Tecnologies 3D

Visió en 3D i Principi de funcionament dels estereoscopis.

Els nostres ulls formen sobre les retines imatges dels objectes situats dins el camp visual de cada ull. La perspectiva que té l’ull dret dels objectes tridimensionals és diferent a la que té l’ull esquerre. Aquesta diferència es tradueix en una separació també diferent de les imatges sobre les dues retines.

Un estereoscopi és un instrument que presenta una imatge a l’ull dret amb una perspectiva diferent de la que presenta a l’ull esquerre.

Visió en 3D i Principi de funcionament dels estereoscopis

Quan es formen les dues imatges retinals, de la mateixa manera que passa en condicions normals de mirada, el sistema visual projecta els estímuls cap a l’espai objecte.

Cada objecte es percep en una direcció visual monocular concreta. I allà on es creuen les dues direccions visuals monoculars d’un mateix objecte és on es percep aquell objecte a l’espai.

Visió en 3D i Principi de funcionament dels estereoscopis

Cinema 3D: Sistema polaritzat.

La cinta de la película que s’ha de projectar té els fotogrames dret i esquerra alternats. Hi ha un filtre de cristall líquid perfectament sincronitzat amb el projector. La llum que surt de l’objectiu, està polaritzada circularment en sentit horari i en sentit antihorari de forma alterna. La fusió binocular s’obté gràcies a la persistència de les imatges percebudes monocularment.

Avantatges d’aquest sistema 3D:

  • No altera el color de les imatges (els filtres polaritzadors són filtres grisos), cosa que sí succeïa amb el sistema anaglífic (filtres verd/vermell o cian/vermell) utilitzat inicialment en sales de cinema
  • No li afecten inclinacions laterals del cap (sí afectarien si la llum polaritzada fos lineal i no circular)

Inconvenients d’aquest sistema 3D:

  • Requereix pantalles especials que mantinguin la polarització de la llum (normalment pantalles metal·litzades)
  • Cal utilitzar ulleres amb filtres polaritzadors circulars
Cinema 3D: Sistema polaritzat

TV 3D: Sistema de filtres seqüencials actius.

El senyal que emet la TV amb aquest sistema consisteix bàsicament en una alternança de les imatges dreta i esquerra a una freqüència de 120 Hz. De forma perfectament sincronitzada, els filtres dret i esquerre de les ulleres de cristall líquid que ha de dur l’observador (active shutter glasses) s’enfosqueixen i aclareixen alternadament. D’aquesta manera, en 1 segon, l’ull dret veu 60 imatges sobre la pantalla, i l’ull esquerre unes altres 60. Per mitjà de la persistència de la percepció d’aquestes imatges s’acaben fusionant en una percepció binocular única, donant lloc a la visió en 3D.

La sincronització entre el senyal de la TV i les ulleres actives es fa mitjançant un emissor d’infraroig, que capta un sensor de les ulleres.

Avantatges d’aquest sistema 3D:

  • La qualitat de la percepció tridimensional és excel·lent degut a la senzillesa de la fusió de les dues imatges
  • Es pot visualitzar des de qualsevol punt de la sala en la que es trobi la pantalla de TV

Inconvenients d’aquest sistema 3D:

  • De moment no hi ha canals de TV que emetin de forma regular amb un senyal estereoscòpic
  • Cal utilitzar ulleres actives de cristall líquid
  • Les ulleres consumeixen energia, i per tant s’ha d’anar recarregant la seva bateria
TV 3D: Sistema de filtres seqüencials actius

Consoles 3D: Sistema paral·làctic.

Les dues imatges esteroscòpiques es segmenten verticalment, i s’entrellacen en una única imatge que alterna columnes de la imatge dreta amb columnes de la imatge esquerra. Com que la imatge final ha de tenir les mateixes dimensions que cadascuna de les imatges originals, es perd la meitat de la informació.

Aquesta imatge entrellaçada es mira a través d’una barrera paral•làctica de manera que l’ull dret només vegi les columnes de la imatge dreta i l’ull esquerre només les de la imatge esquerra.

Avantatges d’aquest sistema 3D:

  • No cal utilitzar cap tipus d’ulleres o filtre per obtenir percepció estereoscòpica
  • Permet escollir la visualització en 2D o en 3D de forma molt senzilla i gairebé immediata

Inconvenients d’aquest sistema 3D:

  • Es perd la meitat de la informació de cadascuna de les imatges estereoscòpiques. Si les escletxes de la barrera paral•làctica són prou primes, el sistema visual “omple” la informació que falta
  • Si la distància d’observació o l’orientació de la consola no és l’adequada, es pot perdre la percepció 3D o fins i tot donar-se la pseudoscopia (percepció invertida del relleu)
Consoles 3D: Sistema paral·làctic