Les bases du relief

Vous trouverez ici les bases qui vont permettront de comprendre sans difficulté tout le reste de Convergence3D…

La prise de vue stéréoscopique (ou “en relief”, ou “en 3D”, ou encore en “S3D” (Stereoscopic 3D) consiste à reproduire au cinéma l'impression de profondeur que le cerveau génère dans la réalité en utilisant la légère différence de point de vue entre l'oeil gauche et l'oeil droit.
En effet, si je mets mon doigt devant mes yeux, je dois loucher un peu pour ne pas le voir double: c'est la convergence: les yeux louchent plus ou moins pour regarder un objet plus ou moins loin, ce qui fait que les deux images (celle de l'oeil gauche et celle de l'oeil droit) de cet objet sont confondues, apparaissent comme une seule image. On appelle cela la fusion: je converge pour pouvoir fusionner les deux images d'un objet.
La fusion est un réflexe automatique: le cerveau tente de fusionner (au moyen de la convergence) tous les objets que voient les yeux, et ce, plusieurs fois par seconde. En fonction de l'angle de convergence que doivent prendre les yeux pour fusionner l'image de tel ou tel objet, le cerveau déduit la distance de tel ou tel objet.
Le principe de la prise de vue en relief est donc de présenter à l'oeil gauche et à l'oeil droit des images légèrement différentes, pour obliger les yeux à prendre un certain angle de convergence pour les fusionner - et donc tromper le cerveau, qui déduit une profondeur.

Pour cela, on utilise deux caméras synchronisées; et envoyer l'image de la caméra gauche à l'oeil gauche, et l'image de la caméra droite à l'oeil droit. On peut jouer sur l'entraxe, c'est-à-dire la distance entre les caméras, et sur l'angulation, c'est-à-dire la “convergence” des caméras (attention, celle-ci est absolument indépendante de la convergence des yeux, et ne sert d'ailleurs pas à la même chose).
Pour aligner les caméras, on utilise un dispositif nommé “rig” (ou “module”, ou “affût”), qui permet de les fixer ensemble. Il en existe deux grands types: les rigs côte-à-côte (ou les caméras sont fixées l'une à côté de l'autre), qui permettent de grands entraxes (utiles pour les paysages), mais pas de petits entraxes (car la taille physique des caméras empêche de beaucoup les rapprocher); et les rigs à miroir, ou “beamsplitters”, qui à l'inverse permettent de petits entraxes (utiles pour la majorité des plans), mais pas des grands (matériel trop encombrant).
Les caméras doivent être alignées au pixel près, avoir une luminosité et et une colorimétrie strictement identique, et être synchronisées à l'image (générateurs de timecode) et au balayage (générateurs de synchro externes).

Pour présenter l'image de la caméras gauche seulement à l'oeil gauche et l'image de la caméra droite seulement à l'oeil droit, on utilise le plus souvent les fameuses lunettes. Il en existe quatre grands types:
-Les lunettes anaglyphes: les fameuses lunettes rouge et cyan que tout le monde connait. Elles ont l'avantage de marcher sur n'importe quel support, de l'écran standard au papier. Mais elles sont fatigantes, ne filtrent pas très bien, reproduisent mal la couleur et la luminosité. Elles existent aussi dans d'autres combinaisons de couleurs, qui sont un peu plus favorables à d'autres gammes colorimétriques.
-Les lunettes actives: le système le plus utilisé en salles en Europe (système XpanD); également utilisé par les lunettes Nvidia 3D Vision, sur PC. L'image de gauche et l'image de droite sont projetées alternativement sur l'écran, 120 (nvidia) ou 144 (XpanD) fois par seconde. Les lunttes actives, composées de verres à cristaux liquides pouvant être opaques ou transparents, suivent de manière synchronisée, en “ouvrant” le bon oeil et en “fermant” le mauvais en fonction de l'image qui est affichée à l'écran.
-Les lunettes passives polarisantes: les deux images sont envoyées simultanément, l'une sur l'autre, à l'écran; mais la lumière de l'une est polarisée dans un sens, et l'autre, dans l'autre sens. Les verres polarisants des lunettes font le tri. Ce système nécessite un écran argenté spécial. Il est utilisé par le système dominant aux Etats-Unis, le système RealD.
-Les lunettes passives à division spectrale: le système ressemble beaucoup au système polarisant, sauf qu'il utilise plutôt, pour séparer les images, deux ensembles de couleurs primaires légèrement différentes. Ce système (utilisé par Dolby 3D) ne nécessite pas d'écran spécial.