Les anaglyphes

 

 

 


Nous passons enfin à la 3ème partie dans laquelle nous étudierons la 3D, et plus précisément deux manières de réussir à visualiser en 3D des images pourtant en 2D à l’origine : les anaglyphes et les stéréogrammes.


Les anaglyphes sont une des premières méthodes permettant de voir en 3D. La 3D est le nom courant donné à la vision tridimensionnelle. Par 3D nous ne parlons pas des images des jeux vidéo par exemple mais bel et bien d’un procédé qui permet de recréer le relief et une sensation de réalité. En ce sens, les anaglyphes peuvent être considérés comme une illusion car elles nous donnent une impression de relief alors que les images ne sont pourtant qu’en 2 dimensions sur une surface plane.

Pour comprendre le fonctionnement d’un anaglyphe, il faut déjà revenir au fonctionnement de notre vision. Dans la vie de tous les jours, vous parvenez à situer deux objets dans l'espace, vous parvenez à dire s'ils sont plus ou moins éloignés de vous. Mais vous avez sans doute remarqué que cette tâche s'avère bien plus difficile si vous fermez un œil. En effet, une paire d'yeux est indispensable à une perception précise du relief.

Quand nous regardons une scène, nos deux yeux ne voient pas la même chose. Ils perçoivent la scène sous des angles légèrement différents. Si vous n'en êtes pas convaincu, faites l'expérience suivante :

 

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Fermez un œil et placez l'un de vos doigts devant votre visage, pour qu'il cache la bande noire ci-dessus. Ouvrez alors votre œil fermé et fermez l'autre simultanément. Votre doigt ne cachera plus la ligne noire. Chaque œil occupe une place légèrement différente sur notre visage, leurs deux champs de vision se superposent mais sont différents.


Notre cerveau reçoit donc deux images d'une même scène, mais d'un angle différent, et les assemble. C'est en assemblant ces deux images que notre cerveau crée une perception du monde en trois dimensions, c’est la vision binoculaire ; et la raison pour laquelle nous avons deux yeux.

 

 

 

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Le secret de la vision en relief réside dans le mot de parallaxe: il renferme en effet la quasi-totalité du mécanisme nécessaire à notre vision en 3 dimensions. Nos yeux ne se trouvent pas à la même place sur notre visage, ils sont en moyenne espacés de 6.5 cm. Étant espacée ainsi, la direction du regard de chacun de vos yeux converge vers l'objet que vous fixez.

         Le secret de la vision en relief demeure dans le fait que l'angle formé par les directions convergentes de nos deux regards varie en fonction de la distance de l'objet. En effet, plus nous regardons un objet éloigné, plus l'angle de parallaxe est aigu. Le cerveau interprète cet angle en termes de distance à notre œil. Ce sont les distances relatives des objets que nous regardons, qui nous permettent de savoir s'ils sont placés dans un même plan ou non, qui nous permettent de percevoir le relief.

 

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Maintenant que nous avons bien compris comment nous interprétons le relief grâce à notre vision binoculaire, nous pouvons tenter d'apporter artificiellement à notre cerveau tout ce dont il a besoin pour recréer une impression de relief.

Pour faire un anaglyphe, nous avons besoin de deux clichés, pris avec un décalage correspondant à peu près au décalage entre nos deux yeux ; c’est-à-dire 6,5 cm.  L’une des images est teintée en cyan, l’autre en rouge. Ces deux images sont assemblées et l’on obtient un anaglyphe qui nous donne une impression de relief une fois observée avec des lunettes anaglyphes (en rouge et cyan).

Nous avons tenté de réaliser nous-mêmes un anaglyphe. Nous avons pour cela pris deux clichés de la même scène espacés d’une distance égale à celle qui sépare nos deux yeux (écart équivalant à 1/30 de la distance nous séparant de la cible). Voici les deux photos obtenues, celle du haut correspond à l’œil droit, et celle du bas correspond à l'oeil gauche.

