5. Holografía
No me extenderé mucho en este apartado porque su aplicación al cine todavía tiene mucho camino que recorrer. El día que se consiga una verdadera pantalla holográfíca el triunfo del 3D será completo porque en el campo de la holografía no es necesario el uso de gafas.
Dennis Gabor (Gábor Dénes) inventor de la Holografía
Todo comenzó con los trabajos del científico húngaro Dennis Gabor en 1948 que perseguía la idea de capturar una imagen total. Para obtenerla iluminaba una rendija con luz de un color único (luz verde de una lámpara de mercurio) y obtenía una figura del objeto compuesta de franjas. En aquellas fechas los problemas a resolver fueron muchos y los resultados no eran del todo buenos. La invención del rayo láser por Gordon Gould en 1957 y su aplicación práctica a la holografía realizada por Leith y Upernicks permitieron conseguir el primer holograma perfecto utilizando como fuente de luz un rayo láser.
Funcionamiento de captura y reconstrucción de un Holograma
El procedimiento holográfico modernizado se basa en el fenómeno de interferencia de dos emisiones de luz coherente del láser: una que procede directamente del generador de luz y otra que es reflejada por el objeto que se va a fotografiar. La interferencia se produce en el cuerpo de la emulsión fotográfica sin utilizar lente alguna. Una vez revelada, la superficie fotográfica no presenta una imagen tradicional del objeto, sino más bien una serie de ondas circulares que representan a la imagen fotografiada. Si esta placa fotográfica es iluminada con un rayo láser, la imagen del objeto se recrea dando la ilusión de un objeto en tres dimensiones.
El desafío actual de la holografía consiste poder registrar holográficamente con luz blanca (no de un color único) imágenes en movimiento y poder proyectar estas en una pantalla empleando luz blanca (con todos los colores del espectro).
6. Sistemas
Pseudoestereoscópicos
Abordaremos ahora algunos
de los procesos que consiguen un efecto pseudoestereo partiendo de una única
imagen bidimensional tradicional. Esto puede ocurrir si engañamos al cerebro utilizando
el efecto Pulfrich o manipulando digitalmente la imagen 2D para convertirla en
otra en 3D.
6.1. El efecto Pulfrich
Este efecto se llama así
por el físico alemán, Carl Pulfrich, que lo descubrió y lo describió por
primera vez en 1922. Se basa en que el cerebro humano necesita más tiempo para procesar
los estímulos de baja luminosidad respecto a los más brillantes. Otro factor
influyente en este efecto es la percepción psicofísica que se produce cuando
hay un movimiento lateral de un objeto en el campo de visión. Si observamos este movimiento y un ojo ve la misma
imagen más oscura que el otro, ambos ojos verán ese desplazamiento transversal
de un modo diferente. Ello es así porque el cerebro procesa las imágenes del
ojo oscurecido más lentamente que las del otro. Este desplazamiento que va
variando la perspectiva puede ser interpretado por la corteza visual, mediante
un engaño, como que el objeto que observamos realmente tiene un componente de
profundidad. Ello es consecuencia de la diferencia
relativa en la cadencia de las señales que reciben los dos ojos.
Para conseguir esta
ilusión óptica, es necesaria la colocación de un filtro oscuro sobre uno de
nuestros ojos. Este efecto también puede ocurrir espontáneamente si el
observador sufre una enfermedad en los ojos tales como, neuritis óptica de
cataratas o esclerosis múltiple. La función del filtro oscuro es retardar lo suficiente la percepción de la imagen que ese ojo en concreto está enviando
al cerebro y la combine con la del otro ojo, sin filtro, que llega sin retardo.
De esta manera tan simple se consigue
que el cerebro junte las dos imágenes interpretándolas como una única en
relieve.
