A continuación podéis ver un resumen de las diferentes tecnologías de visualización estereoscópica, que tienen todas un principio común: en proyección, es necesario separar la imagen del ojo izquierdo de la del ojo derecho, para que el cerebro genere la imagen final en relieve, fenómeno llamado estereopsis, que arranca a partir de las pequeñas diferencias de perspectiva entre las imágenes captadas por cada ojo

Prehistoria de la estereoscopía

Existen referencias relacionadas con la visión estereoscópica desde tiempos de la Grecia clásica, como el siguiente gráfico, atribuído a Euclides, donde gráficamente demuestra que con dos ojos se puede ver más superficie de una esfera de tamaño igual a la separación entre ojos que con un solo ojo, y también durante el renacimiento, en escritos atribuídos al mismísimo Leonardo da Vinci.

Gráfico atribuído a Euclides

Sin embargo, la fecha oficial del nacimiento de la estereoscopía debe fijarse en 1840, y debe atribuirse al físico Escocés Sir Charles Wheatstone, tras el reconocimiento a su documento sobre la visión binocular, que le supuso la adjudicación de la Royal Medal de la Royal Society británica; un documento que escribió dos años antes, el 21 de Junio de 1838, y donde describía el principio de la estereopsis y la construcción de un aparato, el estereógrafo
A finales del siglo XIX y sobre todo a principios del siglo XX, los visores estereoscópicos permitían a los ciudadanos de a pie poder ver imágenes en relieve, a partir de dibujos o a partir de fotografías. En la imagen al pie de este párrafo, puede observarse uno de estos visores, y puede distinguirse que para hacer llegar a cada ojo la imagen correspondiente, se usaban dos imágenes separadas. Este hecho, sumado al diseño del visor, permite que las imágenes lleguen por separado a la retina del ojo izquierdo y derecho, para que el cerebro realice la fusión estereoscópica, es la base de todos los sistemas de imagen en relieve que han surgido hasta la fecha

Visor Estéreo de principios del s.XX

Las tendencias de mercado en la actualidad digital, indican que el 3D en los cines usará tecnologías pasivas (las gafas pasivas son más baratas y se pueden regalar) y en los hogares gafas activas (las pantallas con tecnología activa son más baratas aunque las gafas sean más caras), pero ambas tecnologías pugnan por dominar ambos mercados, y sobre todo lejos de los EE.UU., las gafas activas se están llevando gran parte del mercado de las salas de cine, mientras en EE.UU. no tienen casi presencia y domina de forma aplastante Real D.
En el lado doméstico, varias tecnologías de pantallas que usan gafas pasivas de polarización lineal o polarización circular están apareciendo a cada vez mejores precios.
A continuación, voy a explicar las principales características de las tecnologías de gafas más comunes para la visión 3D de contenidos audiovisuales:

Gafas anaglifas

Anaglifas Verde-RojoAnaglifas Verde-Magenta
Anaglifa de papelAanglifa de plásticoAnaglifas en clip
Aunque hay diferentes tipos, los tipos más comunes de gafas anaglifas son los que usan el color rojo para el ojo izquierdo y el cián (azul+verde) para el derecho.
Existen también diferentes modos de presentación de este tipo de gafas, desde las tradicionales de papel con todo tipo de personalización, hasta las de plástico e incluso las de clip, que pueden adaptarse sobre gafas de prescripción médica (graduadas).
En el pasado también hubo otras combinaciones de colores: rojo y verde, verde y magenta (rojo+azul) o azul y amarillo (rojo+verde).