  

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         Nous avons ensuite, à l’aide d’un logiciel gratuit The Gimp, effectué ces étapes :

 

  1. Ouvrir la photo gauche dans GIMP. Si vous ne voulez pas être embêté par les couleurs des objets qui apparaissent trop rouge/cyan, vous pouvez choisir de désaturer les images.
  2. Saturez cette image en rouge [Menu Couleurs > Courbes > (1) Choisir le canal "Rouge" > Suivez la flèche (2) pour saturer en rouge, et validez l'opération
  3. Insérez l'image de droite comme calque, puis réglez son opacité à 50%. Pour cela, faites un glisser-déposer de la photo de droite dans la fenêtre qui affiche tous les calques (1). Ensuite, manipulez le curseur (2) pour le régler à 50%
  4. Utilisez le même procédé que lors de l'étape 2 pour saturer l'image de droite en bleu et en vert (ce qui fait au final une saturation en cyan, c'est à dire la teinte du verre droit des lunettes).
  5. Vérifier, et sauver en PNG

 

Et voici le résultat !

 

 

 

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Explication : Comment les anaglyphes fonctionnent-ils ?

 

Les lunettes anaglyphes sont composées de deux filtres colorés, l'un rouge (placé devant l'œil gauche) l'autre cyan (devant l'œil droit). La lumière blanche, celle qui nous entoure est en fait la synthèse de toutes les couleurs. Un filtre coloré sert à absorber certaines couleurs et à en laisser passer d’autres. Par exemple, si un filtre est rouge, c'est qu'il absorbe toutes les radiations qui ne composent pas la couleur rouge et qu'il laisse passer les autres. Le schéma ci dessous vous permettra de vous y retrouver dans les couleurs primaires et secondaires : jaune, cyan et magenta sont les couleurs primaires et vert, rouge et bleu sont les secondaires.

 

 

SubtractiveColorMixing.png


 

         Si l’on observe l’image suivante avec le filtre cyan, elle disparaît totalement. En effet, le filtre cyan laisse passer le bleu et le vert (donc le cyan aussi puisque bleu+vert = cyan) et absorbe le rouge.

 

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La lumière blanche provenant du fond contient du rouge qui est absorbé, il ne reste plus que du vert et du bleu ; ce qui donne du cyan. On voit donc l’animal en cyan, mais aussi le fond, c’est pourquoi l’animal semble disparaitre.

 

         Il se passe la même chose avec le filtre rouge, Le filtre rouge absorbe les radiations "bleues" et "vertes". Ces mêmes radiations qui composent précisément le cyan. Le cyan de l'animal est absorbé par le filtre rouge et aucune lumière ne parvient votre œil, cette absence de lumière correspond à du noir.  Observez les combinaisons ci-dessous entre un filtre de couleur complémentaire et un filtre de couleur primaire : on constate que CYAN + ROUGE = NOIR. Là se trouve la clé des anaglyphes : le filtre cyan de la partie droite des lunettes " élimine " l'image rouge qui devient très sombre, et l'image cyan devient très claire : l'œil droit correspondant ne voit alors que l'image de droite. C'est exactement l'inverse qui se passe pour l'œil gauche qui ne voit que l'image de gauche par effet de contraste.

Devant un anaglyphe, l'œil masqué par le filtre cyan perçoit l'image teintée de rouge et l'œil masqué par le filtre rouge ne voit que l'image teintée en cyan. Ainsi, chaque œil reçoit l'image qui lui est destinée et le relief est recréé.


             Cette méthode a l'avantage d'être très facile d'accès car peu onéreuse. Elle a toutefois l'inconvénient d'être éprouvante pour les yeux, certains utilisateurs pourront avoir des maux de tête après une utilisation prolongée. De plus, les anaglyphes ne respectent pas toujours bien les couleurs du sujet initial.

 

 

Lunette-3D_cyan.jpg

 

 Fleche Droite 2

  fleche gauche