Friday, May. 26, 2017

TV 3D

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Principe de bases

L’œil et le cerveau humain utilisent 8 facteurs pour déterminer et ressentir les 3 dimensions de notre espace.
Parmi ces 8 éléments, cinq d’entre eux sont déjà utilisés depuis la Renaissance par les peintres et illustrateurs pour donner aux tableaux l’impression de profondeur. Le sixième est utilisé en vidéo et en film. Les deux derniers, vergence et stereopsis sont quant à eux, ceux ayant le plus d’impact sur notre cerveau.

Voyons donc ces 8 éléments

1/ Le point ou le Focus

Notre œil et notre cerveau dispose du meilleur autofocus existant. Quand nous balayons une scène du regard, notre œil fait en permanence le point sur l’endroit auquel nous prêtons attention. Pendant ce temps là, notre cerveau enregistre les différentes valeurs de points et en extrapole la profondeur de la scène observée.
3D TV - Focus ou Point

2/ La perspective

Principe bien connu depuis la Renaissance, la perspective nous donne une indication du relief. En effet, notre cerveau analyse inconsciemment la perspective et en déduit le point de fuite qui donne une indication quant à la profondeur de la scène.

TV3D - Perspective Image Point de Fuite

3/ L’occlusion

C’est le principe de l’arbre qui cache la forêt ou celui de la photo de groupe… En gros, un objet qui est plus près de nous cache celui qui est derrière et nous en déduisons que l’un est derrière l’autre.

TV 3D occlusion objet

4/ Les ombres et Lumières

Un objet est plus ou moins lumineux en fonction de sa position relative à la source de lumière. La face exposée à la source lumineuse sera plus brillante que celle qui ne l’est pas.
Ajoutons à cela les ombres portées et notre cerveau construit de lui même la position des objets les uns par rapport aux autres.

TV3D - lumière et contraste

5/ Les intensités chromatiques et le contraste

Plus un objet est loin plus son intensité chromatique (sa saturation) et son contraste (la différence entre ses hautes et ses basses lumières) semblent diminuer. De l’analyse de ces deux facteurs notre cerveau en déduit un indice de relief et de profondeur.
3D TV - Saturation couleur et Contraste

6/ Le mouvement Relatif

Prenons deux voitures roulant à la même vitesse, la première à 20m de nous, la deuxième au loin. La première semblera aller plus vite et son déplacement relatif semblera plus grand.

7/ La vergence

La vergence définit le parallélisme des axes visuels : l’axe de nos yeux par exemple. Quand nous regardons à l’infini, l’axe de nos yeux est quasiment parallèle. Lorsque nous regardons un objet proche de nous, l’axe a tendance à converger vers un seul et même point.
3DTV - Vergence

8/ La stéréopsie

La stéréopsie est inhérente à la vision binoculaire et représente le delta existant entre ce que voit l’œil gauche de ce que voit le droit. A partir de cette différence, le cerveau recalcule la profondeur : plus la différence est grande plus l’objet est près.

Le challenge pour les producteurs de contenus et de nous donner l’impression de 3D, tout en ayant à leur service une surface qui elle est à 2 dimensions : TV ou écran de cinéma.

Convergence, Parallaxe et Profondeur

L’idée de base est la suivante : faire voir à chaque oeil alternativement, l’image qu’il verrait si il regardait effectivement une scène en 3D.
Solution : les lunettes spéciales 3D qui permettent de gérer cette différenciation. Il en existe plusieurs sortes, nous reviendrons sur ce point un peu plus tard.

Grâce à ces lunettes, deux images distinctes seront observées et reconstituées par notre cerveau comme un seul objet. En faisant varier horizontalement l’écart entre les deux images d’un même objet, on donnera une impression de profondeur à notre cerveau.

Cet écart entre les deux image d’un même objet est nommé la Parallaxe.
Notre cerveau, selon cette parallaxe, imaginera un point de convergence situé en fonction de l’écart, devant ou derrière le plan de l’écran.
Ces deux facteurs donneront une profondeur à la scène observée.

Une petite vidéo pour bien comprendre tout ça :

Comme nous l’avons vu, pour filmer en 3D, il va nous falloir deux caméras qui captureront l’équivalent de ce que voit nos deux yeux.

Il y a différentes manière d’installer ses deux caméras. Chacune des techniques a ses qualité et ses défaut.

Rig Linéaire ou Rig Parallèle

Les deux caméras sont installées côte à côte. Il est convenu d’utiliser les mêmes caméras pour ce genre d’installation.

parralel Rig

Avantages

– Compact et facile d’utilisation
– Pas de jeu de miroir

Inconvénients

– Difficulté d’obtenir un entraxe standard ou fin avec des caméras volumineuses.

Rig Opposé

Les deux caméras sont installées face à face. Un jeu de miroir renvoie l’image filmée vers les caméras. Peu utilisé

Opposing rig

Avantages

– Alignement et installation facile et pratique
– Pas de perte de luminosité.

Inconvénients

– Pas très compact avec les caméras volumineuses

Rig à Miroir

Mirror Rig

Une caméra verticale, une caméra horizontale, séparées par un mirroir semi-transparent.

Avantages

– Permets des réglages d’entraxes jusqu’à 0
– Installation possible avec de grosses caméras

Inconvénients

– Installation lourde
– La qualité du miroir peut engendrer des défauts et des pertes de luminance

Exemples

Rig Binocle

Binocle Brigeger 1

Binocle Brigger 1


Binocle Brigger 2

Binocle Brigger 2

Rig RedRockMicro

Rig 3D Micro - Canon XF105

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