Le cinéma en relief, cinéma en 3D (trois dimensions), ou cinéma stéréoscopique, permet d'enregistrer la réalité avec ses trois dimensions, qui sont la hauteur, la largeur et la profondeur. Les dispositifs mis en œuvre sont calqués sur le principe de la vision binoculaire naturelle de l'être humain. Dès l'invention de la photographie en 1839, des techniques de prise de vue en relief sont mises au point, et des visionneuses appelées stéréoscopes ont été créées pour les observer. En 1858, le physicien français Joseph-Charles d'Almeida invente le premier procédé de projection de diapositive en relief, les anaglyphes. Pour la sélection des images gauche et droite (couple stéréoscopique), deux couleurs complémentaires sont utilisées, le rouge et le bleu (cyan). Ce procédé à lunettes rouge et cyan est encore actuellement usité. Le cinéma connaît la même évolution, des visionneuses à deux oculaires de type kinétoscope permettent de visualiser des images fixes puis animées, en relief. Le premier film en trois dimensions projeté pour un public payant date du 10 juin 1915 (New York, procédé anaglyphe). Dans les années 1920, quelques films anaglyphes sont produits dont notamment The Power of Love (film, 1922) (premier film de fiction). C'est également dans les années 1920 qu’un nouveau procédé est proposé, le teleview. Ici le couple stéréoscopique n’est plus projeté en même temps, mais de façon alternative. En 1925, Abel Gance tourne quelques scènes en stéréoscopie anaglyphe pour son Napoléon, mais ces scènes seront coupées au montage final. En 1935, les frères Lumière tournent un remake de leur célèbre film L'Arrivée d'un train en gare de La Ciotat en relief, procédé de leur invention à lunettes jaune et mauve. Mais c'est une autre technique qui se développe dans les années 1930. Pour la sélection des images on utilise des filtres polarisants, la projection en couleur devient possible (les anaglyphes sont plus adaptés pour le noir et blanc.). C’est durant les années 1930 que le terme se généralise.

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