Collection  Jean-Luc Dron
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La stéréoscopie

La stéréoscopie (du grec stéréo- : solide, -scope : vision) est l'ensemble des techniques mises en œuvre pour reproduire une perception du relief à partir de deux images planes. Elle est née pratiquement en même temps que la photographie, bien que des traces plus anciennes dans des interrogations et expérimentations picturales soient trouvées. Ainsi, la collection Jean-Baptiste Wicar du Palais des beaux-arts de Lille conserve deux dessins distinguant les visions d'un même sujet pour chaque œil, exécutés par Jacopo Chimenti, peintre de l'école florentine (1554 - 1640). Elle se base sur le fait que la perception humaine du relief se forme dans le cerveau lorsqu'il reconstitue une seule image à partir de la perception des deux images planes et différentes provenant de chaque œil.
Il existe, pour réaliser ces images, aussi bien que pour les observer, une grande variété de moyens, à la description desquels plusieurs centaines de livres ont été consacrés. La vision stéréoscopique est due, en grande partie, aux neurones binoculaires situés dans le cortex cérébral au niveau des zones spécifiques et primaires du traitement de la vision . Ces neurones binoculaires sont les seuls neurones à recevoir l'influx nerveux de deux neurones homonymes de la rétine via la chaîne neuronale. Les images gauche et droite du même objet, captées en même temps par les deux rétines, sont acheminées au cortex visuel par les nerfs optiques qui se croisent dans le chiasma optique, ce qui fait qu'elles sont présentes dans des cellules voisines du cortex visuel. David Hubel, prix Nobel de physiologie ou médecine, fait aussi remarquer que les cellules des parties gauche et droite du cortex visuel communiquent aussi par le corps calleux, ce qui contribue au mécanisme de la fusion binoculaire. Cette double information permet par des mécanismes complexes faisant intervenir d'autres zones du cerveau la perception de l'angle entre l'information visuelle captée par des photorécepteurs d'un œil et ses homologues de l'autre œil permettant de percevoir les reliefs et la distance. De ce fait, les personnes souffrant de strabisme (mauvaise adaptation des zones de photorécepteurs rétiniens homologues) ou les personnes souffrant d'anopsie sur un œil ont une vision très altérée du relief et de la profondeur. La vision stéréoscopique est normalement très précise (couramment est apprécié un écart en profondeur de dix centimètres à une distance de dix mètres), de précision inversement proportionnelle à la distance, et limitée en amplitude : on voit difficilement en relief un objet très rapproché ou un objet très éloigné. La vision stéréoscopique est troublée, sinon empêchée, par divers défauts des images: décalages verticaux, contradictions du relief, excès ou manque de parallaxe X, présence de parallaxe Y, « images fantômes » ou vision atténuée de la vue droite par l'œil gauche et réciproquement, dissymétrie de la luminosité...

Observation en relief

L'observation en relief est naturelle, c'est l'image « plate » qui demande un effort d'interprétation, car elle n'est qu'une projection perspective de l'espace dans un plan. L'image en relief restitue chaque plan à sa place dans l'espace, les dimensions et la forme de chaque objet, sous réserve qu'il n'y ait pas d'effet de maquette ni de distorsion en profondeur. Les images trop complexes, trop enchevêtrées, sont beaucoup plus lisibles si il est observé en relief : par exemple une cavité dans un objet apparaît effectivement comme creuse ; au contraire des aspérités n'apparaissent pas comme telles en photo « plate ». La présentation en relief procure une sensation de présence qui n'existe pas autrement, car le spectateur voit la scène comme s'il y était, surtout en projection dans une salle assez obscure pour que seule la photo en relief soit visible. Il peut être vu en relief ce qui ne peut être vu naturellement ainsi : des montagnes ou des formations nuageuses sont trop éloignées pour qu'on  en perçoive les plans successifs, mais si elles sont photographiées en relief depuis deux points assez écartés, on les voit, certes de taille réduite, mais avec tout leur relief et leurs formes réelles ; des microcristaux, des insectes ou des fleurs, trop petits pour être observés à l'œil nu, pris de deux points de vue assez rapprochés, apparaissent très agrandis avec leurs formes réelles et leur profondeur.