Le relief d\u2019une image peut \u00eatre montr\u00e9 de multiples\u00a0 fa\u00e7ons.<\/p>\n
Dans le monde r\u00e9el nous voyons directement le relief car nos deux yeux captent deux images distinctes et notre cerveau en fait une seule tout en percevant le relief \u00e0 partir des diff\u00e9rences entre ces 2 images per\u00e7ues \u2026
Lors d\u2019une reproduction d\u2019image(s), montrer le relief sur une surface plate est possible de diverses fa\u00e7ons :<\/p>\n
Indices de profondeu<\/strong>r<\/p>\n Sur une peinture, une photo, un \u201d indices de profondeur\u201d correspond \u00e0 toute information pr\u00e9sente dans l\u2019image qui permet de placer les \u00e9l\u00e9ments qui la compose les uns par rapport aux autres dans l\u2019espace, Dans le monde r\u00e9el nos deux yeux captent deux images distinctes et notre cerveau en fait une seule tout en percevant le relief \u00e0 partir des diff\u00e9rences entre ces 2 images per\u00e7ues. Parall\u00e8lement le rapprochement ou l\u2019\u00e9loignement des objectifs de prise de vue permettent de faire ressortir le relief du tr\u00e8s petit (proxi, macro-st\u00e9r\u00e9oscopie) et des grands espaces (hyperst\u00e9r\u00e9o). Voir aussi l\u2019article St\u00e9r\u00e9oscopie de Wikip\u00e9dia<\/a><\/p>\n Conversion 2D-3D, carte de profondeur et bokeh.<\/strong><\/p>\n A partir d\u2019une image plate (2D), les indices de profondeurs\u00a0 et la reconnaissances des formes permettent de cr\u00e9er une deuxi\u00e8me image qui serait vue par un autre \u0153il et donc former un couple st\u00e9r\u00e9oscopique; c\u2019est la conversion 2D-3D Bien d\u2019autres m\u00e9thodes permettent de cr\u00e9er une carte de profondeurs et de l\u2019utiliser\u2026<\/p>\n Lenticulaire<\/strong><\/p>\n Un support plat (apparemment) permet de voir le relief sans lunette.\u00a0 Il y a en fait une plaque transparente stri\u00e9e, le r\u00e9seau lenticulaire ; ces stries verticales formant loupes pour fournir une image diff\u00e9rente \u00e0 chacun des yeux. Perception cin\u00e9tique du relief<\/strong>.<\/p>\n Il suffit de bouger lat\u00e9ralement la t\u00eate avec un \u0153il ferm\u00e9 pour voir les 2 images\u00a0 qu\u2019aurait fournies la vision binoculaire. Mod\u00e9lisation 3D<\/strong><\/p>\n Mod\u00e8le 3D par photogramm\u00e9trie Pour une v\u00e9ritable image holographique, l\u2019hologramme est \u00e9clair\u00e9 par un laser et il agit alors comme un r\u00e9seau de diffraction pour former une image en relief de l\u2019objet initial. Faux hologrammes :<\/strong><\/p>\n Une plaque semi-r\u00e9fl\u00e9chissante (verre m\u00e9tallis\u00e9 ou film plastique) et des techniques d\u2019\u00e9clairage particuli\u00e8res permettent de faire croire que des objets apparaissent. Ce syst\u00e8me utilise des LED et des h\u00e9lices rotatives. Les 2 images c\u00f4te \u00e0 c\u00f4te d\u2019un couple st\u00e9r\u00e9oscopique, sur papier ou sur \u00e9cran, peuvent \u00eatre vues comme une seule avec le relief, \u2026 par certains. Techniques avanc\u00e9es : Lenticulaire \u2013 Mod\u00e8les 3D \u2013 Conversion 2D- 3D St\u00e9r\u00e9oscopie, mod\u00e8le 3D et lenticulaire : les m\u00e9tamorphoses Le relief d\u2019une image peut \u00eatre montr\u00e9 de multiples\u00a0 fa\u00e7ons. Dans le monde r\u00e9el nous voyons directement le relief car nos deux yeux captent deux images distinctes et notre cerveau en fait une seule tout en percevant le relief \u00e0 partir des diff\u00e9rences entre ces 2 images per\u00e7ues \u2026 Lors d\u2019une reproduction d\u2019image(s), montrer le …<\/p>\n
La perspective<\/strong> a \u00e9t\u00e9 popularis\u00e9e par les peintres de la renaissance.
De m\u00eame, les tailles des objets connus renseignent sur leur \u00e9loignement relatif.
