Articulo de referencia

Anaglifo 3D

Se recomienda utilizar gafas 3D rojas y cian para visualizar correctamente esta imagen anaglifa simple . Anaglifo del Parque Nacional Saguaro al atardecer. Se recomienda usar ga...

Se recomienda utilizar gafas 3D rojas y cian para visualizar correctamente esta imagen anaglifa simple .
Anaglifo del Parque Nacional Saguaro al atardecer. Se recomienda usar gafas 3D rojas y cian para ver esta imagen correctamente.
Anaglifo de la parte superior de una columna en Persépolis , Irán. Se recomienda usar gafas 3D rojas y cian para ver esta imagen correctamente.
Imagen que muestra la rivalidad binocular . Si observa la imagen con gafas 3D rojo-cian, el texto alternará entre rojo y azul . Se recomienda el uso de gafas 3D rojo-cian para ver esta imagen correctamente.

El 3D anaglifo es el efecto 3D estereoscópico que se consigue superponiendo imágenes de diferentes colores con filtros correspondientes para cada ojo. Los colores suelen ser cromáticamente opuestos , normalmente rojo y cian .

Historia

La descripción más antigua conocida de imágenes anaglifas fue escrita en agosto de 1853 por W. Rollmann en Stargard y describió su "Farbenstereoscope" (estereoscopio de color). Obtuvo los mejores resultados al observar un dibujo amarillo/azul con lentes rojo/azul. Rollmann descubrió que, con un dibujo rojo/azul, las líneas rojas no eran tan nítidas como las amarillas cuando se observaban a través de los lentes azules. [ 1 ]

En 1858, en Francia, Joseph D'Almeida presentó un informe a la Academia de Ciencias describiendo cómo proyectar diapositivas tridimensionales con linterna mágica utilizando filtros rojos y verdes a un público que llevaba gafas rojas y verdes. [ 2 ] Posteriormente, se le atribuyó la responsabilidad de la primera realización de imágenes 3D mediante anaglifos. [ 3 ]

Louis Ducos du Hauron produjo los primeros anaglifos impresos en 1891. [ 4 ] Este proceso consistía en imprimir los dos negativos que forman una fotografía estereoscópica en el mismo papel, uno en azul (o verde) y otro en rojo. El espectador utilizaba entonces gafas de color, con una roja para el ojo izquierdo y una azul o verde para el derecho. El ojo izquierdo veía la imagen azul, que aparecía en negro, mientras que no veía la roja; de forma similar, el ojo derecho veía la imagen roja, que también se registraba como negra. De este modo, se obtenía una imagen tridimensional.

William Friese-Green creó las primeras películas anaglifas tridimensionales en 1889, que se exhibieron públicamente en 1893. [ 5 ] Las películas en 3D experimentaron un auge en la década de 1920. [ 6 ] Incluso en 1954, películas como La criatura de la laguna negra seguían teniendo mucho éxito. Originalmente filmada y exhibida con el sistema 3D polarizado , La criatura de la laguna negra se reestrenó con éxito posteriormente en formato anaglifo para que pudiera proyectarse en cines sin necesidad de equipo especial. Hoy en día, la excelente calidad de las pantallas de ordenador y los programas de edición estéreo fáciles de usar ofrecen nuevas posibilidades para experimentar con el estéreo anaglifo.

La artista fotográfica estadounidense Claudia Kunin comenzó a utilizar esta técnica de representación para producir impresiones de bellas artes en 2010. [ 7 ]

La forma abreviada "3-D" se utilizaba en la literatura técnica especializada a principios de la década de 1950, y su popularización se asocia generalmente con esa década. [ 8 ] En 1953, las imágenes anaglifas comenzaron a aparecer esporádicamente en periódicos, revistas y cómics.

Producción

Imagen monocromática estéreo anaglifa para filtros rojo (ojo izquierdo) y cian (ojo derecho). Se recomienda el uso de gafas 3D rojo-cian para ver esta imagen correctamente.
Imagen estereograma de origen para el anaglifo anterior

Anaglifo a partir de pares estéreo

Un par estéreo es un par de imágenes tomadas desde perspectivas ligeramente diferentes y capturadas simultáneamente. Los objetos más cercanos a la cámara presentan mayores diferencias de apariencia y posición dentro del encuadre que los objetos más alejados.

Históricamente, las cámaras capturaban dos imágenes en blanco y negro desde la perspectiva del ojo izquierdo y derecho, que se proyectaban o imprimían juntas como una sola imagen: una vista a través de un filtro rojo y la otra a través de un color contrastante como azul , verde o cian . Actualmente, se suele utilizar un programa informático de procesamiento de imágenes para simular el efecto de los filtros de color, utilizando como imagen de origen un par de imágenes, ya sean en color o monocromáticas. Esto se denomina mezcla de canales, una especie de composición o fusión digital .

