¿Como funciona un monitor 3D?

Hace cierto tiempo que se experimenta con sistemas de presentación que no necesitan del uso de gafas especiales. Los trabajos han conducido a varios tipos de tecnologías, algunas ya disponibles comercialmente:

* Displays Autoestereoscópicos o de Paralaje: son pantallas de ordenador similares a las tradicionales, en las que no es necesario el uso de gafas polarizantes o filtros de colores. Algunos sistemas disponen de obturadores selectivos que muestran sólo las columnas de píxeles que corresponden a la imagen de uno de los ojos, obturando las que corresponden al otro, para la posición de la cabeza del usuario. Por ello suelen estar asociados a sistemas de seguimiento de la cabeza por infrarrojos. (Para más información véase por ejemplo las excelente demos en Java de la Universidad de New York)

Otros sistemas como los de 4d-Vision emiten la luz en diferentes ángulos dependiendo de su color. La luz roja, verde y azul se deflecta desde la pantalla en diferentes direcciones para crear vistas para el ojo derecho y el izquierdo en ocho planos de visión diferentes. Ello permite la visión 3D independiente de la posición del usuario, por lo que no requiere seguimiento de la cabeza y varios usuarios pueden ver independientemente en 3D.

Stereographics produce también displays autoestereoscópicos basados en una tecnología que denominan pantalla lenticular. Los precios van de 6000 dólares en adelante.

* Displays Volumétricos: Son sistemas que presentan la información en un determinado volumen. Al igual que una pantalla de TV es capaz de iluminar selectivamente todos y cada uno de los píxeles de su superficie, un display volumétrico es capaz de iluminar todos los voxeles (píxeles en 3D) que componen su volumen.

Hay tres tipos principales. 1. Espejo varifocal: Una membrana espejeada oscila convirtiéndose en un espejo de distancia focal variable que refleja la imagen de una pantalla. Sincronizando la imagen que se muestra en la pantalla con la potencia óptica del espejo se puede barrer cualquier punto de un volumen determinado. Un sistema bastante experimental todavía

2. Volumen emisivo: Un determinado volumen ocupado por un medio capaz de emitir luz en cualquier parte de su interior como resultado de una excitación externa, por ejemplo mediante láser de diferentes longitudes de onda. Muy experimental, la gran dificultad es encontrar el material apropiado. 

3. Pantalla rotativa: Una pantalla plana gira a una velocidad de alrededor de 600 rpm. Para cada uno de un conjunto predeterminado de posiciones angulares de la misma un sistema espejos proyecta sobre ella la imagen del objeto tal como corresponde a la perspectiva asociada a dicho ángulo. El resultado final es la imagen 3D de un objeto que podemos ver desde 360 grados.

Fuente:http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070103113153AAT5EU3

Lentes 3D

En la industria del 3D existen dos grandes categorías de lentes 3D: los pasivos y los activos.

Los lentes pasivos:

• Los anaglifos fueron durante décadas los lentes pasivos más populares. Los lentes anaglifos utilizan filtros de color (rojo–azul, rojo–verde o bien ámbar–azul), los que permiten visualizar imágenes distintas en cada ojo, dando así un efecto de profundidad relativamente convincente.
• Lentes pasivos polarizados, que hoy en día se utilizan, principalmente en salas de cine 3D. Estos lentes filtran las ondas de luz provenientes desde diversos ángulos de la pantalla, permitiendo que cada ojo por separado reciba solo la imagen polarizada que le corresponde. Estos lentes fueron inmediatamente más populares que los anaglifos debido a que no utilizan filtros de color que pudiesen distorsionar el color original de la imagen. A la peliculas grabadas para este tipo de lentes polarizados para los tv3D se les conoce como películas 3d SBS.

Los lentes activos :

• Utilizan tecnología de cristal líquido LCD, y son un componente fundamental. Estos poseen sensores infrarrojos (IR) que permiten conectarse de manera inalámbrica con el televisor 3D. En este sistema, las dos imágenes no se muestran al mismo tiempo, sino que se encienden y apagan a alta velocidad. Los lentes de cristal líquido se van alternando entre un modo "transparente" y un modo "opaco" al mismo tiempo que las imágenes se alternan en la pantalla, es decir, el ojo izquierdo se bloquea cuando la imagen del ojo derecho aparece en la televisión y viceversa. Esto ocurre tan rápido que nuestra mente no puede detectar el parpadeo de los lentes.

