Accastampato n. 1 in pdf

I segreti del cinema 3D
Teoria e tecniche alla base della nuova era
dell’intrattenimento digitale
Alessio Cimarelli
(Laboratorio Interdisciplinare per le Scienze Naturali e Umanistiche – Sissa)
La visione tridimensionale o, in altre parole, la percezione
della distanza a partire da una proiezione bidimensionale
della luce in ingresso è basata sulle leggi
della stereometria. Il supporto può essere la retina,
una pellicola fotografica o una CCD, non c’è differenza: la stessa
scena fotografata contemporaneamente da due posizioni leggermente
diverse, ad esempio meno di una decina di centimetri
nel caso degli occhi, produce due immagini in cui gli oggetti
più vicini presentano una traslazione laterale relativa all’interno
del campo visivo maggiore rispetto agli oggetti piu lontani (vedi
Figura 1).
Figura 2 Alcuni esempi di videocamere dedicate al cinema 3D (quelle
con doppio obiettivo) o adattate per lo scopo in alcuni recenti film 3D.
In fase di riproduzione si vuole far giungere all’occhio destro dello
spettatore il film girato dalla macchina destra e viceversa, in
modo che il cervello possa combinare naturalmente le due immagini
e ricostruire la scena tridimensionale. Ci sono molti modi
per ottenere questo effetto: mediante filtri colorati (anaglifia),
filtri polarizzati circolarmente o linearmente oppure filtri shutter
LCD, la cui trasparenza varia alternativamente in sincronia con le
immagini.
Anaglifia
Figura 1 Sovrapposizione di due fotogrammi scattati da due posizioni
differenti, in cui il borotalco è centrato e a fuoco.
Attraverso questo shift relativo è possibile ricavare con una certa
precisione la distanza dell’oggetto in questione: nel caso di macchine
fotografiche, conoscendo solo la distanza tra gli obiettivi,
le loro inclinazioni relative e applicando semplici equazioni. Il
cervello umano riesce a risolvere naturalmente queste equazioni
a partire dal secondo, terzo anno di età. Nel cinema 3D vero, cioè
né d’animazione, né adattato in post-produzione, il film viene girato
contemporaneamente da due videocamere ad alta risoluzione
e velocità, montate l’una accanto all’altra con una certa distanza
tra gli obiettivi. Macchine di questo tipo molto diffuse sono per
esempio la Red One e la Silicon Imaging SI-2K Digital Cinema
Camera (vedi Figura 2).
Si tratta del 3D tradizionale e più conosciuto, che ha però il grosso
limite di non poter rendere scene colorate, in quanto i filtri
utilizzati lavorano proprio in frequenza su due soli colori (vedi
Figura 3). La luce infatti non è altro che un’oscillazione del campo
elettromagnetico e per questo è detta onda elettromagnetica:
i campi elettrico e magnetico oscillano in direzioni perpendicolari,
tra loro e rispetto alla direzione di propagazione dell’onda.
La frequenza di quest’ultima è semplicemente il numero di oscillazioni
che compie nell’unità di tempo. L’unità di misura delle
oscillazioni è l’Hz, un’oscillazione al secondo. In questo ambito
si usa molto il terahertz (THz), che corrisponde a 10 9 Hz e ad
una lunghezza d’onda di 3×10 5 nm (nanometri, 10 −9 m). Le due
grandezze sono legate tra loro dalla semplice relazione λ = c ν , con
λ lunghezza d’onda, c velocità della luce e ν frequenza. L’insieme
dei valori della frequenza della luce viene detto spettro e la finestra
del visibile (ovvero le frequenze della luce a cui i nostri occhi
sono in media sensibili) va dai 400 ai 790 THz o, se si preferisce,
dai 750 ai 380 nm. Il cervello percepisce le diverse frequenze
sotto forma di colori, dal rosso (basse frequenze, grandi lunghezze
d’onda) al violetto (alte frequenze, piccole lunghezze d’onda),
come evidenziato nella Figura 4.
accastampato num. 1, Giugno 2010 11