En la década de 1970, el cineasta Stephen Gibson filmó películas de blaxploitation y para adultos directamente en anaglifo . Su sistema "Deep Vision" reemplazó la lente original de la cámara con dos lentes con filtros de color enfocadas en el mismo fotograma. [ 9 ] En la década de 1980, Gibson patentó su mecanismo. [ 10 ]

Muchos programas de gráficos por computadora proporcionan las herramientas básicas (generalmente capas y ajustes a canales de color individuales para el filtrado de color) necesarias para preparar anaglifos a partir de pares estereoscópicos. En un flujo de trabajo simple, la imagen del ojo izquierdo se filtra para eliminar el azul y el verde, lo que se logra multiplicando cada píxel de la imagen izquierda por rojo sólido (#FF0000). La imagen del ojo derecho se filtra para eliminar el rojo, multiplicando sus píxeles por cian sólido (#00FFFF). Las dos imágenes generalmente se posicionan en la fase de composición con un registro de superposición cercano del sujeto principal, y luego se combinan usando un modo de fusión aditivo . Hay disponibles complementos para algunos de estos programas, así como programas dedicados a la preparación de anaglifos, para automatizar el proceso y que el usuario solo tenga que elegir algunas configuraciones básicas.

Conversión estéreo (de una sola imagen 2D a 3D)

También existen métodos para crear anaglifos utilizando una sola imagen, un proceso llamado conversión estéreo . En uno de ellos, los elementos individuales de una imagen se desplazan horizontalmente en una capa en diferentes cantidades, y los elementos más desplazados presentan mayores cambios aparentes de profundidad (hacia adelante o hacia atrás, dependiendo de si el desplazamiento es hacia la izquierda o hacia la derecha). Esto produce imágenes que tienden a parecer figuras planas dispuestas a distintas distancias del espectador, similares a las imágenes de dibujos animados en un View-Master .

Un método más sofisticado implica el uso de un mapa de profundidad (una imagen de falso color donde el color indica distancia; por ejemplo, un mapa de profundidad en escala de grises podría indicar con tonos más claros un objeto más cercano al observador y con tonos más oscuros un objeto más lejano). [ 11 ] En cuanto a la preparación de anaglifos a partir de pares estéreo, existen programas independientes y complementos para algunas aplicaciones gráficas que automatizan la producción de anaglifos (y estereogramas) a partir de una sola imagen o de una imagen y su correspondiente mapa de profundidad.

Además de los métodos totalmente automáticos para calcular mapas de profundidad (que pueden ser más o menos exitosos), los mapas de profundidad se pueden dibujar completamente a mano. También se han desarrollado métodos para producir mapas de profundidad a partir de mapas de profundidad dispersos o menos precisos. [ 12 ] Un mapa de profundidad disperso es un mapa de profundidad que consta de solo unas pocas líneas o áreas que guían la producción del mapa de profundidad completo. El uso de un mapa de profundidad disperso puede ayudar a superar las limitaciones de la generación automática. Por ejemplo, si un algoritmo de detección de profundidad toma pistas del brillo de la imagen, un área de sombra en el primer plano puede asignarse incorrectamente como fondo. Esta asignación errónea se supera asignando al área sombreada un valor cercano en el mapa de profundidad disperso.

Mecánica

La visualización de anaglifos a través de gafas o filtros de gel con espectro opuesto permite que cada ojo vea imágenes independientes, izquierda y derecha, dentro de una misma imagen anaglífica. Se pueden emplear filtros rojo-cian porque nuestros sistemas de procesamiento visual utilizan comparaciones de rojo y cian, así como de azul y amarillo, para determinar el color y los contornos de los objetos. [ 13 ]

En un anaglifo rojo-cian, el ojo que mira a través del filtro rojo ve el rojo dentro del anaglifo como "blanco" y el cian dentro del anaglifo como "negro". El ojo que mira a través del filtro cian percibe lo contrario. [ 14 ]

En la pantalla anaglifa, el blanco y el negro, al carecer de color, se perciben de la misma manera en ambos ojos. El cerebro combina las imágenes de los canales rojo y cian de forma similar a como lo hace en la visión binocular normal, pero debido al filtrado de color, solo el verde y el azul se perciben con claridad en el ojo que se encuentra detrás del filtro cian, mientras que el rojo queda bloqueado por dicho filtro.

Un filtro rojo permite el paso de la luz roja y bloquea la azul y la verde, por lo que un objeto rojo aparece brillante a través de la lente roja, pero oscuro a través de la cian. Por el contrario, los colores compuestos de azul y verde (cian) atraviesan el filtro cian y no son visibles para el filtro rojo. De esta manera, cada ojo recibe información independiente para la percepción de profundidad y el cerebro integra ambas visiones. [ 15 ]

Tipos

Color complementario

Los filtros anaglifos de papel producen una imagen aceptable a bajo coste y son adecuados para su inclusión en revistas.
Piero della Francesca, Ciudad Ideal en versión anaglifa. Se recomienda usar gafas 3D rojo-cian para ver esta imagen correctamente.

Los anaglifos de color complementario emplean uno de un par de filtros de color complementario para cada ojo. Los filtros de color más comunes son el rojo y el cian. Según la teoría tristímulo , el ojo es sensible a tres colores primarios: rojo, verde y azul. El filtro rojo solo deja pasar el rojo, mientras que el filtro cian lo bloquea, permitiendo el paso del azul y el verde (la combinación de azul y verde se percibe como cian). Si se pliega un visor de papel con filtros rojo y cian de manera que la luz los atraviese, la imagen aparecerá en negro. Otra forma introducida recientemente emplea filtros azul y amarillo. (El amarillo es el color que se percibe cuando la luz roja y verde atraviesan el filtro).

