En esta entrada del blog, analizaremos más de cerca "el principio de las gafas polarizadas y cómo percibimos las imágenes en 3D".
Introducción
Seguramente todos vimos una película en 3D al menos una vez de niños. Quizás recuerdes la experiencia de usar gafas de celofán rojo y azul y mirar la pantalla, viendo objetos que brillaban ante tus ojos. Esas películas en 3D, olvidadas hace tiempo, han recuperado popularidad recientemente gracias al fenómeno de *Avatar*, y ahora las vemos con gafas con lentes especiales en lugar de las de celofán. ¿Qué principio se esconde en estas gafas que nos permite percibir el 3D?
Polarización y el principio de percepción 3D
Primero, exploremos el principio que explica cómo percibimos el 3D. 3D es la abreviatura de "tridimensional", término que se refiere a la sensación de profundidad y la percepción espacial. En nuestra vida cotidiana, experimentamos esta percepción 3D a través de ambos ojos. Sin embargo, cuando vemos imágenes en una computadora o televisor, no percibimos profundidad; simplemente vemos una pantalla plana.
Entonces, ¿por qué percibimos la profundidad? La razón principal es que tenemos dos ojos. Probablemente todos hemos tenido esta experiencia de niños. Si bien entrelazar los dedos índices con ambos ojos abiertos es muy sencillo, seguramente has notado que hacerlo con un solo ojo es más difícil de lo que parece. Esta experiencia explica exactamente por qué percibimos la profundidad.
Cuando nuestros dos ojos miran un objeto, no ven exactamente la misma imagen. El ojo izquierdo lo ve desde un ángulo y el derecho desde uno ligeramente diferente. El cerebro procesa estas dos señales generadas por los ojos y las interpreta como una imagen tridimensional. Por lo tanto, dado que las imágenes en las computadoras o televisores se muestran en una superficie plana, las señales que se envían a ambos ojos son idénticas, por lo que solo podemos percibirlas como bidimensionales.
Entonces, ¿es posible que percibamos estas imágenes planas como tridimensionales? Como vimos anteriormente, la razón principal por la que percibimos las imágenes como tridimensionales se debe a la diferencia angular entre nuestros dos ojos. Si pudiéramos recibir señales visuales en diferentes ángulos en cada ojo, incluso al mirar un plano bidimensional, podríamos percibirlo como tridimensional.
Polarización y cómo funcionan las gafas polarizadas
Por lo tanto, se necesitaba un proceso para engañar al cerebro y que percibiera las señales bidimensionales como tridimensionales, y actualmente, el método que utiliza filtros polarizadores es el más común. Las gafas que usamos al ver películas en 3D en el cine son gafas especiales con lentes de filtro polarizador.
Primero, analicemos qué es la polarización. La luz tiene la propiedad de oscilar en todas las direcciones dentro de un plano perpendicular a su dirección de propagación. La polarización se refiere al proceso de confinar esta oscilación a una única dirección específica. El siguiente ejemplo ilustra cómo se crea la polarización.
Supongamos que quieres pasar una goma elástica por una puerta ligeramente abierta. Si mueves la goma hacia arriba y hacia abajo, se deslizará fácilmente, pero si la mueves hacia adelante y hacia atrás o de lado a lado, no pasará. De forma similar, aunque la luz vibra en todas direcciones, cuando atraviesa una placa con ranuras verticales (un filtro polarizador), solo la luz que vibra en dirección vertical la atraviesa, mientras que la luz que vibra horizontalmente queda bloqueada.
En otras palabras, la luz que ha pasado a través de un filtro polarizador de este tipo es luz polarizada.
Entonces, ¿cómo se crean las imágenes 3D utilizando estos filtros polarizadores? Como se mencionó anteriormente, para que percibamos una imagen plana como 3D, se requiere un proceso que engañe al cerebro para que la vea como si fuera causada por la diferencia de ángulo entre ambos ojos. Por lo tanto, si proyectamos simultáneamente en una misma pantalla la imagen destinada al ojo izquierdo (que ha pasado por un filtro polarizador horizontal) y la imagen destinada al ojo derecho (que ha pasado por un filtro polarizador vertical), podemos verlas por separado con gafas especiales equipadas con filtros polarizadores.
En otras palabras, si la lente izquierda de las gafas solo permite el paso de la luz polarizada horizontalmente, y la lente derecha solo permite el paso de la luz polarizada verticalmente, a través de estas gafas especiales llegan imágenes diferentes a cada ojo, lo que permite al cerebro percibirlas en tres dimensiones.
Por eso podemos ver películas en 3D: porque utilizan el principio científico de la polarización. Mediante gafas polarizadas, podemos percibir tres dimensiones en una pantalla bidimensional. Sin embargo, gracias a los recientes avances tecnológicos, se están desarrollando tecnologías que nos permiten percibir tres dimensiones sin necesidad de gafas. Por lo tanto, se puede decir que la era de ver películas en 3D directamente con nuestros propios ojos no está muy lejana.