FUNCIONAMIENTO

Gafas anaglifas

Aunque hay variantes sobre este método, el más sencillo de entender es el siguiente: a las imágenes correspondientes al ojo izquierdo se les suprime la información de color de los canales verde y azul, y sólo se mantiene el color rojo. A las imágenes correspondientes al ojo derecho se hace lo contrario, se mantiene la información de color de los canales verde y azul y se elimina la del canal rojo. Una vez hecho esto se crea una imagen nueva (estereoscópica) que combina el canal rojo del ojo izquierdo y los canales azul y verde del ojo derecho. Las lentes de las gafas anaglifas filtran los colores respectivos para separar las imágenes a cada ojo y producir así el efecto 3D
Este método descrito produce imágenes 3D monocromas, perdiendo la información de color de la foto original. Existe una variante de este método para conservar el color (color anaglyph), mediante una operación de multiplicación de los valores de color para cada canal de la imagen estereoscópica
Hasta el momento de publicación de este documento, los únicos contenidos 3D disponibles comercialmente en los formatos domésticos (VHS, DVD o Blu-Ray), usan el sistema anaglifo; sin embargo, en videojuegos, existe la posibilidad de usar sistemas pasivos y sistemas activos para poder jugar en 3D (ver más adelante referencias a estos sistemas)

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Pulfrich

Pulfrich
Gafas Pulfrich


FUNCIONAMIENTO

Funcionamiento
Esta tecnología debe su nombre al físico Alemán Carl Pulfrich, quien describió el fenómeno por primera vez en 1922
A uno de los cristales/celofanes de las gafas se le coloca un filtro de mayor densidad que al otro, y al mirar a través de ellos, la imagen captada por el ojo que ve la imagen a través del filtro más oscuro, llega al cerebro con un ligero retraso. Este ligero retraso es suficiente para crear un efecto 3D, aunque sólo funciona bien en escenas que muestren movimientos circulares/elípticos de cámara (de izquierda a derecha o de derecha a izquierda, pero no en vertical)
No es necesario hacer modificación alguna del contenido. Este sistema se ha usado en la emisión de programas especiales de TV y también en videojuegos

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Chroma Depth

Gafas Chroma Depth
Gafas ChromaDepth

FUNCIONAMIENTO

Esta tecnología se usa para productos promocionales. Da distinta profundidad a cada color, según su longitud de onda, con lo que sobre un fondo oscuro, el color que se ve con más relieve es el rojo, seguido del naranja, amarillo, verde y por último el azul, que es el que se ve más profundo. Funciona bien sobre todo para textos cuyos titulares se hayan escogido con el color adecuado para producir el efecto de relieve

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IMAX 3D

IMAX 3D
Gafas de polarización lineal más extendidas en salas IMAX 3D

FUNCIONAMIENTO

Polarización lineal gafas IMAX 3D

Esta tecnología usa gafas de polarización lineal, con filtros orientados normalmente a 135 º y 45 º para los ojos izquierdo y derecho respectivamente. Esta polarización coincide con la de los filtros que se colocan frente a las lentes de proyección. Cada uno de los proyectores, que están perfectamente sincronizados entre sí, emiten la imagen correspondiente a uno de los ojos, que pasa a través de un filtro que tiene polaridad distinta, por lo que tras reflejarse en la pantalla, de las dos imágenes que llegan de forma simultánea al espectador, sólo atraviesa la lente correspondiente al ojo izquierdo la imagen que lleva la polarización adecuada al ojo izquierdo y viceversa, completando de este modo la separación de las imágenes de los dos ojos

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Color Code 3D

ColorCode 3D
Gafas ColorCode 3D

FUNCIONAMIENTO

ColorCode 3D es un sistema patentado que utiliza un concepto casi idéntico al de la tecnología anaglifa, hay una variación del espectro de color, que es diferente al anaglifo tradicional a la hora de separar las imágenes que deben llegar a cada ojo, produciendo una mejor separación y una experiencia mucho más satisfactoria que el sistema anaglifo
La información de color pasa a través del filtro ámbar con muy pocas alteraciones en su apreciación, y el filtro azul es el que da la disparidad que produce el efecto 3D
Los conos de la retina humana tienen menor sensibilidad a los tonos azules que a los verdes o rojos, y este sistema de visión 3D necesita que las imágenes sean muy luminosas para que no produzca cansancio en la vista

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Polarización lineal

Linear PolarizedGafas de polarización Lineal de papel iZ3d

De izquierda a derecha, gafas de polarización lineal con montura de plástico, con montura de cartón y uno de los modelos de gafas iZ3D para videojuegos

