Reproduzir um efeito 3D a partir de um ecrã não é um problema trivial, havendo necessidade de recorrer a alguns truques para enganar o cérebro.
Para tal, é fundamental descobrir precisamente a melhor maneira de enviar um conjunto de imagens ligeiramente diferentes aos nossos olhos.
Por essa razão, os fabricantes de sistemas de televisão 3D concentram-se maioritariamente em desenvolver tecnologias que permitam entregar duas imagens diferentes aos olhos dos telespectadores. De todas as tecnologias até hoje desenvolvidas destacam-se as seguintes:
Anaglífica
Polarização 3D
Imagem sequencial alternada
Ecrãs Autoestereoscópicos
ANAGLÍFICA
Este é o processo clássico que teve o seu auge nos cinemas na década de 50 e que fazia uso de óculos com lentes de diferentes cores.
Consiste em ter imagens com pares de figuras com cores distintas (vermelho/azul ou vermelho/verde) que correspondem cada uma delas a uma perspectiva do mesmo objecto. Como cada lente vê a sua perspectiva (sua cor), logo, fica criado o efeito 3D.
Contudo, estes óculos podem deixar uma pessoa literalmente doente. As cores usadas nos filtros limitam a coloração dos conteúdos, tornando a imagem pouco viva. É por isso que a esmagadora dos cinemas já não usa esta tecnologia, muito menos os fabricantes de TV. Prós: Forma barata de criação de imagens a 3 dimensões; funciona em impressões. Contras: Fraca vivacidade nas cores; se a imagem que chega aos olhos não estiver controlada, pode causar dores de cabeça e náuseas.
POLARIZAÇÃO 3D
Esta tecnologia recorre a óculos que usam lentes idênticas às dos óculos de sol. As lentes possuem polarizações que são ajustadas para serem ortogonais uma à outra.
O conteúdo 3D é projectado com dois projectores, cada um com lentes polarizadas na sua frente, sendo a superfície na qual as imagens são projectadas revestida com químicos, de modo a não alterarem as polarizações a quando da projecção. Porque cada filtro apenas deixa passar a luz com a correspondente polarização, cada olho apenas vê a sua imagem, depois o cérebro junta as duas imagens e cria o efeito 3D. Actualmente, já existem ecrãs LCD capazes de integrar duas imagens com resolução elevada numa única imagem. Para os telespectadores, isto significa que a qualidade de imagem e brilho seja tão boa quanto as obtidas nos ecrãs LCD tradicionais.
Prós... Leves; imagens com bom nível de qualidade e detalhe. Contras... Apesar de baratos, os fabricantes de televisões têm de comprar os óculos; a inclinação da cabeça pode criar o ‘efeito fantasma’.
IMAGEM SEQUENCIAL ALTERNADA
Neste método, as duas perspectivas são transmitidas rápida e alternadamente numa televisão de alta-definição. Para que cada olho veja o seu conjunto de imagens, é necessário usar um par de óculos com bateria. Estes usam obturadores que fecham e abrem rapidamente, e que estão sincronizados com a imagem que está a ser transmitida e o correspondente olho. Os obturadores estão em sincronismo com a frequência de varrimento vertical (refresh rate). Como resultado, cada olho vê a sua respectiva imagem e isso ocorre tão rapidamente que o cérebro combina as duas imagens em uma imagem estereoscópica. Esta técnica é designada por active-shutter technology.
Estes óculos possuem cristal líquido, uma combinação de receptor/transmissor que usam infra-vermelho, bluetooth e tecnologia rádio. A HDTV envia um sinal de sincronismo aos óculos. O obturador é controlado através de sinais eléctricos alternados.
Prós... Excelente efeito 3D; não criam efeito fantasma e reduzem a fadiga ocular. Contras... É quase como ver televisão com óculos de sol. A perda de brilho na imagem pode chegar aos 50%. Em imagens de alto movimento, tal como Formula 1, a cintilação pode ser notada.
ECRÃS AUTO-ESTEREOSCÓPIcOS
O uso de óculos sempre que se pretende ver um conteúdo em 3D pode tornar-se aborrecido ao fim de algum tempo e por isso já se desenvolvem tecnologias de auto-estereoscopia que permitem aos espectadores desfrutar do 3D a olho nu. Duas das formas mais comuns para se atingir esse objectivo são: lentes lenticulares ou uma barreira de paralaxe.
Lentes Lenticulares
As lentes lenticulares conseguem controlar a emissão de modo a que cada olho veja uma imagem diferente de um mesmo objecto. Para isso, estas devem estar perfeitamente alinhadas com a imagem que está por baixo. Cada lentícula actua como uma lupa que aumenta e exibe a imagem. O olho do espectador que fica directamente perpendicular ao ecrã vê a parte da imagem que fica no centro de cada lente. O outro olho, observando o ecrã de um ângulo ligeiramente diferente, vê a parte que fica fora do centro da lente. O cérebro combina então as duas imagens para criar a percepção de profundidade. Contudo, esta técnica exige que os espectadores estejam em determinadas posições e a uma distância óptima de visualização de aproximadamente 4 metros, caso contrário, irão ver uma confusão de imagens. Ainda permite mais de duas perspectivas e mais de 8 ângulos de visualização.
Prós... Não necessita de óculos; facilmente obtidas com todos os tipos de ecrãs. Contras... Usável para posições e distâncias específicas; a resolução é reduzida a metade ou – para multi viewing – reduzia ainda mais fortemente
Barreira de Paralaxe
A barreira paralaxe funciona de modo semelhante às lentes lenticulares. Os ecrãs têm uma camada de material com algumas fendas precisamente colocadas na parte da frente. Esta permite que cada olho veja um conjunto diferente de pixéis criando o efeito 3D.
Contudo, esta técnica requer algum cuidado por parte do espectador. Se o espectador mexer a cabeça para um dos lados, o olho começa a ver pixéis que estão direccionados para o outro olho. Caso o espectador se aproxime ou se afaste do ecrã, o ângulo de visualização deixa de ser o correcto para uma perfeita sensação de tridimensionalidade. Existe uma forma de balancear este efeito através do mecanismo de head-tracking, usando uma camera integrada no televisor.
Por exemplo, a Sharp, que tem mostrado televisões 3D que não necessitam de óculos, tem desenvolvido cristais líquidos comutáveis electricamente que estão alinhados com as colunas de pixéis. Quando ligada, a barreira paralaxe controla a direcção em que a luz parte do ecrã e atinge os nossos olhos. Ainda melhor, a barreira paralaxe pode ser desligado para o conteúdo 2-D.
Prós... Não necessita de óculos; ideais para ecrãs LCD; o ecrã pode trocar facilmente de modo 2D para 3D e vice-versa. Contras... Funciona bem para uma pessoa; requer distâncias e posições específicas; a resolução é reduzida a metade.
Algumas curiosidades...
Trabalho realizado por Ricardo Freire Cotilho, André Sérgio Silva e Tiago Lobato Carinhas
no âmbito da cadeira Comunicação de Áudio e Vídeo do curso de MEEC
