La vidéo 3D stéréoscopique, c’est quoi ?

La vidéo 3D stéréoscopique, cela existe depuis très longtemps mais ce n’est que dernièrement qu’elle tend à se standardiser. Le dernier film évènement de James Cameron, Avatar, ainsi que l’adoption d’un standard pour le BluRay 3D et l’arrivée des téléviseurs 3D Ready ont relancé l’intérêt du grand public pour les films et les jeux en 3D stéréoscopique. Mais en réalité, qu’est-ce que c’est ? Comment ça marche ? Que faut-il comme TV ou équipement pour en profiter ? Faudra-t-il se ré-équiper pour en profiter ? Et c’est pour quand ? Les réponses à toutes ces questions légitimes se trouvent ci-dessous !

Avatar : Frontiers of Pandora

Mine de rien, après l’adoption massive de la haute définition, la télévision telle qu’on la connait, va encore passer un cap technologique déterminant. En effet, après avoir ajouté de la couleur aux premières vidéos en noir et blanc puis amélioré la qualité d’image d’années en années avant de l’affiner considérablement avec la haute définition 720p et la très haute définition 1080p pour lui donner le rendu ultra réaliste qu’on lui connait, il était temps de donner à la télévision une nouvelle impulsion vers plus de réalisme. Pour le moment, regarder la télévision revenait à regarder la réalité avec un seul oeil. L’impression de relief était en effet totalement occulté. La vidéo 3D stéréoscopique était donc l’étape indispensable pour nous immerger totalement dans un film ou un jeu vidéo.

La stéréoscopie, comment ça marche ?

Vous savez probablement que, pour apprécier les distances, la profondeur et le relief, notre cerveau a besoin de recevoir les images captées par nos deux yeux. Nos deux yeux sont séparés l’un de l’autre par environ 6,5 centimètres, ce qui leur permet de voir deux images différentes, chacune légèrement décalées. Notre cerveau est naturellement conçu pour évaluer ces deux images pour en faire ressortir le relief, la profondeur, la distance. En toute logique, il serait plus naturel pour notre cerveau de reconstituer 2 images comme cela que « d’imaginer la 3D » avec une seule image plate en 2D. Autrement dit, les TV actuelles demandent actuellement à notre cerveau un travail supplémentaire pour interpréter le relief d’une image en 2D. Ce travail est en fait aussi difficile que de fermer un oeil et d’essayer d’apprécier une distance.

Comment simuler l’impression de profondeur avec un écran ?

Venons-en à la problématique que l’on rencontre pour simuler ces effets 3D naturels avec un simple écran. Pour ce faire, il y a 2 étapes à distinguer : la création d’images en relief et leur restitution. On appelle l’ensemble de ces techniques la stéréoscopie.

Créer des images en relief

Pour créer des images en relief, divers procédés existent, du plus simple au plus sophistiqué. On peut en faire soi-même, manuellement, en photographiant une même scène, pour peu qu’elle soit immobile, en prenant une première photo puis une seconde en décalant légèrement l’appareil photo. Pour les scènes moins statiques, on peut synchroniser 2 appareils photos légèrement décalés et enfin, le mieux est d’utiliser un appareil stéréoscopique. Les vidéos en 3D sont réalisées à l’aide d’une caméra stéréoscopique, qui comporte 2 objectifs écartés chacun d’environ 6,5 cm comme pour les yeux humains.

La stéréoscopie nécessite la génération de 2 images légèrement décalées de 6,5 cm

Restituer des images en relief

Le stéréoscope

Pour restituer de la vidéo en 3D au spectateur, divers procédés existent. L’utilisation d’un stéréoscope est le premier mais il nécessite le port de lunettes très coûteuses qui émettent une image distincte sur chaque oeil. L’illusion est parfaite car nous disposons de 2 flux gauche/droite bien distincts, sans aucune altération de la couleur ou de l’image comme avec les autres procédés. Je ne sais pas si on en trouve facilement dans le commerce mais a priori, ce n’est pas demain que l’on aura ce type d’appareil dans nos foyers…

Les anaglyphes

La restitution d’anaglyphes (des images dans les teintes rouge et vertes) et le port de lunettes aux mêmes couleurs est le procédé le plus connu… et le plus dégradateur de l’image originale. Un tel procédé ne permet pas de restituer correctement certaines couleurs dont les teintes sont trop proches des couleurs « filtrées » et trop vives. Il est bien entendu possible d’utiliser d’autres teintes de couleur pour peu qu’elles soient bien distinctes, cependant le rouge et le vert sont les plus simples à générer compte tenu des spécificités du très populaire signal vidéo RGB (rouge, vert, bleu).

