C’est quoi le cinéma en 3D ?
Le cinéma en relief, cinéma en 3D (trois dimensions), ou cinéma stéréoscopique, permet d’enregistrer la réalité avec ses trois dimensions, qui sont la hauteur, la largeur et la profondeur. Les dispositifs mis en œuvre sont calqués sur le principe de la vision binoculaire naturelle de l’être humain.
Historique de la 3D au cinéma
Dès l’invention de la photographie en 1839, des techniques ont été mises au point pour afficher des images en relief, notamment les fameux stéréoscopes que vous avez probablement déjà pu apercevoir au détour d’un vide grenier !
En 1858, le physicien français Joseph-Charles d’Almeida inventa le premier procédé de projection de diapositive en relief, les anaglyphes. Pour la sélection des images gauche et droite, deux couleurs complémentaires sont utilisées, le rouge et le cyan. Ce procédé (dont sont dérivées les fameuses lunettes avec des gélatines rouge et cyan) est d’ailleurs encore actuellement utilisé, moins au cinéma, mais souvent en photographie, dans les magazines spécialisés, les livres pour enfants, etc…
Georges Méliès, réalisateur, acteur, illusionniste et accessoirement « inventeur » des effets spéciaux modernes, aurait été le premier à réaliser un film en relief. Le film (datant de 1903), sur lequel on a peu d’informations actuellement, a été tourné en même temps à des positions très proches par deux caméras différentes. Méliès lui-même ne s’en est pas rendu compte puisqu’une bobine a été envoyée aux États-Unis à son associé, l’autre étant restée en France. C’est seulement il y a quelques années que les deux bobines ont été projetées simultanément, l’effet de relief s’est alors retrouvé totalement perceptible, grâce à des lunettes adaptées.
Comment fonctionne le cinéma 3D?
Nos deux yeux perçoivent l’environnement d’un point de vue légèrement différent. C’est le cerveau qui, en combinant les deux différentes images, produit l’impression de profondeur. Il faut donner aux deux yeux des images différentes pour réussir à reproduire la troisième dimension sur l’écran plat d’un cinéma. Les lunettes spéciales sont là pour ça. Les films en 3D se basent sur le fait que nous voyons avec nos deux yeux des images différentes. Avec un seul oeil, nous sommes en effet incapables de voir en trois dimensions. Pour s’en rendre compte, rien de plus simple: place un doigt à courte distance de tes yeux et ferme tour à tour l’oeil droit et l’oeil gauche. Ton doigt semble se déplacer. C’est uniquement dans le cerveau que les deux images sont réunies pour former une seule image tridimensionnelle.
Les lunettes pour voir en 3D
Il existe 2 types de lunettes différents pour pouvoir regarder un film en 3D : les lunettes « anaglyphes » et les lunettes « polarisantes ».
Les lunettes bicolores permettent la vision des anaglyphes. Les couleurs des filtres sont toujours complémentaires. Elles sont faites de filtres de gélatine ou de film coloré de qualité, et existent en vert/magenta, bleu/jaune, orange/cyan/rouge, et pas rouge et bleu car ces deux couleurs ne sont pas complémentaires et ne pourraient donc pas faire apparaitre cet effet 3D. Ces lunettes bicolores sont très courantes : on les trouve souvent dans des journaux et publications en anaglyphes, mais aussi dans les coffrets de CD-rom et DVD en relief. La variété la plus répandue actuellement est la rouge / cyan et, par convention, le filtre rouge est destiné à l’œil gauche. Elles permettent l’observation des anaglyphes sur papier, sur les écrans d’ordinateur, de cinéma ou de télévision.
Les lunettes « polarisantes » servent essentiellement à l’observation des images stéréoscopiques projetées en lumière polarisée sur un écran métallisé. Chaque œil ne reçoit que l’image qui lui est destinée, grâce à la polarisation de la lumière. La lumière destinée à l’autre œil ne traverse pas le filtre polarisant des lunettes, car son orientation ne la laisse pas passer. Ces lunettes assurent, pour un assez faible coût, une vision de grande qualité, préservant toutes les couleurs. Les montures peuvent être en carton, pour un usage unique, ou de toutes sortes, pour l’usage personnel.
