Apprendre à voir les images 3D relief stéréoscopique.

Pourquoi les images en 3D relief me font mal aux yeux ?
Pourquoi je n'arrive pas à voir les images en relief ?
Pourquoi certaines images 3D sont plus difficiles à voir que d'autres ?
Pourquoi le passage d'une image à l'autre dans un diaporama stéréo est parfois pénible ?
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Voici une longue liste des questions, qui ont une même réponse : "il faut apprendre à ses yeux à voir en 3D relief stéréoscopique".

Après cette affirmation, il faut une explication, peut être même une démonstration et quelques exercises pour faire son apprentissage.

Explication :

Dans la vie courante, comme dans l'observation des images plates 2D, nous ne resentons aucune gêne, par contre il y a quelque chose d'inhabituel à regarder une image stéréo. C'est quoi?

Réponse : c'est la dissociation entre convergence et accomodation.

La convergence désigne la rotation des yeux pour qu'ils puissent fixer le même point. Plus le point est près de l'observateur, plus la convergence est forte.

L'accomodation désigne la mise au point de l'image que fait chaque oeil. Le cristalin change de forme pour faire une lentille plus convergente quand le point observé est plus près.

Dans les cas classiques le point est le même dans les 2 cas. Les 2 mouvements occulaires sont associés.

Cette dissociation entre accomodation et convergence n'est nécessaire que pour les images stéroscopiques, car il faut faire net sur le support de l'image, alors que la convergence doit se faire sur un point en avant ou en arrière du support.
Il faut l'apprendre. Un peu comme apprendre un sport (nattion, vélo, ski...) c'est pas naturel, mais une fois que l'on sait le faire on ne l'oublie pas. Pour les yeux c'est pareil, car ce sont encore des muscles. Il faut piloter indépendemment ceux de l'accomodation et ceux de la convergence. Au début c'est difficile et ça occasionne des crispations et puis on apprend et ce n'est plus une gêne.

Démonstration :

Précisons par des schémas cette affirmation.

Commeçons par le cas 2D classic

Ce premier shéma montre 2 yeux regardant un plan. Les axes de vision (en rouge) des 2 yeux convergent sur le plan. Le cone d'accomodation (en tiret orange) passant par la pupille de chaque oeil converge aussi sur le plan. Nous somme dans le cas classique. Tous les points sont confondu. Il faut faire un effort pour regarder de près, mais c'est "naturel". On est habitué.

Maintenant si le regard passe sur un plan plus éloigné, la convergence des yeux diminue et simultanéement l'accomodation des yeux se relax. Les points restent confondu. Notre regard fonctionne naturellement comme ça depuis notre enfance.

Le cas limite est le cas de la ligne d'horizon (à l'infinie). Le regard devient parallèle et il n'est plus nécessaire d'accomoder. C'est le repos de tous les muscles. Plus aucun efforts.

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Passons à l'image stéréoscopique :

Revenons au regard sur le plan initial, mais ce plan initial porte une image stéréoscopique. Supposons que le sujet principal de cette stéréo soit derrière, sur le 2e plan. Pour voir cette image stéréoscopique, il faut que que l'accomodation continue a se faire sur le plan portant l'image, mais que le regard converge vers le sujet en arrière. C'est ça qui est particulier à la stéréoscopie et qui est ressenti comme "fatiguant". Il faut contraindre la commande des muscles de ne plus être synchronisée. C'est ça qu'il faut apprendre.

Pour complété voici le cas limite d'une image stéréoscopique présentant un arrière plan repoussé à l'infini. C'est désagréable au début, car il faut que l'accomodation soit maintenue alors que la convergence indique que l'on devrait être relax.
On comprends bien qu'il va être nécessaire de s'entrainer à cette nouvelle situation.
On peut même imaginer des plans plus loins que l'infini. Avec l'entrainement les yeux peuvent le voir, mais je suis pas sure qu'alors on n'ai pas dépasser la limite médicalement acceptable. Cela suppose une divergence des yeux. En vous entrainant vous pouvez certainement y arriver (a vos risque et périles en l'absence d'informations médicales.)