6.1.1. Nuoptix
Gafas
especiales NUOPTIX
El sistema Nuoptix no es un proceso tridimensional verdadero como los que hemos visto hasta ahora. En realidad es una aplicación práctica del efecto Pulfrich que se utiliza en la televisión o en el cine. Lo desarrolló el australiano Terry D. Beard quién, desde la década de los 70, estuvo investigando en el desarrollo de este proceso que fue patentado el 22 de abril de 1988. Se basa en una ilusión óptica que se consigue utilizando unas gafas especiales con un filtro oscurecido y el otro normal.
El proceso funciona así, como las gafas tienen el
filtro del ojo izquierdo oscurecido y el derecho sin oscurecer, para conseguir el
efecto, la cámara debe desplazarse obligatoriamente
de derecha a izquierda. De este modo un fotograma, respecto al siguiente, tiene
una perspectiva diferente al desplazarse el ángulo de visión. Cuando el
espectador visiona estas imágenes con desplazamiento lateral, cada ojo ve un
fotograma diferente.
La explicación a este fenómeno es sencilla. Por
ejemplo, si el ojo derecho sin filtro está viendo el ‘Fotograma 2’, el ojo
izquierdo está viendo el ‘Fotograma 1’. Esto ocurre así porque el ojo que lleva
el filtro ve la imagen oscurecida y el cerebro la interpreta con un mayor retardo
(cuanto más oscuro es el fitro mayor retardo se produce). Por este motivo, mientras
el ojo derecho envía la información al cerebro correctamente, el ojo izquierdo
oscurecido la envía con un fotograma de retardo. Esto se repite fotograma a
fotograma. Gracias al movimiento lateral, de derecha a izquierda, el cerebro
procesa ambos fotogramas con diferentes perspectivas y cree que se trata de un
par estereóscopico. A causa de este engaño las interpreta y las funde en una única imagen tridimensional donde se puede apreciar la profundidad y el
relieve.
Como este efecto es imposible verlo si la imagen
no está en movimiento, en el fotograma del ejemplo he fundido el ‘Fotograma 1’ y
el ‘Fotograma 2’ utilizando filtros
anaglifos rojo y cían en la posición correcta para cada ojo. De esta manera podéis
apreciar la profundidad de una toma normal en 2D, ahora convertida por arte de
magia en 3D.
Kit de prensa de la cadena ABC y Coca Cola
Este efecto ha sido utilizado tanto en programas
de televisión como en la comercialización de vídeos domésticos en formato VHS y
DVD, también en presentaciones en 3D de
algunos juegos de consolas y de ordenador. La utilización más conocida de las
gafas Nuoptix ocurrió en la televisión
Norteamericana. Se anunció, bajo el patrocinio de Coca Cola, que esta tecnología se iba a emplear por primera vez en la
cadena ABC en los últimos ocho
minutos del último episodio de la cuarta temporada de la popular serie “Luz de luna” (Moonlighting), titulado
‘During network sweeps’ que se debía emitir en Mayo de 1988. Se fabricaron más
de 40 millones de gafas de cartón para este evento. Se entregaron kits de
prensa para la promoción de este evento, incluían información sobre el sistema Nuoptix, un par de gafas y varias
fotografías en blanco y negro de los dos protagonistas principales, Bruce
Willis y Cybill Shepherd.
Gafas NUOPTIX distribuidas por Coca Cola
También se iba a emitir un anuncio de Coca Cola Diet rodado expresamente para
este procedimiento. Desgraciadamente los planes se vinieron al traste por culpa
de la famosa huelga de guionistas de 1988 que duró unos cinco meses. Esto afectó
gravemente a la serie “Luz de luna” y
provocó que el episodio con tecnología Nuoptix
fuera cancelado. Ante tales acontecimientos Coca
Cola tuvo que replantearse este evento y para aprovechar las gafas, que ya
habían sido distribuidas, llegó a un acuerdo con la NBC. Durante el descanso de la Superbowl XXIII celebrada el 22 de
enero de 1989, se emitió un bloque 3D de unos 12 minutos empleando el proceso Nuoptix.