Las imágenes anaglifas han experimentado un resurgimiento reciente gracias a su difusión en internet. Si bien tradicionalmente se trataba de un formato mayoritariamente en blanco y negro, los recientes avances en cámaras digitales y procesamiento han permitido obtener imágenes en color de muy buena calidad para internet y el ámbito de los DVD. Con la disponibilidad en línea de gafas de papel económicas con filtros rojo-cian mejorados y gafas con montura de plástico de calidad cada vez mayor, el campo de la imagen 3D está creciendo rápidamente. Las imágenes científicas donde la percepción de profundidad es útil incluyen, por ejemplo, la presentación de conjuntos de datos multidimensionales complejos e imágenes estereográficas de la superficie de Marte . Con el reciente lanzamiento de DVD 3D , su uso para el entretenimiento es cada vez más frecuente. Las imágenes anaglifas son mucho más fáciles de visualizar que los estereogramas de visión paralela o cruzada , aunque estos últimos ofrecen una reproducción cromática más brillante y precisa, especialmente en el componente rojo, que suele estar atenuado o desaturado incluso en los mejores anaglifos en color. Además, el uso prolongado de las gafas anaglifas puede causar molestias, y la imagen residual producida por los colores de las gafas puede afectar temporalmente la percepción visual de los objetos reales. A mediados de la década de 2000, [ 16 ] aparecieron gafas prismáticas de visión cruzada con enmascaramiento ajustable, que ofrecían una imagen más amplia en los modernos monitores de vídeo y ordenador HD. Una técnica de compensación, conocida comúnmente como Anachrome, utiliza un filtro cian ligeramente más transparente en las gafas patentadas asociadas a dicha técnica. El procesamiento reconfigura la imagen anaglifa típica para reducir el paralaje y obtener una imagen más útil al visualizarla sin filtros.

Gafas de dioptrías de enfoque compensado para el método rojo-cian

Las gafas simples o moldeadas sin corrección no compensan la diferencia de 250 nanómetros en las longitudes de onda de los filtros rojo-cian. Con gafas simples, la imagen del filtro rojo puede verse borrosa al ver una pantalla de ordenador o una imagen impresa de cerca, ya que el enfoque retiniano difiere de la imagen filtrada en cian, que domina el enfoque de los ojos. Las gafas de plástico moldeado de mejor calidad emplean diferentes potencias de dioptrías en cada lente para compensar esto. [ 17 ] El enfoque de visión directa en los monitores de ordenador ha mejorado recientemente gracias a que los fabricantes proporcionan lentes secundarias emparejadas, instaladas y fijadas dentro de los filtros primarios rojo-cian de algunas gafas anaglifas de gama alta. Se utilizan donde se requiere una resolución muy alta, incluyendo ciencia, macros estereoscópicas y aplicaciones de estudio de animación. Utilizan lentes acrílicas cian (azul-verde) cuidadosamente equilibradas, que dejan pasar un pequeño porcentaje de rojo para mejorar la percepción del tono de piel. Las gafas simples rojo/azul funcionan bien con blanco y negro, pero el filtro azul no es adecuado para el color de la piel humana.

(ACB) 3-D

(ACB), que significa “Equilibrio de Contraste Anaglífico”, es un método de producción anaglífico patentado por Studio 555. [ 18 ] Se aborda la rivalidad retiniana de los contrastes de color dentro de los canales de color de las imágenes anaglifas.

Los contrastes y detalles del par estereoscópico se mantienen y se representan nuevamente para su visualización dentro de la imagen anaglifa. El método ACB (por sus siglas en inglés) para equilibrar los contrastes de color dentro del par estereoscópico permite una visualización estable de los detalles de contraste, eliminando así la rivalidad retiniana. El proceso está disponible para los canales de color rojo/cian, pero puede utilizar cualquier combinación de canales de color opuestos. Como con todos los sistemas anaglíficos estereoscópicos, ya sean en pantalla o impresos, el color de la pantalla debe ser RGB preciso y los filtros de color deben coincidir con los canales de color para evitar la doble imagen. El método ACB básico ajusta el rojo, el verde y el azul, pero se prefiere ajustar los seis colores primarios.

La eficacia del proceso ACB se demuestra al incluir cartas de colores primarios en un par estereoscópico. En la imagen anaglifa resultante, procesada mediante ACB, se aprecia un equilibrio de contraste entre el par estereoscópico y las cartas de color. El proceso ACB también permite obtener anaglifos en blanco y negro (monocromáticos) con equilibrio de contraste.

Cuando se habilita la visualización a todo color para cada ojo mediante canales de color alternos y filtros de visualización de color alternante (ACB), se evita el parpadeo de los objetos de color puro dentro de la imagen modulada. El paralaje vertical y diagonal se habilita con el uso simultáneo de una pantalla lenticular o de barrera de paralaje orientada horizontalmente. Esto permite un efecto holográfico a todo color cuadriscópico desde un monitor.

Código de colores 3D

ColorCode 3-D se implementó en la década de 2000 y utiliza filtros ámbar y azul. Su objetivo es proporcionar la percepción de una visualización casi a todo color (especialmente dentro del espacio de color RG ) con los medios de televisión y pintura existentes. Un ojo (izquierdo, con filtro ámbar) recibe la información de color del espectro completo y el otro (derecho, con filtro azul) ve una imagen monocromática diseñada para generar el efecto de profundidad. El cerebro humano relaciona ambas imágenes.

