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Graphe X-Y-Z
Vision humaine

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 qu’avoir une vision dans les deux yeux (vision stéréoscopique ou binoculaire) n’est pas la seule façon de voir en 3D. Les personnes qui ne peuvent voir que d’un seul œil (vision monoculaire) peuvent tout de même percevoir le monde en 3D, et peuvent même ignorer qu’elles sont aveugles à la stéréoscopie. Il leur manque simplement l’un des outils permettant de voir en 3D, et ils s’appuient 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 distinctes ; les objets proches apparaissent plus séparés que les objets éloignés.
• Accommodation : Lorsque vous faites la mise au point sur un objet proche ou éloigné, les lentilles de vos yeux changent physiquement de forme, ce qui donne un indice sur la distance de l’objet.
• Parallaxe : Lorsque votre tête se déplace d’un côté à l’autre, les objets proches semblent se déplacer davantage que les objets éloignés.
• Familiarité avec la taille : Si vous connaissez la taille approximative d’un objet, vous pouvez dire approximativement à quelle distance il se trouve en fonction de sa taille. De même, si vous savez que deux objets ont une taille similaire l’un à l’autre mais que l’un semble plus grand que l’autre, vous supposerez que l’objet le plus grand est plus proche.
• Perspective aérienne : Comme la lumière est diffusée de façon aléatoire par l’air, les objets éloignés semblent avoir moins de contraste que les objets proches. Les objets distants apparaissent également moins saturés en couleurs et ont une légère teinte similaire à celle de l’arrière-plan (généralement bleue).

Pour représenter le monde 3D sur une surface plate (2D) telle qu’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 avec la taille sont automatiquement capturées par la caméra vidéo. Dans les scènes CGI, la perspective aérienne doit être ajoutée pour que les objets éloignés apparaissent moins clairement (c’est ce qu’on appelle le brouillard de distance).

Bien sûr, l’ajout d’images stéréoscopiques (une image séparée pour chaque œil) est 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 2D &Vidéo

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. Malgré tout, le spectateur perçoit l’image comme tridimensionnelle en utilisant inconsciemment les techniques énumérées ci-dessus – un peu comme la façon dont les personnes aveugles à la stéréo perçoivent le monde réel.

Les films anaglyphes nécessitent des lunettes rouge/cyan ou rouge/bleu.
Photo de Pete Souza

Film 3D &Vidéo

La vidéo 3D ajoute la vision stéréoscopique, c’est-à-dire que deux images distinctes sont montrées simultanément – une à chaque œil. Cela présente d’énormes problèmes techniques, ce qui explique qu’il n’existe toujours pas de système parfait près de 100 ans après la réalisation du premier film 3D.

Les méthodes d’affichage courantes comprennent :

• Traitement anaglyphique (lunettes rouge/cyan) : Le système 3D original, aujourd’hui largement en désuétude.
• Système à lumière polarisée (lunettes à filtre polarisé) : Le nouveau système le plus courant pour les cinémas.
• Système à obturateur actif (lunettes à obturateur LCD) : La norme la plus probable pour la première génération de téléviseurs 3D et autres écrans.

Pour plus d’informations, voir film 3D &systèmes vidéo.

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