Cinema e a tecnologia 3D:

saiba como funciona, os sistemas disponíneis e alguns prós e contras de cada um

Desde invenção do cinematógrafo pelos irmãos Lumière, os filmes têm aumentado cada vez mais a capacidade de imersão dos expectadores. Eles ganharam som, cor e efeitos especiais. Agora é a vez da tecnologia tridimensional (3D). Depois de um primeiro auge na década de 50 com os icônicos óculos de lentes de celofane azul e vermelho, o cinema 3D obteve um desenvolvimento discreto, de desempenho limitado. Com poucos filmes desde a década de 90 até a pouco tempo, quase não se ouvia falar nele.

Fig. 1: Imagem retirada do site: http://www.ecult.com.br/noticias/cinema-3d-na-feira-do-livro-de-pelota .

A cena mudou depois que Avatar, de James Cameron, assumiu o posto de maior bilheteria da história do cinema mundial, com US$ 2,7 bilhões em faturamento. Isso fez com que a indústria de entretenimento investisse pesado nesta tecnologia no cinema, video games, TVs, computadores e até celulares. Este artigo foi feito para o leitor que voltou às salas de cinema para conferir o novo momento do 3D e que, logo após tentar pegar um Smurf no ar ou se desviar do escudo do Capitão América, se perguntou como isso era possível. 

Fig. 2: Pôster promocional do filme Avatar (2009), dirigido por James Cameron. Imagem retirada do site: http://projetoraizdepi.wordpress.com/tag/tv-3d/ .

A tecnologia 3D promove um aspecto de tridimensionalidade a uma cena visual, em outras palavras, uma percepção de profundidade. Como é comum no meio científico, esta tecnologia se baseou em aspectos de sistemas biológicos para ser desenvolvido, neste caso, o sistema visual humano. Nós temos uma visão binocular (estereoscópica), ou seja, enxergamos uma mesma imagem de dois ângulos ligeiramente diferentes e alinhados horizontalmente. O cérebro funde as duas perspectivas e cria uma visão única conseguindo calcular por estimativa as informações de profundidade, distância, posição e tamanho dos objetos. O interessante é que a realidade em três dimensões é uma construção do nosso cérebro: tanto a tela do cinema quanto nossa retina são planos bidimensionais. 

As diferentes técnicas de projeção 3D se baseiam, em maior ou menor grau, neste fenômeno: uma imagem 3D é formada da sobreposição de duas imagens iguais filmadas em ângulos diferentes. Logo, a captação da imagem deve ser feita por duas lentes ao mesmo tempo e que se distanciam entre si cerca de seis centímetros (que é a distância média entre os olhos de uma pessoa). Softwares fazem uma correção de enquadramento em tempo real, o que dá uma impressão mais realista. Uma adaptação menos onerosa é filmar por uma lente que reflete para outra lente que também filma a imagem, que depois é editada (inversão, correção de cor e brilho). Porém este método vem sofrendo críticas porque não traz a sensação real de terceira dimensão. O melhor efeito é conseguido nas animações feitas em computação gráfica, já que tudo é manipulado no computador. A reprodução digital no cinema também é feita, em geral, por dois projetores: um para cada olho. Existem diferentes tecnologias para criar um aspecto em 3D, as quais você conhecerá nas linhas seguintes.

Anáglifo

É um dos métodos mais antigos e você facilmente o reconhece pelo uso daqueles óculos com lentes azuis e vermelhas. A estereoscopia acontecia com uma projeção predominantemente vermelha e outra predominantemente azul (ou verde). A lente azul e a vermelha bloqueiam as cores azuis e vermelhas, respectivamente. A diferença de cores em ângulos diferentes causa o efeito de profundidade quando o cérebro interpreta a cena visual. Esta técnica foi descartada pela indústria cinematográfica, pois não proporciona fidelidade na percepção de cores e se mostra incômoda em exposições muito longas podendo causar dores de cabeça, náusea, tontura e vômito. Como ponto positivo, o anáglifo é de fácil acesso. Neste sistema circulam milhares de vídeos e imagens na internet, assim como são vendidos livros infantis, ou não tão infantis assim (lembra da Larissa Riquelme em uma edição 3D daquela revista do coelhinho?). Os óculos podem ser encontrados facilmente ou você mesmo pode construir um. Clique aqui para um passo-a-passo de como fazer isso.

