Anaglyphe 3D - Anaglyph 3D

Une simple image anaglyphe rouge-cyan Des lunettes 3D cyan rouge sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg
Anaglyphe du parc national de Saguaro au crépuscule Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg
Anaglyphe d'une tête de colonne à Persépolis , Iran Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg
Une image démontrant la rivalité binoculaire . Si vous visualisez l'image avec des lunettes 3D rouge-cyan, le texte alternera entre Rouge et Bleu . Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg

L'anaglyphe 3D est l' effet 3D stéréoscopique obtenu en codant l'image de chaque œil à l'aide de filtres de couleurs différentes (généralement opposées chromatiquement), généralement le rouge et le cyan . Les images anaglyphes 3D contiennent deux images colorées filtrées différemment, une pour chaque œil. Lorsqu'elles sont vues à travers les "lunettes anaglyphes" "à code couleur", chacune des deux images atteint l'œil auquel elle est destinée, révélant une image stéréoscopique intégrée . Le cortex visuel du cerveau fusionne cela dans la perception d'une scène ou d'une composition en trois dimensions.

Les images anaglyphes ont connu une résurgence récente en raison de la présentation d'images et de vidéos sur le Web , les disques Blu-ray , les CD et même sur papier. Les montures en papier à faible coût ou les lunettes à monture en plastique contiennent des filtres de couleur précis qui, après 2002, utilisent généralement les 3 couleurs primaires. La norme actuelle est le rouge et le cyan , le rouge étant utilisé pour le canal gauche. Le matériau filtrant moins cher utilisé dans le passé monochromatique dictait le rouge et le bleu pour plus de commodité et de coût. Il y a une amélioration matérielle des images en couleur, avec le filtre cyan, en particulier pour des tons chair précis.

Les jeux vidéo, les films de cinéma et les DVD peuvent être projetés dans le processus anaglyphe 3D. Les images pratiques, pour la science ou la conception, où la perception de la profondeur est utile, incluent la présentation d'images stéréographiques à grande échelle et microscopiques. Les exemples de la NASA incluent l' imagerie Mars Rover et l'enquête solaire, appelée STEREO , qui utilise deux véhicules orbitaux pour obtenir les images 3D du soleil. D'autres applications incluent des illustrations géologiques du United States Geological Survey et divers objets de musée en ligne. Une application récente concerne l'imagerie stéréo du cœur à l'aide d'ultrasons 3D avec des lunettes en plastique rouge/cyan.

Les images anaglyphes sont beaucoup plus faciles à visualiser que les stéréogrammes de paires parallèles (divergentes) ou croisées . Cependant, ces types côte à côte offrent un rendu des couleurs brillant et précis, difficile à obtenir avec des anaglyphes. En outre, l'utilisation prolongée des "lunettes anaglyphes" "à code couleur" peut causer de l'inconfort, et l' image rémanente causée par les couleurs des lunettes peut affecter temporairement la perception visuelle par le spectateur des objets de la vie réelle. Récemment, des lunettes prismatiques à vision croisée avec masquage réglable sont apparues, qui offrent une image plus large sur les nouveaux moniteurs vidéo HD et d'ordinateur.

Histoire

La plus ancienne description connue d'images anaglyphes a été écrite en août 1853 par W. Rollmann à Stargard à propos de son "Farbenstereoscope" (stéréoscope couleur). Il a obtenu les meilleurs résultats en regardant un dessin jaune/bleu avec des lunettes rouges/bleues. Rollmann a découvert qu'avec un dessin rouge/bleu, les lignes rouges n'étaient pas aussi distinctes que les lignes jaunes à travers le verre bleu.

En 1858, en France, Joseph D'Almeida a remis un rapport à l'Académie des sciences décrivant comment projeter des diaporamas de lanternes magiques en trois dimensions à l'aide de filtres rouges et verts à un public portant des lunettes rouges et vertes. Par la suite, il a été relaté comme étant responsable de la première réalisation d'images 3D à l'aide d'anaglyphes.

Louis Ducos du Hauron réalise les premiers anaglyphes imprimés en 1891. Ce procédé consiste à imprimer sur le même papier les deux négatifs qui forment une photographie stéréoscopique, l'un en bleu (ou vert), l'autre en rouge. Le spectateur utiliserait alors des lunettes colorées avec du rouge (pour l'œil gauche) et du bleu ou du vert (pour l'œil droit). L'œil gauche verrait l'image bleue qui paraîtrait noire, tandis qu'il ne verrait pas la rouge ; de même, l'œil droit verrait l'image rouge, celle-ci s'enregistrant en noir. Ainsi, une image tridimensionnelle en résulterait.

William Friese-Green a créé les premiers films anaglyphiques en trois dimensions en 1889, qui ont été exposés au public en 1893. Les films en 3D ont connu un certain essor dans les années 1920. Le terme « 3-D » a été inventé dans les années 1950. Jusqu'en 1954, des films comme Creature from the Black Lagoon ont connu un grand succès. Tourné à l'origine et exposé à l'aide du système Polaroid, Creature from the Black Lagoon a été réédité avec succès beaucoup plus tard dans un format anaglyphe afin qu'il puisse être projeté dans les cinémas sans avoir besoin d'équipement spécial. En 1953, l'anaglyphe avait commencé à apparaître dans les journaux, les magazines et les bandes dessinées. Les bandes dessinées en 3D étaient l'une des applications les plus intéressantes de l'anaglyphe à l'impression.

Au fil des ans, des images anaglyphiques sont apparues sporadiquement dans des publicités de bandes dessinées et de magazines. Bien qu'il ne soit pas anaglyphique, Jaws 3-D a été un succès au box-office en 1983. À l'heure actuelle, l'excellente qualité des écrans d'ordinateur et les programmes d'édition stéréo conviviaux offrent de nouvelles et passionnantes possibilités d'expérimentation de la stéréo anaglyphe.

