Efecto Pulfrich - Pulfrich effect

El efecto Pulfrich es una percepción psicofísica en la que la corteza visual interpreta el movimiento lateral de un objeto en el campo de visión como si tuviera un componente de profundidad, debido a una diferencia relativa en los tiempos de las señales entre los dos ojos.

Visión de conjunto

El efecto generalmente se induce colocando un filtro oscuro sobre un ojo, pero también puede ocurrir espontáneamente en varias enfermedades oculares como cataratas , neuritis óptica o esclerosis múltiple . En tales casos, se han informado síntomas como dificultades para juzgar las trayectorias de los automóviles que se aproximan. El fenómeno lleva el nombre del físico alemán Carl Pulfrich , quien lo describió por primera vez en 1922. El efecto se ha aprovechado como base para algunas presentaciones en 3D de televisión, películas y juegos.

Demostración

Imagine una cámara que comienza en la posición X y se mueve hacia la derecha hasta la posición Y.Si un espectador observa este segmento con una lente oscura sobre el ojo izquierdo, cuando el ojo derecho ve la imagen grabada cuando la cámara está en Y, el ojo izquierdo estará unos milisegundos atrás y seguirá viendo la imagen grabada en X, creando así el paralaje necesario para generar vistas del ojo derecho e izquierdo y percepción 3D, muy similar a cuando se generan imágenes fijas moviendo una sola cámara.

En el experimento clásico del efecto Pulfrich, un sujeto ve un péndulo que se balancea en un plano perpendicular a la línea de visión del observador. Cuando se coloca un filtro de densidad neutra (una lente oscurecida, típicamente gris) frente, digamos, al ojo derecho, el péndulo parece adoptar una órbita elíptica, apareciendo más cerca a medida que gira hacia la derecha y más lejos a medida que gira hacia izquierda, de modo que si teóricamente se viera desde arriba, parecería estar girando en sentido antihorario. Por el contrario, si se cubre el ojo izquierdo, el péndulo parecería estar girando en el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior, apareciendo más cerca a medida que gira hacia la izquierda y más lejos a medida que gira hacia la derecha.

Se puede lograr un efecto similar usando una cámara estacionaria y girando continuamente un objeto que de otro modo estaría estacionario. Si el movimiento se detiene, el ojo que mira a través de la lente oscura (que podría ser cualquiera de los ojos dependiendo de la dirección en que se mueva la cámara) "se pondrá al día" y el efecto desaparecerá. Una de las ventajas de este sistema es que las personas que no llevan gafas verán una imagen perfectamente normal.

Explicación

La explicación ampliamente aceptada de la profundidad aparente es que una reducción en la iluminación retiniana (en relación con el otro ojo) produce un retraso correspondiente en la transmisión de la señal, impartiendo disparidad espacial instantánea en los objetos en movimiento. Esto parece ocurrir porque las latencias del sistema visual son generalmente más cortas (es decir, el sistema visual responde más rápidamente) para objetivos brillantes en comparación con objetivos tenues. Este movimiento con profundidad es la solución del sistema visual para un objetivo en movimiento cuando existe una diferencia en la iluminancia retiniana y, por lo tanto, una diferencia en las latencias de la señal entre los dos ojos.

El efecto Pulfrich se ha medido normalmente en condiciones de campo completo con objetivos oscuros sobre un fondo brillante, y produce un retraso de aproximadamente 15 ms para un factor de diez de diferencia en la iluminancia retiniana media. Estos retrasos aumentan monótonamente con la disminución de la luminancia en un amplio rango de luminancia (> 6 unidades logarítmicas). El efecto también se ve con objetivos brillantes sobre un fondo negro y exhibe la misma relación de luminancia a latencia.

Uso en estereoscopía

El efecto Pulfrich se ha utilizado para permitir un tipo de estereoscopía , o efecto visual 3-D, en medios visuales como películas y televisión. Como en otros tipos de estereoscopía, las gafas se utilizan para crear la ilusión de una imagen tridimensional. Al colocar un filtro neutro (por ejemplo, la lente oscurecida de un par de gafas de sol) sobre un ojo, una imagen, a medida que se mueve de derecha a izquierda (o de izquierda a derecha, pero no hacia arriba y hacia abajo) parecerá moverse en profundidad, ya sea hacia o lejos del espectador.

Debido a que el efecto Pulfrich depende del movimiento en una dirección particular para instigar la ilusión de profundidad, no es útil como técnica estereoscópica general. Por ejemplo, no se puede usar para mostrar un objeto estacionario que aparentemente se extiende dentro o fuera de la pantalla; de manera similar, los objetos que se mueven verticalmente no se verán como en profundidad. El movimiento accidental de objetos creará artefactos espurios, y estos efectos incidentales se verán como una profundidad artificial no relacionada con la profundidad real de la escena. Muchas de las aplicaciones de Pulfrich implican causar deliberadamente este tipo de efecto, lo que le ha dado a la técnica una mala reputación. Cuando el único movimiento es el movimiento lateral de la cámara, entonces el efecto es tan real como cualquier otra forma de estereoscopía, pero esto rara vez ocurre excepto en situaciones muy artificiales. Sin embargo, puede ser eficaz como efecto novedoso en escenarios visuales artificiales. Una ventaja del material producido para aprovechar el efecto Pulfrich es que es totalmente compatible con la visualización "regular"; a diferencia del video estereoscópico (dos imágenes), un efecto Pulfrich 3D solo tiene una imagen y, como resultado, no produce el efecto fantasma para quienes no usan anteojos o la distorsión del color de tecnologías como el anaglifo. El efecto Pulfrich también se puede lograr colocando una lente de gafas de sol sobre un ojo, y dado que las gafas de sol son muy comunes, se reduce la necesidad de distribuir gafas 3D "especiales".

