Comment fonctionnent la TV 3D ? - 6/6

La TV 3D sans lunettes ou 3D lenticulaire.

Nous aurions sans doute plongé plus vite dans la 3D, s'il n'y avait pas ces lunettes 3D. Il y a toutefois un espoir: lors du Consumer Electronics Show 2010, plusieurs compagnies ont proposé des solutions de TV 3D sans lunettes.


On parle d'inconfort, de mal de tête, voire de nausée avec les lunettes 3D. Par ailleurs, quelle quantité de lunettes 3D devons nous posséder à la maison: 4? 6? Et s'il y a un 7eme spectateur? Bien que ce soit la solution et probablement le futur standard, on peut constater que les lunettes 3D ne possèdent pas que des avantages.

Pour ce faire, il existe un procédé bien connu: le procédé lenticulaire (voir ce site). Cette méthode consiste à coupler un écran avec un film lenticulaire. Ce film possède un côté lisse (collé à l'écran) et un côté strié composée de lentilles. Ces lentilles ont pour objectif de diriger la lumière des images vers vos yeux. L'écran diffuse 2 images, qui sont chacune dirigées vers un de vos yeux. Il ne reste alors plus qu'à votre cerveau d'interpréter ces 2 images, pour en faire une représentation 3D.

Bien sûr cette technologie utilise un format de contenu 3D particulier, interlaçant 2 jeux d'images entre eux (voir ce site). Si vous regardiez ces images sur un écran qui ne possède pas de film lenticulaire, vous verriez une images trouble (un peu comme ça).

Un autre problème lié à cette technologie est qu'elle est très dépendante de votre position devant l'écran. Si vous vous déplacez un peu à droite ou à gauche, l'image risque de ne plus être en 3D, mais plutôt de devenir floue. Le travail du spectateur consiste à trouver une position où il verra le film en 3D nette. On peut imaginer qu'une nouvelle de génération de télévision inclura des caméras permettant de suivre les spectateurs, afin d'adapter les images diffusées à leur position.

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Qu'est ce qu'une télévision 3D Ready?

Bien qu'il n'existe actuellement aucun logo ou de standard bien défini, tout le monde parle de télévisions 3D Ready. De la même manière que les TV actuelle étaient accompagnées d'un logo HD Ready, on peut s'attendre à ce que les prochaines télévision portent un sticker 3D Ready.

Bien que le sujet reste encore flou, on peut déjà extraire 4 conditions nécessaires pour qu'une télévision soit 3D Ready.

Tout d'abord, elle doit proposer une technologie 3D active (voir l'article à ce sujet).

Ensuite, les TV 3D doivent posséder un taux de rafraichissement d'au moins 120Hz (60Hz pour chaque œil). Plus le taux de rafraichissement est important et plus doux sera l'effet 3D. Un téléviseur 240Hz permettra d'obtenir un taux de rafraichissement de 120Hz par œil.

Troisième condition. Pour pouvoir fonctionner avec les lecteur Blu-ray 3D et afficher des film HD et 3D, ces téléviseurs devront posséder des ports HDMI haut débit. Le HDMI 1.4 permettra de proposer du contenu full HD pour chaque œil.

Enfin, pour pouvoir afficher les programmes TV en 3D et vous permettre d'utiliser vos lunettes actives, ces TV 3D devront permettre de brancher  une connecteur de synchronisation du signal stéréoscopique. A l'autre bout du connecteur viendra se brancher un émetteur Infra-Rouge qui permettra de synchroniser vos lunettes actives.

Comment fonctionne la 3D TV ? - 4/6

Les lunettes 3D actives

Ces dernières années, les ingénieurs ont étudié un nouveau moyen de créer des images 3D dans les salles de cinéma ou dans vos télévisions. Avec cette nouvelle méthode, vous portez toujours des lunettes, mais celles-ci n'utilisent pas de verres colorés. Elles ne compromettent pas la qualité des images comme le font les lunettes anaglyphes. Ces lunettes 3D ne nécessitent également pas de placer un film polarisant sur votre télévision. Ces lunettes 3D ne font contrôler le moment auquel vos yeux peuvent voir l'écran.

Ces lunettes 3D utilisent une technologie LCD. En général, elles sont équipées de capteurs infra-rouges pour vous permettre de les connecter, sans fil, à votre télévision. A l'inverse de la méthode utilisée pour les lunettes passives, les images prévues pour l'œil droit et celles prévues pour l'œil gauche sont affichées de manière alternée par votre téléviseur. Ces 2 jeux d'images alternent avec une fréquence très importante. Tellement importante que si vous regardiez ces images sans lunette, elles sembleraient apparaitre comme superposées.

