Como funciona o cinema 3D

Já existe cinema 3D, 4D, 5D.. até 12D! O que são esses D? E por ter mais “Ds” é melhor? Como funciona um cinema 3D? Primeiramente, esse “D” significa dimensão. A sua altura é uma dimensão; uma folha de papel pode ser vista como um objeto bidimensional (altura e largura); caso o objeto tenha também profundidade (terceira dimensão), é chamado 3D.

Visão da tela de cinema sem e com o uso dos óculos.

Visão da tela de cinema sem e com o uso dos óculos.

A física clássica descreve o espaço em três dimensões: altura, largura e profundidade. A teoria da relatividade geral propõe uma geometria quadridimensional conhecida como espaço-tempo e teorias mais modernas sugerem a existência de dez ou onze dimensões. Mas nenhuma delas tem a ver com essas dimensões anunciadas nos cinemas. São somente nomes comerciais, onde cada “dimensão” seria um efeito a mais que ocorra durante o filme. Por exemplo, caso a poltrona chacoalhe em cenas de ação, é adicionado 1D ao nome do cinema, assim como outros efeitos: respingar água quando algum personagem cai em uma poça, tremer o chão em determinados em uma cena onde todos estão passando por turbulência, cheiro, etc.

Em um cinema 3D, a projeção das imagens na tela (bidimensional) deve criar uma impressão de profundidade na imagem formada em nosso cérebro. A imagem na tela do cinema é gerada pelo projetor, que projeta uma luz bem forte com as cenas do filme na tela branca. Essa luz é refletida e vai para os nossos olhos, que geram pulsos elétricos que viajam para o cérebro, sendo lá formada a imagem. E como é construída essa noção de profundidade? Entendendo isso, é possível entender como funciona o cinema 3D.

Estereoscopia

Estamos acostumados em relacionar a palavra “estéreo” ao som, no qual as caixas de som (de um fone de ouvido, por exemplo) são ligadas independentemente, fazendo com que o som que chegue no ouvido direito seja um pouco diferente do som no ouvido direito. Esses sons são processados no cérebro, dando a sensação de imersão ao ambiente onde os sons foram originados. Analogamente, podemos estender o conceito para o campo visual.

Os animais possuem dois olhos, cada um enxergando o mundo de um ângulo um pouco diferente devido ao fato de estarem separados por uma distância. Faça o seguinte teste: estique o braço e aponte o dedão para frente. Se você olhar para o dedo, verá um dedo nítido e o fundo duplicado e desfocado. Se olhar para o fundo, ele que ficará único e focado, mas o dedo aparecerá duplicado e desfocado. A sensação de profundidade ocorre através da combinação das duas imagens ligeiramente deslocadas (do olho esquerdo e do olho direito) no nosso cérebro.

Alguns efeitos nos fornecem características tri-dimensionais de uma fotografia e que podem ser exploradas para criar as imagens utilizadas no cinema 3D:

  • Perspectiva – objetos “mais à frente” na foto parecem maiores do que os objetos que estão “mais no fundo”.
  • Iluminação – partes escuras e esbranquiçadas na imagem adicionam uma descrição mais completa do formato tri-dimensional da imagem.
  • Sombra – desenhar sobra dá uma ideia de que o objeto possui volume, já que existe uma projeção sobre uma superfície plana imaginária na imagem.
  • Oclusão – objetos com um corte e outro objeto inteiro colocados lado a lado dão a impressão de que o objeto inteiro está à frente do objeto cortado.

Caso a foto de uma mesma imagem seja tirada de dois ângulos ligeiramente diferentes, estas simularão a visão com o olho esquerdo e direito. O estereoscópio é um instrumento composto por lentes que direcionam uma das imagens do par estereoscópico para o olho direito e a outra para o olho esquerdo, permitindo visualizar-se a imagem de forma tridimensional. Isso pode ser improvisado utilizando-se um pequeno espelho colocado junto a um dos lados do nariz e seu rosto alinhado com o centro das duas imagens. Tente “jogar” o reflexo de uma das imagens sobre a outra, e assim é criada a sensação de profundidade (tente com o par estereoscópico abaixo).

Par estereoscópico de imagens da cidade de Nova York. Fonte: Rubylane.

Par estereoscópico de imagens da cidade de Nova York. Fonte: Rubylane.

Anáglifo

E se as duas imagens do par estereoscópico ficassem sobrepostas? O anáglifo é o nome dado às figuras planas cujo relevo se obtém por cores complementares, normalmente vermelho e verde ou vermelho e azul esverdeado. Deve ser utilizado um óculos com filtros dessas cores para observar a imagem com ilusão de profundidade. Cada lente dos óculos é feita de papel celofane da mesma cor da componente para o respectivo olho (vermelho para o olho esquerdo e azul para o olho direito).

Anáglifo da superfície marciana. Fonte: NASA

Anáglifo da superfície marciana. Fonte: NASA

Cinema 3D

Uma alternativa para evitar mexer nas cores da imagem é a utilização de filtros polarizadores. Nesse caso, são usados dois projetores para exibir as imagens, sendo que cada um contém uma lente polarizadora na frente. A função dessas lentes é a de polarizar a luz emitida pelo projetor na vertical ou na horizontal. A imagem é refletida na tela, que é feita de vinil e coberta com uma tinta prateada refletora para manter a polarização. Cada uma das lentes dos óculos deixará passar apenas uma das polarizações. Desse modo, as imagens geradas como sendo dos olhos direito e esquerdo chegam separadas para o cérebro compor e dar a ilusão de profundidade. O tipo de polarização pode mudar para circular, evitando que a pessoa perca a impressão de 3D se inclinar a cabeça.

Funcionamento do 3D com filtros polarizadores. Fonte: vocesabia.net

Funcionamento do 3D com filtros polarizadores. Fonte: vocesabia.net

O filme deve ser tratado com geometria projetiva para separar as imagens referentes à visão dos olhos esquerdo e direito, mas também podem ser filmados diretamente em 3D com uma câmera especial. Veja mais detalhes e outras formas de criar ilusão de profundidade em imagens planas no texto Estereoscopia in “Realidade Virtual: Conceitos e técnicas”, 2004.

Veja mais sobre ilusões de óptica clicando nesse link.

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