Anuncio de Coca-Cola Ligth rodado
expresamente para conseguir el efecto Nuoptix
En este bloque se podía ver el spot publicitario de
Coca Cola Diet donde unos empleados
bajaban de un camión un dispensador de refrescos de la marca que, tras un
pequeño incidente, se les escapaba de las manos y rodaba pendiente abajo por
una calle de San Francisco. Lo perseguían y tras varias peripecias se detenía
frente a un dispensador de Pepsicola.
Para conseguir el efecto Pulfrich la
cámara tenía un desplazamiento transversal muy sutil, de derecha a izquierda,
en todos los planos. En este segmento también aparecía un imitador de Elvis
que hacia trucos de magia y un spot de las tiendas 7-Eleven entre otras cosas.
En Europa el Nuoptix
fue utilizado en Alemania Occidental en el programa televisivo de la cadena de ADR “Knoff Hoff Show”, poco tiempo
después lo hizo la cadena ProSieben
en un segmento del programa “Tutti
Frutti”. Respecto a España, en 1991, recuerdo que se distribuyeron gafas Nuoptix par se utilizadas en la sección
de un programa de TVE llamado “Caliente”. Allí, en un videoclip,
aparecían las bailarinas del programa ‘Las chicas Latinas’ en el parque
‘Aquapolis’ de Madrid. El efecto 3D era bueno para la época. Empleaban en el
rodaje el movimiento transversal característico del sistema Nuoptix utilizando una Steadicam. También se presentaban
escenas tridimensionales de “I love3-D:
Die Drei Dimension show”. Este efecto también se utilizó en 1993 en un
capítulo especial de la serie inglesa Doctor Who “Doctor Who charity special Dimensions in Time” (1997). La NBC lanzó un episodio de la serie ‘Cosas de marcianos (3rd Rock from the Sun)
titulado “Nightmare on Dick Street”, donde
las secuencias de sueños estaban rodadas para Nuoptix. Las gafas se
conseguían en las pizzerias Little Caesars Pizza o comprando seis packs
de cerveza Barq’s. En el año 2000 en
Estados Unidos y Canadá se emitió en el canal de televisión Discovery Channel un capítulo en 3D
dentro de la ‘Semana del tiburón’, se distribuyeron seis millones de gafas a
través de las ópticas Lenscrafters. En Holanda se produjeron
varios cortos con secuencias de paisajes que fueron emitidos por la televisión
holandesa. También fue utilizado en segmentos específicos de episodios de
dibujos animados como “Yo Yogi”, “The
Bots Master” y “Space Strikers”. En
este caso se animaban los personajes y los fondos para conseguir el efecto de
profundidad.
Juegos con tecnología Nuoptix “Orb-3D” y “Jim Power: The Lost Dimension
in 3D”
Respecto a su utilización en consolas, fue Nintendo la que lo utilizó en “Orb-3D” y en “Jim
Power: The Lost Dimension in 3-D” ambos juegos ofrecían un par de gafas en
sus cajas. Para conseguir el efecto
los fondos tenían que desplazarse transversalmente de manera constante.
La ventaja del procedimiento Nuoptix estaba en su simplicidad, si en el rodaje se utilizaba una Steadicam era muy fácil conseguir un
ligero desplazamiento transversal en las tomas. De este modo se conseguía diferencias
de paralaje entre un fotograma y el siguiente. El coste de las gafas era muy
barato e incluso podía utilizarse un cristal oscurecido de unas gafas de sol
viejas. Las desventajas eran muchas, se requería un movimiento continuo de la
cámara para producir el efecto Pulfrich y
siempre en la misma dirección de derecha
a izquierda. Si el desplazamiento era demasiado rápido el efecto era molesto y
si era demasiado lento el efecto se perdía. Si se cambiaba el sentido del
movimiento, los espectadores tenía que voltear las gafas para el que filtro
oscuro estuviera en el ojo contrario. El mayor inconveniente se producía cuando
no había desplazamiento porque la sensación de relieve desaparecía y la imagen
se aplanaba. Por otra parte esta ilusión óptica era cansina para el cerebro y, si
se abusaba sin mesura de este efecto, podía provocar dolor de cabeza. Todas
estas limitaciones fueron un factor determinante para no aplicarse el Nuoptix en el cine comercial. Su empleo quedó relegado solamente a
segmentos de programas de televisión que perseguían un reclamo publicitario, más
que un verdadero interés en aplicar seriamente un verdadero uso del 3D.
