Profiter de la 3D sans lunettes

Des chercheurs russes de l'Institut de physique Lebedev (FIAN) ont mis au point un nouveau type d'écran sur lequel les images 3D conservent leur relief. Ils sont parvenus à créer un prototype d'écran 3D avec lequel il est possible de voir des images en relief et en temps réel.

Aujourd'hui, les écrans 3D envahissent le marché, mais nous ne voyons pas de véritables images en relief, mais des images plates, limitées dans leur profondeur. La FIAN a crée un écran avec lequel la visualisation peut se faire sans lunettes, sous différents angles, avec en plus la possibilité de regarder ces images en profondeur.

« En regardant des images 3D, nous utilisons au fond des illusions d'optique. Les films en 3D comportent habituellement deux ensembles d'images superposées (stéréopaire) qui différent de par leurs propriétés optiques. Le verre droit des lunettes 3D transmet la partie droite de l'image, et le verre gauche, la partie gauche. Ces images s'assemblent dans notre tête et forme une illusion 3D », explique Igor Kompanetz, le chef du département d'optoélectronique de la FIAN.

« Pour que le regard humain perçoive les images de manière continue, la fréquence du spectre doit dépasser les 25Hz, ce qui implique que la longueur de chaque séquence ne peut être supérieure à 1/25 de secondes », raconte Komparetz. « Mais c'est le cas seulement pour une seule cellule. Si nous voulons produire une image en relief, par exemple, à partir d'une centaine de sections, alors il faudra employer cent cellules de cristaux liquides qui lors de la dispersion de la lumière demanderont une fréquence 100 fois supérieure, soit 2,5 kHz ».

Les cristaux liquides nématiques, sur lesquels se base la majorité des écrans et des vidéos-projecteurs actuels, ne peuvent satisfaire de telles exigences. C'est pourquoi les chercheurs de la FIAN ont proposé d'utiliser un autre type de cristal de liquide : les cristaux smectiques. Le prototype d'écran 3D a ainsi été mis au point à partir de cinq cellules de cristal smectique.

Le principe de fonctionnement est simple. Chaque cellule disperse la lumière à tour de rôle et produit une image. « Tout se fait par couches, par séquences, mais c'est tellement rapide que nous voyons une image continue. On arrive à une sorte d'aquarium à travers lequel on visualise une image en relief et en temps réel », explique Kompanetz.

« La majorité des cellules peuvent être portées jusqu'à la bonne fréquence et créer un écran en relief unique dans l'histoire de la technologie », note l'expert. « Le seul problème tient au fait que les vidéo-projecteurs projettent des séquences à la fréquence en kHz limitée. Mais il est possible de moduler jusqu'à 7 kHz la fréquence de ces cristaux, soit 50 fois plus rapide qu'avec des cristaux nématiques ». 

« Les possibilités d'utilisation de tels écrans sont énormes, dans la mesure où ils se révèlent confortables pour le spectateur et peuvent offrir une image réaliste en trois dimensions, avec des contours précis mais, si on utilise le programme adapté, des détails intérieurs », affirme Kompanetz.

« Des écrans plus poussés peuvent servir dans les domaines de l'aviation et de l'espace, pour les simulations de vol, ainsi que pour de multiples jeux interactifs, ou bien encore en médecine pour visualiser des images tomographiques », souligne le scientifique.

Article original publié sur le site d'Itar-Tass

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