3 D     QUESTIONS - RÉPONSES
De temps à autre je reçois une question ou une remarque. Souvent l'interlocuteur n'a pas réussi sa recherche car les résultats varient beaucoup suivant les mots clé. Il y a aussi des questions qui ne concernent que ce site. Ce sont ces sujets qui font l'objet de cette page.
Chacun doit être persuadé qu'il existe de multiples solutions pour pratiquer la stéréoscopie, que ce soit en images photographiques ou cinématographiques. Il est indéniable que les nouvelles technologies apportent des solutions nouvelles.
 
A nous de bien en comprendre les principes, de ne pas s'égarer dans des concepts ou des principes infondés ou inadéquats.  
Parfois il est bon de se replonger dans les fondamentaux.
 
Une belle image en 3D n'est pas l'image à la profondeur de relief poussée au maximum, mais celle qui restitue et suggère le mieux la scène photographiée ou filmée.

 

Actuellement, 6 questions-réponses:

Y a-t-il des méthodes autres que le ratio stéréoscopique SR pour évaluer l'effet de relief?

Dans quel ouvrage trouve-t-on la méthode du ratio stéréoscopique SR?

Pourquoi n'y a-t-il pas sur ce site la règle du 1/30 ?

Pourquoi le rapport de magnification M est-il plus petit avec un télé alors que le sujet est plus grand dans l'image?

Pourquoi faut-il des images parfaitement identiques en luminosité et colorimétrie?

 Pourquoi faut-il des images parfaitement nettes avec une grande profondeur de champ?

 

Y a-t-il des méthodes autres que le ratio stéréoscopique SR pour évaluer l'effet de relief?

Mes premières recherches dans les années 1990 ne donnant rien, et je me suis dit que ce ne devait pas être compliqué et qu'il serait plus rapide de tenter moi-même un calcul.
Aujourd'hui je m'en satisfait au vu des descriptions ci-contre.
Ce n'est sans doute pas exhaustif non plus, car je suis loin d'avoir parcouru l'intégralité des sources potentielles.
 
Pour évaluer ces autres méthodologies le SR est calculé sur les paramètres retenus par leurs auteurs. A titre de comparaison:
avec k = 0,0004,  B = 65 mm, pour un sujet à D = 4 m
   - sur un fond L = 4 m en arrière on obtient SR = 20  
   - sur un fond L = infini on obtient SR = 40. 
Au delà de 50 le SR est considéré comme excessif, et ne peut s'appliquer qu'à quelques cas d'exception.
 
 
En résumé:
 
Seules les méthodologies reposant sur les distances entre l'appareil, le premier plan et un arrière plan sont rationnelles.
Les méthodologies exposées ci-contre ont été retenues car elles reposent sur la géométrie 3D, la parallaxe angulaire et la profondeur entre deux plans en perspective. La quantification des limites de l'effet de relief  n'est pas une évaluation suffisante.
 
Les deux notions, pouvoir stéréoptique Ps et proximité R, se rejoignent et ont  les mêmes avantages et inconvénients. Le tracé de courbes Ps et R en fonction de D montre des courbes similaires entr'elles et à celles de SR, au facteur d’échelle près, ce qui était prévisible vu l'origine commune des formules.
 
 
Pour conclure:
 
Le ratio stéréoscopique SR repose uniquement sur la perception de l'oeil, son acuité et les parallaxes angulaires des images stéréoscopiques, ce qui en fait la méthode  la plus rationnelle et universelle évaluant clairement l'effet 3D obtenu. Elle applique les principes physiques fondamentaux exposés par L. Cazès. Elle est factuelle et. pertinente.
 
A noter que le ratio stéréoscopique intégrant l'acuité visuelle, est directement relié à la résolution, aux pixels, à la parallaxe.
 
PS. Merci de me signaler d'autres méthodes s'il en existe.
 

 

1910, Emmanuel Colardeau, le pouvoir stéréoptique
Partiellement publié en 1910 dans le bulletin mensuel du SCF puis en librairie en 1923, E. Colardeau a repris la théorie de L.Cazès dont la règle simple du 1/50. L’effet de relief s’atténue avec l’éloignement du sujet et la proximité plan arrière / sujet. E.Colardeau l'exprime par l’inverse de l’épaisseur de la tranche neutre qu’il nomme pouvoir stéréoptique Ps. Malheureusement, il simplifie la formule en mettant le plan du fond à l'infini et en déduit Ps = 1 / 0,005 D² soit encore 200 / D² sachant que la valeur 0,005 est le résultat approché de k/B. Reprenons cette formule avec les mêmes notations utilisées sur ce site pour calculer la base donnerait  B = Ps . k . D² mais elle ne s’appliquerait que pour des arrière-plans à l’infini. Ainsi, les valeurs de Ps pour les distances de 3,3 m, 6 m et 162 m  sont respectivement  15, 4,5 et 1.
 
