O que é um estereoscópio e como montar

O estereoscópio é um instrumento que permite ter a sensação de profundidade a partir de um par de fotografias ou imagens que correspondem à visão do olho esquerdo e direito. A superposição dessas duas imagens no cérebro permite perceber a noção de tridimensionalidade e de distância dos objetos.

Estereoscópio do projeto Arte e Ciência no Parque

Observando-se uma imagem em duas dimensões, existem alguns efeitos passivos que dão a noção de profundidade: perspectiva, iluminação, oclusão, sombra e gradiente de textura. Para se construir uma imagem “em 3-D”, pode-se tirar duas fotos, cada uma com a visão de um olho, e dispostas de modo que haja superposição das imagens, visando formar um par estereoscópico. A diferença das imagens capturadas pelos dois olhos gera um espaçamento entre o mesmo ponto projetado nas duas retinas, chamado de disparidade na retina. A superposição das imagens e a noção de profundidade se dão no cérebro.

Falando mais especificadamente sobre a tridimensionalidade, é comum encontrar a palavra 3-D, ou três dimensões, para imagens ou filmes que nos deem a ilusão de profundidade e imersão na mesma. Dimensão é uma extensão mensurável que determina a porção de espaço ocupada por um corpo, ou também tamanho. (Matematicamente, é o número mínimo de coordenadas necessárias para a determinação unívoca de um ponto no espaço). Assim, as três dimensões seriam a altura, largura e profundidade.

Breve histórico

Ao longo da evolução das espécies, alguns animais, inclusive o homem, passaram a apresentar os olhos posicionados na região frontal da cabeça. Essa é uma característica muito importante aos animais predadores, pois permite calcular a distância em que se encontram as presas, enquanto que no caso das presas é importante os olhos nas laterais da cabeça, permitindo um maior campo de visão. Essa importante função dos olhos chama-se visão binocular, ou estereoscópica. ‘Estéreo’ vem da palavra grega stereós, que significa sólido. É uma referência à terceira dimensão, a profundidade, que os objetos possuem. A partir do século XIX, ‘estéreo’ passou a integrar a terminologia científica como sendo equivalente a ‘tridimensional’.

Um exemplo ao qual a palavra estéreo é comumente associada ao som, em aparelhos cuja emissão do som se dê dividida em dois canais. Esse tipo de reprodução sonora é baseada no fato de termos dois ouvidos, fato o qual nos permite saber a direção de onde vem o som (as ondas sonoras chegam aos ouvidos em instantes diferentes). O som reproduzido no formato estéreo, com dois alto-falantes, é uma forma de forjar um som tridimensional. Outros sistemas com divisão em mais canais são utilizados em cinemas e TV digital, dando a sensação de imersão ao ambiente onde os sons foram originados.

Em 1838, o físico Charles Wheatstone construiu um aparelho que reproduzia desenhos tridimensionais de objetos e figuras geométricas. Já em 1849, David Brewster construiu a primeira máquina fotográfica estereoscópica, a qual ele chamou de estereoscópio: os fotógrafos montavam as fotos em papel cartão e as pessoas usavam estereoscópios para sua observação. Foi uma atividade muito popular entre 1870 até o início da primeira guerra mundial, sendo os principais motivos retratados as paisagens, campos de batalha ou apenas cenas do cotidiano. As fotografias estereoscópicas entraram em declínio comercial no início do século XX, restringindo-se a aplicações científicas na fotogrametria aérea. Na década de 50, as produtoras cinematográficas norte-americanas usaram o cinema em terceira dimensão, durante um curto período, na reconquista do público perdido para a TV.

Atualmente, as fotografias estereoscópicas ainda são muito utilizadas em atividades de estudo do relevo de uma região (topografia). O mesmo princípio físico de funcionamento é utilizado com diferentes técnicas: estéreo anáglifo, onde as imagens são superpostas com uma defasagem e a filtragem da imagem para os olhos direito e esquerdo é feita através de cores, ChromaDepthTM, no qual são utilizados óculos com lentes que refratam a luz conforme o espectro de cores e as profundidades ficam em função do comprimento de onda da luz, e filtros polarizadores lineares, no qual são utilizados óculos com filtros polarizadores vertical e horizontal, filtros esses também utilizados em dois projetores, separando a imagem para o olho esquerdo e direito.

Faça você mesmo

Materiais utilizados: dois espelhos simples pequenos, papelão e um par de imagens estereoscópicas.

Como montar: cole os espelhos lado a lado no papelão e dobre no centro, de modo a formar 45° entre eles, conforme figura abaixo:

Figura esquemática dos raios de luz no estereoscópio de espelhos

O par de imagens deve ser colocado onde a figura indica. Você deverá olhar o reflexo das imagens, ou seja, onde saem os raios de luz na imagem.

Os pares de imagens você pode baixar da Internet e imprimir ou você mesmo fazê-las. Para isso, basta tirar um par de fotos com um deslocamento da câmera da ordem de 7 cm de uma foto para a outra.

O efeito pode ocorrer ao contrário (o que era pra ficar “saltado” para fora do papel aparece “afundado”). Nesse caso, basta trocar de posição as fotos (colocar a que está na esquerda na direita e vice-versa).

Outro problema que pode acontecer é o efeito ser muito pequeno. Para ter um efeito relevante de profundidade, o objeto no primeiro plano deve estar bem distante do plano de fundo (por exemplo, uma pessoa em primeiro plano e uma paisagem de fundo).

Estereoscópio de espelho simples

Outra opção de montagem: com um par de imagens estereoscópicas e um espelho plano já é possível formar um estereoscópio simples. Para isso, arranje um espelho pequeno (7×5 cm, por exemplo) e coloque-o junto ao lado direito do nariz. Mantenha a face distante aproximadamente 15 cm do meio das fotos do par, de modo que consiga enxergar as duas fotos. Com o olho esquerdo focalizado na foto da esquerda, ajuste o espelho até que a imagem refletida da foto da direita chegue a fundir-se com a da esquerda.