La stéréoscopie numérique

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1 La stéréoscopie numérique Benoît Michel Éditions Eyrolles - Groupe Eyrolles 2012 À paraître en français novembre/décembre 2011 ISBN pages Quadri cm Lunettes Resp. éditoriale : Stéphanie Poisson, spoisson@eyrolles.com Chapitre 1 - Histoire de la stéréoscopie Aux xve et xve siècles Au xixe siècle : la première vague Découvertes Encore des découvertes Anaglyphe Polarisation Stéréoscopie animée Caméra stéréoscopique Premier déclin xxe siècle Photo en relief Cinéma anaglyphe Cinéma 3D avec lunettes actives Autostéréoscopie Stéréogramme à parallaxe Relièphographie Photo lenticulaire Cinéma autostéréoscopique View-Master Cinéma polarisé

2 Vectographe Hollywood et les années 1950 : la deuxième vague Bwana Devil Déclin En Europe aussi Sursauts des années 1970 : la troisième vague The Mask, The Bubble, The Stewardesses The Mask The Bubble The Stewardesses Dial M for Murder Dalí et la 3D IMAX 3D Télévision autostéréoscopique L ère du tout numérique Mort annoncée de la pellicule Photo Cinéma Projection numérique 2007 : le premier film en relief 100 % numérique La 3D du futur Après le parlant et la couleur, voici la 3D Cinéma interactif en relief À long terme Sommes-nous dans la quatrième vague de 3D? Chapitre 2 - Stéréopsie et aspects physiologiques de la 3D Perception du relief Facteurs de perception monoculaires Accommodation Taille Perspective Occlusion Ombres et lumières Parallaxe de mouvement Gradient de texture Opacité de l atmosphère Facteurs géométriques et cognitifs Mémoire des formes et des tailles Facteurs binoculaires Convergence Parallaxe interoculaire Proprioception et sens du relief Effet Pulfrich et autres étrangetés

3 Vision stéréoscopique Œil et système visuel Strabisme volontaire et autostéréogrammes Comment créer un autostéréogramme? Erreurs de stéréoscopie, maux de tête et autres désagréments Convergence Conflit accommodation/convergence Acuité visuelle et stéréoscopique Distance interoculaire Orthostéréoscopie Hypostéréoscopie Hyperstéréoscopie Reproduction de l image stéréoscopique Prise de vue convergente ou non? Convergence Parallèle avec décalage en postproduction Parallèle avec décalage caméra Parallèle ou convergent? Corrections des imperfections du système Taille d écran et perception de la profondeur Divergence Divergence pour les enfants Déformation de la profondeur Conflit convergence/accommodation Écran idéal Position face à l écran Positionnement horizontal Positionnement vertical Budget de profondeur et zone de confort La règle des 3 % Violation de fenêtre Fenêtre flottante Violation de fenêtre sans rivalité rétinienne Chapitre 3 - Prise de vues stéréoscopique Paramètres techniques Résolution et rapport d aspect Fréquence images Distance focale Choix artistique Choix physiologique Choix technique Profondeur de champ Éclairage pour la 3D

4 Violation de fenêtre et éclairage Flares et éclairage frontal Éclairage doux ou dur Caméras pour le tournage en relief Choix des caméras pour rig 3D Caméras à capteur tri-ccd Caméras à capteur CMOS Taille en pouces des capteurs numériques Nombre de pixels et taille des capteurs Caméras 3D intégrées Choix des rigs Rigs parallèles Rigs miroir Synchronisation des caméras Synchronisation avec «genlock» Synchronisation sans «genlock» Caméras non synchronisables Mesure de la synchronisation Calculateurs stéréoscopiques Formules mathématiques Calcul de la distance interaxiale Calcul de la convergence Correspondance entre angle et distance de convergence Calculateurs stéréoscopiques En pratique Modulation dynamique de l interaxiale et de la convergence Réglage et calibrage d un rig Deux techniques de calibrage Cible à l infini Cible à portée Logiciels de calibrage des rigs Stereo3D CAT Disparity Tagger et Disparity Killer Contrôle des rushes Le workflow 3D temps réel Images de synthèse 3D et 3D-relief Caméras et rigs virtuels Rendu des images virtuelles Composition en Z Fond vert et incrustation Contrôler la 3D en 3D Logiciels de présentation 3D La photo 3D Appareil photo 3D ou appareil classique