Le masquage (ou occultation) renseigne sur le positionnement relatif en profondeur.
Le flou d\u2019arri\u00e8re-plan<\/strong> mettant en valeur un sujet principal a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 en peinture avec le Sfumato<\/a>.
En photographie, cet effet classique pour les portraits s\u2019obtient avec une grande ouverture de diagramme.
Mais les smartphone ont une faible ouverture d\u2019objectif,\u00a0 aussi certains smartphone simulent ce \u201cBokeh<\/a>\u201d\u00a0 (flou d\u2019arri\u00e8re-plan) cf. plus loin avec la st\u00e9r\u00e9oscopie.
De m\u00eame les objets proches apparaissent comme \u00e9tant plus d\u00e9taill\u00e9s. Le spectateur est aussi sensible aux ombres et \u00e9clairages (les objets proches sont souvent plus contrast\u00e9s que des objets \u00e9loign\u00e9s), et aux d\u00e9placements relatifs (images anim\u00e9es)
Mais ces indices peuvent \u00eatre trompeurs et la st\u00e9r\u00e9oscopie l\u00e8vent ces artifices
Une vid\u00e9o (3D) \u201cLes 7 anneaux\u201d<\/a> de Pierre Meindre pr\u00e9sente ces indices et explicite l\u2019apport sp\u00e9cifique de la st\u00e9r\u00e9oscopie<\/p>\nSt\u00e9r\u00e9oscopie<\/strong><\/h5>\n
La st\u00e9r\u00e9oscopie consiste \u00e0 pr\u00e9senter deux images l\u00e9g\u00e8rement diff\u00e9rentes, les diff\u00e9rences correspondant au relief, avec un dispositif fournissant une seule des 2 images \u00e0 l\u2019\u0153il correspondant.
Ce principe a \u00e9t\u00e9 mis en \u00e9vidence par\u00a0 Charles Wheatstone vers 1830,\u00a0 juste avant l\u2019invention de la photographie, au moyen de 2 dessins et des miroirs.
\u2013
La photo a \u00e9t\u00e9 invent\u00e9e pour reproduire la vision du r\u00e9el, mais, au d\u00e9but, manquaient la couleur, le mouvement et la vision du relief.
Il \u00e9tait donc normale que, d\u00e8s le d\u00e9but, on\u00a0 reproduise en photo la\u00a0 perception binoculaire du relief.
On peut capter 2 images d\u2019une m\u00eame sc\u00e8ne avec 2 points de vue espac\u00e9s de l\u2019\u00e9cart interoculaire avec un appareil photo \u00e0 2 objectifs sur une surface sensible double : une plaque de verre au d\u00e9but (apr\u00e8s le daguerr\u00e9otype).
Reste \u00e0 restituer chacune de ces 2 images\u00a0 \u00e0 l\u2019\u0153il correspondant.
\u2013
David Brewster a invent\u00e9 en 1848 un st\u00e9r\u00e9oscope \u00e0 deux lentilles : un bo\u00eetier en \u00e9b\u00e9nisterie, deux oculaires, un syst\u00e8me de mise au point et un verre d\u00e9poli pour voir les 2 images form\u00e9es c\u00f4te-\u00e0-c\u00f4te sur une plaque de verre .
Ce st\u00e9r\u00e9oscope aurait \u00e9t\u00e9 pr\u00e9sent\u00e9 \u00e0 la reine Victoria lors de l\u2019exposition universelle de Londres de 1851 : beau lancement publicitaire.
La st\u00e9r\u00e9oscopie s\u2019est largement d\u00e9velopp\u00e9 jusqu\u2019apr\u00e8s la premi\u00e8re guerre mondiale avec le couple : appareil photo \u00e0 2 objectifs pour plaques de verre et st\u00e9r\u00e9oscope de Brewster\u00a0 pour les regarder,
On a conserv\u00e9 de tr\u00e8s nombreuses plaques de verre issues de cette \u00e9poque qui servent de t\u00e9moignage passionnant.
\u2013
Tr\u00e8s rapidement Holmes\u00a0 a invent\u00e9 en 1861 un st\u00e9r\u00e9oscope pour l\u2019observation des cartes st\u00e9r\u00e9oscopiques.
Les prises de vues st\u00e9r\u00e9oscopique donnent lieu tr\u00e8s t\u00f4t \u00e0 impression multiple sous forme de cartes ; des firmes surtout am\u00e9ricaines produisent en masse des jeux de cartes comme une sorte d\u2019encyclop\u00e9die sur les pays du monde et sur des th\u00e8mes vari\u00e9s.