El VUTSI :

• parte del mismo principio básico para ver TV en 3D, una manera sencilla de ver TV en estereoscopía o pseudoscopía, a través del control del recorrido de la energía electromagnética en el espacio, descubierto por el Científico Militar Boliviano Ing. Rigoberto Mendizábal Márquez el 5 de julio de 2001; sistema que aprovecha el intervalo de tiempo entre el instante actual de la observación de una secuencia frente a la previa, donde el sistema hace que se observe al mismo tiempo. Cabe especificar que mientras se ve la secuencia actual con un ojo, con el otro podemos ver la secuencia anterior, siendo posible ver en tres dimensiones real o invertida, dependiendo de la dirección del recorrido de la cámara filmadora o movimiento de los objetos que son capturados por una sola cámara. No obteniendo ningún resultado, si la cámara y los objetos quedan estáticos. Esta es una opción interesante para todos los televidentes que no tienen los recursos necesarios para adquirir TV LCD o PLASMA 3D, más sus lentes específicos, en función a la tecnología que usan. Esta tecnología ha sido denominada VUTSI (Visor Universal Tridimensional de Secuencia de Imágenes), es posible el uso del VUTSI en proyecciones de películas normales en salas de CINE, en juegos de ordenador, y en vídeos caseros, sin que precisen edición alguna, para lo cual se recomienda que las secuencias de imágenes sean de alta calidad para obtener mejores resultados.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3n_3D

Que es un monitor 3D

Una pantalla 3D o pantalla tridimensional es una pantalla de vídeo que reproduce escenas tridimensionales y poder mostrarlas como imágenes 3D por ejemplo, en la televisión 3D. Hay dos sistemas destacados para visualizar contenidos 3D: estereoscópicos y autoestereoscópicos. Los primeros necesitan unas gafas especiales, mientras que los otros permiten disfrutar de la sensación 3D sin ningún tipo de complementos.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_3D

Evolucion

Los pioneros en el estudio de la estereoscopia fueron Euclides y Leonardo da Vinci, que ya en su época observaron y estudiaron el fenómeno de la visión binocular. Pero para encontrar el primer dispositivo hay que remontarse al año 1838, cuando el físico escocés Sir Charles Wheatstone construyó un aparato con el que se podía apreciar el fenómeno de la visión estereoscópica. Ya en los años 50 se intentó la explotación comercial de películas 3D, pero dada la mala calidad de los contenidos no tuvo mucho impacto. Fue en los años 80 cuando se consiguieron resultados más espectaculares, con sistemas de gran formato de película, como el del IMAX, que consiguen imágenes de alta resolución en grandes pantallas. Así pues, la imagen tridimensional en movimiento no es novedad de ahora, y ya en los cines antiguos se proyectaban algunas películas tridimensionales que funcionaban emitiendo dos películas diferentes, cada una con un tinte de diferente color. Al ponernos unas gafas de estos colores (una en cada ojo), cada ojo veía una parte de la película, dejando "invisible" la otra, por lo que se obtenía una visión estereoscópica, dando sensación de profundidad. Con el avance de la tecnología, la técnica se fue perfeccionando, creando sistemas que hacían más o menos lo mismo, pero mejor. Así, existen gafas con polarización vertical en un ojo y horizontal en el otro que obtienen un efecto más real que con la polarización por colores. Sin embargo, estos sistemas no son cómodos ni prácticos, de manera que con la aparición de nuevas técnicas se ha logrado obtener pantallas que transmiten la sensación de profundidad sin necesidad de ningún complemento visual.

 Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_3D 

Problemática

Una pantalla 3D es un sistema multivisión. Los sistemas multivisión son reconocidos generalmente por proporcionar una reproducción superior de la imagen 3D por que la imagen visible cambia con el punto de vista del observador en relación a la pantalla. Con tal de exagerar la sensación de profundidad en imágenes estereoscópicas 3D, es posible aumentar el número de vistas, de modo que la imagen pueda ser observada desde varias posiciones. Sin embargo, el problema radica en que un aumento del número de vistas provoca una pérdida de resolución, dado que el número de píxeles que se pueden colocar en una pantalla de cristal líquido es limitado. Las pantallas convencionales multivisión emplean en general tres lentes lenticulares diseñadas para cubrir un ancho de visión de 62 a 65 mm, una distancia equivalente a la separación media entre ojos de una persona. Sin embargo, estas pantallas 3D aún presentan algunos problemas relacionados con los siguientes aspectos:

• Zona de visión: Las imágenes en las pantallas 3D comunes diseñadas con un ancho de visión de 62 a 65 mm pueden aparecer incorrectas y resultar incómodas a menos que se vean de frente y desde una determinada distancia, ya que los ojos pueden detectar una imagen 2D en algunas partes de la pantalla. Es por este motivo que actualmente se trabaja en optimizar el ancho de visión para que se reduzca la aparición de imágenes 2D y permita que las imágenes 3D puedan visualizarse con un campo de visión más amplio.