Las imágenes vistas sin filtros tienden a presentar franjas horizontales de color azul claro y amarillo. La experiencia de visualización 2D retrocompatible para usuarios sin gafas ha mejorado, siendo generalmente superior a los sistemas de imágenes anaglifas rojas y verdes anteriores, y se optimiza aún más mediante el procesamiento digital posterior para minimizar las franjas. Los tonos y la intensidad mostrados pueden ajustarse sutilmente para mejorar aún más la imagen 2D percibida, observándose problemas únicamente en el caso de azules extremos.

El filtro azul se centra en torno a los 450  nm, mientras que el filtro ámbar permite el paso de luz en longitudes de onda superiores a 500  nm. Es posible obtener un amplio espectro de color gracias a que el filtro ámbar deja pasar la luz en la mayoría de las longitudes de onda del espectro, e incluso presenta una pequeña fuga del espectro azul. Al presentarse, las imágenes originales izquierda y derecha se procesan mediante la codificación ColorCode 3D para generar una única imagen codificada en ColorCode 3D.

En el Reino Unido, la estación de televisión Channel 4 comenzó a transmitir una serie de programas codificados utilizando el sistema durante la semana del 16 de noviembre de 2009. [ 19 ] Anteriormente, el sistema se había utilizado en los Estados Unidos para un "anuncio totalmente en 3D" durante el Super Bowl de 2009 para SoBe , la película animada Monsters vs. Aliens y un anuncio para la serie de televisión Chuck en el que el episodio completo de la noche siguiente utilizó el formato.

Inficolor 3D

Desarrollado por TriOviz, Inficolor 3D es un sistema estereoscópico con patente en trámite, presentado por primera vez en la Convención Internacional de Radiodifusión en 2007 y lanzado al mercado en 2010. Funciona con pantallas planas 2D tradicionales y televisores de alta definición, y utiliza gafas de alta gama con filtros de color complejos y procesamiento de imagen dedicado que permiten una percepción natural del color con una experiencia 3D. Esto se logra al utilizar únicamente el canal verde en la imagen izquierda y los canales rojo y azul en la derecha, con un procesamiento posterior adicional. El cerebro combina ambas imágenes para producir una experiencia de color casi completa. Al observar sin gafas, se aprecia una ligera duplicación en el fondo de la acción, lo que permite ver la película o el videojuego en 2D sin ellas. Esto no es posible con los sistemas anaglíficos tradicionales de fuerza bruta. [ 20 ]

Inficolor 3D es parte de TriOviz for Games Technology, desarrollado en asociación con TriOviz Labs y Darkworks Studio. Funciona con las consolas Sony PlayStation 3 (Programa oficial de licencias de herramientas y middleware de PlayStation 3) [ 21 ] y Microsoft Xbox 360 , así como con PC. [ 22 ] [ 23 ] TriOviz for Games Technology fue presentado en la Electronic Entertainment Expo 2010 por Mark Rein (vicepresidente de Epic Games ) como una demostración de tecnología 3D ejecutándose en una Xbox 360 con Gears of War 2. [ 24 ] En octubre de 2010, esta tecnología se integró oficialmente en Unreal Engine 3 , [ 22 ] [ 23 ] el motor de juegos para computadora desarrollado por Epic Games.

Vídeo de visualización 3D estereoscópica de la superficie de un cerebro humano. Se recomienda el uso de gafas 3D rojas y cian para ver esta imagen correctamente.

Los videojuegos equipados con TriOviz para tecnología de juegos son: Batman Arkham Asylum: Game of the Year Edition para PS3 y Xbox 360 (marzo de 2010), [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] Enslaved: Odyssey to the West + DLC Pigsy's Perfect 10 para PS3 y Xbox 360 (noviembre de 2010), [ 28 ] [ 29 ] Thor: God of Thunder para PS3 y Xbox 360 (mayo de 2011), Green Lantern: Rise of the Manhunters para PS3 y Xbox 360 (junio de 2011), Captain America: Super Soldier para PS3 y Xbox 360 (julio de 2011). Gears of War 3 para Xbox 360 (septiembre de 2011), Batman: Arkham City para PS3 y Xbox 360 (octubre de 2011), Assassin's Creed: Revelations para PS3 y Xbox 360 (noviembre de 2011) y Assassin's Creed III para Wii U (noviembre de 2012). El primer DVD/Blu-ray que incluye la tecnología Inficolor 3D es: Battle for Terra 3D (publicado en Francia por Pathé y Studio 37 - 2010).

Filtros anacromáticos rojo/cian

Gafas anacromáticas
Se recomienda el uso de filtros anacromáticos 3D rojos (ojo izquierdo) y cian (ojo derecho) a todo color. Se recomienda el uso de gafas anacromáticas 3D para ver esta imagen correctamente.

Una variante de la técnica anaglifa de principios de la década de 2000 se denomina "método anacromático". Este método busca ofrecer imágenes casi normales, sin necesidad de gafas, para imágenes pequeñas, tanto en 2D como en 3D, donde la mayoría de las imperfecciones se disimulan de forma natural gracias al tamaño reducido de la pantalla. Generalmente, se puede seleccionar un archivo de mayor tamaño que muestre el 3D con una definición excepcional. El efecto de profundidad 3D (eje Z) suele ser más sutil que en las imágenes anaglifas simples, que normalmente se componen de pares estéreo con mayor separación.

