A MENTE QUE SE ABRE A UMA NOVA IDEIA JAMAIS VOLTARÁ AO SEU TAMANHO ORIGINAL.
Albert Einstein

sábado, 3 de julho de 2010

::: Por que vemos em 3D? :::

Amigos depois da peia para a laranja Holandesa, viramos bagaço.



A seleção jogou como um xadrez:

* KAKÁ - o Bispo
* JÜLIO BATISTA - A torre
* FELIPE MELO - O cavalo. Pena que foi dar um coice e .... bem, pelo menos os ermanos cairam de quatro.



Voltando ao estudo, vamos dar uma olhada no brilhante estudo do Prof. Dulcidio Braz Júnior. Um abraço e espero que gostem.



Vemos o mundo real em 3D porque temos dois olhos! Cada olho capta uma imagem. E cada uma destas duas imagens é ligeiramente diferente da outra porque os dois olhos, como você bem sabe, não estão no mesmo ponto!

Veja, como exemplo, as duas imagens acima. A mesma cena foi captada de forma simultânea pelo olho esquerdo e pelo olho direito separadamente. As duas imagens, do mesmo objeto, são ligeiramente diferentes pois foram obtidas a partir de pontos ligeiramente afastados.

Mas os olhos apenas captaram cada uma das imagens fazendo de cada uma um registro na retina, a parede de células nervosas fotosensíveis que ficam no fundo do globo ocular. Se estas imagens ficassem na retina, nada aconteceria. Mas não ficam! Estas células nervosas, através do nervo óptico, se comunicam com a central de processamento de informações do corpo humano: o cérebro! As imagens, na forma de impulsos elétricos, vão parar no cérebro onde serão interpretadas.

E é aí, no cérebro, desta análise das duas imagens, que a mágica 3D acontece! O cérebro superpõe as duas imagens diferentes, vindas dos dois olhos distintos. Por um processo de fusão, o cérebro "processa" estas diferenças e cria a sensação trimensional da cena. Genial, não é mesmo?

No início do século passado, com o avanço da fotografia (naquela época ainda em filme fotográfico), ficaram famosos os estereoscópios que eram dispositivos parecidos com um binóculo.


Estereoscópio do início do século passado

Como podemos ver na fotografia acima, em cada lado do estereoscópio era acoplada uma imagem de uma mesma cena feita com duas câmeras ligeiramente afastadas. Cada imagem podia ser enviada separadamente para cada olho para criar a sensação de visão estéreo.

Abaixo reproduzo uma incrível foto de nudez feminina captada de forma dupla (estéreo) no começo do século 20. Muito mais legal do que a Playboy da Tessália, não é? Aqui a garota é 3D e na revista a BBB é só em 2D!


Tente fundir as duas imagens e verá a garota em 3D

Para ver em 3D a tímida gata da foto abaixo, que nem olha para a lente, você deve relaxar os olhos e "ficar vesgo". Assim será capaz de fundir as duas imagens. Tente. Se não conseguir na tela, experimente imprimir para ver em papel. No monitor, dependendo da resolução usada, pode ficar dífícil.




Se tivéssemos um único olho, bem no meio da testa, como o mitológico Cíclope, além de sermos bem feios não teríamos visão tridimensional, também chamada de visão binocular ou visão estéreo! Com a captação única (mono) da imagem o cérebro não teria informações para criar a sensação 3D!


:: Como funcionam os óculos 3D de cinema

Estamos vivendo um novo boom do cinema 3D. Assistir a uma cena "plana" na telona já era legal. Mas ver a cena com profundidade, com a sensação 3D, é muito melhor! Os objetos podem saltar da tela e teremos uma sensação mais realista de imersão na cena.

Você já parou para pensar em como é possível criar a sensação 3D numa tela de projeção? Pode parecer complicado. Mas em tese, é muito simples.

O maior problema está no fato de que na tela temos uma única imagem. E para ver em 3D precisamos de duas imagens distintas, certo? Se os nossos dois olhos captam e enviam para o cérebro esta mesma imagem única não será possível processar diferenças para criar a sensação 3D. E, se projetarmos duas imagens na tela, elas ficarão misturadas, e os dois olhos acabarão vendo as mesmas duas imagens misturadas como uma única imagem. Não vai dar certo! A visão binocular não será recriada!