1926, Arthur W. JUDGE, la proportionnalité du relief
Se penchant sur l'hyper-stéréoscopie qu'il défendait si utilisée à bon escient et sans exagération, afin d'obtenir un meilleur rendu stéréoscopique A. W Judge exprime les proportionnalités entre l'effet de relief et la base  et entre l'effet de relief et la distance au sujet When we take a stereoscopic photograph with a lens separation equal to n times that of the eyes, the stereoscopic effect will be that of an object I/n the size seen at I/n the distance. Il n'a pas poursuivi et aucune formule n'en a été tirée. Cette double proportionnalité s'écrit par la relation:
SRn/SRo=Bn/Bo=Do/ Dn ou   SRn = SRo.(Bn/Bo).(Do/Dn)
A. W. Judge a repris la règle du 1/50ème de E. Colardeau mais ignoré le pouvoir stéréoptique Ps. Il n'a malheureusement pas considéré la distance entre le sujet et l'arrière plan.
 
1984, Jean Mallard, 1990 Olivier Cahen: la proximité
Dans « L’image en Relief» ré-édité en 2011, O. Cahen reprend la méthode de J. Mallard publiée par le SCF (bulletin n°677). Reposant sur la proximité, inverse d'une longueur, la formule est  R = 1/D1 – 1/ D2  où D1 et D2 sont les distances de deux plans à l'appareil. L'unité calculée est convertie  en milliertem. Avec les notations de ce site, distance D et profondeur L, la formule s’écrit R = 1/ D – 1/ (D+L) ou R = L / [ D (D+L)] expression similaire à la formule générale de Colardeau, de Berkovitz ou du SR, sans facteur comme s.B/k.
La proximité R ne donne pas l'intensité de l'effet 3D dépendant d'autres facteurs (base, champ angulaire, etc). Ces facteurs sont ajoutés par des rapports (B/Bo, etc). Les valeurs de référence (Bo, etc) et la méthode sont mal définis. O. Cahen reprend la méthodologie. Ainsi aboutie, elle devient difficile à comprendre et compliquée à utiliser. Les résultats acceptables restent mal cernés. La comparaison milliertems et SR donne:  400 milliertems ~ SR50 et 500 milliertems ~ SR80
 

Dans quel ouvrage trouve-t-on la méthode du ratio stéréoscopique SR?

En fait, toute la méthode est sur ce site.
Le chapitre stéréoscopie de ce site a débuté en janvier 2007 avec bien évidemment la page sur le SR.. En plus du tableur sur le principe il y a un calculateur plus pratique d'emploi courant.

 

 
J'ai élaboré le principe du Ratio Stéréoscopique en 1997. Un premier article est paru dans la revue Aerial Eye en 1998  (volume 4.3 pages 8, 9, 18). Puis une communication a été faite en 2000 aux conférences KAPiCa en Californie.
Elle a été publiée dans le n° 956 de la revue du Stéréo-Club Français, décembre 2012 et dans le n° 957, janvier 2013.
 

Pourquoi n'y a-t-il pas sur ce site la règle du 1/30 ?

La réponse est: pourquoi y serait-elle?
Par qui et comment la règle dite1/30 a-t-elle été instaurée? Jusqu'ici je n'ai pas réussi à en situer l'origine exacte ni trouvé de fondement technique la justifiant réellement. Elle découlerait d'une recommandation d'appareils stéréoscopiques bi-objectifs à base fixe. Elle est déclarée en anglais: "a rule of thumb" c'est à dire: à vue de nez ou encore "au pifomètre".
Merci de m'indiquer des documents historiques sur ce sujet.
Cette règle apporte de nombreuses distorsions d'images  et de nombreux stéréoscopistes recommandent d'autres valeurs, ou limitent son utilisation.
 
L'ISU International Stereoscopic Union propose comme "règle d'or"  Dn ~ B x F*
   Dn la distance à l'objet le plus proche;  B la base;
   F* la focale équivalente en format 24x36.
Les trois grandeurs sont obligatoirement en millimètres.
Cette règle simple donne des résultats satisfaisants, variables en fonction de la distance à l'arrière plan qui n'est pas prise en compte. Les SR calculés varient entre 30 et 62 maximum.
Sachant cela, elle est recommandable, pas le 1/30..
 
 Vous pouvez utiliser le calculateur pour connaître le SR avec les données des différentes règles et comparer.

