Cómo funciona el cine en 3D

En una gran sala, el cine en 3D es una experiencia alucinante. Cada vez es más fácil encontrar una sala capaz de exhibir este tipo de películas, e incluso hay equipos que permiten disfrutar de una función de 3D en casa. Pero, ¿sabes como funciona? 


¡No te rayes y sigue leyendo!
Esta entrada va dedicada a los alumnos de 1º de ESO del I.E.S. Felipe II de Madrid. 

¡La respuesta está en la visión estereoscópica!

Se llama estereoscopia a cualquier técnica que permite recoger información tridimensional u obtener sensación de profundidad de una imagen. Como sin duda habrás podido observar, los humanos tenemos 2 ojos, separados unos centímetros uno de otro. Y esto no es un capricho de la naturaleza, sino que tiene su utilidad. Nuestros dos ojos al estar efectivamente ligeramente separados captan dos imágenes desde dos puntos de vista diferentes. 

El cerebro se encarga de combinar ambas y obtiene así la sensación de profundidad y volumen a la que estamos acostumbrados, muy útil para calcular distancias. Esta capacidad propia de muchos seres vivos se denomina vision estereoscópica.

Te propongo un pequeño ejercicio. Extiende tu brazo, levanta el pulgar y cierra tu ojo derecho. Ahora ábrelo y cierra el otro ojo. Seguramente habrás notado que la posición de tu pulgar respecto al fondo cambia, como ocurriría con cualquier objeto próximo al alternar la vista con uno y otro ojo. Este fenómeno se conoce como paralaje  y es una de las formas que tiene nuestro cerebro de medir la distancia entre nosotros y los objetos que no se encuentran demasiado lejos.

Te reto ahora a intentar ver la pirámide en 3D que esconde esta imagen. Sigue estas sencillas instrucciones:

1. Haz click en la imagen para verla en pantalla completa.
2. Deja tu vista relajada, sin enfocar la imagen, como si estuvieras mirando al horizonte (visión paralela).

¿Ves la pirámide en 3D? 

Si has seguido correctamente estas instrucciones y has tenido paciencia para esperar suficiente, seguro que sí. ¡Bien!, pues así hemos conseguido una imagen en 3D. Este tipo de imágenes se llama estereograma y en ellas se consigue la visión tridimensional a través de pequeñas diferencias horizontales o diferencias de paralaje. Los creadores de estereogramas son profundos conocedores de la visión estereoscópica y consiguen con sus imágenes efectos sorprendentes. Hay múltiples ejemplos en internet que permiten descubrir figuras en 3D en imágenes bidimensionales aparentemente abstractas usando esta estrategia de visión paralela. Un sitio que me ha llamado la atención en mis pesquisas sobre estereogramas es http://hjg.com.ar/st/. 


El secreto está en que al enfocar más allá de la imagen, el cerebro interpreta los pares de puntos como un único punto, que percibe más alejado cuanto más separados estén los puntos de la imagen.

Es impresionante, pero, con este sistema de aprovechamiento de la visión estereoscópica nos cuesta un rato llegar a ver la imagen, ¿verdad?

El cine en 3D hace uso también de esta capacidad de nuestra vista para generar la sensación de profundidad: proyecta una imagen para el ojo derecho y otra diferente para el ojo izquierdo; y nuestro cerebro, entonces, al interpretar esta información nos produce la impresión de que algo se sale de la pantalla. ¿Cómo se logra esto? Pues, como ya os habréis imaginado, con las gafas que nos dan al entrar en el cine. Son ellas las que se encargan de separar las dos imágenes y mostrar a cada ojo una distinta.

 E Sir Charles Wheatstone en 1838. Su estereoscopio constaba de dos imágenes iguales ligeramente desplazadas y una especie de prismático por el que mirar, de modo que cada ojo viera una imagen distinta, y que el cerebro las interpretara creando un efecto de profundidad. !Daos cuenta de que este invento es anterior a la fotografía!
l primer invento que conocemos para conseguir imágenes en 3D fue el estereoscopio, atribuido a 

Muy chulo, ¿verdad?.  Si os interesa, no es complicado fabricar uno y es fácil encontrar información sobre él pues ha tenido a lo largo de su historia y hasta hoy en día múltiples y muy útiles aplicaciones en diversos campos, por ejemplo en medicina, en la industria automovilística, en la industria aeroespacial...

El problema del estereoscopio es que no funciona con más de una persona a un tiempo. La imagen que permite obtener no se puede mostrar en una pantalla ni tampoco en movimiento. Para llegar al cine en 3D fue necesario dar un paso más.

En la primera versión de cine en 3D se utilizaban las conocidas gafas que tenían una lente roja y otra azul. Este sistema se basaba en la proyección de dos imágenes - una de color rojo y otra de color azul, grabadas con un ángulo ligeramente distinto y superpuestas -, y en el uso de las gafas rojiazules. La lente roja anulaba la imagen roja y sólo captaba la azul y la azul anulaba la azul y sólo captaba la roja. Así se podía filtrar de modo que cada ojo viera sólo una de las dos imágenes. Con este sistema se consiguió el mismo resultado que con el estereoscopio pero a cualquier distancia y para muchas personas simultáneamente.

Esta técnica se denomina anaglifo y en su momento tuvo éxito, pero no acabó de prosperar salvo para aplicaciones sencillas ya que el mecanismo que utilizaba para el filtrado altera el color de las imágenes. Así las gafas rojiazules o anaglíficas pasaron a la historia y en su lugar surgieron otras técnicas más prácticas para el cine.


El efecto Real 3D


La técnica más usada actualmente se conoce como Real 3D y consiste en aplicar filtros de polarización a la luz.


El principio en el que se basa es el mismo que el de las gafas rojiazules (cada ojo recibe sólo una de dos imágenes proyectadas, grabadas con un ángulo algo diferente), pero el filtrado de la imagen se lleva a cabo de otra forma. Ahora las gafas son gafas polarizadas, tienen un filtro polarizador LCD, y la proyección es de dos películas sincronizadas con fotogramas intercalados, uno para cada ojo. Si la frecuencia de proyección es suficientemente elevada, el cerebro no detecta los parpadeos y se obtiene una sensación tridimensional de gran calidad. 

En el cine se proyectan las dos películas de modo que se intercalen los fotogramas para el ojo izquierdo y para el ojo derecho. Por eso sin las gafas vemos la imagen doble, ya que se proyectan los fotogramas muy rápidamente (144 fotogramas por segundo frente a los 24 que ve el ojo humano); esto se hace para eliminar el parpadeo de la imagen. Pero el secreto de la técnica está realmente en la polarización de la luz. La polarización de la película para uno de los ojos es horizontal y para el otro vertical.  Una de las lentes de las gafas filtra la luz polarizada horizontalmente, mientras que la otra filtra la luz polarizada verticalmente.

Así de simple: dos películas proyectadas de forma simultánea y sincronizadas, grabadas con un ángulo ligeramente distinto, y unas gafas que filtran las imágenes que recibimos mostrando a un ojo sólo las grabadas desde un ángulo y al otro sólo las grabadas desde el otro ángulo. Así se consigue "engañar" a nuestro cerebro y crear la ilusión 3D como si estuviéramos presenciando en vivo lo que sucede en la película.

Esto es todo. Tan simple y tan complejo:-) 

Para terminar, os dejo unos videos explicativos. Porque es sabido que una imagen vale más que mil palabras: