Como funcionam os óculos 3D?

O filme Avatar, de James Cameron, fez ressurgir o interesse pelos efeitos tridimensionais (efeitos 3D) nos cinemas. Na verdade, o primeiro filme longa metragem em 3D foi feito em 1922 e se chamava “The power of love”. De lá para cá, evoluções tecnológicas permitiram o aprimoramento dos efeitos 3D. Porém, antes de explicarmos como funcionam os óculos 3D, precisamos entender como funciona a nossa visão binocular.

Visão binocular:

Nós, humanos, possuímos uma visão binocular, já que temos 2 olhos, os quais estão separados por alguns centímetros em nossas faces. Assim, cada olho capta uma imagem ligeiramente diferente um do outro, devido ao diferente ângulo em relação ao objeto observado. Isto faz com que cheguem, no cérebro, duas imagens ligeiramente diferentes, cabendo ao cérebro juntá-las em uma única imagem. Além de juntar as imagens, o cérebro também analisa as pequenas diferenças entre as elas, o que nos permite ter uma idéia das posições dos objetos no espaço. Esta capacidade de estimar a posição dos objetos no espaço é chamada de estereopsia. Portanto, é a estereopsia que nos permite ter uma idéia da tridimensionalidade. Quando fechamos um olho, nossa estereopsia fica prejudicada, dificultando nossa capacidade de avaliar a tridimensionalidade dos objetos. Por esta razão, pessoas que têm uma visão muito prejudicada (ou ausente) em um dos olhos, possuem maior dificuldade de avaliar a tridimensionalidade.

Óculos 3D:

Existem diversas tecnologias de óculos 3D, mas todas funcionam baseadas no mesmo princípio: estimular cada um dos olhos com imagens ligeiramente diferentes. Assim, a tela do cinema exibe duas imagens e os óculos fazem com que uma delas chegue a um olho e a outra chegue ao outro olho. Ao chegarem duas imagens diferentes no cérebro, este as interpretará como um efeito tridimensional. Portanto, o cinema com visão verdadeiramente 3D ainda não existe; o que existe é um efeito 3D, ou seja, uma ilusão de óptica que se aproxima bastante da visão verdadeiramente 3D. Bem, mas como exatamente isto ocorre? Na verdade, como já dissemos, existem diversas tecnologias de óculos 3D.

Uma tecnologia que foi bastante utilizada no passado (e ainda é usada), baseia-se nos óculos com duas lentes de cores diferentes, sendo uma vermelha e a outra azul ou verde. Neste sistema, duas imagens são projetadas na tela, uma em vermelho e outra em azul (ou verde). As lentes dos óculos funcionam como filtros, fazendo com que apenas uma das imagens atinja cada um dos olhos (ver figura 1). Como esse sistema emprega as cores como elemento de filtragem, existe uma limitação quanto à qualidade das imagens coloridas, o que prejudica o desempenho deste sistema.

Figura 1. As lentes  de  diferentes  cores  selecionam  a  imagem,  fazendo  com  que  apenas  uma  imagem  chegue  em cada olho.

Um sistema mais evoluído consiste no uso de luz polarizada. Neste sistema, são projetadas duas imagens na tela do cinema, porém com polarizações diferentes. A polarização da imagem diz respeito ao plano de vibração das ondas luminosas (plano da radiação eletro-magnética). Assim, uma imagem tem polarização horizontal, enquanto a outra tem polarização vertical. Os óculos funcionam novamente como filtros, deixando passar a imagem com polarização horizontal em um olho e a imagem com polarização vertical no outro (ver figura 2). Como este sistema não usa as cores como elemento de filtragem, é considerado superior, permitindo uma melhor qualidade nas imagens coloridas.

 

Figura 2. Os óculos polarizados fazem com que apenas uma imagem chegue em cada olho, pois suas lentes selecionam a imagem de acordo com a polarização da luz.

Por último, existem ainda outros sistemas, pouco utilizados por enquanto, devido ao alto custo. Um exemplo disto é o sistema que emprega óculos especiais de LCD que bloqueiam alternadamente a visão em um olho e depois no outro e, assim, sucessivamente em rápidas oscilações.