Apresentação de conteúdos: Displays 3D
3D ativo e 3D passivo
Dentro das tecnologias com recurso a óculos para visualizar conteúdo 3D, existem dois tipos distintos: óculos ativos e óculos passivos. Ambos distinguem-se conceptualmente pela necessidade de existir comunicação entre os óculos e a televisão.
Na Figura 9 está representado esquematicamente o princípio de funcionamento dos óculos ativos para dois instantes consecutivos. A imagem emitida pela televisão alterna em cada frame entre uma imagem para o olho esquerdo e uma imagem para o olho direito. Os óculos estão sincronizados com a televisão por forma a manter apenas uma das lentes dos óculos aberta, de acordo com o olho para a qual a imagem num dado instante se destina.
Figura 9 – Funcionamento de óculos ativos [8].
Devido à necessidade de sincronização com a televisão, que necessita de um circuito eletrónico para o efeito, estes óculos têm um custo elevado quando comparado ao dos óculos passivos onde não existe ligação entre a televisão e os óculos.
Na Figura 10 está representado o princípio de funcionamento dos óculos passivos. Neste caso, em cada frame, a imagem é composta por linhas horizontais onde a luz emitida tem duas polarizações distintas alternadamente. Esta divisão horizontal tem como problema o facto de que existe uma redução da resolução da imagem apresentada.
Por exemplo, num ecrã full HD apenas se mostram 540 linhas da imagem com uma resolução 1920x1080 pixels [8].
Figura 10 – Funcionamento de óculos passivos [8].
O efeito tridimensional resulta do facto de que os óculos são compostos por dois filtros distintos em cada lente, para que cada olho veja apenas uma das polarizações das imagens emitidas. Usualmente utiliza-se polarização circular esquerda e direita pois não é sensível a possíveis inclinações da cabeça por parte do utilizador.
Auto-estereoscopia
No sentido de eliminar a dependência de óculos para visualizar os conteúdos 3D, existem métodos com recurso à técnica de auto-estereoscopia com o intuito de ultrapassar esta limitação. Existem duas principais tecnologias que exploram esta propriedade: a barreira de paralaxe e as lentes lenticulares.
No caso da barreira de paralaxe, coloca-se uma barreira opaca em frente de um ecrã LCD normal, composta por fendas igualmente espaçadas, tal como demonstra a Figura 11.
Figura 11 – Representação da barreira de paralaxe [9].
Com este mecanismo, utiliza-se uma imagem composta por pixels destinados ao olho esquerdo e ao olho direito, separadamente. Através do correto dimensionamento das fendas existentes na barreira, garante-se que cada olho vê um determinado conjunto de pixels da imagem que lhe está destinado, assumindo uma determinada distância e posição da cabeça relativamente ao ecrã. Este facto constitui o principal entrave desta tecnologia uma vez que é extremamente sensível a movimentos da cabeça, podendo resultar em efeitos indesejados em que o olho esquerdo vê pixels destinados ao direito e vice-versa [9].
No caso das lentes lenticulares, na Figura 12, recorrendo a um pressuposto comum à barreira de paralaxe, utiliza-se uma imagem composta por pixels destinados a cada olho onde, neste caso, se dispõem lentes semicilíndricas verticalmente no ecrã LCD que focam a luz horizontalmente.
Figura 12 - Representação de um ecrã equipado com lentes lenticulares [9].
Os ângulos de visão para cada lente são diferentes. Assim, a partir do dimensionamento correto das lentes ao nível do alinhamento com as colunas de pixels bem como das suas dimensões e distância ao ecrã, garante-se que cada olho recebe apenas a imagem de um conjunto de pixels, um para o olho esquerdo e outro para o direito. Esta tecnologia permite por isso, ao contrário da barreira de paralaxe, que mais do que uma pessoa possa visualizar a imagem, uma vez que esta possui uma maior amplitude angular disponível. Em contrapartida, o fabrico de televisões com esta tecnologia tem um custo associado mais elevado.
Todavia, ambas as tecnologias continuam a ter ângulos de visualização limitados sendo que que fora destes, existe crosstalk entre as imagens destinadas a cada um dos olhos, o que provoca a total degradação da experiência.
Impacto na saúde
Associada à visualização de conteúdos em televisões 3D utilizando as tecnologias referidas nesta secção, existe registo por parte de utilizadores de fadiga visual manifestada na forma de dores de cabeça ou diplopia por exemplo. Por esta razão, vários fabricantes de televisões 3D fazem algumas recomendações relativamente à utilização dos seus equipamentos. Por exemplo, a Samsung alerta para uma série de riscos inerentes a crianças e adolescentes e lista alguns dos sintomas que indicam que se deve interromper o visionamento da televisão [10].
De acordo com o estudo conduzido em [11], os dados recolhidos indicam que a perceção de vídeo 3D conduz a uma maior atividade cerebral quando comparada com vídeo 2D. Uma avaliação subjetiva por inquérito sugere de igual modo que o 3D conduz a maiores níveis de fadiga. De acordo com [12], o desconforto causado pelo vídeo 3D pode ter origem ao nível de qualquer módulo da arquitetura da Televisão 3D. A título de exemplo, verifica-se por avaliação subjetiva que o desconforto aumenta simplesmente com o aumento do passo de quantização do codec H.264. Importa reter que tal como qualquer dispositivo com ecrã existe um impacto direto na saúde visual se este não for utilizado de acordo com as recomendações dos fabricantes.
No caso específico da Televisão 3D é expectável que, com o desenvolvimento tecnológico que se regista até à data, se verifique uma evolução dos sistemas 3D no sentido de reduzir estes efeitos, mais que não seja numa perspetiva comercial, uma vez que também por estas razões, a Televisão 3D não é ainda uma tecnologia de consumo em massa no quotidiano.