Production

Image monochrome stéréo anaglyphée pour les filtres rouge (œil gauche) et cyan (œil droit) Des lunettes 3D rouge cyan sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg
Image source du stéréogramme pour l'anaglyphe ci-dessus

Anaglyphe à partir de paires stéréo

Une paire stéréo est une paire d'images provenant de perspectives légèrement différentes en même temps. Les objets plus proches de la ou des caméras présentent des différences d'apparence et de position plus importantes dans les cadres d'image que les objets plus éloignés de la caméra.

Historiquement, les caméras capturaient deux images filtrées par couleur du point de vue des yeux gauche et droit qui étaient projetées ou imprimées ensemble comme une seule image, d'un côté à travers un filtre rouge et de l'autre à travers une couleur contrastante telle que le bleu ou le vert ou un mélange de cyan . Comme indiqué ci-dessous, on peut maintenant, typiquement, utiliser un programme informatique de traitement d'images pour simuler l'effet de l'utilisation de filtres de couleur, en utilisant comme image source une paire d'images soit en couleur soit en monochrome. C'est ce qu'on appelle le mosaïquage ou l'assemblage d' images .

Dans les années 1970, le cinéaste Stephen Gibson a filmé la blaxploitation anaglyphe directe et des films pour adultes . Son système "Deep Vision" a remplacé l'objectif de la caméra d'origine par deux objectifs à filtre couleur concentrés sur le même cadre de film. Dans les années 1980, Gibson a breveté son mécanisme.

De nombreux programmes d'infographie fournissent les outils de base (généralement la superposition et les ajustements de canaux de couleur individuels pour filtrer les couleurs) nécessaires pour préparer des anaglyphes à partir de paires stéréo. Dans une pratique simple, l'image de l'œil gauche est filtrée pour supprimer le bleu et le vert. L'image de l'œil droit est filtrée pour supprimer le rouge. Les deux images sont généralement positionnées dans la phase de compositing en repérage rapproché (du sujet principal). Des plugins pour certains de ces programmes ainsi que des programmes dédiés à la préparation d'anaglyphes sont disponibles, qui automatisent le processus et obligent l'utilisateur à ne choisir que quelques paramètres de base.

Conversion stéréo (image unique 2D en 3D)

Il existe également des méthodes pour faire des anaglyphes en utilisant une seule image, un processus appelé conversion stéréo . Dans l'un, les éléments individuels d'une image sont décalés horizontalement dans une couche de différentes quantités, les éléments décalés ayant en outre des changements apparents de profondeur plus importants (vers l'avant ou vers l'arrière selon que le décalage est à gauche ou à droite). Cela produit des images qui ont tendance à ressembler à des éléments plats disposés à différentes distances du spectateur, de la même manière que des images de dessins animés dans un View-Master .

Une méthode plus sophistiquée implique l'utilisation d'une carte de profondeur (une image en fausses couleurs où la couleur indique la distance, par exemple, une carte de profondeur en niveaux de gris pourrait avoir un plus clair pour indiquer un objet plus proche du spectateur et un plus sombre pour un objet plus éloigné). Quant à la préparation d'anaglyphes à partir de paires stéréo, il existe des logiciels autonomes et des plug-ins pour certaines applications graphiques qui automatisent la production d'anaglyphes (et de stéréogrammes) à partir d'une seule image ou d'une image et de sa carte de profondeur correspondante.

En plus des méthodes entièrement automatiques de calcul des cartes de profondeur (qui peuvent être plus ou moins réussies), les cartes de profondeur peuvent être dessinées entièrement à la main. Des méthodes de production de cartes de profondeur à partir de cartes de profondeur éparses ou moins précises sont également développées. Une carte de profondeur éparse est une carte de profondeur constituée de relativement peu de lignes ou de zones qui guident la production de la carte de profondeur complète. L'utilisation d'une carte de profondeur clairsemée peut aider à surmonter les limitations de la génération automatique. Par exemple, si un algorithme de recherche de profondeur s'inspire de la luminosité de l'image, une zone d'ombre au premier plan peut être incorrectement attribuée comme arrière-plan. Cette erreur d'affectation est surmontée en attribuant à la zone ombrée une valeur proche dans la carte de profondeur clairsemée.

Mécanique

La visualisation d'anaglyphes à travers des verres ou des filtres à gel spectralement opposés permet à chaque œil de voir des images gauche et droite indépendantes à partir d'une seule image anaglyphique. Les filtres rouge-cyan peuvent être utilisés car nos systèmes de traitement de la vision utilisent des comparaisons rouge et cyan, ainsi que bleu et jaune, pour déterminer la couleur et les contours des objets. Dans un anaglyphe rouge-cyan, l'œil qui regarde à travers le filtre rouge voit le rouge dans l'anaglyphe comme "blanc", et le cyan dans l'anaglyphe comme "noir". L'œil qui regarde à travers le filtre cyan perçoit le contraire. Le noir ou le blanc réel dans l'affichage anaglyphe, étant dépourvu de couleur, est perçu de la même manière par chaque œil. Le cerveau mélange les images canalisées rouge et cyan comme lors d'une visualisation normale, mais seuls le vert et le bleu sont perçus. Le rouge n'est pas perçu car le rouge équivaut au gel blanc à rouge et est noir à gel cyan. Cependant le vert et le bleu sont perçus à travers le gel cyan.

Les types

Couleur complémentaire

Les filtres anaglyphes en papier produisent une image acceptable à faible coût et peuvent être insérés dans des magazines.
Piero della Francesca, Ville idéale dans une version anaglyphe Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg

Les anaglyphes de couleurs complémentaires utilisent l'un d'une paire de filtres de couleurs complémentaires pour chaque œil. Les filtres de couleur les plus couramment utilisés sont le rouge et le cyan. En utilisant la théorie des tristimulus , l'œil est sensible à trois couleurs primaires, le rouge, le vert et le bleu. Le filtre rouge n'admet que le rouge, tandis que le filtre cyan bloque le rouge, en passant le bleu et le vert (la combinaison du bleu et du vert est perçue comme du cyan). Si une visionneuse de papier contenant des filtres rouge et cyan est pliée de sorte que la lumière passe à travers les deux, l'image apparaîtra en noir. Une autre forme récemment introduite utilise des filtres bleus et jaunes. (Le jaune est la couleur perçue lorsque la lumière rouge et verte traverse le filtre.)