Deux lentilles prismatiques sont ins\u00e9r\u00e9es dans une visi\u00e8re et un support en bois permet de tenir la carte st\u00e9r\u00e9o et il y a un manche pour la pr\u00e9hension de l\u2019ensemble. Il est souvent appel\u00e9 \u00ab mexicain \u00bb.
\u2013
La structure type de ces visionneuses a donn\u00e9 lieu \u00e0 de tr\u00e8s nombreuses d\u00e9clinaisons avec des mod\u00e8les utilis\u00e9s aujourd\u2019hui (cf. comment voir).
Ainsi, un casque de \u201cVR\u201d contient 2 oculaires avec lentilles pour voir\u00a0 2 \u00e9crans correspondant aux 2 images de la plaque de verre\u2026
\u2013
D\u2019autres mode de restitution des 2 images du couple st\u00e9r\u00e9oscopique ont \u00e9t\u00e9 invent\u00e9s, notamment l\u2019anaglyphe avec les lunettes rouge et bleu\/cyan.
Pour la projection (y.c. cin\u00e9ma) et la t\u00e9l\u00e9vision, on a invent\u00e9 des syst\u00e8mes \u00e0 lunettes polaris\u00e9e et \u00e0 lunettes actives.<\/p>\n
_
Mais la st\u00e9r\u00e9oscopie est bient\u00f4t fortement concurrenc\u00e9e.
Le d\u00e9veloppement du cin\u00e9ma a apport\u00e9 le mouvement, qui manquait \u00e0 la photo fixe.
Avec le cin\u00e9ma les mouvements des personnes et autres objets film\u00e9s ainsi que le travelling ont apport\u00e9 de l\u2019information sur le relief et l\u2019espacement en profondeur des divers \u00e9l\u00e9ments de la sc\u00e8ne film\u00e9e.
Enfin la couleur a encore rapproch\u00e9 la repr\u00e9sentation photographique de la vision r\u00e9elle.
Dans l\u2019entre deux guerres les progr\u00e8s en photographie ont d\u00e9mocratis\u00e9 la prise de vue (film plan puis pellicule) et le tirage sur papier des photos d\u2019amateur.
Le partage de vid\u00e9os courtes est maintenant accessible \u00e0 tous et a envahie les smartphones, alors que la st\u00e9r\u00e9oscopie n\u00e9cessite toujours des dispositifs particulier peu distribu\u00e9s, on\u00e9reux et complexes \u00e0 maitriser.
\u2013
Cependant la st\u00e9r\u00e9oscopie est toujours assez largement utilis\u00e9e dans plusieurs domaines.
Pour les films d\u2019action le cin\u00e9ma 3D profite notamment de l\u2019effet spectaculaire o\u00f9 un objet semble vous\u00a0 arriver dessus (le jaillissement).
Les casque de VR, accueillent facilement, par construction, des images st\u00e9r\u00e9oscopiques, y compris des images de synth\u00e8se pour les jeux.
Et la \u201cr\u00e9alit\u00e9 augment\u00e9e\u201d se d\u00e9mocratise avec la commercialisation tr\u00e8s r\u00e9cente d\u2019un casque grand public\u00a0 : 2 cam\u00e9ras situ\u00e9s sur le casque permet de fusionner l\u2019image du monde r\u00e9el avec l\u2019image produite dans le casque.
La st\u00e9r\u00e9oscopie est aussi utilis\u00e9e pour certains spectacles immersifs \u2026 et par des amateurs passionn\u00e9s cf. par exemple le St\u00e9r\u00e9o-Club Fran\u00e7ais<\/a>.
\u2013
Par ailleurs de nombreux domaines en microscopie, en m\u00e9decine etc\u2026 utilisent la vision binoculaire synchrone\u00a0 entre 2 capteurs et deux oculaires, directement ou \u00e0 distance ; sans qu\u2019il y ait n\u00e9cessairement un support d\u2019enregistrement\u00a0 pour une restitution asynchrone.<\/p>\n
Des logiciels permettent de produire grossi\u00e8rement cette transformation, notamment pour le cin\u00e9ma.
Mais il faut inventer les parties cach\u00e9es de l\u2019image initiale et apparaissant dans l\u2019autre vue; cela n\u00e9cessite le plus souvent l\u2019intervention humaine\u00a0 pour \u00e9viter des artefacts.
\u2013
Une carte de profondeur associ\u00e9e \u00e0 une image est une image en niveaux de gris qui repr\u00e9sente la profondeur de chaque point de l\u2019image originale.