6.1.2. Circlescan 4D
Intentando mejorar el
efecto Pulfrich el Norteamericano Eddie
Paul desarrolló el proceso Circlescan 4D y
lo comercializó a través de su compañía EP
Industries con sede en Segundo,
California. Este sistema nació de su insatisfacción con el 3D tradicional que
toma dos imágenes estereoscópicas simultáneas, Paul decía “Lo que llamamos 3D
en realidad no existe porque la profundidad de tercera dimensión sólo se simula”.
En sus investigaciones constataron que los seres humanos no ven en tres
dimensiones, en su lugar, sólo ven los objetos dispuestos en capas y con la
ayuda de la perspectiva que da la ilusión de profundidad a la escena. Según
estos estudios, con sólo un objeto, no registramos la profundidad, sino que es
necesario por lo menos observar dos objetos superpuestos entre sí para
convencer al cerebro que uno de ellos está en frente del otro. El cerebro
también necesita una pequeña fracción de
tiempo para recrear la simulación de profundidad. Con este conocimiento, fueron
capaces de desarrollar una tecnología que le da un aspecto en capas y
profundidad a los objetos. Según Paul Circlescan
4D ofrece una imagen que está más cerca de la verdadera visión que
cualquier otro sistema disponible, ya que utiliza estos descubrimientos para
permitir al espectador ver objetos con grados infinitamente variables de la
dimensión y el movimiento.
Eddie
Paul y el accesorio Circlescan que se coloca en el objetivo de la cámara
Circlescan 4D utiliza un
accesorio para el objetivo de la cámara que consiste en un sistema de dos espejos
colocados en un ángulo de 45º. Este dispositivo tiene un movimiento de rotación
para ofrecer ligeras variaciones de la toma entre los sucesivos fotogramas y
ofrecer a nuestros ojos la sensación de profundidad sin necesidad de mover la
cámara transversalmente.
Película
VHS “Power Rangers en 3D” y un par de gafas Pulfrich
El sistema Circlescan 4-D se utilizó en un capítulo
de la serie ‘Power Rangers Lightspeed Rescue’ tituado “Power Rangers in 3D: Triple Force” (2000). Las copias en formato VHS se entregaban con dos gafas tipo Nuoptix, con la diferencia que el filtro oscuro estaba en el ojo
izquierdo y no en el derecho, que se regalaban los restaurantes McDonald.
6.2. ChromaDeph
Gafas
especiales ChromaDepth
Aunque no ha sido
utilizado ni en el cine, ni en televisión, el sistema ChromaDepth de ChromaTek Inc. se basa en la desviación que producen
los diferentes colores del espectro. En este sistema la información de profundidad
se codifica por colores.
Imagen codificada en ChromaDepth para ver la imagen en 3D es necesario utilizar sus gafas
Las gafas ChromaDepth están especialmente
diseñadas para ver éstas imágenes. Disponen
de unos cristales transparentes con microprismas que desvían ligeramente los
colores dependiendo de su longitud de onda. Como el rojo es el color que tiene
mayor longitud de onda y el azul el que menos, los objetos de color rojo
siempre aparecen en primer termino, seguidos de objetos de color naranja,
amarillo, verde y finalmente en último término aparecen los objetos de color
azul.