Les images anaglyphes ont connu une résurgence récente en raison de la présentation d'images sur Internet. Là où traditionnellement, il s'agissait d'un format largement noir et blanc, les récents progrès de l'appareil photo numérique et du traitement ont apporté des images couleur très acceptables sur Internet et sur le terrain des DVD. Avec la disponibilité en ligne de lunettes en papier à faible coût avec des filtres rouge-cyan améliorés et des lunettes à monture en plastique de qualité croissante, le domaine de l'imagerie 3D se développe rapidement. Les images scientifiques où la perception de la profondeur est utile incluent, par exemple, la présentation d'ensembles de données multidimensionnelles complexes et d'images stéréographiques de la surface de Mars . Avec la sortie récente des DVD 3D, ils sont plus couramment utilisés pour le divertissement. Les images anaglyphes sont beaucoup plus faciles à visualiser que les stéréogrammes à visée parallèle ou à yeux croisés, bien que ces types offrent un rendu des couleurs plus lumineux et plus précis, plus particulièrement dans la composante rouge, qui est généralement assourdie ou désaturée même avec les meilleurs anaglyphes de couleur. Une technique de compensation, communément appelée Anachrome, utilise un filtre cyan légèrement plus transparent dans les verres brevetés associés à la technique. Le traitement reconfigure l'image anaglyphe typique pour avoir moins de parallaxe afin d'obtenir une image plus utile lorsqu'elle est visualisée sans filtres.

Verres dioptriques à mise au point compensatrice pour la méthode rouge-cyan

Une simple feuille ou des verres moulés non corrigés ne compensent pas la différence de 250 nanomètres dans les longueurs d'onde des filtres rouge-cyan. Avec de simples lunettes, l'image du filtre rouge peut être floue lors de la visualisation d'un écran d'ordinateur proche ou d'une image imprimée, car la mise au point rétinienne diffère de l'image filtrée cyan, qui domine la mise au point des yeux. Les verres en plastique moulé de meilleure qualité utilisent une puissance dioptrique différentielle compensatrice pour égaliser le décalage de mise au point du filtre rouge par rapport au cyan. La focalisation directe sur les écrans d'ordinateur a été récemment améliorée par les fabricants fournissant des lentilles appariées secondaires, ajustées et fixées à l'intérieur des filtres primaires rouge-cyan de certaines lunettes anaglyphes haut de gamme. Ils sont utilisés là où une très haute résolution est requise, y compris la science, les macros stéréo et les applications de studio d'animation. Ils utilisent des lentilles acryliques cyan (bleu-vert) soigneusement équilibrées, qui laissent passer un pourcentage infime de rouge pour améliorer la perception du teint de la peau. De simples lunettes rouges/bleues fonctionnent bien avec le noir et le blanc, mais le filtre bleu ne convient pas à la couleur de la peau humaine. Le brevet américain n° 6 561 646 a été délivré à l'inventeur en 2003. Dans le commerce, le label "www.anachrome" est utilisé pour étiqueter les lunettes 3D à correction dioptrique couvertes par ce brevet.

(ACB) 3-D

(ACB) « Anaglyphic Contrast Balance » est une méthode de production anaglyphique brevetée par Studio 555. La rivalité rétinienne des contrastes de couleurs dans les canaux de couleur des images anaglyphes est abordée.

Les contrastes et les détails de la paire stéréo sont conservés et re-présentés pour être visualisés dans l'image anaglyphe. La méthode (ACB) d'équilibrage des contrastes de couleurs au sein de la paire stéréo permet une vue stable des détails de contraste, éliminant ainsi la rivalité rétinienne. Le processus est disponible pour les canaux de couleur rouge/cyan mais peut utiliser n'importe quelle combinaison de canaux de couleur opposée. Comme avec tous les systèmes anaglyphiques stéréoscopiques, écran ou impression, la couleur d'affichage doit être précise RVB et les gels de visualisation doivent correspondre aux canaux de couleur pour éviter une double imagerie. La méthode de base (ACB) ajuste le rouge, le vert et le bleu, mais il est préférable d'ajuster les six couleurs primaires.

L'efficacité du processus (ACB) est prouvée avec l'inclusion de nuanciers de couleurs primaires au sein d'une paire stéréo. Une vue à contraste équilibré de la paire stéréo et des nuanciers est évidente dans l'image anaglyphe traitée (ACB) résultante. Le processus (ACB) permet également des anaglyphes en noir et blanc (monochromatiques) avec balance de contraste.

Lorsque la pleine couleur de chaque œil est activée via des canaux de couleur alternés et des filtres de visualisation à couleurs alternées, (ACB) empêche le miroitement des objets de couleur pure dans l'image modulante. La parallaxe verticale et diagonale est activée avec l'utilisation simultanée d'un écran de barrière lenticulaire ou de parallaxe orienté horizontalement. Cela permet un effet holographique quadriscopique quadriscopique à partir d'un moniteur.

Code couleur 3-D

ColorCode 3-D a été déployé dans les années 2000 et utilise des filtres ambre et bleu. Il est destiné à fournir la perception d'une visualisation presque en couleur (en particulier dans l' espace colorimétrique RG ) avec les supports de télévision et de peinture existants. Un œil (gauche, filtre ambre) reçoit les informations de couleur à spectre croisé et un œil (droit, filtre bleu) voit une image monochrome conçue pour donner l'effet de profondeur. Le cerveau humain relie les deux images ensemble.