Fig. 3: Imagem modificada do site: http://resumodigital.com.br/2010/02/como-funciona-tecnologia-3d/ . Clique na imagem para ampliá-la.

  

Polarizado (ou passivo)

Esta é a técnica mais utilizada nas salas de cinema digitais nos dias atuais. A diferença em relação ao anáglifo é que as projeções estereoscópicas não se diferem mais na cor, e sim na polarização. Deste modo, supera-se a distorção de matiz atingindo uma maior fidelidade de cor. No par de óculos 3D, cada lente é polarizada de maneira diferente de modo que filtra apenas ondas de luz alinhadas na mesma direção. Por exemplo, uma lente pode filtrar ondas polarizadas horizontalmente e a outra, ondas polarizadas verticalmente. Este é um tipo de polarização linear, e se você inclinar a cabeça para o lado poderá perceber uma perda do efeito de profundidade. Isso não ocorre em uma polarização circular, uma vez que a orientação não diminui a sensação de tridimensionalidade. As atuais salas de cinema utilizam em sua maioria a polarização circular. Além disso, a tela é desenvolvida para manter a polarização original quando reflete a luz do projetor e para aumentar o brilho, visto que os óculos têm a lente escura.

Fig. 4: Imagem modificada do site: http://resumodigital.com.br/2010/02/como-funciona-tecnologia-3d/ . Clique na imagem para ampliá-la.

Ativo

Outra tecnologia é o 3D Ativo, que está presente na primeira leva dos aparelhos de TV em 3D que utilizam óculos e em algumas salas de cinema. Este modelo oferece a maior nitidez e qualidade das cores entre as tecnologias 3D. A estereoscopia acontece com a alternância muito rápida de imagens iguais em duas angulações diferentes. Um emissor na TV e um sensor em óculos de cristal líquido (LCD) sincronizam via ondas de rádio a apresentação de imagens de modo que cada lente se fecha para uma determinada angulação. Sendo assim cada imagem chega somente a um olho, ao contrário da apresentação simultânea e sobreposta de outras tecnologias. Como o processo é muito rápido, o expectador não percebe isso e quanto maior a freqüência de apresentação, maior o efeito 3D. Diferente dos óculos polarizados, os de LCD ativo de fechamento requerem circuitos e bateria, de modo que são mais caros e nem sempre compatíveis entre os fabricantes. Atualmente os grandes fabricantes de eletroeletrônicos estão disputando a preferência do mercado entre aparelhos que utilizam o sistema ativo e o passivo. Televisores com 3D polarizado andam ganhando espaço. Eles apresentam melhor comodidade (menor cansaço visual, óculos leves e mais confortáveis, liberdade de posição), preços mais acessíveis e resultados de imagem satisfatórios. Por outro lado, a tecnologia do 3D ativo está evoluindo rápido e oferece a melhor qualidade e realismo de imagem. Para maiores informações sobre essa disputa, clique aqui ou aqui.

 Barreira paralaxe (ou autoestereoscópico)