5 La méthode «cha-cha» Prise de vue 3D Rig photo 3D Synchronisation de deux appareils photo LANC Canon et StereoDataMaker Formats stéréoscopiques pour la photo JPEG MPO JPS Post-traitement des photos 3D Chapitre 4 - Grammaire narrative Concevoir pour le relief Inventer de nouvelles règles Oublier les règles du cinéma 2D Immersion Maintenir l'illusion Changements de plans Cadrage Fenêtre flottante Centrer le point d attention (Dis)continuité de profondeur Horizon horizontal Vues en plongée Zooms et mouvements de caméra Story-board 3D et story-board Prévisualisation Rapports et documents de prévisualisation Tournage vidéo 3D Filmez en parallèle Gérez votre budget de parallaxe en fonction de la taille de l écran Soyez doux avec votre caméra Privilégiez le zoom arrière Employez une caméra basse pour les plans larges Soyez créatifs Les 10 commandements de la stéréoscopie La grammaire du relief n existe pas encore Notion de capital relief Moduler le relief Chapitre 5 - Conversion 2D/3D Principes de la conversion 2D/3D

6 Carte de profondeur Conversion de photos et de vidéos Secret bien gardé Méthodes inefficaces Les étapes de la conversion 2D/3D Découpage temporel Segmentation Détermination de la profondeur Propagation spatiale Propagation temporelle Génération des images droites Rebouchage des trous Pratique de la conversion 2D/3D Conversion 2D/3D en temps réel Contenu optimal pour conversion 2D/3D Avantages de la conversion 2D/3D Conversion 2D/3D au secours du tournage en relief La conformation du relief Translation HIT Manipuler le budget de profondeur Rôle de la conformation du relief Logiciels de conversion 2D/3D Chapitre 6 - Postproduction Dimensions usuelles des images Postproduction et relief Postproduction directe Postproduction avec proxy Import et appariement Noms de fichiers Métadonnées Appariement Étalonnage Synchronisation Stockage Import de sources 3D pour logiciels classiques Contrôler la 3D sur écran 3D Retouche, rotoscopage et composition Contrôle de la profondeur Parallaxe positive maxi 101 % Fondus et profondeur HIT et taille de projection Montage 3D

7 NUKE et Ocula Neo3D, Stereo3D Toolbox et les logiciels de montage sur Mac Stereo3D Toolbox Neo3D Sony Vegas Pro Magix Vidéo deluxe Sous-titrage des films 3D Durée d affichage Positionnement Positionnement en avant-plan Positionnement dynamique Taille Volume et texture Logiciels de création de sous-titres 3D Distribution des sous-titres XML selon Sony Sous-titrage avec Stereoscopic Player Montage son Impossibilité du mix parfait Influence du son sur la mise en scène Sources sonores hors écran Contrôle final de validation Chapitre 7 - Transmission de films stéréoscopiques Problématique de la distribution Contexte Standards Contraintes De la caméra à l enregistreur Les pièges du lien caméra/enregistreur Les pièges de la compression Formats informatiques en captation Formats de postproduction Codecs Formats de distribution pour le direct Formats compatibles trame Formats compatibles service Formats intérimaires Le format compatible service de Sisvel Transmission des flux TV Rétrocompatibilité Encodage TVHD Débit d'encodage MPEG-2