Les images vues sans filtres auront tendance à présenter des franges horizontales bleu clair et jaune. L'expérience de visualisation 2D rétrocompatible pour les téléspectateurs ne portant pas de lunettes est améliorée, étant généralement meilleure que les précédents systèmes d'imagerie anaglyphe rouge et vert, et encore améliorée par l'utilisation du post-traitement numérique pour minimiser les franges. Les teintes et l'intensité affichées peuvent être subtilement ajustées pour améliorer encore l'image 2D perçue, avec des problèmes généralement rencontrés uniquement dans le cas du bleu extrême.

Le filtre bleu est centré autour de 450 nm et le filtre ambre laisse entrer la lumière à des longueurs d'onde supérieures à 500 nm. La couleur à large spectre est possible car le filtre ambre laisse passer la lumière à travers la plupart des longueurs d'onde du spectre et a même une petite fuite du spectre de couleur bleue. Lorsqu'elles sont présentées, les images gauche et droite d'origine passent par le processus de codage ColorCode 3-D pour générer une seule image codée ColorCode 3-D.

Au Royaume-Uni, la chaîne de télévision Channel 4 a commencé à diffuser une série de programmes encodés à l'aide du système au cours de la semaine du 16 novembre 2009. Auparavant, le système avait été utilisé aux États-Unis pour une « publicité entièrement en 3D » au cours de l'année 2009 Super Bowl pour SoBe , le film d'animation Monsters vs. Aliens et une publicité pour la série télévisée Chuck dans laquelle l'épisode complet de la nuit suivante utilisait le format.

Inficolor 3D

Développé par TriOviz , Inficolor 3D est un système stéréoscopique en instance de brevet, présenté pour la première fois à la Convention internationale de la radiodiffusion en 2007 et déployé en 2010. Il fonctionne avec les écrans plats 2D traditionnels et les téléviseurs HD et utilise des lunettes coûteuses avec des filtres de couleur complexes et un traitement d'image dédié qui permettent une perception naturelle des couleurs avec une expérience 3D. Ceci est réalisé en utilisant l'image de gauche uniquement en utilisant le canal vert et la droite en utilisant les canaux rouge et bleu avec un post-traitement supplémentaire, que le cerveau combine ensuite les deux images pour produire une expérience presque pleine de couleurs. Lorsqu'il est observé sans lunettes, un léger doublement peut être remarqué en arrière-plan de l'action qui permet de regarder le film ou le jeu vidéo en 2D sans les lunettes. Ce n'est pas possible avec les systèmes anaglyphiques traditionnels de force brute.

Inficolor 3D fait partie de TriOviz for Games Technology , développé en partenariat avec TriOviz Labs et Darkworks Studio . Il fonctionne avec les consoles Sony PlayStation 3 (Official PlayStation 3 Tools & Middleware Licenseee) et Microsoft Xbox 360 ainsi qu'avec PC. TriOviz for Games Technology a été présenté à l' Electronic Entertainment Expo 2010 par Mark Rein (vice-président d' Epic Games ) en tant que démo technologique 3D fonctionnant sur une Xbox 360 avec Gears of War 2 . En octobre 2010, cette technologie a été officiellement intégrée dans Unreal Engine 3 , le moteur de jeux vidéo développé par Epic Games.

Vidéo de visualisation stéréo 3D de la surface d'un cerveau humain Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg

Les jeux vidéo équipés de TriOviz for Games Technology sont : Batman Arkham Asylum: Game of the Year Edition pour PS3 et Xbox 360 (mars 2010), Enslaved: Odyssey to the West + DLC Pigsy's Perfect 10 pour PS3 et Xbox 360 (nov. 2010) , Thor: God of Thunder pour PS3 et Xbox 360 (mai 2011), Green Lantern: Rise of the Manhunters pour PS3 et Xbox 360 (juin 2011), Captain America: Super Soldier pour PS3 et Xbox 360 (juillet 2011). Gears of War 3 pour Xbox 360 (septembre 2011), Batman : Arkham City pour PS3 et Xbox 360 (octobre 2011), Assassin's Creed : Revelations pour PS3 et Xbox 360 (novembre 2011) et Assassin's Creed III pour Wii U (novembre 2012 ). Le premier DVD/Blu-ray incluant Inficolor 3D Tech est : Battle for Terra 3D (édité en France par Pathé & Studio 37 - 2010).

La plupart des autres jeux peuvent être joués dans ce format avec Tridef 3D avec des paramètres d'affichage définis sur Lunettes colorées> Vert/Violet, bien que cela ne soit pas officiellement pris en charge par Trioviz, mais les résultats sont presque identiques sans limiter la sélection de jeux.

Filtres anachrome rouge/cyan

Lunettes anachromes
Filtres couleur Anachrome rouge (œil gauche) et cyan (œil droit) Des lunettes anachrome 3D sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d anachrome.svg

Une variante de la technique de l'anaglyphe du début des années 2000 est appelée "méthode anachrome". Cette approche est une tentative de fournir des images qui semblent presque normales, sans lunettes, pour de petites images, en 2D ou en 3D, la plupart des qualités négatives étant masquées de manière innée par le petit écran. Être « compatible » pour une publication de petite taille dans des sites Web ou des magazines conventionnels. Habituellement, un fichier plus volumineux peut être sélectionné pour présenter pleinement la 3D avec la définition dramatique. L'effet de profondeur 3D (axe Z) est généralement plus subtil que de simples images anaglyphes, qui sont généralement constituées de paires stéréo plus espacées. Les images anachromes sont prises avec une base stéréo généralement plus étroite (la distance entre les objectifs de l'appareil photo). Des efforts sont faits pour ajuster pour un meilleur ajustement de superposition des deux images, qui sont superposées l'une sur l'autre. Seuls quelques pixels de non-enregistrement donnent les indices de profondeur. La gamme de couleurs perçues est sensiblement plus large dans l'image Anachrome, lorsqu'elle est visualisée avec les filtres prévus. Ceci est dû au passage délibéré d'une petite (1 à 2 %) de l'information rouge à travers le filtre cyan. Les tons plus chauds peuvent être accentués, car chaque œil voit une référence de couleur au rouge. Le cerveau réagit dans le processus de mélange mental et la perception habituelle. Il est censé fournir des tons de peau perçus plus chauds et plus complexes et une vivacité.

