Televisión 3D para niños
La Televisión 3D o Televisión estereoscópica es un tipo de televisor que te permite ver imágenes con una sensación de profundidad, como si los objetos salieran de la pantalla o tuvieran volumen. Esto hace que las imágenes no se vean planas, sino más reales.
La forma en que funciona la televisión 3D se basa en cómo ven nuestros ojos. Cada ojo ve una imagen ligeramente diferente porque están separados. Nuestro cerebro junta esas dos imágenes y así percibimos el mundo en tres dimensiones. Los televisores 3D y el Cine 3D usan este mismo principio: graban una escena con dos cámaras un poco separadas y luego proyectan esas imágenes para que cada ojo vea solo la que le corresponde, usando lentes especiales.
Aunque la televisión 3D comercial es bastante nueva, la idea de ver imágenes con profundidad existe desde hace mucho tiempo, incluso desde los inicios de la fotografía. Los primeros experimentos con televisión 3D se hicieron en 1928. Sin embargo, la televisión 3D no ha logrado ser tan popular como la televisión normal (2D), y muchos fabricantes dejaron de producirla a partir de 2017 debido a la poca demanda.
Contenido
Los inicios de la televisión 3D
Los primeros experimentos con televisión que mostraba profundidad fueron realizados en 1928 por John Logie Baird. El 10 de agosto de ese año, se mostró en sus laboratorios cómo se transmitían imágenes en tres dimensiones a un grupo de científicos y periodistas. La técnica que usó se basaba en el mismo principio que la fotografía con profundidad: cada ojo ve la escena desde un punto ligeramente distinto, y el cerebro combina esas imágenes para crear la sensación de profundidad.
Baird desarrolló un sistema que usaba un Disco de Nipkow con dos espirales perforadas, separadas por una distancia similar a la de los ojos humanos. Este disco, junto con fuentes de luz y lentes, escaneaba la escena y creaba dos señales de imagen. En el televisor, un disco similar y una luz de neón recreaban las dos imágenes, una al lado de la otra. Para verlas con profundidad, se usaba un dispositivo con prismas que las unía, o simplemente se miraba cada una con un ojo.
Con el tiempo, el desarrollo de la televisión electrónica hizo que estas técnicas fueran más fáciles de aplicar.
Lentes para ver en 3D
Para ver televisión en 3D, a menudo se necesitan lentes especiales. Hay dos tipos principales: los pasivos y los activos.
Lentes pasivos
- Los lentes anaglifos fueron muy populares durante décadas. Usan filtros de color (como rojo y azul) que permiten que cada ojo vea una imagen diferente, creando un efecto de profundidad.
- Los lentes polarizados son los que se usan hoy en día, sobre todo en las salas de cine 3D y en algunos televisores 3D. Estos lentes filtran la luz de la pantalla de diferentes maneras, asegurando que cada ojo reciba solo la imagen que le corresponde. Fueron más populares que los anaglifos porque no cambian los colores de la imagen.
Lentes activos
- Estos lentes usan tecnología de cristal líquido (LCD) y se conectan de forma inalámbrica con el televisor 3D. En este sistema, las dos imágenes no se muestran al mismo tiempo, sino que se alternan muy rápido. Los lentes de cristal líquido se vuelven "transparentes" u "opacos" al mismo tiempo que las imágenes cambian en la pantalla. Por ejemplo, el ojo izquierdo se bloquea cuando la imagen para el ojo derecho aparece en la televisión, y viceversa. Esto sucede tan rápido que nuestro cerebro no nota el parpadeo.
El VUTSI
El VUTSI (Visor Universal Tridimensional de Secuencia de Imágenes) es un sistema descubierto por el ingeniero boliviano Rigoberto Mendizabal Márquez en 2001. Permite ver televisión con profundidad usando un principio diferente. Aprovecha el tiempo entre una imagen y la siguiente. Mientras un ojo ve la imagen actual, el otro ojo (a través de un material especial que retrasa la luz) ve la imagen anterior. Esto crea la sensación de profundidad, ya sea real o invertida, dependiendo del movimiento de la cámara o de los objetos. Funciona mejor con secuencias de imágenes de alta calidad y es una opción para quienes no tienen televisores 3D avanzados y sus lentes.
Tipos de televisores 3D
Televisión autoestereoscópica: 3D sin lentes
La televisión autoestereoscópica es una mejora que permite ver el 3D sin necesidad de usar lentes. Además de la profundidad, estos televisores pueden cambiar la imagen que ves si te mueves, dando la sensación de que la escena gira contigo. Esto se llama "punto de vista libre" (Free Viewpoint).
Actualmente, estos televisores están limitados a mostrar un número específico de puntos de vista (por ejemplo, 8). Cada punto de vista necesita dos imágenes (una para cada ojo), lo que significa que la pantalla debe tener una resolución mucho mayor para mostrar todas esas imágenes a la vez. Una ventaja es que más de una persona puede ver el 3D al mismo tiempo, sin tener que estar en un lugar fijo.
El cambio principal en esta tecnología es el uso de microlentes que controlan cómo se dobla la luz. También pueden cambiar al modo 2D (normal). Tener muchos puntos de vista significa que el televisor debe manejar mucha información, lo que requiere una resolución muy alta. A veces, el uso de lentes puede reducir el brillo, el contraste y el color si no se fabrican con mucho cuidado.
WOWvx de Philips
Philips fue una de las primeras empresas en lanzar un televisor autoestereoscópico llamado WOWvx. Este televisor de 42 pulgadas tenía un amplio ángulo de visión y una alta resolución, y podía mostrar 9 imágenes diferentes al mismo tiempo.