Las imágenes anacromáticas se capturan con una base estéreo típicamente más estrecha (la distancia entre los objetivos de la cámara). Se presta especial atención al ajuste para lograr una mejor superposición de las dos imágenes, que se colocan una encima de la otra. Solo unos pocos píxeles de desajuste proporcionan pistas de profundidad. El rango de color percibido es notablemente más amplio en una imagen anacromática, cuando se visualiza con los filtros adecuados. Esto se debe al paso deliberado de una pequeña cantidad (del 1 al 2 %) de la información roja a través del filtro cian. Los tonos cálidos se pueden realzar, ya que cada ojo percibe alguna referencia de color al rojo. El cerebro responde mediante el proceso de fusión mental y la percepción habitual. Se afirma que proporciona tonos de piel percibidos más cálidos, complejos y vívidos.

Sistemas de filtrado de interferencias

Principio de interferencia

Esta técnica utiliza longitudes de onda específicas de rojo, verde y azul para el ojo derecho, y longitudes de onda diferentes de rojo, verde y azul para el ojo izquierdo. Unas gafas que filtran estas longitudes de onda específicas permiten al usuario ver una imagen 3D a todo color. Los filtros de interferencia especiales (filtros dicromáticos) en las gafas y en el proyector constituyen el elemento tecnológico principal y dan nombre al sistema. También se conoce como filtrado de peine espectral o visualización por multiplexación de longitud de onda. A veces, esta técnica se describe como un "superanaglifo" porque es una forma avanzada de multiplexación espectral, que es la base de la técnica anaglifa convencional. Esta tecnología elimina las costosas pantallas plateadas necesarias para sistemas polarizados como RealD , el sistema de visualización 3D más común en cines. Sin embargo, requiere gafas mucho más caras que los sistemas polarizados.

Dolby 3D utiliza este principio. Los filtros dividen el espectro de color visible en seis bandas estrechas: dos en la región roja, dos en la región verde y dos en la región azul (denominadas R1, R2, G1, G2, B1 y B2 para esta descripción). Las bandas R1, G1 y B1 se utilizan para la imagen de un ojo, y R2, G2 y B2 para la del otro. El ojo humano es en gran medida insensible a estas sutiles diferencias espectrales, por lo que esta técnica puede generar imágenes 3D a todo color con solo ligeras diferencias de color entre ambos ojos. [ 30 ]

El sistema Omega 3D/ Panavision 3D también utilizaba esta tecnología, aunque con un espectro más amplio y más "dientes" en el "peine" (5 para cada ojo en el sistema Omega/Panavision). El uso de más bandas espectrales por ojo elimina la necesidad de procesar el color de la imagen, algo que requiere el sistema Dolby. La división uniforme del espectro visible entre ambos ojos proporciona al espectador una "sensación" más relajada, ya que la energía lumínica y el equilibrio de color son prácticamente del 50-50. Al igual que el sistema Dolby, el sistema Omega puede utilizarse con pantallas blancas o plateadas. Sin embargo, puede utilizarse con proyectores de cine o digitales, a diferencia de los filtros Dolby, que solo se utilizan en sistemas digitales con un procesador de corrección de color proporcionado por Dolby. El sistema Omega/Panavision también afirma que sus gafas son más económicas de fabricar que las utilizadas por Dolby. [ 31 ]

En junio de 2012, DPVO Theatrical, que comercializaba el sistema Omega 3D/Panavision 3D en nombre de Panavision, descontinuó el sistema Omega 3D, citando "condiciones económicas y del mercado 3D globales difíciles". [ 32 ] Aunque DPVO disolvió sus operaciones comerciales, Omega Optical continúa promocionando y vendiendo sistemas 3D a mercados no cinematográficos. El sistema 3D de Omega Optical incluye filtros de proyección y gafas 3D. Además del sistema 3D estereoscópico pasivo, Omega Optical ha producido gafas 3D anaglifas mejoradas. Las gafas anaglifas rojo/cian de Omega utilizan recubrimientos de película delgada de óxido metálico complejos y óptica de vidrio recocido de alta calidad.

Visita

Gafas anaglifas rojo-verde, con el rojo para el ojo derecho (inusual).
Anaglifo rojo-cian de una locomotora de vapor en vivo a escala 1:8. Se recomienda usar gafas 3D rojo-cian para ver esta imagen correctamente.

Se utilizan unas gafas con filtros de colores opuestos para visualizar una imagen fotográfica anaglífica. Una lente con filtro rojo sobre el ojo izquierdo permite que las gradaciones de rojo a cian dentro del anaglifo se perciban como gradaciones de claro a oscuro. El filtro cian (azul/verde) sobre el ojo derecho, por el contrario, permite que las gradaciones de cian a rojo dentro del anaglifo se perciban como gradaciones de claro a oscuro. Las franjas de color rojo y cian en la visualización anaglífica representan los canales de color rojo y cian de las imágenes izquierda y derecha desplazadas por paralaje. Cada filtro de visualización anula las áreas de color opuestas, incluidas las gradaciones de áreas de color opuesto menos puras, para revelar cada uno una imagen dentro de su canal de color. De este modo, los filtros permiten que cada ojo vea solo la vista prevista de los canales de color dentro de la única imagen anaglífica. También se pueden usar gafas rojo-verde , pero pueden dar al espectador una visión con colores más intensos, ya que el rojo y el verde no son colores complementarios .