A tecnologia mais recente em 3D inovou em dispensar o uso de óculos e está presente na mais nova geração de TVs 3D, mas ainda é inviável para o cinema. A imagem produzida é entrelaçada simultaneamente. A filtragem é feita por diferentes angulações diretamente na tela, em uma barreira paralaxe, no intuito de que cada olho perceba uma imagem. Esta barreira é uma fina camada de cristal líquido a frente da tela com fendas de onde se projetam duas imagens diferentes, uma para cada olho. Cada olho forma uma imagem de um ângulo diferente. Ao alinhar as duas imagens, o cérebro estima a profundidade. Esta tecnologia ainda está sendo desenvolvida e tem um preço elevado. A imagem sofre um escurecimento e o observador deve estar posicionado bem à frente e perpendicular ao aparelho de TV para que se formem representações tridimensionais que às vezes causam incômodo. Devido à restrição de ângulos de visão, o sistema vem sendo adotado em dispositivos portáveis. O Instituto de Tecnologiade Massachusetts, MIT, vem obtendo resultados satisfatórios em um novo tipo de barreira paralaxe que tem maior ângulo de visão e perspectivas múltiplas; para saber mais clique aqui ou aqui. 

Fig. 5: Imagem modificada do site: http://resumodigital.com.br/2010/02/como-funciona-tecnologia-3d/ . Clique na imagem para ampliá-la.

Clicando aqui você verá animações para os quatro tipos de tecnologias 3D expostos. 

Não se sabe ao certo qual tecnologia se desenvolverá mais e dominará o mercado. Para uma maior expansão da mídia 3D é preciso solucionar alguns problemas. Os óculos diminuem o brilho percebido e causam desconforto, assim como a barreira que ainda força a vista e limita o posicionamento do observador. Os projetores de cinema, aparelhos de TV e video games ainda têm um preço elevado. Somado a isso, deve-se considerar as diferenças individuais que ditam: 1) preferências por determinados graus de profundidade e 2) o desconforto na visão; essa ausência de padrão não poderá tão cedo ser resolvido pelas tecnologias disponíveis. 

E o mais importante, a tecnologia 3D tem que ser pensada como algo que tenha o que incorporar à experiência do expectador e não ser um mero chamariz mercadológico. Isto tem se observado em alguns lançamentos de filmes que receberam severas críticas, pois foram criados sobre uma plataforma 2D  e adaptados em 3D. A indústria cinematográfica ainda precisa consolidar a cultura de conceber filmes em 3D desde a escolha das cenas e o arranjo de sua fotografia. Mas o clima não é de pessimismo, equipamentos 3D estão ficando cada vez mais economicamente viáveis e melhores. Transmissões utilizando esta tecnologia começam a ser adotada para grandes eventos esportivos e shows, e as Olimpíadas de 2012 em Londres vão ser televisionadas em 3D. Ainda há os otimistas que acreditam na holografia em um futuro não muito distante. Vale esperar o que a tecnologia 3D pode oferecer.

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Rui de Moraes Jr.

Mudança de domínio

Olá para vocês,
hoje mudamos nosso domínio do blog Percepto. Passamos de http://blogpercepto.blogspot.com/ para http://www.blogpercepto.com/. Esta mudança poderá ocasionar algumas falhas temporárias nos próximos dias. Mas em pouco tempo isto estará corrigido.

Caso tenha citado nosso blog em algum lugar, não se preocupe! Os links com o antigo domínio (.blogspot.com) são redirecionados automaticamente para o domínio atual (.com).

Esta mudança foi feita para facilitar a busca de nosso site. Qualquer problema, por favor, entre em contato conosco.

Até mais,

Bruno, Leonardo e Rui.

Fonte da imagem: http://migre.me/6e6ho

Como a informação sensorial é processada?

Agora você está sentado em frente ao computador lendo este texto. Seus órgãos dos sentidos estão captando diversas informações do ambiente e deixando você a par do que ocorre, mesmo sem você ter consciência disso. Alguns processos ficarão conscientes assim que você precisar.

Esta “consciência” do ambiente começa por dois processos básicos. O primeiro é a Sensação, que é uma experiência imediata do estímulo ambiental (por exemplo, externo – luz, ou interno – dor), é sua detecção e codificação pelo nosso corpo. O segundo processo é a Percepção, que é a integração desta informação de modo organizado que nos faz ter consciência dos objetos e do ambiente ao nosso redor. Na prática estas distinções são apenas didáticas, pois estes processos ocorrem de forma muito rápida e integrada. Em condições de laboratório é até possível separá-las, mas no cotidiano é praticamente impossível. Por isso chamamos estes dois processos de percepção.