Systèmes de filtrage d'interférences

Principe d'interférence

Cette technique utilise des longueurs d'onde spécifiques de rouge, vert et bleu pour l'œil droit et différentes longueurs d'onde de rouge, vert et bleu pour l'œil gauche. Des lunettes qui filtrent les longueurs d'onde très spécifiques permettent au porteur de voir une image 3D en couleur. Des filtres interférentiels spéciaux (filtres dichromatiques) dans les lunettes et dans le projecteur constituent l'élément principal de la technologie et ont donné ce nom au système. Il est également connu sous le nom de filtrage spectral en peigne ou de visualisation multiplex de longueur d'onde. Parfois, cette technique est qualifiée de « super-anaglyphe » car il s'agit d'une forme avancée de multiplexage spectral qui est au cœur de la technique anaglyphe classique. Cette technologie élimine les écrans argentés coûteux requis pour les systèmes polarisés tels que RealD , qui est le système d'affichage 3D le plus courant dans les cinémas. Il nécessite cependant des lunettes beaucoup plus chères que les systèmes polarisés.

Dolby 3D utilise ce principe. Les filtres divisent le spectre des couleurs visibles en six bandes étroites - deux dans la région rouge, deux dans la région verte et deux dans la région bleue (appelées R1, R2, G1, G2, B1 et B2 aux fins de cette description). Les bandes R1, G1 et B1 sont utilisées pour une image d'œil et R2, G2, B2 pour l'autre œil. L'œil humain est largement insensible à de telles différences spectrales fines, de sorte que cette technique est capable de générer des images 3D en couleur avec seulement de légères différences de couleur entre les deux yeux.

Le système Omega 3D/ Panavision 3D a également utilisé cette technologie, mais avec un spectre plus large et plus de "dents" au "peigne" (5 pour chaque œil dans le système Omega/Panavision). L'utilisation de plus de bandes spectrales par œil élimine le besoin de colorer l'image, requis par le système Dolby. La division uniforme du spectre visible entre les yeux donne au spectateur une « sensation » plus détendue car l'énergie lumineuse et l'équilibre des couleurs sont proches de 50-50. Comme le système Dolby, le système Omega peut être utilisé avec des écrans blancs ou argentés. Mais il peut être utilisé avec des projecteurs de cinéma ou numériques, contrairement aux filtres Dolby qui ne sont utilisés que sur un système numérique avec un processeur de correction des couleurs fourni par Dolby. Le système Omega/Panavision affirme également que leurs lunettes sont moins chères à fabriquer que celles utilisées par Dolby. En juin 2012, le système Omega 3D/Panavision 3D a été abandonné par DPVO Theatrical, qui l'a commercialisé au nom de Panavision, invoquant « des conditions économiques mondiales et du marché 3D difficiles ». Bien que DPVO ait dissous ses activités commerciales, Omega Optical continue de promouvoir et de vendre des systèmes 3D sur des marchés non cinématographiques. Le système 3D d'Omega Optical contient des filtres de projection et des lunettes 3D. En plus du système 3D stéréoscopique passif, Omega Optical a produit des lunettes 3D anaglyphes améliorées. Les verres anaglyphes rouge/cyan d'Omega utilisent des couches minces d'oxyde métallique complexe et des optiques en verre recuit de haute qualité.

Affichage

Verres anaglyphes rouge-vert
Anaglyphe rouge-cyan à l'échelle 1:8 Des lunettes 3D cyan rouges de locomotive à vapeur en direct sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg

Une paire de lunettes, avec des filtres de couleurs opposées, est portée pour visualiser une image photo anaglyphique. Une lentille filtrante rouge sur l'œil gauche permet aux graduations du rouge au cyan de l'intérieur de l'anaglyphe d'être perçues comme des graduations du clair au foncé. Le filtre cyan (bleu/vert) sur l'œil droit permet à l'inverse de percevoir les graduations du cyan au rouge à l'intérieur de l'anaglyphe comme des graduations du clair au foncé. Les franges de couleur rouge et cyan dans l'affichage anaglyphe représentent les canaux de couleur rouge et cyan des images gauche et droite déplacées parallaxe. Les filtres de visualisation annulent chacun des zones colorées opposées, y compris des graduations de zones colorées opposées moins pures, pour révéler chacun une image à partir de son canal de couleur. Ainsi, les filtres permettent à chaque œil de voir uniquement sa vue prévue à partir des canaux de couleur au sein de l'image anaglyphique unique. Des lunettes rouge-vert sont également utilisables, mais peuvent donner au spectateur une vue plus fortement colorée, car le rouge et le vert ne sont pas des couleurs complémentaires .

Verres anaglyphes aiguisés rouges

De simples verres en gel non corrigés en papier, ne peuvent pas compenser la différence de 250 nanomètres dans les longueurs d'onde des filtres rouge-cyan. Avec de simples lunettes, l'image filtrée en rouge est quelque peu floue, lors de la visualisation d'un écran d'ordinateur proche ou d'une image imprimée. La mise au point rétinienne rouge diffère de l'image par le filtre cyan, qui domine la mise au point des yeux. Les verres acryliques moulés de meilleure qualité utilisent fréquemment une puissance dioptrique différentielle compensatrice (une correction sphérique ) pour équilibrer le décalage de mise au point du filtre rouge par rapport au cyan, ce qui réduit la douceur innée et la diffraction de la lumière rouge filtrée. Les lunettes de lecture à faible puissance portées avec les lunettes en papier affinent également sensiblement l'image.