Certains\u00a0 logiciels permettent de cr\u00e9er une carte de profondeur \u00e0 partir de la comparaison de 2 images.\u00a0 Inversement,\u00a0 un couple st\u00e9r\u00e9oscopique peut \u00eatre cr\u00e9\u00e9 \u00e0 partir d\u2019une image plate et de sa carte de profondeur ; mais il faut toujours inventer les parties cach\u00e9es\u2026
\u2013
Le \u201cBokeh<\/a>\u201d\u00a0 (flou d\u2019arri\u00e8re-plan) peut \u00eatre obtenu par traitement num\u00e9rique de certain appareils de prise de vue.
Comme les smartphones ont une faible ouverture d\u2019objectif qui forme une image nette sur tous les plans,\u00a0 certains smartphone ont un capteur de distances (Lidar<\/a>) qui enregistre une carte de profondeur en m\u00eame temps que la photo.
Le flou est cr\u00e9\u00e9 \u00e0 partir de cette carte, ce qui permet de choisir le plan de nettet\u00e9 et l\u2019importance du flou.
Il est m\u00eame possible d\u2019extraire cette carte , (incluse dans le jpeg natif) et d\u2019en tirer un couple st\u00e9r\u00e9oscopique (cf. ci-dessus les probl\u00e8mes d\u2019 artefacts dus \u00e0 la conversion)
\u2013
Exemple de\u00a0 couples st\u00e9r\u00e9oscopiques cr\u00e9\u00e9s \u00e0 partir d\u2019une image prise au smartphone avec carte de profondeur : Lettre du SCF de mars 2020 p.8<\/a><\/p>\n
Derri\u00e8re le r\u00e9seau, plusieurs images ont \u00e9t\u00e9 \u201centrelac\u00e9es\u201d : dans la largeur de chaque strie verticale il y a autant de bandes verticales que d\u2019images sources.
Ce dispositif permet une certaine latitude de points de vue.
\u00a0
Pour la prises de vues, un appareil se d\u00e9place en prenant des vues r\u00e9guli\u00e8rement espac\u00e9es, le d\u00e9placement horizontal peut \u00eatre rectiligne ou courbe ; on peut aussi faire tourner le sujet.
Le nombre de vues et l\u2019espacement entre chacune d\u00e9pend du r\u00e9seau utilis\u00e9 et de la distance avec l\u2019objet vis\u00e9. La s\u00e9rie de vues peut aussi \u00eatre r\u00e9alis\u00e9e par conversion 2D-3D ou \u00e0 partir d\u2019un mod\u00e8le 3D.
\u00a0
Les \u00e9crans \u201cautost\u00e9r\u00e9oscopiques\u201d utilisent un r\u00e9seau lenticulaire pour 2 images (d\u2019un couple st\u00e9r\u00e9oscopique) qui sont sont entrelac\u00e9es par logiciel.
Ce type d\u2019\u00e9cran existe sur smartphone, tablette et ordinateur (mod\u00e8le sp\u00e9ciaux).
Mais l\u2019image saute si on d\u00e9place la t\u00eate lat\u00e9ralement (car il n\u2019y a que 2 images); aussi certaines stations de travail sp\u00e9cialis\u00e9es disposent en plus du suivi des yeux \u201ceye tracking\u201d .
\u2013
Voir Imagerie lenticulaire<\/a> sur Wikip\u00e9dia<\/p>\n
Notre cerveau ayant appris le relief, il est capable de reconstituer le relief quand des images plates bougent.
Ainsi les documentaires utilisent tr\u00e8s largement les travellings pour nous montrer le relief du sujet trait\u00e9.
Il existe aussi des dispositifs sp\u00e9cifique utilisant cette propri\u00e9t\u00e9 :<\/p>\n\n
Un \u201cwiggle\u201d est une image num\u00e9rique en format gif anim\u00e9 qui affiche alternativement la vue gauche et la vue droite d\u2019un couple st\u00e9r\u00e9o.
On peut aussi utiliser plus de 2 images en format Gif pour une perception plus fluide (ou utiliser un format vid\u00e9o (mp4) qui optimise la taille du fichier).
Voir GIF<\/a> sur Wikip\u00e9dia.<\/li>\n
Pour obtenir une image 3D\u00a0 sur Facebook, on fournit une image normale et sa carte de profondeur.
