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Imágenes tridimensionales

3D. Imágenes tridimensionales. Jairo Mena Sánchez MUFPES en FyQ , Uex , 2013. Índice general. Un poco de historia Ilusión de profundidad Principios biológicos Mecanismos intuitivos de la visión 3D Técnicas de estereoscopía Televisión en 3D y mercado Bibliografía.

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Presentation Transcript

  1. 3D Imágenes tridimensionales Jairo Mena Sánchez MUFPES en FyQ, Uex, 2013

  2. Índice general • Un poco de historia • Ilusión de profundidad • Principios biológicos • Mecanismos intuitivos de la visión 3D • Técnicas de estereoscopía • Televisión en 3D y mercado • Bibliografía

  3. 1. Un poco de historia • Sir Charles Wheatstone fue un inventor y científico inglés que contribuyó al desarrollo de la ciencia durante la época victoriana. • Se le atribuyen inventos y desarrollos como el del estereoscopio o el sistema de cifrado Playfair. Sin embargo es más conocido por el aparato eléctrico que lleva su nombre: el puente de Wheatstone, utilizado para medir resistencias eléctricas.

  4. 2. Ilusión de profundidad • La forma más sencilla de crear en el cerebro la percepción de profundidad es proporcionando a los ojos del espectador dos imágenes diferentes, que representan dos perspectivas del mismo objeto, con una pequeña desviación similar a las perspectivas que de forma natural reciben los ojos en la visión binocular. • Cada una de las imágenes 2D se debe presentar preferiblemente al ojo correspondiente del espectador ya que éstos no son cruzados ni divergen.

  5. 3. Principios biológicos Estereoscopía: Ver con dos ojos • Paralaje • Distancias • Volumen • Profundidad Ojo izquierdo Objeto Retina Cerebro Ojo derecho El ojo percibe los objetos en diferentes ángulos, creando la ilusión de profundidad de los objetos.

  6. 4. Mecanismos intuitivos de la visión 4.1. Geométrica 5.1.1. Distribución de luces y sombras 5.1.2. Superposición de imágenes 5.1.3. Diplopía fisiológica 5.1.4. Perspectiva 4.2. Movimiento de paralaje

  7. 4.1. Geométrica 4.1.1. Distribución de luces y sombras La iluminación es un factor intuitivo del volumen muy importante ya que la sombra y el contraste nos aportan gran sensación de relieve y volumen. Esta es una de las técnicas potenciales que utilizan los programas informáticos de creación 3D.

  8. 4.1.2. Superposición de imágenes Cuando un objeto se encuentra ante otro, el objeto más cercano (delante) cubre el más lejano (detrás). Por esta razón cuando encontramos que una imagen queda superpuesta sobre otra, nuestro cerebro interpreta automáticamente que el que se ve completo está más cerca que el que ”asoma” por detrás.

  9. 4.1.3. Diplopía fisiológica Para interpretar una imagen en 3D el cerebro requiere datos sobre la distancia de los objetos. Esta se obtiene gracias a que cada ojo percibe los elementos de la escena desde un ángulo distinto, dando como resultado una triangulación de la cual el cerebro obtiene la distancia al objeto. (Diplopía fisiológica)

  10. 4.1.4. Perspectiva Las líneas paralelas horizontales que representan las vías parecen converger en el horizonte.

  11. 4.2. Movimiento de paralaje La flecha de la izquierda representa el movimiento del observador, y las otras dos indican el desplazamiento aparente de los objetos. El bote rojo más lejano que nuestro objeto de interés (estrella azul) parece desplazarse en el mismo sentido que lo hace el observador sin embargo el bote verde parece que se mueva hacia el sentido contrario.

  12. 5. Técnicas de estereoscopía 5.1. Anaglifos Los anaglifos son estereofotografías tomadas o tratadas con filtros de distintos colores sobrepuestas en una sola imagen. Se observan por medio de gafas llamada gafas anaglifo y que tiene un filtro de diferente color para cada ojo, por ejemplo, rojo-azul.

  13. 5.2. Sistema Cromatek Este sistema utiliza lo que se conoce como rejilla de difracción. La rejilla de difracción funciona de manera semejante a un prisma de cristal: la luz que la atraviesa se descompone en colores que cambian de angulación según su tonalidad ya que ésta está asociada a su frecuencia y por tanto a su longitud de onda. Éste cambio de ángulo, que cada color sufre al ser difractado, incide en el ojo y hace que los objetos parezcan tener una profundidad distinta según su color.

  14. 5.3. Efecto Pulfritch El cerebro tarda un poco más en procesar las imágenes oscuras que las claras. Así si se pone un filtro oscuro en un solo ojo y se observa un objeto en movimiento, el cerebro tardará más tiempo en procesar las imágenes procedentes de este ojo. Por lo que si la escena que observamos está en continuo movimiento lateral, la imagen del ojo con filtro parecerá estar en una posición o ángulo distinto con respecto al observado directamente sin filtro, que tendrá la imagen procesada instantes antes.

  15. 6. Televisión en 3D Las imágenes de video proyectadas por un televisor en 3D, son creadas con el mismo principio: una escena es capturada a través de 2 cámaras ligeramente separadas, y luego es desplegada de manera tal que nuestros ojos puedan recibir por separado las imágenes, utilizando lentes especiales. En la industria del 3D existen dos grandes categorías de lentes 3D: los pasivos y los activos. • Pasivos: Anaglifos. Actualmente se usan lentes polarizadas que al no utilizar filtros de color que distorsionen el color original de la imagen resultan más cómodos. • Activos:Tecnología LCD e infrarroja. Alternancia de imágenes en cada ojo a muy alta velocidad.

  16. 6.2. Situación actual del mercado de tecnología 3D • Actualmente todas las televisiones 3D del mercado llevan consigo el uso obligatorio de gafas. Se espera que más adelante salgan a la venta paneles que prescindan de su uso (autoestereoscópicos). • La aparición en escena de las televisiones en 3D está haciendo bajar los precios de las pantallas planas 2D corrientes, ya sean LCD o Plasma, hasta precios impensables hace unos años. • Esta tecnología también se usa en salas de cine o en consolas de última generación tales como PlayStation 3 (en juegos y visionado de películas en formato BluRay Disc) o la portátil Nintendo 3DS. Ambas son compatibles con el 3D autoestereoscópico, ésta última de forma nativa.

  17. 7. Bibliografía • http://es.wikipedia.org/wiki/Digital_3D • http://www.muyinteresante.es/icomo-funcionan-las-gafas-y-la-tecnologia-3d • http://es.wikipedia.org/wiki/Cine_3D • http://www.cienciapopular.com/n/Tecnologia/Tecnologia_3D/Tecnologia_3D.php • http://es.wikipedia.org/wiki/Autoestereoscopia • http://www.3d-forums.com • http://www.elotrolado.net • http://www.xataka.com • http://www.noticias3d.com • Física para la Ciencia y la Tecnología. P. Tipler y G. Mosca. Editorial Reverté.

  18. Muchas gracias por su atención

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