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A espécie humana possui cinco sentidos que permitem perceber estímulos naturais. Um desses sentidos é a visão, que surge como resultado da perceção visual na deteção da luz e interpretação dos estímulos luminosos. O físico alemão Hermann von Helmholtz foi o primeiro cientista a contribuir para a teoria da visão, sugerindo o conceito de inferência inconsciente. Hoje sabemos que a perceção de profundidade resulta de um conjunto de pistas visuais que são divididas entre pistas monoculares e pistas binoculares (que necessitam dos dois olhos). Como pistas monoculares temos: “tamanho relativo das imagens”, “sobreposição de imagens – oclusão”, “perspetiva aérea”, “textura, brilho e sombras”, “paralaxe” e “acomodação”. Como pistas binoculares temos: “convergência ocular” e “fusão estereoscópica”. Todas as pistas monoculares estão presentes nas tradicionais imagens 2D, apresentadas na pintura, fotografia, vídeo e televisão.

A estereoscopia é uma tecnologia que cria a ilusão de 3D utilizando duas imagens 2D. Os modernos televisores 3D e atuais filmes 3D no cinema, utilizam a estereoscopia, combinada com luz polarizada, como tecnologia de projeção. Esta tecnologia, aparentemente futurista, tem por base as duas pistas binoculares, juntamente com as pistas monoculares, e conta com mais de 20 anos de vida comercial. O primeiro filme produzido a 3D surge em 1922, e podemos considerar que os filmes 3D (tais como os conhecemos hoje) surgiram no final da década de 80 e foram comercializados a partir de 1990, através dos cinemas IMAX. Em 2003 ocorreu a popularização desta tecnologia, surgindo os televisores 3D e sistemas de projeção digital 3D nas salas de cinema. Na base do funcionamento destes equipamentos está o fenómeno estereopsis. A estereopsis consiste num fenómeno complexo associado ao córtex visual do cérebro. Devido ao facto dos nossos olhos estarem afastados entre si cerca de 6,4 cm, as imagens formadas em cada retina são ligeiramente diferentes (disparidade). O córtex visual, através da fusão estereoscópica, compara as duas imagens e interpreta as disparidades em termos de profundidade. A estereopsis foi explicada pela primeira vez pelo físico inglês Charles Wheatstone em 1838. Wheatstone propôs um sistema de visualização de imagens 3D com base em espelhos (óculos refletores). Mais tarde o físico escocês David Brewster, propôs um sistema estereoscópio baseado em prismas (óculos refratores). Atualmente, na visualização de filmes 3D, são utilizados óculos polarizadores. A tela que se está a observar possui duas imagens sobrepostas. A tela de cinema, reflete luz polarizada, e o televisor emite luz polarizada. A separação das imagens é feita com os óculos polarizadores, permitindo assim que cada olho receba a respetiva imagem, possibilitando a fusão estereoscópica. Existem alguns televisores 3D que não necessitam de óculos, pois o dispositivo de separação das imagens está colado no écran. Neste caso a separação é feita através de um painel lenticular ou de uma película de “barreiras de paralaxe”.

Pedro Pombo

Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro e Departamento de Física da Universidade de Aveiro