En photographie, trois procédés permettent de transcrire le relief :

La photo stéréoscopique

Pratiquée depuis les débuts de la photographie, elle se base sur notre perception du relief par la vision binoculaire, donc la triangulation réalisée par nos deux yeux sur différents points du sujet et qui est analysée par notre cerveau pour en retranscrire le volume.

On photographie une scène au moyen de 2 appareils, reliés entre eux pour éviter tout décalage et à déclenchement simultané ou d'un appareil stéréoscopique dédié.
Les 2 images obtenues sont visualisées au moyen de plusieurs procédés dont voici les principaux :

  • Le stéréoscope, lunette binoculaire utilisée pour restreindre chaque œil au champ de vision respectif de chacune des images.
  • L'anaglyphe, les 2 images sont incorporées sur le même support avec un léger décalage et en étant filtrées respectivement sous Rouge et  Cyan. En regardant cette image double (ou fichier sur écran) à l'aide de lunettes Rouge et  Cyan, l'impression de relief est restituée. D'autres paires de couleur peuvent être utilisées.
  • En projection polarisée sur écran métallisé, chaque image est projetée sous filtre polarisant dont l'orientation est croisée, la lecture se fait avec une paire de lunettes également en polarisation croisée, chaque œil ne percevra que l'image de polarisation correspondante.


Les tirages sur réseaux lenticulaires

L'exemple le plus parlant, car le plus utilisé, est celui de 2 ou 3 images différentes contenues sur un même support plastifié, et que l'on aperçoit successivement en changeant légèrement l'orientation du support.

Le principe :
Chaque image est découpée en bandeaux très fins et d'égales dimensions.
Les bandeaux sont ensuite alignés alternativement pour chacune des images incorporées.

L'ensemble est ensuite inséré sous un film plastique à réseau lenticulaire cylindrique, c'est à dire constitué de bandes plastiques transparentes dont le dessus est convexe (en arc de cercle), et vont donc agir comme autant de lentilles optiques, avec des longueurs focales qui doivent être rigoureusement identiques, d'où le terme de réseau lenticulaire.
La longueur focale déterminée par la courbure du dessus de chacune des bandes plastiques va avoir un effet grossissant sur le réseau de bandeau d'image situé en dessous, et selon l'angle de vision, l'œil ne verra qu'une seule bande image au travers d'une bande plastique du réseau.

Par exemple, si l'ensemble est constitué de 5 images, chaque bande plastique lenticulaire recouvrira 5 bandes images respectives.

Alors, si le positionnement du réseau est vertical, la vision étant binoculaire, chaque œil aura un angle de vision différent sur chacune des bandes du réseau, d'où l'impression du relief.
Plus le nombre d'images incorporées est important, plus l'effet de 3D est saisissant.

Le sujet, dans ce cas, doit être photographié en déplaçant l'appareil sur un axe horizontal avec un intervalle régulier.

Si le positionnement du réseau est horizontal, les yeux auront le même angle de vision sur chacune des bandes du réseau, et donc verront une seule des images intégrées dans le réseau.
Avec un autre angle de vue, une autre image apparaîtra.
C'est l'exemple le plus utilisé avec 2 ou 3 images, mais de loin le moins saisissant.

Un système lenticulaire vertical, utilisé en affichage extérieur (vitrine,...) garantit son effet sur les passants.

Les hologrammes photographiques

Un hologramme est une image virtuelle constituée par interférence d'onde lumineuse obtenue par un laser qui est une lumière à la fois ponctuelle et cohérente, les radiations émises sont en phase.

Donc l'onde émise est assimilable à une succession régulière de raies lumineuses, comme un caillou jeté dans l'eau va engendrer une série de vaguelettes à intervalle régulier : onde cohérente.

On va séparer en deux ce faisceau laser au moyen de miroir semi-transparent (50% en réflexion, 50% en transmission), l'un sera envoyé sur un film argentique à grain très fin ou un capteur CCD haute résolution, l'autre sur l'objet.

Le faisceau dirigé sur l'objet sera renvoyé par celui-ci, et ceux qui vont aller en direction du film ou du capteur vont donc créer des interférences avec le faisceau envoyé directement.

2 cailloux jetés dans l'eau vont créer 2 séries de vaguelettes, leur rencontre est une interférence de leurs ondes respectives.

Ce sont ces interférences qui sont enregistrés par le film ou le capteur, d'où la nécessité d'avoir une surface sensible à très haute résolution, les interférences étant très fines.

L'interférence est comparable à une ligne sinusoïdale, dont les crêtes, l'amplitude maximale, va exposer fortement la surface sensible, et à l'inverse, les creux ou amplitude minimale vont très peu exposer cette surface sensible.

Pour visualiser l'hologramme, il suffit alors d'éclairer le film développé avec le même faisceau laser (même phase), et l'on verra, au travers de cette surface, une image virtuelle en relief.
Pour la lecture d'un hologramme obtenu numériquement, l'onde de phase sera simulé en jouant sur la fréquence d'affichage vidéo.