6.3. Conversión de imágenes 2D a 3D
A lo largo de todo este
extenso artículo hemos visto las diferentes maneras que se han propuesto para
conseguir una imagen tridimensional de calidad. El mayor problema al que se
enfrenta la industria del cine es el empleo de una doble cámara porque es un
obstáculo. Por un lado para los productores que argumentan que es caro rodar en 3D y por otro para los directores que ven más inconvenientes que ventajas en el proceso de filmación estereoscópico. La razón principal es que deben realizar un esfuerzo extra para planificar los rodajes de una manera
especial y dejar que incómodos estereógrafos expertos decidan, cómo y dónde colocar la cámara, y que objetivo concreto utilizar. Además de determinar la separación axial correcta entre las cámaras y si estas convergen o están en paralelo, por supuesto siempre teniendo en cuenta dónde se quiere el
‘foco en 3D' o lo que es lo mismo el centro de atención dentro del plano
tridimensional. Algo parecido ocurrió cuando se introdujo el cine digital, los directores se sentían incómodos con cámaras de vídeo que poco se asemejaban a las analógicas de 35mm. Lo curioso del caso es que la irrupción digital en el mundo profesional del cine ya no tiene quien lo pare. Respecto al 3D alguno de los grandes por ejemplo Cameron, Spielberg, Scorsese o Wenders, no se asustan ante el
reto y entienden que el cine tridimensional puede llegar a ser una buena herramienta para contar una historia de una manera diferente.
A pesar de todo ello, para el resto de directores y productores, el camino más fácil es
rodar la película plana o en 2D, montarla y encargar a empresas de postproducción de
países emergentes, con mano de obra barata, el proceso laborioso de retocar cada
uno de los fotogramas de cada plano y
generar artificialmente el 3D (hace muchos años yo hacia algo parecido con el Photosoph
convirtiendo fotografías 2D a 3D en anaglifo). También hay que crear líneas de
convergencia artificiales para simular la profundidad, por eso motivo se
recortan los planos en capas para cada término que son más profundas según sea
su lejanía. Dependiendo del presupuesto se pueden crear entre dos y ocho capas
de profundidad (una imagen en verdadero 3D tiene infinitas).
Normalmente este proceso de selección de capas se hace de forma manual. El ‘Fotograma Original 2D’ digital, o escaneado de película analógica de 35mm, se marca con líneas separando los objetos importantes de cada una de las capas. En el ejemplo de muestra se ven silueteados manualmente 4 capas: 1-Personaje (línea roja), 2-Fuente y vegetación (línea azul), 3-Edificio (línea verde) y 4-Cielo (que es el fondo o el infinito).
Ahora, estas capas todavía
en 2D se separan creando las líneas de profundidad, como si fuera un recortable,
de manera que cada objeto o sujeto se pueda definir por tres variables en las
coordenadas x,y,z.
Una vez definidos estos
parámetros es el software el encargado de generar una mascara en escala de
grises para cada capa que representa su profundidad, el blanco para las más cercanas
al espectador y las negras para las más lejanas (algo parecido es lo que hace
el software de muchos televisores que llevan conversor 3D pero a tiempo real,
con mayor o menor fortuna, y muchos de los programas con algoritmos de detección
de profundidad y conversión inteligente).
Simulación
del par estéreo separando interaxialmente cada capa para conseguir profundidad,
a causa del desplazamiento quedan zonas de imagen vacías sin información que
habría que clonar de las zonas adyacentes
Con esta información tan
crucial dividida en capas es posible reconstruir la imagen izquierda y la
derecha, separando cada capa utilizando una mayor separación interaxial
dependiendo de la distancia, que será mayor cuanta más lejanía tenga. El
problema surge que al separar las capas se crean zonas vacías que hay que
retocar clonando de zonas adyacentes para que el espectador no note el engaño
(en el ejemplo las vemos en negro sin retocar). Este trabajo se complica más si
el plano tiene movimiento porque los operadores tienen que recortar fotograma a
fotograma todas las capas. Una vez realizado todo el proceso hay que retocar
las pequeñas imperfecciones que han quedado visibles.