O modelo básico de como ocorre à percepção está abaixo:

Figura 1. Processo básico da informação. O Estímulo pode ser qualquer informação tanto do ambiente externo (calor, por exemplo) quanto interno (dor de barriga).

               

Vamos explicar o modelo com um exemplo. Você está aí em frente ao computador e há um Estímulo (uma picada na perna). Depois disso, você passa a Perceber este Estímulo, então você o Interpreta (Cognição): o que sinto? Dor. Onde? Perna direita. O que pode ser? Uma muriçoca! Por fim você tem uma Resposta a isto (Você olha o que é, ou então dá um tapa na perna). Todo este processo é modulado pela Atenção. Ela faz com que nos concentremos em algo, no caso a picada. Devido a sua importância, haverá um texto específico para Atenção. De modo geral, este processo vale para todos os sentidos.

Figura 2. Muriçoca. Além da picada, este inseto pode nos chamar atenção pelo seu zumbido infernal! Fonte: Viva Terra 

A percepção é feita através dos nossos órgãos dos sentidos. Você deve ter aprendido que possuímos 5 sentidos: Audição, Gustação, Olfação, Tato e Visão. Porém, existem outros sentidos que começaram a ser mais bem entendidos e aumentam esta lista: Cinestesia ou Propriocepção, Dor, Equilíbrio, Percepção do Tempo e Sentidos Orgânicos (sede, fome, oxigenação e sexo).

A percepção, e em especial a percepção visual, é objeto de estudo há séculos. Os gregos antigos propunham duas teorias. Ptolomeu e Euclides propuseram a teoria da “Emissão”, em que raios emanavam dos olhos e eram interceptados pelos objetos. Outra teoria, proposta por Aristóteles, era a da “Interceptação” ou “Intromissão” em que formas representativas dos objetos entravam nos nossos olhos.

Séculos depois, Ibn al-Haytham ou Alhazen (965 – 1040) deu outra explicação que é mais próxima da aceita hoje. Ele demonstrou que é a luz refletida pelos objetos que chegam até os olhos. Seus estudos, com métodos experimentais, criaram as bases da Óptica. Outro pesquisador de grande importância foi Hermann von Helmholtz (1821 – 1894) ao propor que a visão é feita a partir de dados incompletos, com base na percepção prévia. Mais recentemente ainda tivemos outros grandes nomes, como James J. Gibson (1904 – 1979) com sua teoria ecológica e David Marr (1945 – 1980) com sua teoria computacional da percepção.

Cabe ainda ressaltar que os sistemas sensoriais são parte do sistema nervoso. Cada sistema é responsável por um tipo específico de informação, por exemplo, os olhos pela energia eletromagnética radiante (veja mais aqui). Esta estimulação chega até os órgãos dos sentidos e depois é transformada em impulsos nervosos através de um fenômeno chamado transdução. A partir deste ponto nosso sistema nervoso central está apto a interpretar a informação.

Através de processos evolutivos, cada sistema sensorial se tornou capaz de responder a apenas uma faixa do total de informação ambiental disponível. Por exemplo, a maioria dos vertebrados percebe a informação visual (luz) apenas na faixa entre 380 e 760 nanômetros (um bilionésimo de metro). Para entender melhor isto, leia o texto “Aos gregos o mar era violeta”.

Por fim, cabe salientar que a percepção é estudada por diferentes métodos, através de eletrofisiologia, neuroimagem, neuropsicologia, psicofísica, etc. Para mais informações sobre o processo neural da percepção, você pode pesquisar nas referências citadas abaixo.

Quer baixar o texto? Clique aqui.

Bruno Marinho de Sousa

Mais sobre o assunto:

Schiffman, H. R. Sensação e Percepção. 5ª Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005.

Guyton, A.C.; Hall, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 11ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier Ed., 2006.