Le dernier cas c'est le jaillissement devant le plan de l'image stéréo. Le petit objet devant l'écran, les bonbons qui j'aillissent de l'écran dans la salle de cinéma. Là c'est le cas inverse. La convergence demande plus d'éfforts que l'accomodation. C'est un cas nouveau qui semble inaceptable assez vite. Il demande encore plus d'entrainement pour forcer ses yeux a dissocier les 2 mouvements. Surtout qu'en général le cerveau refuse d'interpréter correctement le jaillissement. Comme si l'accomodation sur un plan interdisait qu'il y ai quoique ce soit devant ce plan. (Effectivement c'est raisonnable dans la réalité.)

Avec l'entrainement de nos muscle et l'apprentissage de notre cerveau, progressivement l'image en 3D relief stéréoscopique devient de plus en plus facile.

Acceptez-vous ces schéma comme démonstration du problème et de la nécessité d'un apprentissage (sportif) à voir les images 3D relief stéréoscopique?

Répondons aux questions posées sous le titre de cette page.

Pourquoi les images en 3D relief me font mal aux yeux ?

Vous n'avez pas l'entrainement nécessaire. Par exemple je vous propose un entrainement sur 10 jours.
regardez des images en reliefs classiques pendant 6 minutes le premier jour.
Puis pendant 12 minutes le 2e jours, 18mn le 3e jour ... ainsi de suite jusqu'a 1heure le 10e jour. Au final ça ne doit pas encore être très facile, mais déjà vous devez vous sentir plus confortable. Continuez a regarder des images en relief chaque jour pendant 1 an. Là ça y est vous ne comprenez plus les difficultés qu'ont les autres.

Pourquoi certaines images 3D sont plus difficiles à voir que d'autres ?

Car la convergence sur les avants plans et la convergence sur les arrières plans est très différente. (Evidement je ne parle pas des photos mal montés qui font du mal à tous.) Il existe un moment où tous les plans ne sont pas interprétable en même temps (comme dans la vie courante d'ailleurs), mais c'est surprenant car c'est sur le même support avec la même accomodation.
Il faut plus d'aprentissage encore pour dissocier plus accomodation et convergence. Les exercises ci-dessous vont vous aider.

Pourquoi le passage d'une image à l'autre dans un diaporama stéréo est parfois pénible ?

Car changer de convergence brutalement sans changer d'accomodation, n'est pas un cas de la vie courante. Sans entrainement, on a l'impression de perdre la vue et les yeux semble faire 3 tours dans leurs orbites. C'est ce qui fait dire tant de mal des images en relief. C'est ce qui force le réalisateurs de film a apprendre des règles pour un public toujours novice et sans entrainement.

En 2010 la stéréoscopie commence a être courante, je pense qu'en 2030 les jeunes de maintenant accepteront (voir réclameront) des effets de profondeur qui sont banies actuellement.

Exemples et exercices :

Nous pouvons illustrer ce propos en images. Voici une image stéréo avec un faible relief. Le relief est derrière le support. La dissocaition entre accomodation et convergence est imperceptible. Pas fatigue pour tous.

La suivante n'a toujours pas plus de relief, mais elle est en jaillissement partiel. Ca passe bien, mais c'est pas trop impressionant.

Maintenant voici une image toute derrière son support, mais avec une plus grande profondeur. En général tout le monde y arrive encore sans difficultés. Quand on est débutant on commence a sentir un effort sur les yeux. Sans apprentissage (entrainement) une longue série d'images comme ça fatigue.

Voici une image avec une très grande profondeur toujours derrière son support. Là je sais que beaucoup décrochent. Reculez vous ça va mieux aller

Voici des images en avant et en arrière du support avec un très grand écart de relief . On ne peut pas porter son attention (sa convergence) sur tous les plans en même temps. Là il faut avoir l'entrainement. N'insistez pas, sur des images comme ça. Essayez pendant une minute, arrêtez, faites autre chose et revenez. Vous finierez par les apprécier, voir les rechercherez.