Polarisation

Le phénomène de polarisation correspond à une propriété physique qui fait que les ondes électromagnétiques, dont la lumière, sont caractérisées par deux vecteurs électrique et magnétique. Pour se rendre compte de la nature et de la forme d’une onde polarisée, on peut prendre pour exemple la lumière.

Étant de nature électromagnétique, elle est donc constituée d’un champ électrique E et d’un champ magnétique B qui sont orthogonaux. Ces deux champs vibrent en phase perpendiculaire à la direction de propagation OZ donnée par le vecteur d’onde K.

 

 

En réalité, la polarisation d'une onde lumineuse indique les directions que prend, au cours du temps ou le long d'un rayon lumineux donné, le vecteur champ électrique (ou le vecteur champ magnétique) dans le plan orthogonal au vecteur d'onde. Par ailleurs, il existe des cas particuliers de polarisation, avec notamment la polarisation linéaire, pour laquelle le vecteur champ électrique "pointe" constamment dans une direction donnée. Il y a aussi la polarisation elliptique pour laquelle le vecteur champ électrique décrit une ellipse et enfin la polarisation circulaire, qui est un cas particulier de la précédente. Cependant, la plupart du temps, la lumière naturelle n'est pas polarisée, ce qui signifie que les "déplacements" des vecteurs champs électrique et magnétique sont désordonnés.

En outre, la polarisation est créée à partir de deux dispositifs ne laissant passer que le champ vertical ou le champ horizontal de la lumière. Ces polariseurs sont constitués de certains matériaux, capables d’arrêter la composante horizontale ou verticale de la lumière. Les polariseurs sont légèrement teintés, parce qu'ils ne laissent passer qu'une partie de la lumière qui oscille dans une direction donnée. Cette aptitude des polariseurs a beaucoup d’applications dont celle de pouvoir observer des images projetées en relief.

Désormais, lorsqu’on se rend au cinéma pour aller voir un film en 3D, on peut être sûr que la projection en 3D est réalisée avec la méthode de la polarisation de la lumière. Pour pouvoir effectuer cette projection, il faut deux objectifs avec un écran métallisé (pour conserver la polarisation de la lumière) ainsi que des images stéréoscopiques et des paires de lunettes à verres polarisés. Devant chaque projecteur est disposé un filtre polarisant, les deux filtres ont des angles de polarisation orthogonaux. Les lunettes sont elles aussi composées de deux filtres polarisants orthogonaux. Ainsi, la lumière envoyée par l'un des projecteurs ne passera que par l'un des verres des lunettes, tandis que par l'autre verre fera passer la lumière provenant du second projecteur.

Si vous regardez sans lunettes, vous allez voir les deux images, puisque notre œil n'est pas sensible à la polarisation de la lumière. Mais une fois vos lunettes mises, l'image polarisée verticalement ne sera vue que par votre œil droit, tandis que l'autre ne sera vue que par votre œil gauche. Ainsi, les spectateurs distingueront une nouvelle dimension s’ajouter à la vision du film, la profondeur des objets et du décor apparait enfin.

Bien que l’on entende parler de ce « procédé innovant » que depuis quelques années, cette technologie n’est pas aussi récente qu’on le pense. Toutefois, la polarisation ancienne était basée sur la polarisation linéaire, ce qui la rendait sensible à l'inclinaison des lunettes. Elle ne fut donc pas utilisée dans le commerce ou dans la cinématographie.


La polarisation d’aujourd’hui a récemment explosé grâce au développement de polariseurs circulaires, qui ne sont plus sensible à l'inclinaison des lunettes. Ainsi, un tout nouveau marché vient de naître et qui ne vit que ses premiers jours. De nombreux films en relief ont été montrés au public, premièrement dans les parcs d'attractions (Cité des Sciences, Futuroscope, IMAX 3D, Disneyland) et depuis quelques années, dans les salles de cinéma équipées. Le film 3D incarnant la preuve de la réussite de cette technologie est le film ayant atteint le plus gros bénéfice de toute l’histoire du cinéma (plus de 2 milliards de dollars), Avatar réalisé par James Cameron.

 

 

Par ailleurs ce film, qui couta environ un demi-million de dollars, constitue une véritable prouesse technique et technologique puisque il est réalisé environ à 95% d’image de synthèse. Seuls les acteurs humains sont filmés par des cameras parallèles ou de convergence, permettant de filmer une même scène mais sous deux points de vue différents. Ainsi, un effet de profondeur est conservé malgré sa transposition sur une surface plane d'un écran.

 

 

 

Pour obtenir d'avantage d’information sur la 3D d’aujourd’hui et de demain, il vous faudra vous reporter à l’interview réalisé par notre groupe, situé dans la partie annexe. Cet entretien effectué avec un professionnel de la 3D saura répondre à vos questions et vous convaincra de l’avenir certain de cette technologie.

 

 

 

 

 

 

 

 

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