Cette carte permet sert \u00e0 cr\u00e9er les autres points de vue au d\u00e9placement du doigt, avec le m\u00eame probl\u00e8me d\u2019artefacts cit\u00e9s pour la conversion 2D-3D<\/li>\n<\/ul>\n
pr\u00e9sentation du proc\u00e9d\u00e9 (ex: int\u00e9r\u00eat en arch\u00e9ologie) \u2013 sc\u00e8ne fixe, nombreuses prises de vue , traitement de cr\u00e9ation du mod\u00e8le
utilisation = mod\u00e8le 3D \/ comme pour les mod\u00e8le de synth\u00e8se : combinaison, cr\u00e9ation de sc\u00e8ne virtuelle,
(mod\u00e8le de l\u2019auteur sur t\u00e9l\u00e9phone : https:\/\/sketchfab.com\/LagardeF et https:\/\/www.flagarde.fr\/modeles3D\/)<\/p>\nVrai et faux hologrammes
<\/strong><\/h5>\n
On produit un hologramme en \u00e9clairant un objet par une source de lumi\u00e8re coh\u00e9rente (laser) et en enregistrant sur une surface sensible (par exemple, une plaque photographique) les franges d\u2019interf\u00e9rences obtenues en combinant l\u2019onde \u00e9mise par la source laser (onde de r\u00e9f\u00e9rence) et l\u2019onde r\u00e9fl\u00e9chie par l\u2019objet.
Et chaque morceau d\u2019hologramme peut restituer la m\u00eame image que l\u2019hologramme entier vu sous un certain angle, nettet\u00e9 mise \u00e0 part, m\u00eame si l\u2019on a cass\u00e9 la plaque.
Voir holographie sur Wikip\u00e9dia<\/a><\/p>\nFant\u00f4me de Pepper, Th\u00e9\u00e2tre optique.<\/h5>\n
Exemple 1: une plaque semi-r\u00e9fl\u00e9chissante est plac\u00e9e sur le devant d\u2019une sc\u00e8ne \u00e0 un angle de 45 degr\u00e9s par rapport au public ; encastr\u00e9e sous l\u2019\u00e9cran se trouve une image lumineuse fournie par un \u00e9cran LED ou un projecteur puissant.
Vu du point de vue du public, les images r\u00e9fl\u00e9chies semblent \u00eatre sur sc\u00e8ne. De plus comme la plaque est semi-transparente, le spectateur voit, en m\u00eame temps, un acteur situ\u00e9 sur la sc\u00e8ne derri\u00e8re la plaque, un d\u00e9cor, \u2026
Exemple 2: Une pyramide \u201cholographique\u201d affiche des animations 3D tournantes ou des s\u00e9quences vid\u00e9o sp\u00e9ciales \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019une pyramide transparente \u00e0 quatre c\u00f4t\u00e9s.<\/p>\nVentilateur holographique 3D<\/h5>\n
Une h\u00e9lice de deux ou quatre pales contient des centaines de LED qui s\u2019allument et s\u2019\u00e9teignent \u00e0 une fr\u00e9quence donn\u00e9e et dont la rotation cr\u00e9e le motif qui semble flotter dans l\u2019espace.<\/p>\nVision libre<\/strong><\/h5>\n
Cette vision libre, parall\u00e8le ou crois\u00e9e, consiste \u00e0 dissocier fortement deux fonctions des yeux qui normalement sont \u00e9troitement coupl\u00e9es, l\u2019accommodation et la convergence des axes oculaires ; tout le monde n\u2019en est pas capable et cela n\u00e9cessite souvent un entrainement.<\/p>\nR\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/h5>\n
(https:\/\/www.image-en-relief.org\/stereo\/component\/tags\/tag\/lenticulaire |
https:\/\/www.image-en-relief.org\/stereo\/component\/tags\/tag\/modeles-3d |
https:\/\/www.image-en-relief.org\/stereo\/component\/tags\/tag\/conversion2d-3d)<\/p>\n
La vision binoculaire du relief peut \u00eatre reproduite par chacun de ces trois types de repr\u00e9sentations : couple st\u00e9r\u00e9oscopique, lenticulaire, mod\u00e8le 3D. Ces trois repr\u00e9sentations peuvent \u00eatre construites \u00e0 partir de photos du r\u00e9el. Il est donc logique que certaines transformations permettent de passer d\u2019une repr\u00e9sentation \u00e0 l\u2019autre. L\u2019article d\u00e9taille ces correspondances et transformations avec des exemples.
Extrait de Lettre 1054 de septembre 2022, pages 20-24 : https:\/\/www.image-en-relief.org\/stereo\/images\/articles_divers\/modeles3D\/SCF_Lettre_1054-202209_p20-24.pdf<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"