FUNCIONAMIENTO

Gafas polarizadas

Estas gafas usan filtros polarizadores a 135º y 45º para los ojos izquierdo y derecho respectivamente. Esta configuración permite que el 3D se vea correctamente aunque alguien se ponga las gafas al revés (en el caso de las gafas de cartón dobladas en dirección contraria)
Esta polarización coincide con la de los filtros que se colocan frente a las lentes de proyección. Cada uno de los proyectores, que están perfectamente sincronizados entre sí, emiten la imagen correspondiente a uno de los ojos, que pasa a través de un filtro que tiene polaridad distinta al del otro proyector, por lo que tras reflejarse en la pantalla, de las dos imágenes que llegan de forma simultánea al espectador, sólo atraviesa la lente correspondiente al ojo izquierdo la imagen que lleva la polarización adecuada al ojo izquierdo y viceversa, completando de este modo la separación de las imágenes de los dos ojos y permitiendo que el cerebro pueda fusionarlas para crear la imagen en relieve

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Gafas activas

XpanD

Las gafas activas XpanD 101 certificadas para su uso en cines 3D son las más extendidas. Funcionan a 96 y 144Hz, aunque pueden llegar hasta los 250Hz

NuvisionNuVision 60GXMacNaughton APG6000

De izquiera a derecha, gafas activas Nuvision, Nuvision 60GX y MacNaughton, certificadas para su uso en cines 3D. Funcionan a 96 y 144Hz

IMAX Solido

Gafas activas E3D, usadas en salas IMAX Solido. Funcionan a 48Hz

Crystal Eyes 1 Crystal Eyes 3Crystal Eyes 5

De izquierda a derecha, gafas activas Crystal Eyes 1, 3 y 5, usadas en mercados científicos principalmente. La empresa Stereographics era la fabricante de estas gafas (modelo 1 y 3), pero la compañía fundada por Lenny Lipton fue adquirida por Real D el 22 de Febrero de 2005 y es la que ha fabricado el modelo 5
Son necesarios monitores / proyectores que permitan un refresco superior a los 100Hz para poder usar estas gafas, además de una tarjeta gráfica preparada para el 3D. Funcionan a un máximo de 120Hz y están también preparadas para proyectores DLP '3D ready' domésticos y algunas pantallas de TV 3D

H3DeDimensionalnVIDIA 3D Force

Gafas activas H3D, eDimensional y nVIDIA GeForce 3DVision respectivamente, pensadas para los mercados domésticos, sobre todo para los videojuegos en 3D
Son necesarios monitores que permitan un refresco superior a los 100Hz para poder usar estas gafas (normalmente son monitores de 120Hz), además de una tarjeta gráfica preparada para el 3D. Funcionan a un máximo de 120Hz y están también preparadas para proyectores DLP '3D ready' domésticos y algunas pantallas de TV 3D

FUNCIONAMIENTO

Estas gafas, con gran variedad de fabricantes y diseños, además de diferentes mercados objetivo, usan el cristal líquido (LCD) para tapar la visión de cada uno de los ojos de forma alterna, en sincronización con el proyector. Para proceder a esta sincronización, las gafas disponen de un receptor de rayos infrarrojos, y en la sala de proyección debe haber un emisor de rayos infrarrojos, que en la configuración de cines proyecta esos rayos sobre la pantalla y rebotan en ella para que así, las imágenes del ojo izquierdo y ojo derecho lleguen al ojo adecuado al sincronizar la emisión de la imagen del ojo izquierdo con la obturación de la pantalla del ojo derecho y viceversa (en la configuración doméstica el emisor de infrarrojos se coloca junto al monitor, para que tenga línea de visión directa hasta las gafas)
Para reducir el efecto de parpadeo, se incrementa la frecuencia al triple (cines) o al doble (3D doméstico) de la frecuencia de imagen por cada ojo. El estándard a fecha de este artículo es de 120Hz en doméstico y 144Hz en salas de cine