La correction n'est que d'environ 1/2 + dioptrie sur la lentille rouge. Cependant, certaines personnes portant des lunettes correctrices sont gênées par la différence de dioptries des lentilles, car une image est un grossissement légèrement plus grand que l'autre. Bien qu'approuvé par de nombreux sites Web 3D, l'effet "correctif" dioptrique est encore quelque peu controversé. Certains, en particulier les myopes, trouvent cela inconfortable. Il y a une amélioration d'environ 400% de l'acuité avec un filtre dioptrique moulé, et une amélioration notable du contraste et de la noirceur. L'American Amblyopia Foundation utilise cette caractéristique dans ses lunettes en plastique pour le dépistage scolaire de la vision des enfants, jugeant la plus grande clarté comme un facteur positif significatif.

Filtres anachromes

Les verres en plastique, développés ces dernières années, fournissent à la fois le "correctif" dioptrique mentionné ci-dessus et un changement du filtre cyan. La formule fournit une "fuite" intentionnelle d'un pourcentage minimal (2%) de lumière rouge avec la plage conventionnelle du filtre. Cela attribue des "indices de rougeur" ​​à deux yeux aux objets et aux détails, tels que la couleur des lèvres et les vêtements rouges, qui sont fusionnés dans le cerveau. Des précautions doivent être prises, cependant, pour superposer étroitement les zones rouges dans un enregistrement presque parfait, ou un "fantôme" peut se produire. Les verres à formule anachrome fonctionnent bien avec le noir et blanc, mais peuvent fournir d'excellents résultats lorsque les verres sont utilisés avec des images conformes « compatibles avec l'anachrome ». L' US Geological Survey possède des milliers de ces images « conformes » en couleur, qui décrivent la géologie et les caractéristiques pittoresques du système des parcs nationaux des États - Unis . Par convention, les images anachrome essaient d'éviter une séparation excessive des caméras et de la parallaxe , réduisant ainsi les images fantômes que la bande passante de couleur supplémentaire introduit dans les images.

Méthodes traditionnelles de traitement des anaglyphes

Anaglyphe N&B de Zagreb pris à l'aide d'un seul appareil photo. Les images ont été prises à environ 2 m (6,6 pi) d'intervalle pour obtenir l'effet 3D. Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg
Anaglyphe couleur pris à l'aide de deux caméras distantes d'environ 40 cm (16 pouces) pour un effet de profondeur amélioré. Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg

Une méthode monochromatique utilise une paire stéréo disponible sous forme d'image numérisée, ainsi qu'un accès à un logiciel de traitement d'image à usage général. Dans cette méthode, les images passent par une série de processus et sont enregistrées dans un format de transmission et de visualisation approprié tel que JPEG .

Plusieurs programmes informatiques créeront des anaglyphes de couleur sans Adobe Photoshop , ou une méthode de composition traditionnelle plus complexe peut être utilisée avec Photoshop. En utilisant les informations de couleur, il est possible d'obtenir un ciel bleu raisonnable (mais pas précis), une végétation verte et des tons de peau appropriés. Les informations de couleur semblent perturbatrices lorsqu'elles sont utilisées pour des objets aux couleurs vives et/ou à contraste élevé tels que des panneaux, des jouets et des vêtements à motifs lorsque ceux-ci contiennent des couleurs proches du rouge ou du cyan.

Seuls quelques processus anaglyphiques en couleur, par exemple les systèmes de filtres interférentiels utilisés pour Dolby 3D , peuvent reconstruire des images 3D en couleur. Cependant, d'autres méthodes d' affichage stéréo peuvent facilement reproduire des photos ou des films en couleur, par exemple les systèmes 3D à obturateur actif ou 3D polarisé . De tels procédés permettent un meilleur confort de visualisation que la plupart des méthodes anaglyphiques couleur limitées. Selon les journaux spécialisés dans le divertissement, les films 3D ont connu un renouveau ces dernières années et la 3D est désormais également utilisée dans la télévision 3D .

Réglage de la profondeur

Image telle que présentée à l'origine par la NASA avec le premier plan débordant du cadre. Il s'agit d'un anaglyphe bicolore (rouge-cyan) de la mission Mars Pathfinder . Pour visualiser, utilisez un filtre rouge pour l'œil gauche et un filtre cyan pour l'œil droit. Notez que les images de montagne lointaines sont alignées, en les plaçant à l'écran, et l'apparence confuse dans le coin inférieur droit. Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg
Image ajustée de sorte que la plupart des objets semblent être au-delà du cadre. Notez que les images de montagne sont maintenant séparées lorsqu'elles sont vues sans les lunettes. Ceci suit la règle d'un filtre œil gauche rouge lorsque des objets distants sont au-delà du plan de l'image : RRR-Rouge vers la droite Recul pour les objets sombres sur un fond plus clair dans l'image telle qu'elle apparaît sans porter les filtres. Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.lunettes 3d rouge cyan.svg

L'ajustement suggéré dans cette section est applicable à tout type de stéréogramme mais est particulièrement approprié lorsque des images anaglyphées doivent être visualisées sur un écran d'ordinateur ou sur un imprimé.

Les parties des images gauche et droite qui coïncident apparaîtront à la surface de l'écran. Selon le sujet et la composition de l'image, il peut être approprié de l'aligner sur quelque chose légèrement derrière le point le plus proche du sujet principal (comme lors de l'imagerie d'un portrait). Cela fera "sortir" les points proches du sujet de l'écran. Pour un effet optimal, aucune partie d'un personnage à imager en avant de la surface de l'écran ne doit intercepter la limite de l'image, car cela peut conduire à une apparence « amputée » inconfortable. Il est bien entendu possible de créer un cadre "pop out" tridimensionnel entourant le sujet afin d'éviter cette condition.

