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3D

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Une image en 3D est une image en trois dimensions, potentiellement observable en relief stéréoscopique.

  • La notion actuelle d'« image 3D » (pour la photo en 3D, le cinéma en 3D, la télévision en 3D, les jeux vidéo en 3D) s'applique à des images stéréoscopiques d'objets réels ou de synthèse, observables en relief à l'aide de lunettes ou d'écrans spéciaux pour la 3D.
Vue 3D stéréoscopique en vision parallèle : Murex pecten, mollusque gastéropode marin de l'océan Indien et de l'océan Pacifique.


Version anaglyphique : Image 3D 3D lunettes anaglyphiques - rouge cyan.png Murex pecten ANA.jpg
Des lunettes rouge / cyan sont nécessaires pour voir en relief une image anaglyphique. On peut les trouver dans certaines revues, journaux, etc. Le rouge va à l'œil gauche.

Dessin, sculpture[modifier]

Les dessins, les peintures, les photographies, les images imprimées, le cinéma, la télévision, les images vues sur un moniteur d'ordinateur sont normalement en deux dimensions (2D) : la largeur et la hauteur. On les voit à plat sur le plan du papier, du mur ou de l'écran.

Les sculptures, elles, sont des figures réellement en trois dimensions, c'est-à-dire pleinement en volume : (largeur, hauteur, profondeur).

Exemple d'image 3D animée, en volume, mais pas en relief.

3D en informatique[modifier]

En informatique, une image 3D n'est pas nécessairement une image en relief, mais une représentation (modélisation) qui permet d'observer un objet reconstitué ou un décor sur toutes ses faces, avec une impression de volume, sur un écran plat ordinaire.

Des modèles 3D représentant des objets en trois dimensions ont été créés à partir de 1960, mais c'est seulement après 1990 qu'il a été possible de montrer au cinéma des images de synthèse, figures complexes animées et en volume (mais pas en relief), donnant l'impression d'être des images réelles, par exemple dans les reconstitutions d'animaux préhistoriques de Jurassic Park de Steven Spielberg (1993).

3D relief en photographie, cinéma, télévision[modifier]

Perception du relief[modifier]

Tous les primates, dont l'Homme, ainsi que beaucoup de mammifères carnivores (chien, chat, ours...), ou des rapaces (aigle, chouette...) disposent de la vision stéréoscopique, par laquelle ils perçoivent le relief par la fusion des deux images légèrement différentes reçues par chacun de leurs deux yeux disposés de face. Cette faculté leur donne des informations sur la taille et la distance des objets (ou des proies), très précieuses dans leur vie de chasseurs-cueilleurs.

La photographie 3D relief et ses dérivés (cinéma, vidéo et télévision 3D) s'efforcent de reconstituer cette vision binoculaire stéréoscopique.

Photographie stéréoscopique[modifier]

Daguerréotype stéréoscopique, colorié à la main, par le photographe italien Alessandro Duroni (1807-1870), avant 1855.

Historique[modifier]

L'image en relief (ou image 3D, ou image stéréoscopique) est loin d'être une nouveauté : elle a été inventée en 1838 par le physicien britannique Charles Wheatstone, connu par ailleurs pour ses travaux sur l'électricité et le télégraphe électrique, alors que la photographie - le daguerréotype, à l'époque - n'est pas encore opérationnelle (elle ne le sera que l'année suivante, 1839, grâce aux travaux des Français Nicéphore Niépce et Louis Daguerre).

Prise de vue en 3D[modifier]

La « base stéréoscopique »[modifier]

Une image 3D (en relief, stéréoscopique) fixe (photographie) ou animée (cinéma, vidéo) s'obtient par la prise simultanée de deux images au moyen de deux appareils photographiques, caméras ou caméscopes placés côte à côte (ou d'un montage rigide équivalent dit appareil ou caméra stéréoscopique), séparés horizontalement d'une distance typiquement similaire à celle de deux yeux humains, soit 63 mm en moyenne.

Image 3D 3D lunettes anaglyphiques - rouge cyan.png Appareil stéréoscopique allemand ICA, années 1900, pour plaques photographiques 13 x 18 cm. Image anaglyphique.

Cet écartement horizontal entre les deux objectifs de prise de vue s'appelle la base stéréoscopique. On peut augmenter cette base pour des prises de vues géographiques, ou la diminuer pour prendre des images rapprochées d'insectes, de fleurs, ou même des vues au microscope.

Appareils stéréo 3D[modifier]

Il existe des appareils stéréoscopiques depuis les débuts de la photographie. On les reconnaît à leurs deux objectifs côte à côte.

Les trois premières vagues stéréoscopiques sont apparues en 1850 (on achetait des vues stéréo sur carton), puis en 1900 (on pouvait faire soi-même ses vues stéréo sur plaques de verre), puis en 1950 (époque de la diapositive stéréo ou 3D). La vague des années 2000 est celle de l'image numérique 3D.