8 Encodage TVHD 3D Mode superposé Mode côte à côte Boîte aux lettres et bandes noires Métadonnées Le décodeur domestique Set top box Décodeurs standards Décodeurs 3D compatibles trame Décodeurs 3D compatibles service HDMI 1.4 et TV3D Le câblage HDMI Le protocole de transfert HDMI HDMI Vendor Specific InfoFrame (VSI) Méthode de transmission 3D par défaut Les autres modes de transmission 3D Table des modes de transmission 3D Modes de transmission 3D entrelacé par trames (Field alternative) Mode de transmission 3D entrelacé par lignes (Line alternative) Modes de transmission 3D côte à côte (Side-by-Side (Full)) Mode de transmission 2D + Profondeur (L + Depth) Mode de transmission 2D + Profondeur (L + Depth + GFX + G-Depth) Modes de transmission côte à côte compressés (Side-by-Side (Half)) HDMI Vendor Specific Data Block (VSDB) Brevets et propriété intellectuelle Disque Blu-ray 3D Lecture des disques BD3D sur PC Encodage professionnel d un disque Blu-ray 3D Authoring 3D professionnel pour disque Blu-ray Authoring 3D amateur pour disque Blu-ray Authoring disque Blu-ray 3D demi-résolution Logiciels d authoring compatibles disques Blu-ray 3D demi-résolution Transmission vers les cinémas Le format DCP 3D Encodage DCP matériel ou logiciel DCPC, l encodeur DCP pour tous Version gratuite de DCPC Version payante de DCPC : DCPC Pro Distribution en anaglyphe Chapitre 8 - Affichage stéréoscopique TV3D Les lunettes actives Projection numérique Projecteur unique et lunettes actives

9 Projecteur unique et lunettes passives Dolby Projection polarisée à un projecteur Polarisation linéaire ou circulaire Ghosbusted version Projection polarisée à deux projecteurs Filtres polarisants Installation du double projecteur Calibration du double projecteur Systèmes de polarisation Polariseurs actifs Polariseurs passifs sur Sony 4K Laser et luminosité Sources laser Avantages des projecteurs laser Choix d un système de projection 3D Taille de la salle Luminosité Toile d écran Rapport d aspect et masquage Scope on flat Projection en salle de cinéma Passage au numérique Coût de l équipement Surcoût pour la 3D-relief Choix du système 3D Le rôle du projectionniste Moniteurs de contrôle pour postproduction Transvideo Écrans polarisés TV3D Écrans d ordinateur Lunettes actives Lunettes passives Murs d écrans Pilotes GeForce 3D Vision 3D display driver TriDef Experience package Logiciels 3D indispensables StereoMovie Maker StereoPhoto Maker Stereoscopic Player DisplayPort : le futur de la connectique 3D Compatibilité

10 Données audiovisuelles Données stéréoscopiques Canal auxiliaire Sécurité Affichage séquentiel sur écran cathodique Affichages pseudo-stéréoscopiques Wiggle Wiggle en.gif animé Wiggle dans une page web Piku-Piku Impression lenticulaire Principe Orientation Découpage en bandes Format Méthode d impression Logiciels Impression anaglyphe Principe de l anaglyphe Diverses solutions Pourquoi utiliser les anaglyphes? Anaglyphe rouge-cyan Anaglyphe demi-couleurs Anaglyphe optimisé Dubois Anaglyphe en noir et blanc Méthode ColorCode Lunettes anaglyphes Impression pour stéréoscope Chapitre 9 - Diffusion par Internet YouTube et le mode yt3d Regarder une vidéo 3D sur YouTube YouTube 3D, copie locale et lunettes actives Envoyer une vidéo 3D sur YouTube Mise en ligne avancée avec YouTube Autres sources de vidéos 3D en ligne Sites généralistes Stock movies Sites payants Sites 3D pour mobile Sites indépendants Le Web 3D 3D Vision Live de Nvidia WebM

11 Lire des vidéos au format WebM Encoder des vidéos au format WebM Chapitre 10 - Autostéréoscopie Autostéréoscopie à deux vues Écran lenticulaire Écran à barrière de parallaxe Écran multiplexé Tracking Autostéréoscopie multivue Perte de résolution Nombre de vues Le futur Production relief multivue et montage Tournage Montage 3D-Tricks Format de fichiers Fournisseurs de solutions autostéréoscopiques Annexes Glossaire