Les verres LCD de vos lunettes 3D alternent entre le transparent et l'opaque avec la même fréquence que les images alternent sur l'écran. L'œil gauche est dans le noir lorsque l'image droite apparait sur la télévision (et vice versa). Cela se passe si vite que votre esprit ne remarque pas ce clignotement. Mais comme la fréquence des lunettes est exactement la même que celle du téléviseur, chaque œil ne voit qu'un seul jeu d'images, non transformées, comme si vous ne portiez pas de lunettes.


Pendant plusieurs années, les écrans LCD et plasma n'ont pas été de bons candidats pour ce type de technique. En effet, leur temps de rafraichissement était trop lent pour ne pas que le spectateur ne détecte le clignotement des lunettes. Mais désormais, vous pouvez trouver des téléviseurs LCD ou plasma avec des taux de rafraichissement incroyablement élevés (200Hz). Attention toutefois, le taux de rafraichissement n'est qu'un aspect de ce qui rend un téléviseur 3D Ready. Plus de détails dans le prochain article.

La 3D en haute définition
Il est plus facile de proposer de la HD 3D avec des lunettes actives, qu'avec une technologie passive. En effet, avec la technologie passive, il est nécessaire d'afficher 2 jeux d'images au même moment sur votre télévision. Cela implique que votre télévision doit traiter 2 fois plus d'informations au même instant. Avec un système de lunettes actives, comme les images sont affichées de manière alternée (jamais en même temps), votre télévision a besoin de traiter moins d'informations au même instant.

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Les lunettes passives

Dans le monde de la 3D, il existe 2 catégories majeures de lunettes 3D: passives et actives. Avant de poursuivre l'article, je vous conseille de consulter cette petite vidéo qui présente les différentes manières de voir un film en 3D.

Les lunettes passives sont basées sur une technologie simple et représentent ce que vous imaginez lorsqu'on vous parle de lunettes 3D. Les lunettes 3D classiques sont des lunettes anaglyphes.
Ces lunettes anaglyphes utilisent 2 lentilles de différentes couleurs pour filtrer l'image que vous regardez à la télévision. Les 2 couleurs les plus fréquemment utilisées sont le rouge et le cyan. Si vous regardez l'écran sans les lunettes, vous verrez 2 jeux d'images superposées et légèrement décalées l'une de l'autre. L'une aura une teinte bleutée alors que l'autre aura une teinte rougeâtre. Comme vous pouvez le supposer, ces images ont été filmées par 2 caméras différentes, légèrement décalées l'une de l'autre, comme le sont nos yeux. Si vous mettez vos lunettes, vous verrez alors une seule image qui devrait sembler avoir de la profondeur.
Que se passe-t-il ici? La lentille rouge absorbe toute la composante rouge de la lumière provenant de votre téléviseur 3D, supprimant ainsi toute cette partie rouge de l'image. La lentille cyan fait de même pour les composantes bleue et verte de l'image. L'œil derrière la lentille cyan ne va voir que la composant rouge de l'image et inversement pour l'autre œil. Comme chaque œil ne peut voir qu'une des 2 images, le cerveau interprète que les 2 yeux regardent le même objet. Mais comme vos yeux convergent vers un point différent du point vers lequel est réalisée la mise au point (l'écran du téléviseur), cela provoque l'illusion d'une profondeur.

De nos jour, les lunettes les plus populaires dans les cinémas sont les lunettes polarisées. De la même manière, si vous regardez un écran 3D utilisant cette technologie, vous verrez 2 jeux d'images. Une image dont la lumière est polarisée verticalement et une image dont la lumière est polarisée horizontalement gain (voir cette article pour comprendre ce qu'est la polarisation). Comme pour les lunettes précédentes, les verres des lunettes polarisées sont conçus pour ne laisser passer qu'une composante de la lumière: celle qui est polarisée de la bonne manière. Comme chaque œil ne va voir qu'une composante de l'image, l'illusion de profondeur est créée par notre cerveau (voir ci-dessus). Les lunettes polarisées deviennent plus populaires que les anaglyphes car leurs verres n'altèrent pas la couleur de l'image.

Dans l'article suivant, nous évoquerons les lunettes actives.

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Comment fonctionne la vision?

