Dans l'univers scientifique, les chercheurs sont toujours tournés vers l'avenir. Dans leurs laboratoires, des chercheurs du monde entier travaillent déjà sur la technologie qui surpassera la télévision à haute définition (TVHD) alors que les consommateurs se grattent toujours la tête en se demandant quel téléviseur à haute définition acheter pour leur cinéma maison.

Quelle sera la prochaine étape de l'évolution de la télévision? Des laboratoires japonais mettent actuellement au point des téléviseurs à super haute définition, mais la véritable prochaine étape ne se limitera pas simplement à améliorer la définition et les couleurs des images. Au Centre de recherches sur les communications (CRC), des chercheurs estiment que la prochaine étape importante de l'évolution de la télévision sera l'introduction d'une troisième dimension. Il s'agira d'une étape aussi importante que la substitution des téléviseurs en noir et blanc par des appareils en couleurs. La télévision stéréoscopique ou tridimensionnelle permettra aux téléspectateurs de plonger dans un univers rempli d'objets en relief qui s'étend bien au-delà de la surface de l'écran. Mieux encore! Les lunettes rouges et bleues gênantes portées par nos parents et nos grands-parents pour regarder un film en trois dimensions au cinéma seront inutiles.

Au CRC, les recherches sur la télévision tridimensionnelle ont débuté au milieu des années 1990. Les premiers projets de recherche ont permis de cerner des éléments importants, comme les avantages perceptifs de la troisième dimension. Dernièrement, les recherches se sont davantage concentrées sur les caractéristiques de la vision humaine qui peuvent être exploitées par des applications de codage vidéo, de transmission, de stockage et d'affichage de contenu tridimensionnel. Le CRC participe aussi à la normalisation de la technologie stéréoscopique.

Comment la télévision tridimensionnelle fonctionne-t-elle?

Nos yeux sont situés à deux endroits différents dans notre tête. Les images perçues par l'œil gauche sont donc légèrement différentes de celles observées par l'œil droit. Les différences entre les positions horizontales des objets contenus dans les images vues par les yeux gauche et droit s'appellent les « disparités ». Heureusement, notre cerveau est capable d'interpréter ces disparités et d'en dégager l'information sur la profondeur - un peu comme le fait un arpenteur pour résoudre un problème de triangulation. La télévision tridimensionnelle imite cette situation réelle en présentant au téléspectateur deux ensembles d'images légèrement différentes, l'un pour l'œil gauche et l'autre pour l'œil droit. Comparativement à la télévision traditionnelle, la télévision tridimensionnelle comprend donc de l'information additionnelle sous la forme de renseignements de disparité contenus dans les images dissemblables, ce qui augmente considérablement la sensation de profondeur et de présence.

Les principales différences entre les télévisions classique et tridimensionnelle se trouvent dans les technologies avancées nécessaires à l'affichage séparé des images pour les yeux gauche et droit du téléspectateur. Par le passé, les systèmes d'affichage tridimensionnel exigeaient un type quelconque de lunettes spéciales, comme les lunettes rouges et bleues ou rouges et vertes avec anaglyphes, les lunettes polarisées pour la méthode de polarisation ou les lunettes à obturateur à cristaux liquides pour la technologie chronologique. Le port obligatoire de ces lunettes était probablement le principal obstacle à l'exploitation de la télévision tridimensionnelle par les radiodiffuseurs. Aujourd'hui, l'affichage autostéréoscopique n'a pas de telles contraintes, car le téléspectateur peut observer l'effet tridimensionnel sans porter ces lunettes spéciales.

Les appareils autostéréoscopiques ressemblent presque parfaitement aux appareils classiques... presque. Les plus répandus sont munis d'une feuille lenticulaire en plastique composée d'une multitude de lentilles très petites placées devant l'écran à cristaux liquides. Ces minuscules lentilles redirigent la lumière provenant de chaque pixel d'une manière structurée afin que les deux yeux voient des images différentes. La plupart des appareils autostéréoscopiques utilisent généralement de 9 à 16 vues différentes pour une seule scène, alors qu'un téléviseur ordinaire n'en affiche qu'une seule pour la même scène. Ces vues différentes sont affichées simultanément à l'écran de télévision, mais elles sont entrelacées successivement dans l'espace en colonnes de pixels. La feuille lenticulaire redirige la lumière provenant de chaque vue dans une direction précise à la manière d'un ventilateur. Par conséquent, chaque œil n'aperçoit qu'une seule vue, différente des autres vues, ce qui permet de recréer l'effet stéréoscopique.

Problèmes de la télévision tridimensionnelle

Malgré les importants progrès réalisés par les appareils autostéréoscopiques, il faut encore résoudre un certain nombre de problèmes avant de commercialiser la télévision tridimensionnelle. Par exemple, la production de contenu stéréoscopique de grande qualité exigera des prises de vues multiples à l'aide de nombreuses caméras. De plus, les exigences de transmission associées à la radiodiffusion d'un si grand volume de données vidéo engendrent aussi des problèmes.

Les chercheurs du CRC examinent des techniques de compression de pointe pour coder les vues multiples d'une même scène ainsi que des nouvelles méthodes de transmission de l'information sur la profondeur contenue dans une scène. Parmi les autres problèmes, il y a la conversion des images bidimensionnelles en éléments tridimensionnels et l'affichage de l'interpolation à partir d'une paire de vues stéréoscopiques. Le confort visuel et l'évaluation de la qualité des images par des téléspectateurs sont d'autres sujets de recherche importants, et le CRC figure parmi les meilleurs établissements de recherche dans ces domaines.

Dans combien de temps la télévision tridimensionnelle fera-t-elle son apparition dans les salons? Le CRC ne peut prédire à quel moment cela se produira, mais il peut aisément affirmer que cela se produira effectivement. Pourquoi? Parce qu'il faut le voir pour le croire.