La vision stéréoscopique

     Le corps humain est composé de deux yeux nous permettant de percevoir l'environnement qui nous entoure. Si nous partons de la base de l’œil, on voit que l’image rétinienne est à l’envers, c’est le cerveau par la suite qui va la mettre à l’endroit. Lorsqu’il y a beaucoup de lumière, la pupille se rétracte pour empêcher une trop grosse quantité de rayon de lumière soit capter par l’œil, et pour qu’il ne soit pas éblouie. Dans ce cas, le point d’entrer de la lumière est petit soit cela fonctionne de cette manière :

Inversement, la pupille de dilate, lorsqu’il n’y a pas assez de lumière pour que l'oeil capte assez de lumière que pour voir en relief. Dans ce cas le point d'entrer devient plutot une longueur, comme il est montré sur le schèma ci-dessous:

L’espace visuel périphérique vu par l'œil s'étend normalement de 60° en haut, 70° en bas et 90° environ latéralement ce qui correspond à un objectif photographique "grand angle" de 180°. Chaque œil reçoit une image différente, dû à sa position qui est différente de l'autre œil .Nos yeux sont éloignés de plus au moins 65mm (distance interpupillary, en anglais). L'image reçue par l'œil gauche est donc légèrement décalée par rapport à celle reçue par l'œil droit.

La stéréoscopie est l’ensemble des méthodes pouvant reproduire une perception du relief à partir de deux images planes différemment vues par chaque œil. Elle est le résultat de l'œil qui reçoit les informations, plus précisément la rétine visuelle ou nerveuse qui est le lieu de traduction du message lumineux venant de l'extérieur vers un signal nerveux transmit au cerveau, via le nerf optique, qui les traite et analyse. Le cerveau superposant ces deux images, nous amène à un effet de relief, soit c’est la zone des champs de vision commune des deux yeux qui permet de voir en 3D. La vue monoculaire nous permet aussi de voir en relief mais c'est très imprécis. Ceci est appelé la vision stéréoscopique.

Le tableau ci-dessous, nous récapitule bien les mécanismes fondamentaux de la vision stéréoscopique humaine:

Binoculaire                        

(avec deux yeux)

Monoculaire                                                   

(avec un oeil)

-Convergence

-Accommodation

-Disparité binoculaire -Parallaxe
    

-Perspective géométrique:

*Perspective linéaire.

*Perspective de texture.

*Perspective de surface.

*Superposition des contours.

*Taille de l'objet connu.

*Ombrage.

 

-la convergence binoculaire est un mouvement exercé par nos deux yeux, pour percevoir un objet. Elle s'effectue grâce a une contraction des muscles extrinsèques de l’œil (muscles externes de l'œil) ainsi que des muscles ciliaires (muscle de très petite taille, dans l'œil). Elle nous permet de donner une idée de la distance d'un objet observé. Cependant, la convergence n'est efficace que sur une dizaine de mètre. L’image de l'objet observé est amené sur le fovéa. C'est la zone de la rétine qui est composé de l'acuité maximale de l'œil. C'est aussi la zone utilisé pour la perception en couleurs.

 

 ( ciné3D.com)

- Nos deux yeux perçoivent deux images différentes. La disparité binoculaire est la différence des deux images rétiniennes vues par chaque œil d'un même objet, soit le décalage horizontal entre les deux images enregistrées (C’est la partie non superposable des deux images).

-L'accommodation est le changement de forme du cristallin (lentille convergente, souple), dû au muscles ciliaires qui modifient la courbure du cristallin grâce au zonule, ligaments qui lient le cristallin au corps ciliaire. Lors d'une contraction du muscle ciliaire, il relâche le zonule, donc ça rend le cristallin plus convexe, bombé. L’accommodation la conversion des images sur le rétine avec celles du monde réel.

 

Schèma de la physiologie de l'oeil

(petit web.com)

-La parallaxe est formée par un mouvement d'un ou deux yeux. Elle est la différence entre deux images prises à deux moments (points) différents par rapport à l'image de fond. Elle est donc une distance qui perçoit la profondeur d'un objet observé.

Représentation d'une image vue par deux point différents A et B

(wikimedia.org)

-La perspective linéaire est une perspective des plus connues: celle d'un point sur une image et possédant des lignes de fuites simples, donnant une impression de profondeur.

Schèma de la perspective linéaire.

-La texture d'une image peut donner une impression de perspective, ceci est appelé la perspective de texture:

    

 

(wikimedia.org et ottobw.dds.nl)

-Un objet placé loin de l'observateur sera flou, car l'œil ne peut pas percevoir à l’ infini. Alors qu'un objet placé proche de l'observateur sera net. Ceci est la perspective de surface. Elle renforce les sensations de profondeur.

-Un objet A posé entre un autre objet B et l'observateur cachera donc une partie des contours de l'objet B. L'œil va superposé ces deux contours, soit faire une fusion mentale, un processus purement psychologique. On appelle ça la superposition des contours.

(help.adobe.com)

-Le fait qu'on connait la taille d'un objet, peut nous donner une éstimation de la distance qui se trouve entre nous et l'objet. Ceci donne un effet de relief.

-Les ombres sont un jeu de couleurs, d'éclairage qui aide a la perception des structures, et de la position d'un objet par rapport à la source de lumière.

La stéréoscopie est une aptitude naturelle chez l'homme. Cela remonte à l'Epoque où nous nous servions des nos yeux pour traquer nos proies (attitude de chasseurs), et où la vision stéréoscopique nous permettait de calculer un environ de la distance à laquelle était notre proie. Soit, cette perception spatiale n’est pas acquis chez tous les êtres vivants. Par exemple, chez une biche, animal herbivore à la portée de grands prédateurs, ses yeux sont sur ses cotés latéraux, ce qui permet un plus grand champ de vision, pour pouvoir détecter le danger arriver, mais la superposition des deux vues est très faible, ce qui signifie que le champ de vision des deux yeux ne permet pas la perception de la profondeur.

Schèma du champ de vision d'une biche.

 

La suite arrive au plus vite.

 

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