Les caméras pour filmer en 3D, la projection d’un film en 3D
Plusieurs techniques ont été utilisées pour la projection en relief de film sur pellicule. Deux caméras standards ont été longtemps utilisées couplées côte à côte avec une distance entre les deux objectifs proche de celle de nos deux yeux. En salle, deux projecteurs, également couplés et synchronisés envoient les deux images du couple stéréoscopique sur la même surface d’écran. Afin de pallier le risque de désynchronisation, dès les années 1950, on a eu l’idée de superposer en post-production les deux pellicules, en les décalant très légèrement soit sur le côté, soit vers le haut. Devant l’objectif du projecteur, cette fois-ci unique, était placé un instrument optique à prisme et/ou à miroir afin de superposer les deux images sur l’écran. Aujourd’hui, la majorité des films que nous pouvons voir en 3D au cinéma reproduisent en grande partie ce procédé, appelé projection « polarisée » ou « passive ».
Lors du tournage d’un film avec cette technologie (appelée RealD 3D), deux caméras espacées d’environ 6,5 cm sont utilisées. Les caméras vont reproduire la distance moyenne entre les deux yeux et créer une image pour chacun d’eux afin de simuler une impression de profondeur.
Une fois la séquence tournée, la projection du film en salle nécessite un matériel spécifique : elle est effectuée sur un écran gris métallisé permettant de conserver la polarisation de la lumière, contrairement aux écrans blancs traditionnels. La lumière réfléchie sur l’écran arrive jusqu’aux lunettes qui sont elles-mêmes munies de filtres polarisants. Le verre droit – et donc l’image transmise à l’œil droit – est polarisé verticalement alors que le gauche l’est horizontalement. La différence d’image entre les deux yeux permet au cerveau de reconstituer une image en relief.
Cette projection est très répandue pour sa simplicité d’utilisation. Les lunettes sont solides et sont très peu chères. De plus, les spectateurs peuvent garder leurs lunettes pour les prochaines séances 3D. Parlons tout de même du petit reproche de ce procédé. En effet, ce mécanisme provoque une perte d’environ 10 % de la luminosité sur les films projetés.
Le cinéma en 4D
Ce type de cinéma nécessite une salle spéciale, équipée d’effets sensoriels qui, combinés avec le film, créent un véritable spectacle. En raison du prix élevé d’installations de ce genre de salles, les films 4-D sont installés dans les parcs d’attractions qui présentent alors un même film sur plusieurs saisons, mais des petites salles (12 à 24 places) commencent à apparaître dans des centres commerciaux et en 2018 dans une douzaine de cinémas Gaumont en France.
Les effets spéciaux sont utilisés lors de la projection pour par exemple, simuler du vent, la pluie, un tremblement de terre ou des coups de bâton.
Les cinémas 4D ne sont pas des simulateurs de mouvements car, même si les sièges peuvent vibrer ou parfois se basculer légèrement, ce ne sont là que des effets utilisés ponctuellement. Les mouvements peuvent aussi être du temps réel grâce à un nouveau produit de vérins électriques utilisés pour des simulateurs de courses.
Inconvénients de la 3D au cinéma
Au-delà des défauts inhérents à chaque technologie, malheureusement la 3D peine à se faire une place dans nos cinémas et nos foyers. Tout d’abord, il faut savoir que 30 % des gens ne voient pas la 3D, en raison d’un défaut de vision qui les rend plus ou moins inaptes à la 3D, même dans la vraie vie.
Mais parmi les 70 % d’autres d’utilisateurs, réceptifs, beaucoup déplorent des migraines causées par la 3D, voire des nausées. En effet, notre cerveau peut énormément se fatiguer à force d’analyser ce qui se passe – malgré la rapidité d’affichage de chaque image pour la méthode active. La raison pour laquelle cela peut arriver est liée à ce que l’on appelle l’accommodation. En vision humaine, l’accommodation permet de voir l’image nette (c’est la mise au point). Or, l’accommodation est liée à la convergence, c’est-à-dire à la différence d’orientation de nos deux yeux pour fixer un point unique. L’absence d’accommodation, donc l’impossibilité de faire la mise au point, empêchera la convergence : on verra alors double. Selon les cas, soit on verra consciemment une image dédoublée, soit le cerveau forcera la fusion des images afin de voir le film normalement… au prix d’un gros effort, qui causera alors fatigue, maux de tête, nausées, etc…
Conclusion
Bien que le cinéma en 3D existe depuis longtemps, il peine à s’imposer sur les écrans de cinéma et dans nos salons. Sans doute que le cinéma en 3D et la 3D prendra un nouvel élan le jour où une technologie sans lunettes performante sera accessible au grand public et pour toute taille d’écran (de 3 à 60 pouces). Pour le moment, cette technologie existe mais ne fonctionne correctement que sur des petites tailles d’écran. Il faudra donc suivre ces évolutions dans un futur proche.
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