L’auto-stéréoscopie

L’auto-stéréoscopie est quant à lui, un procédé assez novateur, encore réservé aux professionnels. D’une certaine façon, c’est l’écran lui-même qui porte les lunettes 3D avec cette technologie. Un réseau lenticulaire émet 2 images différentes en DIRECTION de l’oeil gauche et droit. L’écran auto-stéréoscopique est encore trop coûteux aujourd’hui pour le grand public (8.000 euros les 40 pouces…).

La polarisation

La projection en relief stéréoscopique est l’une des 2 techniques que l’on voit au cinéma. Elle consiste à envoyer sur l’écran 2 images avec 2 projecteurs différents équipés de filtres polarisants. Les ondes lumineuses issues de chaque projecteur sont polarisées et orientées à l’horizontale ou à la verticale. A l’oeil nu, cela n’est pas visible : on distingue juste 2 images, non-altérées. Cette technologie nécessite de s’équiper de lunettes polarisées passives, légères et fines dont chaque verre laisse passer soit l’image verticale, soit l’image horizontale.

Le décalage temporel

Le décalage temporel, l’autre technique utilisée par les cinémas, consiste à afficher alternativement les images pour chaque oeil. Elle nécessite le port de lunettes dites « actives » car elles possèdent un mécanisme électronique qui permet d’obturer les verres à la même cadence que celle de l’écran. Par rapport à la technologie passive ci-dessus, je n’ai, personnellement, pas tellement vu la différence au niveau du rendu. Elle doit peut-être se situer au niveau du coût de l’équipement pour le cinéma.

La vidéo suivante m’a été particulièrement utile pour comprendre le décalage temporel, la polarisation ou les différences entre lunettes actives et passives…

Quel équipement est nécessaire pour la vidéo 3D stéréoscopique ?

Les bases étant posées, attaquons-nous maintenant au coeur du sujet, à savoir, comment retranscrire ce rendu 3D chez soi… Vous avez de la chance, un nouveau standard en la matière vient d’arriver, j’ai nommé le BluRay 3D. Technologiquement, il n’y a rien d’extraordinaire mais au moins, avec l’arrivées des spécifications techniques officielles, nous avons les bases pour les futurs films Haute Définition en 3D.

La nouvelle norme Blu-Ray 3D

La norme BluRay 3D nouvellement sortie précise surtout que le support BluRay actuel ne change pas du tout. Elles contiendront juste 2 pistes vidéo, destinées à l’oeil gauche et à l’oeil droit, au lieu d’une seule actuellement. La qualité des pistes vidéo reste encodée en 1080p. Pour stocker la 2ème piste vidéo 3D, un nouveau format d’encodage a été développé à partir du format HD standard actuel, le Multiview Video Coding (MVC), lui-même une extension du format H.264-AVC : j’ai nommé le MPEG4-MVC. Ce format d’encodage a l’avantage de ne nécessiter que 50% d’espace en plus par rapport au même flux vidéo, en 2D classique. La norme autorise également l’utilisation de menus de navigation en 3D, pour peu qu’ils aient été conçus dans ce but, ce qui laisse présager une immersion totale pour nos futurs Blu-Ray !

La PS3, premier lecteur 3D Ready !

Autre bonne nouvelle, la PS3 de Sony sera nativement compatible avec le nouveau format BluRay 3D, elle sera donc officiellement 3D Ready ! Une mise à jour du firmware de la PS3 pourrait la rendre compatible avec la nouvelle norme. Par contre, rien ne dit que votre lecteur BluRay de salon sera compatible 3D Ready… Quand on vous disait d’investir dans une PS3 plutôt que dans un lecteur de salon moins cher, il fallait écouter… icon wink La vidéo 3D stéréoscopique, cest quoi ? Ceci dit, les lecteurs BluRay actuels ne sont pas totalement à jeter puisqu’ils permettront quand même de restituer vos futurs BluRay 3D… en simple 2D.

De futurs films Blu-Ray 3D

Pour vous donner une idée des futurs BluRay 3D qui sortiront, vous pouvez jeter un oeil à cette intéressante liste quasi-exhaustive de tous les films existants en 3D relief. Il est amusant de noter que le premier film en 3D est sorti en… 1915 !

Une télévision 3D Ready

Enfin, pour afficher vos 2 flux vidéo 3D, il vous faudra bien évidemment un téléviseur compatible avec la 3D relief. Le choix risque d’être difficile dès l’année prochaine avec l’arrivée de nouvelles TV dont les technologies adoptées sont très différentes.

Ma TV actuelle est-elle compatible avec la vidéo 3D ?

