Les obturateurs à cristaux liquide pour la vision stéréoscopique et l'application 3D Dual View

In this thesis the main objectives were to improve the liquid crystal shutters and to develop a stereoscopic vision application called 3D Dual View. The vision quality of a 3D system based on active glasses is direct related to the performance of the liquid crystal shutters. There are a lot of parameters that plays an important role in the quality of 3D glasses. Thus, efforts were concentrated in the organization of the liquid crystal molecules between the substrates and in the liquid crystal itself. We studied different configurations of shutters using nematic liquid crystal and ferroelectric liquid crystal (smectic), with and without polymer. Furthermore, the ferroelectric samples were analyzed using a full optical snapshot matrix Mueller polarimenter made by UBO (Université de Bretagne Occidentale) in partnership with Télécom-Bretagne. The second part was the development of 3D Dual View System. It is a stereoscopic vision system based on a mixture of active and passive 3D solution which displays a 3D image that can be viewed simultaneously by two spectators, but from different perspectives. To allow two different points-of-view of a scene or object in three dimensions, the system has to multiplex four images, one pair to form the 3D image for one viewer in one perspective and the other pair for the second viewer in other perspective. We describe different techniques to multiplex and demultiplex the video streams taking into account the physiological aspects, market, image quality and the crosstalk. The crosstalk between the images leads to an effect called ghosting, which the viewer sees a low intensity image that belongs to the other viewer. Then, we also characterized the ghosting effect (crosstalk) and proposed an algorithm of ghostbusting to compensate it.Dans cette thèse, les principaux objectifs étaient d'améliorer les obturateurs à cristaux liquides et la vision stéréoscopique pour développer l¿application 3D Dual View. La qualité du système de vision 3D basée sur les lunettes actives est directement liée à la performance des obturateurs à cristaux liquides. Ainsi, les efforts ont été concentrés dans l'organisation des molécules de cristaux liquides entre les substrats et dans le cristal liquide lui-même. Nous avons étudié les obturateurs en utilisant différentes configurations de cristal liquide nématique et cristaux liquides ferroélectriques (smectique), avec et sans polymère. En outre, les échantillons ferroélectriques ont été analysés en utilisant un polarimètre de Mueller faite par UBO (Université de Bretagne Occidentale). La deuxième partie a été le développement de la 3D View Dual. Il s'agit d'un système de vision stéréoscopique basé sur un mélange de solution 3D active et passive pour afficher une image 3D que peut être vu simultanément par deux spectateurs, mais à partir de perspectives différentes. Pour permettre deux points de vue différents d'une scène ou d'un objet en trois dimensions, le système doit multiplexer quatre images, une paire pour former l'image 3D dans une perspective et l'autre paire pour le deuxième spectateur dans un autre point de vue. Nous décrivons les différentes techniques de multiplexage et démultiplexage des flux vidéo en tenant compte des aspects physiologiques, le marché, la qualité de l'image et de la diaphonie. La diaphonie entre les images conduites à un effet appelé ghosting, que le spectateur voit une image à faible intensité de l'autre spectateur. Ensuite, nous avons caractérisé également l'effet fantôme et proposé un algorithme pour compenser cela