WOWvx era un tipo de monitor y herramientas de software que ofrecía imágenes 3D sin lentes para varias personas. Philips vendía estas pantallas para publicidad, entretenimiento y visualización 3D. Sin embargo, Philips dejó de vender y producir este televisor en 2009. La empresa buscaba un estándar común en la industria para el contenido 3D y consideró que competir con diferentes formatos no era bueno para el mercado.
Cómo funcionan las lentes multivista
En estos televisores, una capa con muchas lentes pequeñas y transparentes se coloca sobre la pantalla. La transparencia de esta capa es importante para el contraste y el brillo.
Cada lente pequeña dirige la luz de diferentes partes de la pantalla hacia cada ojo. Así, para el observador, cada punto de la pantalla es como una lente que se divide en "subpíxeles". Para crear el efecto 3D, la información se muestra en cada subpíxel. La visión múltiple se logra cuando una lente cubre un grupo de subpíxeles, enviando la información de cada uno en una dirección diferente.
La matriz de lentes y la resolución
Una característica de los televisores 3D es que la resolución de la imagen y la profundidad están relacionadas. En una escena 3D, los píxeles que en 2D se usan para la resolución, también se usan para mostrar la profundidad. Si las lentes se colocan verticalmente sobre la pantalla, la resolución horizontal (de lado a lado) puede disminuir mucho. Por ejemplo, si un televisor muestra 9 imágenes a la vez, la resolución horizontal sería 9 veces menor que la vertical, lo que causaría que la imagen se vea estirada.
Para solucionar esto, las lentes se inclinan con un patrón repetitivo. Esto reduce la resolución horizontal y vertical de manera más equilibrada, manteniendo una forma cuadrada en cada píxel. Aunque este método es necesario para evitar espacios vacíos en la imagen, a veces puede hacer que la visión no sea del todo perfecta al cambiar de punto de vista.
Compatibilidad entre modo 2D y 3D
Los televisores autoestereoscópicos pueden mostrar contenido tanto en 2D (normal) como en 3D. El televisor cambia de modo según lo que estés viendo. En el modo 3D, las lentes desvían la luz para crear el efecto de profundidad. En el modo 2D, el efecto de las lentes se puede quitar de dos maneras:
- Procesando la señal de video: El televisor puede ajustar la información de la imagen en los píxeles para cancelar el efecto de las lentes.
- Lentes de cristal líquido (LC): Estas lentes pueden desactivarse. Cuando están en modo 2D, todos los píxeles contribuyen a una sola imagen de alta resolución. Esto se logra aplicando una carga eléctrica al cristal líquido de las lentes, lo que cambia cómo refractan la luz y hace que no desvíen la luz que pasa a través de ellas.
Cómo se crean los contenidos 3D
Para aprovechar estos televisores, se necesitan nuevas formas de grabar videos que capturen más información de la que una sola cámara puede obtener. Los métodos más comunes son:
Multicámara
Este método usa varias cámaras colocadas alrededor de la escena para grabar desde diferentes puntos de vista. Es necesario que todas las cámaras estén bien ajustadas para que las imágenes se vean correctamente.
Time-of-Flight (TOF)
El Time-of-Flight (tiempo de vuelo) es una forma de obtener información de profundidad de una sola imagen para crear una visión con volumen. La cámara emite una señal de luz infrarroja que rebota en la escena y regresa a la cámara. Cada píxel de la cámara puede detectar cuánto tardó la señal en regresar, lo que le permite calcular la distancia de los objetos. Así, la cámara crea una imagen en escala de grises que muestra la profundidad.
Plugins para programas de animación 3D
Muchos programas de animación actuales trabajan con modelos en 3D, pero al final guardan los archivos en 2D. Sin embargo, la información de profundidad ya está en la animación original, por lo que se puede extraer para crear contenido 3D.
Por ejemplo, Philips ha creado herramientas para programas populares de animación 3D (como Autodesk Maya o 3Ds Max) que permiten exportar las imágenes 3D junto con un "mapa de profundidad". Esto facilita la creación de nuevos contenidos con volumen.
Estándar de codificación para 3D
Los videos con múltiples puntos de vista son muy grandes y necesitan mucha información para reproducirse. Por eso, se necesita comprimir este formato. Se ha desarrollado un método de compresión llamado "codificación multivista", que aprovecha que hay mucha información repetida entre las imágenes de las diferentes cámaras para reducir el tamaño del archivo. Se basa en técnicas usadas en MPEG-2.
Aunque este formato aún no es un estándar oficial, se espera que en el futuro surja uno basado en MPEG, llamado MPEG-MVC.
Aplicaciones de la televisión 3D
Aunque la televisión 3D no se popularizó en los hogares, esta tecnología tiene otras aplicaciones. Se espera que se use en áreas como la publicidad, para mostrar productos de forma más impactante; en la ciencia y la medicina, para visualizar datos complejos o modelos del cuerpo; en aplicaciones de control a distancia; y en el sector del entretenimiento, como en videojuegos.
Fabricantes y tamaños
Algunas de las marcas principales que han fabricado televisores 3D incluyen LG Electronics, Samsung, Sony, Panasonic y Philips.
Hoy en día, muchos televisores y monitores de computadora de gran tamaño de estas marcas suelen incluir la capacidad 3D. Además, algunos modelos de gama alta ofrecen la opción de ver 3D sin lentes (autoestereoscópica). Los fabricantes también han comenzado a ofrecer televisores y monitores más pequeños, desde unas 20 pulgadas, para cubrir el espacio entre los televisores grandes y las consolas de videojuegos 3D.
Galería de imágenes
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La sensación que dan estos monitores es la de que la imagen "sale de la pantalla".
Véase también
En inglés: 3D television Facts for Kids
