisées pour la conversion de la 2D à la 3D, notamment les méthodes basées sur la profondeur.