Gafas anaglifas de color rojo intenso

Las gafas de papel sencillas con filtro de gel no compensan la diferencia de 250 nanómetros en las longitudes de onda de los filtros rojo-cian. Con estas gafas, la imagen filtrada en rojo se ve algo borrosa al mirar de cerca una pantalla de ordenador o una imagen impresa. El enfoque retiniano en rojo difiere del enfoque a través del filtro cian, que es el que predomina en el enfoque de los ojos. Las gafas acrílicas moldeadas de mejor calidad suelen incorporar una potencia dióptrica diferencial compensatoria (una corrección esférica ) para equilibrar el desplazamiento del enfoque del filtro rojo con respecto al cian, lo que reduce la suavidad y la difracción inherentes a la luz roja filtrada. Las gafas de lectura de baja graduación, usadas junto con las gafas de papel, también mejoran notablemente la nitidez de la imagen.

La corrección es de aproximadamente 1/2 dioptría en la lente roja. Sin embargo, a algunas personas que usan gafas correctoras les molesta la diferencia en las dioptrías de las lentes, ya que una imagen tiene una magnificación ligeramente mayor que la otra. Aunque muchos sitios web de 3D la recomiendan, la corrección de dioptrías sigue siendo algo controvertida. A algunos, especialmente a los miopes, les resulta incómoda. Se observa una mejora de aproximadamente el 400 % en la agudeza visual con un filtro de dioptrías moldeado, y una mejora notable en el contraste y la nitidez. La Fundación Americana de Ambliopía utiliza esta característica en sus gafas de plástico para las pruebas de visión escolares de los niños, considerando la mayor claridad como un factor positivo significativo.

Filtros anacromáticos

Las gafas de plástico, desarrolladas en los últimos años, proporcionan tanto la corrección de dioptrías mencionada anteriormente como un cambio en el filtro cian. La fórmula proporciona una fuga intencionada de un porcentaje mínimo (2%) de luz roja dentro del rango convencional del filtro. Esto asigna señales de enrojecimiento a objetos y detalles, como el color de los labios y la ropa roja, que se fusionan en el cerebro. Sin embargo, es necesario tener cuidado de superponer las áreas rojas con precisión para lograr una alineación casi perfecta, o puede producirse un efecto fantasma. Las lentes con fórmula anacromática funcionan bien con blanco y negro, pero pueden proporcionar excelentes resultados cuando se utilizan con imágenes compatibles con anacromo. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) dispone de miles de estas imágenes a todo color, que muestran la geología y los paisajes del sistema de Parques Nacionales de los Estados Unidos . Por convención, las imágenes anacromáticas intentan evitar la separación excesiva de las cámaras y el paralaje , reduciendo así el efecto fantasma que introduce el ancho de banda de color adicional.

Métodos tradicionales de procesamiento de anaglifos

Anaglifo en blanco y negro de Zagreb tomado con una sola cámara. Las imágenes se tomaron a unos 2  m ( 6 pies y medio )  de distancia para lograr el efecto 3D. Se recomienda usar gafas 3D rojo-cian para ver esta imagen correctamente .
Anaglifo a color tomado con dos cámaras separadas unos 40  cm (15  pulgadas) para lograr un efecto de profundidad mejorado. Se recomienda usar gafas 3D rojo-cian para ver esta imagen correctamente.

Un método monocromático utiliza un par estereoscópico disponible como imagen digitalizada, junto con acceso a un software de procesamiento de imágenes de uso general. En este método, las imágenes se procesan mediante una serie de técnicas y se guardan en un formato de transmisión y visualización adecuado, como JPEG .

Varios programas informáticos permiten crear anaglifos de color sin necesidad de Adobe Photoshop , o bien se puede utilizar un método de composición tradicional más complejo con Photoshop. Mediante la información de color, es posible obtener un cielo azul aceptable (aunque no exacto), vegetación verde y tonos de piel apropiados. La información de color resulta problemática cuando se utiliza en objetos de colores brillantes o de alto contraste, como letreros, juguetes y ropa estampada, cuando estos contienen colores cercanos al rojo o al cian.

Solo unos pocos procesos anaglíficos de color, como los sistemas de filtro de interferencia utilizados en Dolby 3D , pueden reconstruir imágenes 3D a todo color. Sin embargo, otros métodos de visualización estereoscópica pueden reproducir fácilmente fotos o películas a todo color, como los sistemas 3D de obturador activo o los sistemas 3D polarizados . Estos procesos ofrecen una mayor comodidad visual que la mayoría de los métodos anaglíficos de color limitados. Según publicaciones especializadas en entretenimiento, las películas en 3D han experimentado un resurgimiento en los últimos años y el 3D también se utiliza en la televisión 3D .

Ajuste de profundidad

Imagen original de la NASA con el primer plano desbordándose del marco. Se trata de un anaglifo bicolor (rojo-cian) de la misión Mars Pathfinder . Para visualizarla, utilice un filtro rojo para el ojo izquierdo y un filtro cian para el derecho. Las imágenes de las montañas distantes están alineadas, ubicándolas en la pantalla, y la apariencia en la esquina inferior derecha puede resultar confusa. Se recomienda el uso de gafas 3D rojo-cian para ver esta imagen correctamente.
Imagen ajustada para que la mayoría de los objetos parezcan estar fuera del encuadre. Las imágenes de las montañas ahora se ven separadas al observarlas sin las gafas. Esto sigue la regla del filtro rojo para el ojo izquierdo cuando los objetos distantes están fuera del plano de la imagen: RRR (Red to Right Receding) para objetos oscuros sobre fondo claro en la imagen tal como aparece sin usar los filtros. Se recomienda usar gafas 3D rojo-cian para ver esta imagen correctamente.

