• Les anaglyphes
C’est le plus ancien procédé qui a été utilisé dès les années 50 pour les premiers films 3D au cinéma : L’homme au masque de cire (1953) et L’étrange créature du lac noir (1954). Sous ce nom se cache en fait une image à laquelle vous avez certainement déjà été confronté : vous avez surement déjà pu observer des images à travers les fameuses lunettes à verres rouge et cyan. Les anaglyphes sont les premières images 3D qui ont fait leur apparition au cinéma. Elles sont à dominante rouge et bleu et paraissent floues lorsque vous ne portez pas de lunettes.
Nous tenterons ici de comprendre comment sont fait les anaglyphes et par quels mécanismes les lunettes à filtres colorés créent le relief.
METTEZ VOS LUNETTES 3D ANAGLYPHES !
Comme vous pouvez le constater avec l'animation ci-dessus, les images anaglyphes permettent trés bien de reconstituer le relief, à l'aide de lunettes rouge et cyan.
Nous avons vu précédemment que l’impression de relief réside dans le fait que nos deux yeux reçoivent deux images légèrement différentes. L’anaglyphe est une image très puissante dans la mesure où elle permet de cacher ces deux images en une grâce à un jeu de couleurs.
En effet, un anaglyphe est en fait composé de deux clichés. Ces clichés proviennent de deux photos prises de deux angles de vue différents comme nous l'avons déjà expliqué. L'un des clichés est teinté en cyan, l'autre en rouge. Ils sont ensuite superposés pour donner un anaglyphe.
Les lunettes décomposent ensuite l'image pour nous donner l'impression de relief.
Pour qu'une impression de relief soit créée, nous avons vu qu'il faut que nos yeux perçoivent deux images légèrement différentes. C'est alors que les lunettes anaglyphes entrent en jeu. Elles sont composées de deux filtres colorés, l'un rouge (placé devant l'oeil gauche) l'autre cyan (devant l'oeil droit). Etudions les effets de ces filtres quand nous regardons un anaglyphe :
La lumière qui nous paraît blanche est en fait composée de 3 couleurs de base dites «primaires» : le rouge, le vert et le bleu. Les couleurs « secondaires » (jaune, cyan, magenta) sont obtenues par addition des couleurs primaires : c'est la synthèse additive.
Toutes les couleurs sont ainsi composées uniquement de rouge, de bleu et de vert. Mélangées dans des proportions inégales, on peut alors reconstituer absolument toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, c'est à dire du spectre de la lumière blanche.
Décomposition d'un faisceau lumineux, dans le cadre de la synthèse additive
Deux couleurs complémentaires sont deux couleurs qui par addition donne la couleur blanche. Ainsi, sur le dessin ci-dessus, on voit que le cyan est en fait est la somme du bleu et du vert et que sa couleur complémentaire est le rouge. En effet, Cyan <-- B + V , et R + V + B --> Blanc.
Il existe d'autres couples de couleurs complémentaires ( magenta/vert , bleu/jaune ) mais c'est avec la combinaison rouge/cyan que la sensation de relief donnée par les anaglyphes ainsi que le rendu des couleurs sont les meilleurs.
Un filtre coloré absorbe certaines radiations lumineuses et en laisse passer d’autres. Par exemple, un filtre vert diffuse les radiations de longueur d'onde correspondant à la longeur d'onde la couleur verte, et absorbe toutes les autres radiations.
Dans le cas des anaglyphes, les filtres des lunettes servent à décomposer l'image: le filtre rouge placé devant l'oeil gauche permet à l'oeil gauche de voir l'image gauche de l'anaglyphe teintée en rouge, et le filtre droit permet à l'oeil droit de voir l'image droite de l'anaglyphe teintée en cyan. Puis le cerveau recompose le relief à partir de ces deux images, de la même façon que dans le cas de la vision normale.
Pour créer un anaglyphe, il est donc impératif d’utiliser deux images de couleurs complémentaires afin que la séparation des images par les filtres se fasse sans difficulté et que chaque œil ne voit que l’image qui lui est destinée.
Application
Voici les deux photos prises avec un décalage de 6,5 cm, dont nous souhaitons perçevoir le relief :
Image de gauche Image de droite
Grâce au logiciel AnaBuilder, nous n'allons garder à gauche que la composante rouge de l'image et à droite uniquement les composantes vertes et bleues ( c'est-à-dire cyan ) :
Composante rouge de l'image de gauche Composante cyan de l'image de droite
Puis nous superposons les deux séquences et nous les observons à travers des lunettes dont le verre gauche est un filtre rouge et le verre droit, un filtre cyan :
Anaglyphe
Le filtre rouge ne laisse passer à l’œil gauche que l’image de gauche et le filtre cyan, que l’image de droite. Il ne reste plus à notre cerveau qu'à fusionner ces deux images pour nous faire percevoir le relief.
Toutefois l'anaglyphe que nous avons fabriqué n'est pas de trés bonne qualité nous avons utilisé une technique trés rudimentaire et approximative pour prendre nos deux clichés avec un décalage de 6,5cm : nous avons d'abord pris une photo en plaçant le viseur de l'appareil devant notre oeil gauche, puis sans bouger nous avons déplacé le viseur jusqu'à notre oeil droit et pris une deuxième photo du même objet. Ainsi les deux clichés ont un décalage similaire au décalage entre nos deux yeux, mais cette méthode est trés peu précise. Pour observer d'autres anaglyphes de meilleure qualité, cliquez ici.
On peut avoir un relief plus ou moins grand en fonction du décalage que l’on fait entre les deux images. Plus l'image cyan est décalée vers la gauche par rapport à la rouge, plus l'élément semble éloigné. Dans le cas inverse, il semble ressortir du support. Ce phénomène est parfaitement illustré par l'animation ci-dessus où l'on peut voir la différence de décalage entre les deux images ; si on observe l'animation avec les lunettes 3D anaglyphe, on voit que le pentagone noir semble se rapprocher où s'éloigner.
Au cinéma, la technique de projection des anaglyphes est simple: chaque scène est filmée sous deux angles différents, la bande de gauche est teintée en rouge et la bande de droite en cyan, puis deux projecteurs projettent chacune des deux bandes à l'écran de façon à ce qu'elles se superposent. Il n'y a plus qu'à observer à l'aide de lunettes 3D.
Les anaglyphes, très présents pendant les années 90 laissent peu à peu place à la polarisation, le procédé actuellement utilisé par les cinémas pour diffuser des films en 3D.