• Pérdida de resolución: Para resolver el problema de la pérdida de resolución en las pantallas multivisión se puede utilizar una tecnología de procesamiento de imágenes llamada step 3D pixel array (mejora de la formación de píxeles 3D), actualmente ya probada por algunas compañías. Esta técnica tiene en cuenta la sensibilidad del ojo humano a la pérdida de resolución en la dirección horizontal. Al minimizar la degradación de la resolución horizontal del píxel, se mejora la calidad de la imagen para ofrecer a los espectadores imágenes 3D de mayor definición y más vivas.

Se ha visto pues que el efecto tridimensional presenta todavía poca estabilidad (depende de la posición del espectador) y la resolución de la imagen es escasa. La captación directa de la imagen real con este sistema requeriría un dispositivo multicámara, y este es un tema de investigación actual.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_3D

Principios físicos de la visión 3D

El sistema visual humano es un sistema binocular, es decir, disponemos de dos sensores (ojos) que, debido a su separación horizontal, reciben dos imágenes de una misma escena con puntos de vista diferentes. Mediante estas dos vistas el cerebro crea una sensación espacial. A este tipo de visión se le llama visión estereoscópica, en la que intervienen diversos fenómenos. Cuando observamos objetos muy lejanos, los ejes ópticos de los ojos son paralelos. Cuando observamos un objeto cercano, los ojos giran para que los ejes ópticos estén alineados sobre el mismo, es decir, convergen. Asimismo, se produce el acomodo o enfoque para ver nítidamente el objeto. Al conjunto de este proceso se le llama fusión. Un factor que interviene directamente en esta capacidad es la separación interocular. A mayor separación entre los ojos, mayor es la distancia a la que apreciamos el efecto de relieve.

Para visualizar correctamente un contenido 3D sería necesario:

• Evitar la sensación de mareo.

• El usuario no debe tener que hacer un esfuerzo para adaptarse a la sensación 3D, sino que esta sensación tiene que ser natural.

• La sensación 3D debe ser nítida y constante a lo largo de todas las figuras y especialmente en los contornos de los objetos.

• El sistema debe ser lo más independiente posible del ángulo de visión del usuario.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_3D

Descripcion

Descripción

Sistemas estereoscópicos

• Anaglifos: los anaglifos son las gafas con un cristal de cada color que todo el mundo asocia al cine en 3D. Es el método más conocido, y también el primero en ser utilizado no sólo de forma anecdótica.

• Gafas polarizadas: son gafas con un cristal polarizado horizontalmente y otro verticalmente, mientras que en la pantalla se proyectan las dos imágenes, una polarizada de cada manera.

• Shutter Glasses: lo que permite que se pueda utilizar en casa es que en lugar de proyectarse imágenes con luz polarizada, se exponen alternativamente las dos imágenes. Para poder enviar una diferente a cada ojo del espectador lleva unas gafas con un obturador de cristal líquido (LCS), de forma sincronizada con la pantalla, las gafas hacen que las lentes sean transparentes u opacas, en función de la imagen que está proyectando. 

Sistemas autoestereoscópicos

Una pantalla 3D es capaz de transmitir diferente información en cada ojo, consiguiendo así el efecto estereoscópico que a su vez, consigue el efecto de profundidad de la imagen. Este efecto se puede conseguir de dos maneras, mediante el uso de gafas (sistemas estereoscópicos) y sin ningún tipo de accesorio (sistemas autoestereoscópicos).

Este tipo de sistemas necesitan el uso de gafas para una correcta visualización. Su funcionamiento se basa en que se emiten dos imágenes diferentes (captadas con una cámara esteroscópica), y cada ojo capta una mediante las gafas, para así tener una sensación de profundidad. A continuación veremos los diferentes tipos de gafas:

La idea es muy parecida a la de las pantallas que requieren de gafas para ver en tres dimensiones. Se trata de conseguir que la pantalla emita una imagen para el ojo izquierdo y otra por el derecho, y esto se realiza mediante una barrera de paralaje que interrumpe el haz de luz selectivamente para que cada imagen vaya en el ojo que le corresponde.

El problema se presenta cuando los ojos del usuario cambian de posición, es decir, cuando se cambia el ángulo de visión. Para evitar este efecto algunas compañías que están investigando sobre esta tecnología optan por hacer que sólo una posición sea la correcta para poder apreciar el efecto tridimensional, mientras que otros incorporan un detector de posición de los ojos del observador para que el efecto sea válido aunque se mire con un ángulo respecto a la perpendicular de la pantalla. Los displays 3D que se utilizan para realizar la representación de los contenidos 3D pueden ser divididos según la técnica empleada para dirigir las vistas izquierda y derecha en el ojo apropiado: unos necesitan dispositivos ópticos cerca de los ojos, y por el contrario, otros tienen este proceso integrado en el mismo display. Estos últimos, de visión libre (free-viewing o FTV), son los llamados autoestereoscópicos. El hecho de que el usuario no necesite incorporar ningún elemento hace que estos despierten un gran interés.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_3D