LA 3D AU CINEMA
Le cinéma en 3D : comment ça marche ?
Nos yeux étant espacés d’environ 6.5 millimètres l’un de l’autre, les images perçues par l’œil droit diffèrent de celles perçues par l’œil gauche. La superposition par le cerveau de ces deux images légèrement décalées nous permet de voir en relief, en trois dimensions (longueur, largeur et profondeur) : ce phénomène, naturel chez l’Homme, est appelé vision stéréoscopique. Avant l’avènement de la 3D au cinéma, la représentation de profondeur sur une surface plane n’était rendue que grâce à l’utilisation d’effets de perspective (perspective linéaire, de la couleur et de la diminution) apportés par les peintres de la Renaissance. Aujourd’hui des techniques plus révolutionnaires comme la projection anaglyphe, la projection polarisée et la projection alternée sont utilisées ; elles consistent toutes à « leurrer » notre cerveau en reproduisant le principe de stéréoscopie : deux caméras séparées par une distance de 65 mm [distance entre nos deux yeux] sont utilisées afin d’enregistrer une vue distincte pour chaque œil ; chacun de nos yeux voit alors une même scène sous un angle distinct. Le cerveau reçoit les deux images différentes, à partir desquelles il recrée une représentation en relief. Les trois techniques citées précédemment diffèrent dans leur façon d’associer chaque image au bon œil.
La Projection Anaglyphe
La projection anaglyphe, inventée en 1891 par le français Louis Ducos du Hauron, est la plus ancienne des techniques et aussi la plus simple. Les deux images projetées se différencient par leur couleur : l’une est rouge, l’autre est cyan (les couples vert-magenta, bleu-jaune peuvent être également utilisés mais ils sont moins courants. La seule règle est que les deux couleurs doivent être complémentaires). Le spectateur porte des lunettes avec des filtres colorés : l’un de la couleur de la première image (rouge) et l’autre de la couleur de la seconde image (cyan) ; ainsi chaque œil ne voit que l’image qui lui est destinée, le filtre rouge absorbant l’image cyan et inversement.
Ce procédé, utilisé jusque dans les années 1950 au cinéma, arrive à leurrer notre cerveau et à nous donner une impression tridimensionnelle. Néanmoins la qualité médiocre de l’image et la mauvaise restitution des couleurs ont amené à repenser cette technique.
La Projection Polarisée
La projection polarisée n’utilise pas de filtres colorés, mais comme son nom l’indique, des filtres polarisants. Elle se base sur la propriété suivante : la lumière est une onde électromagnétique, composée d’un champ électrique et d’un champ magnétique, qui se propagent dans toutes les directions en restant perpendiculaires. Par la polarisation ces champs sont forcés à osciller dans un axe précis.
Expérience des filtres polarisants
Nous avons réalisé une expérience permettant de mettre en évidence la propriété obscurcissante des filtres polarisants. Afin de réaliser cette expérience nous avons utilisé deux filtres polarisants et une lampe.
Suite à la réalisation de notre expérimentation, superposant les deux filtres avec l'un orienté verticalement et l'autre orienté horizontalement, nous avons observé que la lumière ne passait plus à travers.
Ce phénomène s’explique par le fait que le filtre polarisant horizontal ne laisse pas passer les ondes verticales, et que, le filtre polarisant vertical, positionné juste après, laisse passer uniquement les ondes verticales. Or celles-ci ont été bloquées par le premier filtre. Les deux filtres ne laissent donc passer à eux deux aucune onde. Il n'y a plus de lumière à la sortie des deux filtres.
La Projection Active
Contrairement aux deux autres techniques citées précédemment, la projection active ou alternée, ne diffuse pas les deux images en même temps mais l’une à la suite de l’autre. Le spectateur est munis de lunettes dont les verres peuvent être transparents ou opaques. Ainsi, lorsque l’image destinée à l’oeil droit est diffusée, le verre droit devient transparent et le verre gauche opaque. A l’inverse, lorsque c’est l’image destinée à l’oeil gauche qui est diffusée, le verre gauche devient transparent et le verre droit opaque. Ce changement s’effectuant très rapidement (140 fois par seconde), le cerveau restitue un mélange des deux images.
Le phénomène de la 3D au cinéma nous permet de démontrer que l’association entre nos yeux et notre cerveau a ses défauts: dans cet exemple, notre cerveau voit l’image en trois dimensions au lieu de la voir en deux dimensions.