Logiquement, les TV actuelles non 3D Ready, ne seront pas compatibles avec la vidéo 3D en relief, autre que celles en anaglyphes (les images rouge et verte qu’il est aisé d’afficher) car il leur manque certaines caractéristiques techniques :

  • Pour l’auto-stéréoscopie, il faut un système de lentilles permettant aux pixels d’être soit orientés vers l’oeil gauche, soit vers l’oeil droit.
  • Pour l’image polarisée, il faudrait un double écran superposé, possédant des filtre spéciaux polarisants.
  • Reste le décalage temporel, où 1 image sur 2 est alternativement destinée à l’oeil gauche, puis à l’oeil droit. C’est la technologie la plus « faisable » mais il y a une grosse inconnue sur le sujet. Je n’ai pas trouvé d’information tangible à propos de la compatibilité de nos TV avec cette technologie. En fait, l’idéal serait de disposer d’un écran 120 Hz, afin que chaque oeil puisse recevoir 60 images par seconde. On aurait pu croire que nos téléviseurs 100 Hz ou 200 Hz puissent afficher respectivement 50 images par seconde ou 100 mais cette compatibilité ne semble pas assurée.

Les jeux en 3D

Le 3D  Vision de Nvidia

Je ne pouvais pas écrire ce dossier sans vous parler des jeux en 3D en relief et plus particulièrement de la technologie 3D Vision pour GeForce de Nvidia, sortie début 2009. Le décalage temporel est la technologie adoptée par le système de Nvidia. Cette technologie est compatible avec plus d’une centaine de jeux et nécessite des lunettes actives, un émetteur infra-rouge branché sur port USB… et un écran permettant d’afficher du 120 Hz.

Asus ProArt Studiobook 16 3D OLED

Le problème avec Avatar : The Game

Le jeu en 3D sur PC est donc possible via le système 3D Vision, mais pas pour les consoles. Pour nos consoles de salon, il existe bien évidemment un jeu en 3D stéréoscopique, Avatar : The Game. Il possède plusieurs modes de rendu de 3D stéréoscopique (« RealD », « Sensio », « side-by-side », « line-interlaced », et « full checkerboard ») mais c’est confirmé par Ubisoft, il est nécessaire de posséder un écran 3D Ready car sur ma toute nouvelle Panasonic TX-P50U10 (qui est déjà obsolète…), je ne vois que 2 images superposées soit en damier, soit en lignes entrelacées ou 2 images distinctes à gauche et à droite de l’écran. Snif…

Les jeux d’argent en ligne

Les casinos en ligne et la vidéo 3D stéréoscopique sont deux domaines qui exploitent la technologie de manière immersive et divertissante. Alors que les casinos en ligne offrent une expérience de jeu virtuelle réaliste avec des graphismes de haute qualité et des animations fluides, la vidéo 3D stéréoscopique crée une profondeur visuelle saisissante en utilisant la perception binoculaire. Cette technologie immersive peut également être intégrée dans les jeux de casino en ligne, offrant aux joueurs une expérience encore plus captivante et engageante. En combinant les éléments de jeu interactif des casinos en ligne avec la dimension visuelle immersive de la vidéo 3D stéréoscopique, les utilisateurs peuvent profiter d’une expérience de divertissement en ligne vraiment unique et mémorable.

Conclusion

Cette technologie novatrice pointe tout juste le bout de son nez et il est probable qu’elle se répandra dans nos foyers durant l’année 2010. De la même façon qu’il y a eu une époque « avant » et « après » la HD, je pense qu’il en sera de même avec la 3D stéréoscopique et que l’on arrive à une étape cruciale de l’évolution de la télévision avec l’arrivée de la 3D stéréoscopique. Pour peu que vous ayez déjà prévu de remplacer votre vieillissante TV en 2010, l’investissement dans une TV 3D Ready est intéressant même si pour le moment, les applications ne sont pas très nombreuses.

Si vous jouez sur PC, l’investissement est encore plus intéressant et relativement moins onéreux compte tenu du large nombre de jeux compatibles avec la 3D en relief.

Pour les autres, si vous pouvez patienter encore un peu en mettant en veille votre geekitude, c’est encore mieux. Laissez les premiers Blu-Ray 3D sortir et les prix des TV 3D Ready baisser encore… C’est vrai que pour le moment, l’investissement est cher pour ce que l’on peut en faire.

De plus, comme nous l’avons vu, les technologies dans le domaine sont nombreuses : polarisation, 120 Hz, auto-stéréoscopie ? Toutes ces technologies sont conformes à la norme 3D Ready mais les téléviseurs ne seront probablement pas égaux en terme de rendu, sans parler de la jeunesse de ces technologies dont la performance sera meilleure avec le temps.

C’est donc pour toutes ces raisons, je pense qu’il serait raisonnable d’attendre mi-2010 afin de vérifier le développement de la technologie et de décider à ce moment-là s’il faut passer le cap, ou pas encore…

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