Este ajuste es aplicable a cualquier tipo de estereograma, pero resulta especialmente apropiado cuando las imágenes anaglifas se van a visualizar en la pantalla de un ordenador o en material impreso.

Las partes coincidentes de las imágenes izquierda y derecha aparecerán en la superficie de la pantalla. Según el tema y la composición, puede ser conveniente alinearlas ligeramente detrás del punto más cercano del sujeto principal (como al fotografiar un retrato). Esto hará que los puntos cercanos del sujeto sobresalgan de la pantalla. Para obtener el mejor resultado, las partes de la figura que se proyectan delante de la superficie de la pantalla no deben interferir con el borde de la imagen, ya que esto puede generar una apariencia incómoda de "amputación". Por supuesto, es posible crear un marco tridimensional que sobresalga alrededor del sujeto para evitar este efecto.

Si el sujeto es un paisaje, se puede considerar colocar el objeto más frontal en la superficie de la pantalla o ligeramente detrás de ella. Esto hará que el sujeto quede enmarcado por el borde de la ventana y se aleje en la distancia. Una vez realizado el ajuste, recorte la imagen para que contenga solo las partes que incluyen las imágenes izquierda y derecha. En el ejemplo, la imagen superior parece (de forma visualmente perturbadora) salirse de la pantalla, con las montañas distantes apareciendo en la superficie de la misma. En la modificación inferior de esta imagen, el canal rojo se ha desplazado horizontalmente para alinear las imágenes de las rocas más cercanas (y así hacerlas aparecer en la superficie de la pantalla), y las montañas distantes ahora parecen alejarse en la imagen. Esta última imagen ajustada se ve más natural, como una vista del paisaje a través de una ventana.

Composición de la escena

Técnica de "anaglifo compatible" de doble propósito, 2D o 3D

Desde la llegada de Internet, se ha desarrollado una técnica variante en la que las imágenes se procesan especialmente para minimizar la desalineación visible entre las dos capas. Esta técnica se conoce con varios nombres, siendo el más común, asociado a las gafas de dioptrías y a los tonos de piel cálidos, el de anacromo. La técnica permite utilizar la mayoría de las imágenes como miniaturas grandes, mientras que la información 3D se codifica en la imagen con menor paralaje que los anaglifos convencionales.

Técnicas modernas de renderizado anaglifo

Las imágenes anaglifas creadas con cámaras se construían cubriendo la lente con el filtro de color adecuado. Los programas modernos de renderizado de vídeo e imágenes utilizan una técnica similar para lograr el efecto anaglifo. Estos programas solían usar filtros simulados sobre las cámaras virtuales: para los anaglifos rojo/cian, la cámara izquierda bloqueaba toda la luz excepto la roja, y la derecha bloqueaba toda la luz excepto la azul y la verde. Esto funcionaba bien para crear imágenes anaglifas coloridas, pero los resultados eran propensos a la rivalidad retiniana .

En 2001, Eric Dubois [ 33 ] publicó un artículo titulado “Un método de proyección para generar imágenes estéreo anaglifas”. [ 34 ] Este artículo describía un método de filtrado para imágenes anaglifas que conservaba gran parte del color y reducía el efecto fantasma y la rivalidad retiniana. El algoritmo utilizado para crear este efecto se denomina algoritmo de mínimos cuadrados. El resultado es una matriz que se aplica a cada cámara virtual y forma un filtro. Su matriz se ha incorporado a muchos programas anaglifos, como StereoPhoto Maker [ 35 ] y el efecto anaglifo de three.js. [ 36 ] [ 37 ]

Canales de color anaglíficos

Las imágenes anaglifas pueden usar cualquier combinación de canales de color. Sin embargo, si se busca una imagen estereoscópica, los colores deben ser diametralmente opuestos. Las impurezas en la visualización de los canales de color, o en los filtros de visualización, permiten que se vea parte de la imagen destinada al otro canal. Esto produce una imagen doble estereoscópica, también llamada efecto fantasma. Los canales de color pueden estar invertidos izquierda-derecha. El rojo/cian es el más común. El magenta/verde y el azul/amarillo también son populares. El rojo/verde y el rojo/azul permiten imágenes monocromáticas, especialmente el rojo/verde. Muchos fabricantes de anaglifos integran deliberadamente canales de color y filtros de visualización impuros para permitir una mejor percepción del color, pero esto resulta en un grado correspondiente de imagen doble. Brillo del canal de color  % de blanco: rojo-30/cian-70, magenta-41/verde-59 o especialmente azul-11/amarillo-89, el canal de visualización más claro puede oscurecerse o el filtro de visualización más brillante puede oscurecerse para permitir una visión equilibrada para ambos ojos. Sin embargo, el efecto Pulfrich puede obtenerse con una disposición de filtros claros/oscuros. Los canales de color de una imagen anaglífica requieren una fidelidad de visualización de color puro y filtros de gel correspondientes. La elección de los filtros de visualización ideales viene determinada por los canales de color del anaglifo que se va a visualizar. El efecto fantasma se puede eliminar asegurando una visualización de color puro y filtros de visualización que coincidan con la pantalla. La rivalidad retiniana se puede eliminar mediante el método de equilibrio de contraste anaglífico 3D (ACB), patentado por [ 38 ] , que prepara el par de imágenes antes de la canalización de color en cualquier color.