Pourquoi vous pouvez regarder un objet, dans le monde réel, et le voir en 3 dimensions, alors que si
vous le regardez à la télévision, il parait plat? Quel est le problème et comment la technologie 3D contourne ce problème?
Tout est lié à la manière dont nous percevons les objets. Nous voyons les choses car nos yeux absorbent la lumière renvoyée par les objets. Notre cerveau interprète alors les signaux reçus et crée une image dans notre esprit. Quand un objet est éloigné, le faisceau de lumière qui parvient à un œil est quasiment parallèle à celui qui arrive vers l'autre œil.  Mais lorsque l'objet est proche, les rayons reçus ne sont plus parallèles - ils convergent et obligent nos yeux à bouger un peu pour compenser. Vous pouvez constater ce fait lorsque vous regardez un objet très proche (au niveau de votre nez) ... vous serez obligé de loucher pour voir l'objet d'une manière nette.

Quand vous faites le point sur un objet, votre cerveau prend en compte l'effort qui a été nécessaire pour ajuster votre regard à l'image ainsi que l'effort de convergence des yeux. Ces 2 informations permettent d'estimer à quelle distance se situent les objets. Si vos yeux doivent réaliser un effort important de convergence, alors le cerveau vous indique que l'objet est proche de vous.

Le secret des films en 3D et de la TV 3D est tiré de cette constatation. En montrant à chaque œil la même image filmée de 2 endroits différents (mais proches), vous pouvez faire croire au cerveau que l'image plate que vous voyez possède une profondeur. Mais cela signifie également que la mise au point et la convergence des yeux est réalisée d'une manière différente que pour les objets réels. Bien que vos yeux tentent de converger vers 2 images qui semblent n'en faire qu'une seule, ils continuent de faire le point sur une image plate située plus loin (sur l'écran). C'est pourquoi on ressent souvent un léger mal de tête après avoir regardé un film en 3D.

Mais comment 2 images différentes peuvent apparaitre comme une seule image en 3D. Nous le verrons dans le prochain article de la série.

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Introduction sur le fonctionnement de la télévision 3D

Comme beaucoup de technologies, la télévision a beaucoup évolué depuis ses origines. Tout d'abord, il y a eu le passage de la télévision noir et blanc à la TV couleur. Puis les constructeurs ont commencé à proposer des télévisions de plus en plus larges, en utilisant des méthodes de projections variées. Durant les 2 dernières décennies, nous avons vu se développer les technologies LCD et plasma jusqu'à un point où il est possible d'acheter des télévisions de 155 cm qui ne font que quelques centimètres d'épaisseur. Enfin la télévision haute définition (HDTV) nous fournit des images si précises que nous n'avons plus l'impression d'être devant un téléviseur.

Donc, quelle est la prochaine étape? Maintenant que vous pouvez pratiquement remplacer un mur par un écran géant et regarder des film en très haute résolution, jusqu'où pouvons nous aller? La réponse est juste devant vous ... oui, sur votre écran ... Aujourd'hui, nous parlons de télévision 3D.

C'est en 1922, via le film Power of Love, que le grand public a entendu parler de technologie 3D. Bien sûr, ce film s'est perdu dans l'histoire, mais c'est à partir de ce moment qu'est née une sorte de fascination cyclique pour les films en 3D.

Le boom suivant dans l'histoire du cinéma "réalité" se produisit dans les années 50. Durant cette période ont été proposés des douzaines de séries B se reposant sur d'étranges accessoires. Les producteurs de film voulaient trouver le moyen de changer l'expérience des spectateurs. Pendant ces films, il se passait autant de chose dans la salle que sur l’écran. Lâchers de squelettes gonflables, fauteuils équipés de vibreurs, quitte à transformer la projection d’un film en fête foraine.

Puis, de nombreuses émissions télévisées sont apparues en 3D (souvenez vous de vos lunettes bleues et rouges, livrées avec votre télé7jours). Il y a aussi un marché pour les DVD 3D. Mais pour la plupart, la 3D n'a pas eu un gros impact sur l'industrie du loisirs. Mais, si on en croit les annonces faites lors du Consumer Electronic Show  de 2010, nous devrions dans un futur proche pouvoir presque toucher les images diffusées par notre petit écran. La vidéo ci-dessous est un petit reportage réalisé au CES cette année. On peut y voir le futur téléviseur 3D proposé par Samsung, qui devrait sortir cette année.



Découvrez dans l'article suivant comment nous pouvons percevoir les images en 3 dimensions.