El efecto alcanzó un pequeño grado de popularidad en la televisión a finales de los años ochenta y noventa. El domingo 22 de enero de 1989 se transmitieron por televisión el espectáculo de medio tiempo del Super Bowl XXIII y un comercial especialmente producido para Diet Coke utilizando este efecto. En el comercial, los objetos que se movían en una dirección parecían estar más cerca del espectador (en realidad frente a la pantalla del televisor) y cuando se movían en la otra dirección, parecían estar más lejos del espectador (detrás de la pantalla del televisor). Coca-Cola USA distribuyó cuarenta millones de pares de "anteojos" 3D con marco de papel para el evento (aunque originalmente fueron producidos y destinados a un episodio 3D de Moonlighting de mayo de 1988 que nunca terminó su producción debido a una huelga de escritores). El filtro del ojo derecho tenía un color púrpura grisáceo (parecido al color del vino tinto), mientras que el izquierdo era de color ámbar muy claro (parecido al color del vino blanco). Estos colores se complementaron entre sí para producir el efecto Pulfrich y evitar la distorsión en los colores naturales de la transmisión. En este caso, el comercial estaba restringido a objetos (como refrigeradores y patinetas ) que se movían por una colina empinada de izquierda a derecha a través de la pantalla, una dependencia direccional determinada por qué ojo estaba cubierto por el filtro más oscuro. Se dijo que el comercial se creó utilizando la tecnología Nuoptix 3D para crear el efecto Pulfrich.

Ejemplos

El efecto también se usó bien en todo el especial benéfico de Doctor Who de 1993, Dimensions in Time, y en las secuencias de sueños del final de la temporada 2 de 3rd Rock from the Sun de 1997 , Nightmare on Dick Street . En muchos países de Europa se proyectó en televisión una serie de cortometrajes en 3D producidos en los Países Bajos . Los vasos se vendieron en una cadena de gasolineras . Estos cortometrajes eran principalmente relatos de viajes de localidades holandesas. Una película de Power Rangers Lightspeed Rescue llamada Power Rangers en 3D: Triple Force (más tarde transmitida como Trakeena's Revenge en dos partes ) vendida en VHS a través de la tecnología "Circlescan 4D" supuestamente usada por McDonald's , que se basa en el efecto Pulfrich, pero hubo muy poca Presente en 3D. En los Estados Unidos y Canadá, se distribuyeron seis millones de lentes Pulfrich 3D a los espectadores para un episodio de la Semana del Tiburón de Discovery Channel en 2000. Los programas animados que emplearon el efecto Pulfrich en segmentos específicos de sus programas incluyen Yo Yogi! , The Bots Master y Space Strikers ; normalmente lograban el efecto mediante el uso de capas de fondo y primer plano en constante movimiento.

En Francia, "Le Magazine de la Santé", un programa de televisión de medicina popular de larga duración, presentó ampliamente el efecto en octubre de 2016, invitando a sus espectadores "a ver el programa en 3D por primera vez".

Algunos episodios del programa de juegos de televisión italiano / alemán " Tutti Frutti " utilizaron el efecto. Una de las coristas se desnudó en topless mientras otras bailaban a su alrededor en un patrón en sentido antihorario, mientras que dos capas traseras adicionales fueron creadas por gráficos que se movían a diferentes velocidades. No se sabe cómo se distribuyeron los anteojos. Los episodios están ampliamente disponibles en Internet, pero solo unos pocos utilizan el efecto Pulfrich. Este tráiler muestra las gafas pero no el efecto.

El videojuego Orb-3D para Nintendo Entertainment System usó el efecto (al tener la nave del jugador siempre en movimiento) y vino con un par de anteojos. También lo hizo Jim Power: The Lost Dimension en 3-D para Super NES , usando fondos en constante desplazamiento para causar el efecto. También en el primer día del lanzamiento de Super Mario 64, Toys R US ofreció gafas para ver Super Mario 64 a través. Solo había 2 tecnologías compatibles con 2D que utilizan lentes transparentes, ChromaDepth y Pulfrich. Dado que ChromaDepth haría que Mario (un personaje de color rojo y azul) pareciera extraño, y la mayoría de las escenas de caminar se filmaron con Mario en primer plano ligeramente a la izquierda del centro, la izquierda con la perpendicular al horizonte largo y la línea de visión derecha. extendiéndose hacia el horizonte, se asumió que las gafas Pulfrich eran del tipo incluido en el paquete de Toys R Us.

Referencias

enlaces externos

  • EP0325019 - patente que utiliza el efecto Pulfrich