En teoría, bajo principios tricromáticos, es posible introducir una capacidad limitada de perspectiva múltiple (una tecnología imposible con esquemas de polarización). Esto se logra superponiendo tres imágenes en lugar de dos, en la secuencia verde, rojo y azul. Ver dicha imagen con gafas rojo-verde daría una perspectiva, mientras que cambiar a azul-rojo daría una ligeramente diferente. En la práctica, esto sigue siendo difícil de lograr, ya que parte del azul se percibe a través del gel verde y la mayor parte del verde se percibe a través del gel azul. También es teóricamente posible incorporar células de bastón , que funcionan de manera óptima en un color cian oscuro, en una visión mesópica bien optimizada , para crear un cuarto color de filtro y otra perspectiva más; sin embargo, esto aún no se ha demostrado, ni la mayoría de los televisores serían capaces de procesar dicho filtrado tetracromático .

Aplicaciones

Entretenimiento en casa

Disney Studios lanzó en agosto de 2008 el concierto Hannah Montana & Miley Cyrus: Best of Both Worlds , su primer Blu-ray 3D anaglifo . Este se emitió en Disney Channel con gafas de papel rojo-cian en julio de 2008.

Sin embargo, en los discos Blu-ray, las técnicas anaglifas han sido sustituidas más recientemente por el formato Blu-ray 3D , que utiliza la codificación de vídeo multivista (MVC) para codificar imágenes estereoscópicas completas. Aunque Blu-ray 3D no requiere un método de visualización específico, y algunos reproductores de software Blu-ray 3D (como Arcsoft TotalMedia Theatre ) son capaces de reproducir imágenes anaglifas, la mayoría de los reproductores Blu-ray 3D se conectan mediante HDMI 1.4 a televisores 3D y otras pantallas 3D que utilizan métodos de visualización estereoscópica más avanzados, como la secuenciación de fotogramas alternos (con gafas de obturador activo ) o la polarización FPR (con las mismas gafas pasivas que el 3D cinematográfico RealD ).

Historietas

Estas técnicas se utilizaron para producir cómics tridimensionales , principalmente a principios de la década de 1950, mediante dibujos lineales cuidadosamente elaborados e impresos con colores adecuados para las gafas de filtro proporcionadas. El material presentado abarcaba una amplia variedad de géneros, incluyendo guerra, terror, crimen y superhéroes. Los cómics anaglifos eran mucho más difíciles de producir que los cómics normales, ya que cada viñeta debía dibujarse varias veces en capas de acetato. Si bien el primer cómic 3D, publicado en 1953, vendió más de dos millones de copias, a finales de ese año las ventas se desplomaron, aunque los cómics 3D se han seguido publicando de forma irregular hasta la actualidad. [ 42 ]

Ciencias y matemáticas

La función unívoca de dos variablesz(incógnita,y)=incógnita2+y3{\displaystyle z(x,y)=x^{2}+y^{3}}con el valor de la función mostrado como la altura
Anaglifo de la cámara HiRISE del Orbitador de Reconocimiento de Marte que resalta el terreno de lava marciana que parece un elefante.
Imagen anaglifa de la proteína DHFR

Las pantallas tridimensionales también pueden utilizarse para mostrar conjuntos de datos científicos o para ilustrar funciones matemáticas. Las imágenes anaglifas son adecuadas tanto para presentaciones en papel como para vídeos (véase el artículo relacionado con neuroimagen [ 43 ] ). Se pueden incluir fácilmente en libros de ciencia y visualizar con gafas anaglifas económicas.

La anaglifía (que incluye, entre otras, imágenes aéreas, telescópicas y microscópicas) se está aplicando a la investigación científica, la divulgación científica y la educación superior. [ 44 ]

Además, las estructuras químicas, sobre todo las de sistemas grandes, pueden ser difíciles de representar en dos dimensiones sin omitir información geométrica. Por lo tanto, la mayoría de los programas informáticos de química pueden generar imágenes anaglifas, y algunos libros de texto de química las incluyen.

Actualmente, existen soluciones más avanzadas para la obtención de imágenes 3D, como gafas con obturador y monitores de alta velocidad. Estas soluciones ya se utilizan ampliamente en la ciencia. Sin embargo, las imágenes anaglifas ofrecen una forma económica y cómoda de visualizar datos científicos.

Geografía

El 1 de abril de 2010, Google lanzó una función en Google Street View que muestra anaglifos en lugar de imágenes normales, lo que permite a los usuarios ver las calles en 3D.

Véase también

Referencias

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  • PORTAL ESTÉREO 3D: Colección de vídeos y fotos de todo el mundo
  • Anaglifo 3D rojo-cian. Archivado el 8 de diciembre de 2015 en Wayback Machine .
  • La galería Anaglyph Gallery de Brooklyn Stereography exhibe cientos de anaglifos rojo-cian.
  • Técnica de anaglifos 3D
  • Impresionantes fotografías estereoscópicas anaglifas en 3D con diversos sujetos inusuales.
  • Cómo hacer una película anaglifa en 3D con dos cámaras de 16 mm.
  • Achim Bahr: Anaglifos