Recreación
burda y sencilla del par estéreo reconvertido a 3D, en anaglifo, con la intención
de que podáis apreciar las capas de profundidad. En este ejemplo no se han
retocado las zonas vacías sin información de cada fotograma, para reconocer los
huecos que deja el desplazamiento, y que habría que clonar de las zonas
adyacentes para un correcto visionado
En sus comienzos, algunas de las primeras conversiones no eran tan satisfactorias como un 3D verdadero, los planos de profundidad estaban
muy marcados y eran infinitos (existía una perdida de resolución
tridimensional). La técnica ha ido evolucionando a lo largo de los años y, gracias
a complejos algoritmos, es posible recrear la perspectiva de una imagen plana.
La reconstruyen creando capas de profundidad y generar modelos informáticos en estéreo con gran detalle. Esta tridimensionalidad sintética se consigue, por ejemplo, por el movimiento, el foco o la perspectiva de las imágenes planas. No es el momento de detallar un trabajo tan complejo, quizá pueda hacerlo más extensamente en un futuro artículo sobre las técnicas y el software de conversión. Cada vez se consigue una mayor calidad en la conversión en 3D y cuando los responsables de la película, llámese productor o
director, se implican en supervisar este laborioso proceso, el resultado puede ser bastante bueno. Como ejemplo hay que ver el magnifico trabajo de Alfonso Cuarón en
"Gravity" (2013) que planificó está película para ser en 3D aunque por limitaciones en el rodaje se emplearon cámaras 2D. La cinta ha tenido un laborioso trabajo de CGI (naves, trajes, aparatos, fondos, etc.) que se funde en perfecta simbiosis con los actores, de una manera muy natural, en una espectacular puesta en escena en 3D (ver mí articulo
Gravity 3D).
El paso de imágenes de 2D
a 3D es la piedra filosofal que busca la industria para ahorrarse tener que
rodar las películas en un verdadero S3D. Sus ventajas son que cualquier película
2D puede ser convertida, o bien para su estreno, o bien para el lanzamiento de viejos clásicos que ahora
pasan por una renovación estereoscópica. Uno de los ejemplos más famosos es el de la conversión de vieja película “El Mago de Oz” (The Wizard of Oz, 1939) de Victor Fleming.
Poster
de “Superman Returns” y fotogramas del par estéreo junto con su conversión anáglifo
Rojo-Cian para que podáis apreciar el efecto 3D
El primer largometraje con
imagen real convertida fue la versión IMAX
de “Superman Returns” (2006), de Brian Singer
que contenía 20 minutos de material transformado a 3D. Una de las
secuencias utilizadas fue ‘El retorno a Krypton’ cuya modificación por ejemplo costó 10
millones de dólares. Otras muchas películas han seguido el ejemplo, algunas han
sido totalmente convertidas, otras se han rodado parcialmente en 3D y el resto
se ha transformado. Actualmente la mayoría de las películas tridimensionales son
convertidas y por este motivo un número muy escaso se ruedan en verdadero relieve.
Si bien es cierto que las conversiones están llegando a un alto nivel de
calidad, la mayoría no cumplen esta premisa. Esta es a principal razón para que muchos espectadores tengan la tesitura de no saber diferenciar un formato de otro y piensen que están dándole gato por liebre. La obligación de pagar
un plus por una película en falso 3D que no aporta nada
nuevo a la historia original rodada en 2D, es un lastre que causa deserciones masivas de
espectadores que huyen del formato tridimensional. Cuando James Cameron convirtió “Titanic”, dijo "Nunca va a parecer
tan bueno como si rodase en verdadero 3D. Hay que pensar en una especie de 2’8D".
La esperanza de todos los que amamos el cine estereoscópico es que esta moda cambie
y, ocurra lo contrario, que la mayoría de las películas en relieve se rueden en 3D real.
JOSÉ PASTOR
FIN DEL ARTÍCULO