Depuis 2008, on trouve sur le marché quelques modèles d'appareils photographiques stéréoscopiques, argentiques et numériques, destinés aux amateurs. Ce type d'appareils, commercialisé sous le nom de « 3D Camera », comporte deux capteurs d'images et deux objectifs de prise de vue.

Appareil 3D numérique « Fujifilm Finepix 3D W1 » (2008), à deux objectifs et deux capteurs

Le plus connu des appareils stéréo numériques est le « Fujifilm Finepix 3D W3 » (apparu en 2010, succédant au W1). Avec sa base stéréoscopique fixe de 75 mm, il restitue ce que nous voyons avec nos deux yeux, avec un relief légèrement accru. Il donne de bons résultats pour des sujets éloignés d'au moins 1,5 – 2 m, mais il est peu approprié à la prise de vue rapprochée. Dans la pratique, on opère à la focale minimum et on évite l'usage du zoom. L'appareil peut aussi capter des séquences vidéo animées, observables sur un écran spécial sans lunettes, ou bien sur un écran d'ordinateur normal (par exemple en anaglyphes, comme il est proposé ci-dessous), ou encore sur un récepteur de télévision 3D.

Observation des vues en relief[modifier]

Dès l'invention de l'image stéréoscopique, on a construit des visionneuses doubles à deux oculaires, où chaque œil peut voir l'image qui lui est dédiée. Ces visionneuses comportent parfois des systèmes de miroirs ou de prismes. La vision binoculaire y est entièrement reconstituée : on y voit des images fixes ou animées en relief et, éventuellement, en couleurs.

Les techniques de la stéréoscopie sont applicables tout autant à l'image numérique qu'à l'image argentique.

Lunettes carton rouge et cyan pour anaglyphes

On peut aussi transposer les couples d'images stéréoscopiques en anaglyphes, où les vues sont filtrées physiquement ou par un logiciel en couleurs complémentaires, le plus souvent rouge / cyan, puis superposées. Ces vues sont observables en plein écran à l'aide de lunettes des mêmes couleurs. Les anaglyphes peuvent être présentés sur papier ou sur un écran d'ordinateur. On en trouve souvent dans les journaux et magazines.

Image 3D 3D lunettes anaglyphiques - rouge cyan.png Il faut absolument conserver ces lunettes rouge / cyan, qui serviront aussi sur l'ordinateur !

Cinéma et télévision 3D[modifier]

Films 3D en salles[modifier]

Depuis 2010, en pleine vague de l'image 3D, de nombreuses salles de cinéma se sont équipées pour le relief.

Ces équipements sont variables, suivant les salles :

Lunettes polarisantes pour les projections stéréoscopiques et le cinéma 3D
  • 3D argentique, type "IMAX 3D", où les équipements sont fixes, permanents, dans des salles spécialisées équipées de deux projecteurs argentiques ;
  • 3D numérique
    • soit à lunettes séquentielles actives (contenant une batterie et de l'électronique, convenant à la plupart des écrans et des salles existantes)
    • soit à lunettes polarisées passives, à filtres polarisants montés dans des lunettes légères (dans ce cas, l'écran est toujours argenté) : le Gaumont Disney Village, à Disneyland Paris, par exemple, est équipé de cette manière.

Le film récent en 3D relief le plus remarqué est Avatar de James Cameron (2009), majoritairement réalisé en images de synthèse ou avec des effets spéciaux.

Lunettes actives LCD « Asus » (2010)

Télévision 3D[modifier]

Des moniteurs d'ordinateurs et des récepteurs de télévision en relief stéréoscopique sont disponibles pour le grand public depuis 2009 et sont appelés à se développer vraiment à partir de 2011. Suivant la technique, ces téléviseurs sont à lunettes polarisantes passives ou à lunettes alternantes actives, ou bien sont autostéréoscopiques, sans lunettes, mais fournissant des images moins fines.

Des images de télévision 3D ont commencé à être émises en 2010 : ce sont surtout des films et des retransmissions sportives, ainsi que des animations en images de synthèse spécialement recalculées. Des DVD de films en 3D relief ont également fait leur apparition sur le marché.

Images de synthèse et jeux vidéo en 3D[modifier]

Console « Nintendo 3DS black », 2011.

De nombreux jeux vidéo sont en trois dimensions au sens infographique (par exemple, SimCity). Cette modélisation est obtenue par la technique du mapping. D'autres jeux sont en images 3D relief : ils nécessitent le port de lunettes ou un écran spécial. On les trouve aussi sous l'appellation « 4D », équivalente à « 3D relief ».

En mars 2011, Nintendo sort sa console de poche 3DS, pourvue d'un écran 3D autostéréoscopique (à « réseau lenticulairePrécision »), sans lunettes.

Vikiliens pour compléter[modifier]

Liens externes[modifier]


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