Si le sujet est un paysage, vous pouvez envisager de placer l'objet le plus à l'avant ou légèrement derrière la surface de l'écran. Cela entraînera le cadrage du sujet par la limite de la fenêtre et son retrait au loin. Une fois le réglage effectué, découpez l'image pour qu'elle ne contienne que les parties contenant à la fois les images de gauche et de droite. Dans l'exemple ci-dessus, l'image supérieure apparaît (d'une manière visuellement perturbante) pour déborder de l'écran, avec les montagnes lointaines apparaissant à la surface de l'écran. Dans la modification inférieure de cette image, le canal rouge a été déplacé horizontalement pour faire coïncider les images des roches les plus proches (et apparaissant ainsi à la surface de l'écran) et les montagnes lointaines semblent maintenant se retirer dans l'image. Cette dernière image ajustée apparaît plus naturelle, apparaissant comme une vue à travers une fenêtre sur le paysage.

Composition de scène

Dans les images de jouets à droite, le bord de l'étagère a été sélectionné comme le point où les images doivent coïncider et les jouets ont été disposés de sorte que seul le jouet central dépasse de l'étagère. Lorsque l'image est visualisée, le bord de l'étagère semble être à l'écran, et les pieds et le museau du jouet se projettent vers le spectateur, créant un effet « pop out ».

Technique à double usage, 2D ou 3D « anaglyphe compatible »

Depuis l'avènement d'Internet, une variante de la technique s'est développée dans laquelle les images sont spécialement traitées pour minimiser les défauts de repérage visibles des deux couches. Cette technique est connue sous divers noms, le plus courant, associé aux lunettes dioptriques et aux tons de peau plus chauds, est l'Anachrome. La technique permet à la plupart des images d'être utilisées comme de grandes vignettes, tandis que les informations 3D sont encodées dans l'image avec moins de parallaxe que les anaglyphes conventionnels.

Canaux de couleurs anaglyphiques

Les images anaglyphes peuvent utiliser n'importe quelle combinaison de canaux de couleur. Cependant, si une image stéréoscopique doit être recherchée, les couleurs doivent être diamétralement opposées. Les impuretés de l'affichage des canaux de couleur ou des filtres de visualisation permettent de voir une partie de l'image destinée à l'autre canal. Il en résulte une double imagerie stéréoscopique, également appelée image fantôme. Les canaux de couleur peuvent être inversés gauche-droite. Le rouge/cyan est le plus courant. magenta/vert et bleu/jaune sont également populaires. Le rouge/vert et le rouge/bleu permettent d'obtenir des images monochromes, en particulier le rouge/vert. De nombreux fabricants d'anaglyphes intègrent volontairement des canaux de couleur impurs et des filtres de visualisation pour permettre une meilleure perception des couleurs, mais cela se traduit par un degré correspondant de double imagerie. Luminosité du canal de couleur % de blanc : rouge-30/cyan-70, magenta-41/vert-59 ou particulièrement bleu-11/jaune-89), le canal d'affichage le plus clair peut être assombri ou le filtre de visualisation le plus clair peut être assombri pour permettre les deux yeux une vue équilibrée. Cependant, l' effet Pulfrich peut être obtenu à partir d'un arrangement de filtre clair/obscur. Les canaux de couleur d'une image anaglyphique nécessitent une fidélité d'affichage des couleurs pure et des gels de filtre de visualisation correspondants. Le choix des filtres de visualisation idéaux est dicté par les canaux de couleur de l'anaglyphe à visualiser. Les images fantômes peuvent être éliminées en garantissant un affichage aux couleurs pures et des filtres de visualisation adaptés à l'affichage. La rivalité rétinienne peut être éliminée par la méthode (ACB) 3-D Anaglyphic Contrast Balance brevetée par qui prépare la paire d'images avant la canalisation des couleurs dans n'importe quelle couleur.

Schème Oeil gauche L'œil droit Couleur perçue La description
Rouge, Vert rouge pur     vert pur monochrome Le prédécesseur du rouge-cyan. Utilisé pour les documents imprimés, par exemple les livres et les bandes dessinées.
rouge Bleu rouge pur     bleu pur monochrome Une certaine perception des couleurs vert-bleu. Souvent utilisé pour les documents imprimés. Mauvaise perception du rouge et perception inadéquate du bleu lorsque vous regardez un écran LCD ou un projecteur numérique en raison d'une forte séparation des couleurs.
rouge-cyan rouge pur     cyan pur; c'est-à-dire vert + bleu couleur (mauvais rouges, bons verts) Bonne perception des couleurs du vert et du bleu. Aucun rouge n'est visible sur les supports numériques en raison de la forte séparation du rouge. Actuellement le plus utilisé. Version normale (le canal rouge n'a que le tiers rouge de la vue) Demi-version (le canal rouge est une vue en niveaux de gris teintée de rouge. Moins de rivalité rétinienne ).
anachrome rouge foncé     cyan; c'est-à-dire vert + bleu + un peu de rouge couleur (rouges pauvres) Une variante du rouge-cyan; l'œil gauche a un filtre rouge foncé, l'œil droit a un filtre cyan qui laisse échapper du rouge ; meilleure perception des couleurs, montre des teintes rouges avec quelques images fantômes.
Mirachrome rouge foncé et lentille     cyan; c'est-à-dire vert + bleu + un peu de rouge couleur (rouges pauvres) Identique à l'anachrome, avec l'ajout d'une lentille de correction faiblement positive sur le canal rouge pour compenser l' aberration chromatique floue du rouge.
Trioscopique vert pur      magenta pur ; c'est-à-dire rouge + bleu couleur (meilleurs rouges, oranges et gamme de bleus plus large que le rouge/cyan) Même principe que le rouge-cyan, un peu plus récent. Moins d'aberrations chromatiques, car la luminosité du rouge et du bleu dans le magenta s'équilibre bien avec le vert. Mauvaise perception du vert monochrome sur les supports numériques en raison d'une forte séparation des couleurs. Effet fantôme puissant sur les images de contraste.
Code couleur 3-D ambre (rouge + vert + gris neutre)     bleu foncé pur (et lentille en option) couleur (presque la perception des couleurs) Aussi appelé jaune-bleu, ocre-bleu ou brun-bleu. Système plus récent déployé dans les années 2000 ; meilleur rendu des couleurs, mais image sombre, nécessite une pièce sombre ou une image très lumineuse. Filtre gauche assombri pour égaliser la luminosité reçue par les deux yeux car la sensibilité au bleu foncé est faible. Les personnes âgées peuvent avoir des difficultés à percevoir le bleu. Comme dans le système mirachrome, l'aberration chromatique peut être compensée par une lentille de correction négative faible (−0,7 dioptrie ) au-dessus de l'œil droit. Fonctionne mieux dans l' espace colorimétrique RG . La faible perception de l'image bleue peut permettre de regarder le film sans lunettes et de ne pas voir la double image dérangeante.  
magenta-cyan  magenta pur ; c'est-à-dire rouge + bleu     cyan pur; c'est-à-dire vert + bleu couleur (mieux que rouge-cyan) Expérimental; similaire au rouge-cyan, meilleur équilibre de luminosité des canaux de couleur et même rivalité rétinienne. Le canal bleu est flou horizontalement d'une quantité égale à la parallaxe moyenne et visible pour les deux yeux ; le flou empêche les yeux d'utiliser le canal bleu pour construire une image stéréoscopique et empêche donc les images fantômes, tout en fournissant aux deux yeux des informations de couleur.