Funcionament XpanD

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Polarización Circular

Real D Master Image

A la izquierda gafas de Real D y a la derecha, de Master Image

FUNCIONAMIENTO

Se coloca frente al proyector una pantalla LCD (Z-screen en Real D) o una rueda giratoria de alta velocidad (Master Image), que lo que hacen es, en sincronización con el proyector, polarizar la imagen que llega a uno de los ojos en el sentido de las agujas del reloj, y la que llega al otro ojo en sentido contrario.
La imagen sale del proyector polarizada circularmente, rebota en la silver screen y llega a las gafas de los espectadores, que tienen en las lentes de cada ojo un filtro que deja pasar la imagen polarizada en el mismo sentido, pero no deja pasar la otra imagen de polarización inversa.

Funcionamiento gafas de polarización circular

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Híbridas (Polarización circular + activas)

Volfoni ActivEyes

Volfoni lanzó al mercado en 2011 unas gafas híbridas que a la vez son universales.
Por una parte son gafas de polarización circular, y por tanto compatibles con las proyecciones Real D.
Por otra parte, las gafas tienen también un cristal LCD que por medio de un sensor externo conectado a un cable, es capaz de adaptar la frecuencia de obturación a la de las gafas 3D activas que sustituya, permitiendo así que estas gafas puedan funcionar virtualmente con cualquier sistema 3D activo basado en tecnología infrarroja para la sincronización.
Volfoni vende un emisor RF para los sistemas que usan bluetooth o radio frecuencia para la sincronización del contenido con los ojos.

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Wavelength (Infitec/Dolby 3D)

Dolby 3Dinfitec

A la izquierda las gafas Dolby 3D, a la derecha, las gafas Infitec.

FUNCIONAMIENTO

EXPLICACIÓN!!! en castellano

Accede al documento detallado original (en inglés) de cómo funciona la tecnología de Infitec en este link

Funcionamiento del sistema Dolby 3D

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Gafas de Realidad Virtual (Head Mounted Displays)

TDVisori-Glasses
Visor estéreo TDVison de TDVision a la izq y las i-Glasses SVGA 3DPro a la derecha

FUNCIONAMIENTO

Estas gafas se han usado tradicionalmente en laboratorios de I+D con herramientas de realidad virtual, ya que proporcionan una inmersividad total a quien las lleva puestas
Dos pantallas, normalmente LCD, están colocadas frente a los ojos de la persona que lleva este sistema, a muy corta distancia del ojo, lo que provoca que el tamaño relativo de la pantalla sea muy grande (una pantalla de cine es muy grande, pero está muy lejos de los ojos, por lo que el tamaño relativo es parecido en los dos casos)
El contenido 3D se envía por separado a cada pantalla, y cada ojo sólo puede ver una de las pantallas, con lo que la separación de las imágenes es perfecta
Es uno de los sistemas más económicos para ver 3D de calidad, aunque sólo puede verlo una persona

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Lenticular 3-D

FUNCIONAMIENTO

Sistema Lenticular

El sistema lenticular toma su nombre de una capa de microespejos curvos que se coloca sobre la pantalla o foto que quiere visualizarse, y según el ángulo de visión del observador, permite que se vea un punto de vista de la imagen u otro, dando la sensación de relieve
La imagen a visualizar se toma de forma simultánea desde varios puntos de vista (2, 5, 9 o incluso 15 cámaras diferentes), y la diferencia del ángulo de visión entre los dos ojos, hace que la imagen reflejada corresponda a una u otra de esas cámaras
Es característico de este sistema que el ángulo de visión útil no sea muy grande, y al desplazarse lateralmente se produzca un pequeño "salto"

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Sistemas experimentales: Holográfico y multiescópico

FUNCIONAMIENTO

La diferencia entre un sistema de visión estereoscópico y uno multiscópico es fácil de entender: cuando vemos un objeto en una habitación, en la calle, o en el campo y nos movemos hacia otro punto de vista, aparecen partes del objeto que no eran visibles desde el punto de vista anterior, e incluso algunos objetos que no se veían tapados por otros en primer término (oclusiones), pasan a ser visibles o a estar ocultos, desde este nuevo punto de vista.

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