 

 
A priori elle déterminait la distance de l’objet le plus proche des appareils bi-objectifs: "photographier avec le premier plan éloigné de 30 fois la base". L'autre version de cette règle est: la disparité maximum ne doit pas dépasser 1/30 de la largeur de l'image. D'où la valeur 36/30 = 1,2 mm. Or s'agissant à l'origine de portraits cadrés verticalement il aurait fallu considérer 24/30=0,8 mm. On devrait avoir 36 / 0,8 = 45 ce qui est pratiquement la règle du 1/50ème.
Telle qu'elle est, avec une base de 65 mm et un premier plan à 2 m il y a un relief excessif (SR>50) dès que le plan suivant est à plus de 3 m en arrière.
Ensuite, cette règle a été inversée et dévoyée. Ainsi, avec un premier plan à 6 m, la base ferait donc 200 mm et le SR avec un fond immédiat lointain sera de 83.  Tant que les stéréogrammes de petit format sur tirages papier étaient observés sur stéréoscopes, l’excès de relief se trouvait affaibli par la méthode de restitution. Le premier plan pouvait donc être assez proche avec un arrière plan assez éloigné.
 
Aujourd’hui, faire du 1/30ème la règle primordiale  pour certains, avec des limitations pour d'autres, n'est plus approprié. Ne vaut-il pas mieux l'oublier et comprendre ce qui crée le relief et comment il est restitué?
La règle du 1/50ème établie par L. Cazes, reprise par E. Colardeau, A. W. Judge et bien d'autres, basée sur la parallaxe angulaire est nettement plus adéquate et repose sur un raisonnement techniquement fondé. Elle respecte la vision stéréoscopique naturelle.
 

Pourquoi le facteur de champ angulaire M est-il plus petit avec un télé alors que le sujet est plus grand dans l'image?

Cela tient au raisonnement. Avec un téléobjectif, l'objet est vu plus gros mais l'angle de champ est plus petit. M traduit la variation de l'angle de champ supérieur en grand-angle et plus petit en téléobjectif
Note  M = 2 . tan (A/2) = 37 / F* en reference au film 35mm

 

 
Comme le raisonnement porte sur le champ angulaire, c'est le rapport d'amplitude M de cet angle qui a été retenu.
Pour un même effet de relief la base est augmentée en grand-angle et diminuée au téléobjectif.
Il s'agit d'un ajustement optimisé de la base utile surtout pour les vues de paysages selon qu'ils sont photographiés au grand-angle ou au téléobjectif., ou pour ne pas dépasser les limites avec un premier plan très rapproché.
 

Pourquoi faut-il des images parfaitement identiques en luminosité et colorimétrie?

 

 

C'est pour le comfort visuel mais ce n'est pas une nécessité absolue. L'appliquer ou non ne peut-être qu'une question de préférence ou d'opinion. Dans certains cas, une disparité est bénéfique, mais cela non plus ne fait pas une règle absolue.

 

 
Normalement des images non identiques vont d'autant plus fatiguer les yeux qu'elles sont dissemblables en luminosité, colorimétrie, etc...
 
Personnellement je règle légèrement différemment les appareils jumelés car je trouve que cette petite différence permet d'améliorer la dynamique de l'image, du HDR automatique en quelque sorte. D'autant plus que pour ce qui me concerne, je trouve que lorsque les deux vues sont trop saturées dans des parties claires ou trop bouchées dans d'autres, l'image est moins bien perçue en stéréoscopie qu'en 2D.  Une légère différence donne un meilleur rendu à la fois des tons très clairs et très foncés, des couleurs chaudes et des couleurs froides.
 
 

 Pourquoi faut-il des images parfaitement nettes avec une grande profondeur de champ?

image nette/floue vision croisée

Là encore il s'agit plus d'appréciation que d'argument scientifique. Comme dans toute image photographique il est primordial que le sujet soit net. Que le fond soit net ou flou donnera la même impression de relief du sujet sauf sur fond uni. Comme en photographie 2D, la stéréophotographie d'un sujet sur fond flou le mettra mieux en valeur.

NB De ce fait, les méthodes de calcul de la base à partir de la profondeur de netteté de l'image reposent sur un faux postulat.

 

Si cela était vrai comment peut-on expliquer pourquoi nous percevons parfaitement en relief et parfaitement nette une paire de vues stéréoscopiques dont l'une est nette et l'autre légèrement floue.

Lorsque j'ai des vues avec trop grande profondeur de champ qu'il est impossible de reproduire totalement nette même en diaphragmant fortement, j'use de ce subterfuge. Sur une vue la mise au point est faite sur les premiers plans, et sur l'autre elle est faite sur les arrières plans.

A la restitution, lorsque notre regard se fixe sur les premiers plans, ils sont perçus parfaitement nets, et   de même pour les lointains lorsqu'ils sont fixés à leur tour. Tout cela vient du génie de notre cerveau.