En théorie, selon les principes trichromatiques, il est possible d'introduire une quantité limitée de capacités à perspectives multiples (une technologie impossible avec des schémas de polarisation). Cela se fait en superposant trois images au lieu de deux, dans l'ordre vert, rouge, bleu. Voir une telle image avec des lunettes rouge-vert donnerait une perspective, tandis que passer au bleu-rouge en donnerait une légèrement différente. En pratique, cela reste insaisissable car une partie du bleu est perçue à travers le gel vert et la plus grande partie du vert est perçue à travers le gel bleu. Il est également théoriquement possible d'incorporer des cellules en bâtonnets , qui fonctionnent de manière optimale avec une couleur cyan foncé, dans une vision mésopique bien optimisée , pour créer une quatrième couleur de filtre et encore une autre perspective ; cependant, cela n'a pas encore été démontré, et la plupart des téléviseurs ne seraient pas en mesure de traiter un tel filtrage tétrachromatique .

Applications

Le 1er avril 2010, Google a lancé une fonctionnalité dans Google Street View qui affiche des anaglyphes plutôt que des images normales, permettant aux utilisateurs de voir les rues en 3D.

Divertissements à domicile

Disney Studios a sorti Hannah Montana & Miley Cyrus: Best of Both Worlds Concert en août 2008, son premier disque Blu-ray 3D anaglyphe . Cela a été montré sur Disney Channel avec des lunettes en papier rouge-cyan en juillet 2008.

Cependant, sur les disques Blu-ray, les techniques anaglyphes ont plus récemment été supplantées par le format Blu-ray 3D , qui utilise le codage vidéo multivue (MVC) pour encoder des images stéréoscopiques complètes. Bien que Blu-ray 3D ne nécessite pas de méthode d'affichage spécifique et que certains lecteurs logiciels Blu-ray 3D (tels que Arcsoft TotalMedia Theater ) soient capables de lecture anaglyphique, la plupart des lecteurs Blu-ray 3D sont connectés via HDMI 1.4 aux téléviseurs 3D et autres Affichages 3D utilisant des méthodes d'affichage stéréoscopiques plus avancées, telles que le séquençage d'images alternées (avec des lunettes à obturateur actif ) ou la polarisation FPR (avec les mêmes lunettes passives que la 3D théâtrale RealD ).

Des bandes dessinées

Ces techniques ont été utilisées pour produire des bandes dessinées en 3 dimensions , principalement au début des années 1950, en utilisant des dessins au trait soigneusement construits imprimés dans des couleurs appropriées aux verres filtrants fournis. Le matériel présenté provenait d'une grande variété de genres, y compris la guerre, l'horreur, le crime et les super-héros. Les bandes dessinées anaglyphées étaient beaucoup plus difficiles à produire que les bandes dessinées normales, nécessitant que chaque panneau soit dessiné plusieurs fois sur des couches d'acétate. Alors que la première bande dessinée 3D en 1953 s'est vendue à plus de deux millions d'exemplaires, à la fin de l'année, les ventes avaient atteint leur creux, bien que les bandes dessinées 3D aient continué à sortir de manière irrégulière jusqu'à nos jours.

Sciences et mathématiques

La fonction à valeur unique de deux variables avec la valeur de la fonction affichée comme hauteur
Anaglyphe par le Mars Reconnaissance Orbiter de HiRISE caméra mettant en évidence un terrain de lave martienne qui ressemble à un éléphant
Image anaglyphe de la protéine DHFR
lunettes 3d rouge cyan.svg Des lunettes 3D cyan rouges sont recommandées pour visualiser correctement cette image.

L'affichage tridimensionnel peut également être utilisé pour afficher des ensembles de données scientifiques ou pour illustrer des fonctions mathématiques. Les images anaglyphes conviennent à la fois à la présentation sur papier et à l'affichage vidéo en mouvement (voir l'article relatif à la neuroimage). Ils peuvent facilement être inclus dans des livres scientifiques et visualisés avec des lunettes anaglyphes bon marché.

L'anaglyphie (y compris, entre autres, les images aériennes, télescopiques et microscopiques) est appliquée à la recherche scientifique, à la vulgarisation scientifique et à l'enseignement supérieur.

De plus, les structures chimiques, en particulier pour les grands systèmes, peuvent être difficiles à représenter en deux dimensions sans omettre les informations géométriques. Par conséquent, la plupart des logiciels informatiques de chimie peuvent produire des images anaglyphes, et certains manuels de chimie les incluent.

Aujourd'hui, il existe des solutions plus avancées pour l'imagerie 3D, comme des lunettes à obturateur avec des moniteurs rapides. Ces solutions sont déjà largement utilisées en science. Pourtant, les images anaglyphes offrent un moyen peu coûteux et confortable de visualiser des visualisations scientifiques.

Voir également

Les références

Liens externes