Para ter a visão 3D a partir das duas imagens misturadas na tela estas deveriam ser entregues de formas distintas para cada olho. E foi aí que veio a ideia de usar óculos com filtros coloridos para separar as duas imagens projetadas na tela e entregá-las separadamente, uma para cada globo ocular. Uma ideia simples, mas que dá um resultado surpreendente!
Uma das imagens é "carregada" num tom mais vermelho. E a outra é tonalizada em azul. As duas são projetas ao mesmo tempo na tela. Um filtro vermelho seleciona a imagem vermelha para o olho esquerdo enquanto que um outro filto azul leva a imagem azulada para o outro olho. Cada olho, recebendo apenas uma imagem, envia para o cérebro as tais "diferenças" que processadas produzem a sensação 3D. Veja o esquema abaixo que ilustra esta ideia.


Imagem vermelha só passa pelo filtro esquerdo e imagem azul só no filtro direito

A figura usada de fundo na ilustração acima eu peguei no site do projeto STEREO - Solar TErrestrial RElations Observatory da NASA - Agência Espacial America. Dois satélites que orbitam a Terra registram imagens e monitoram o Sol funcionando como se fossem nossos olhos. Um dos satélites faz o papel de olho esquerdo e o outro de olho direito. Depois, via software, a NASA funde as duas imagens e recria o Sol em 3D. Eu adoro este projeto e falarei sobre ele em detalhes no próximo post.
Este sistema rudimentar que tonaliza as imagens em vermelho e azul é chamado de anaglífico(*). Ele ficou bastante famoso nos anos 50 e 60 do século passado em incontáveis filmes 3D para o cinema. Apesar de funcionar bem, as imagens acabam tendo cores artificiais por causa dos filtros coloridos que deturpam um pouco a realidade cromática da cena.
Abaixo você tem a imagem anaglífica usada na ilustração acima que apresenta incrível efeito 3D.



Mas, para desfrutar do efeito, você precisa usar óculos com filtros vermelho e azul. Não tem em casa? Então faça você mesmo os seus super óculos 3D, a um custo muito baixo (Gastei menos de R$ 2,00). Depois é só se divertir. Acompanhe a receitinha a seguir.

:: Óculos 3D - Faça você mesmo



Lista de Material:

1-Papel celofane vermelho e azul
2-Papel duro (cartolina ou papel cartão)
3-Papel carbono (opcional)
4-Tesoura
5-Cola branca escolar

Siga os passos:

Clique na imagem acima. Na janela que vai se abrir você vai ver um molde. Imprima-o;
Transfira o molde para um papel mais duro (cartolina ou papel cartão). Você pode usar carbono. Ou então pode colar no papel duro o molde impresso;
Recorte no papel duro as três peças do molde: corpo e pernas dos óculos;
Recorte no corpo dos óculos as janelas vazadas onde ficarão as lentes (vermelho e azul);
Recorte um retângulo de papel celofane vermelho e outro azul de tamanho ligeiramente maior do que as janelas para as lentes dos óculos;
Cole cuidadosamente os retângulos vermelho e azul na parte de trás do corpo dos óculos, fechando as janelas. Atenção: no lado esquerdo, por padrão, colar o papel celofane vermelho. No lado direito vai o celofanel azul;
Agora cole as pernas no corpo dos óculos. Está pronto!
Veja o resultado final nas fotos abaixo.


Com estes óculos 3D caseiros você já pode se divertir com imagens tridimensionais anaglíficas. A seguir você tem duas destas imagens (uma real e outra feita em computador) para testar a qualidade dos óculos que fabricou.



5 comentários:

  1. Meu post preferido, professor!
    Eu sempre quis saber como funcionavam os óculos em 3D, e como funcionavam na tela do cinema, mas sempre esquecia de pesquisar qnd chegava em casa!
    Gostei muito, e inclusive quero sugerir q qnd for postar, poste mais curiosidades do dia-a-dia e sobre estes gênios do passado, mas qnd for postar sobre como calcular algo, como no post Bola na trave nao altera o placar, resuma um pouco, senão a pessoa pode não querer ler, algumas têm 'textofobia'.

    Continue Assim, todo dia eu vejo se ha atualizações

    ResponderExcluir
  2. Parabéns pelo assunto trazido aqui, prof. Kleber. Interessante e muito pertinente para o momento que estamos vivendo com a nova tecnologia 3D começando a fazer parte da vida dos cidadãos comuns. Abraços, profª Marilice

    ResponderExcluir
  3. Obrigado pelo apoio recebido professora, um bom recesso.

    ResponderExcluir
  4. valeu pela observação yuri e obrigado pela visita, um abraço.

    ResponderExcluir
  5. Muuito bom, professor. Excelente tema, trazido de um modo muito interessante.
    parabéns

    ResponderExcluir