Cine 3D
 
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EL CINE DIGITAL 3D ESTEREOSCOPICO 

El video de alta definición ha alcanzado tal nivel de calidad que actualmente está sustituyendo los soportes tradicionales de película. Existen básicamente dos formatos considerados alta definición HD, 1280 x 720 y 1920 x 1080, que proceden de los usados para la HDTV. Es este último formato el básicamente adoptado como estándar para el cine digital o d-cinema. Entrar en detalles sobre alta definición no es el objeto de estas páginas, por lo que me limitaré a lo relacionado con cine estereoscópico 3D.

El punto de inflexión, a partir del cual se empezó a considerar factible la introducción del cine estereoscópico, lo originó el director de cine James Cameron, que tras ganar 11 Oscar con su película "Titanic", consideró seriamente la posibilidad de rodar en el futuro sus películas en HD y además estereoscópicas. Formó una "joint-venture" con el director de fotografía Vince Pace para crear una cámara HD 3D. La cámara se componía de dos bloques CCD Sony T950 modificados para reducir su anchura a menos de 70 mm. cercanos a la separación interocular humana. La óptica procedía de Fujinon y Panavision. También fue modificada para que lado a lado no superase la separación interocular. El resultado fue la Reality Camera System (RCS-1), tan ligera que podía llevarse sobre el hombro y que contaba con convergencia variable. Con varios modelos de dicha cámara se rodó en 2001 el documental para Imax 3D "Ghosts of the Abyss", que marcó un antes y un después en el cine 3D. Un segundo documental "Aliens of the Deep" permitió continuar el desarrollo de las cámaras y crear un segundo modelo, el RCS-2, basado en el sistema de semi-espejo para reducir el interocular, necesario para primerísimos planos.

El sistema RCS antes citado, perfeccionado en todos sus detalles, pasó a denominarse "Fusion", y se emplea actualmente en la mayor parte de las producciones cinematográficas estereoscópicas. Se están construyendo diversas versiones basadas en la mencionada cámara Sony 950, así como en la Sony 1500, Sony F23 y Red One. Podemos citar entre otras "Spy Kids 3-D" y "The Adventures of Sharkboy and Lavagirl" de Robert Rodriguez, "U2 3D", "Journey 3D" y "Hanna Montana and Miley Cyrus, Best of Both Worlds Concert" y en "Avatar" de James Cameron. También se ha utilizado para pruebas de transmitir en directo algunos encuentros de la NBA, proyectados en 3D en grandes pantallas de cine en los Estados Unidos. El sistema Fusion 3D Camera System es propiedad de la empresa Pace Technologies.
 

Pace Fusion 3D Camera System

Existen otros sistemas digitales de rodaje 3D, como los de 3ality Digital, compañía liderada por Steve Schklair, que ha desarrollado su propio sistema y que ha sido empleado también en el rodaje de "U2 3D".

En el Dpto. de Ingeniería de Diseño y Fabricación del Centro Politécnico Superior de la Universidad de Zaragoza he diseñado tres bastidores o "rig 3D" para rodaje estereoscópico, a través de diversos proyectos gestionados por el Prof. Carlos Valero. El primero a través de un proyecto PROFIT con Telefónica I+D, el segundo dentro de un proyecto AVANZA destinado a la producción de directos 3D a los cines y a Home Cinema. Todos están basados en el uso de dos cámaras HD, y han sido construidos en el taller del CPS por Alberto Pérez, que ha participado activamente en el diseño previo por ordenador y en la fabricación final. Todos los sistemas están basados en el concepto de "beam-splitter", es decir, usan un semi-espejo para conseguir una separación de cámaras tan reducida como se precise, y única forma de controlar el espacio estéreo sin producir molestias en el espectador. No tienen limitaciones en la mínima distancia de la toma, al contrario que los sistemas de cámaras lado a lado. Para probarlo, se han visionado las imágenes tomadas en una pantalla de cine 3D de quince metros con una calidad excelente.
 
 


Sistema para rodaje con grandes cámaras y grandes angulares. Permite hiperestéreo hasta 15 cm. (2005)
Sistema para steadicam, diseñado y fabricado en el DIDYF del CPS de Ingenieros de Zaragoza para la empresa ITP/D4D en 2007.
Proyecto 3DLive

Sistema diseñado para cámaras HDTV destinadas a directos 3D, dentro del proyecto 3DLive. Se ha probado con cámaras Grass Valley LDK-6000 (2009)


 
 
Avatar de James Cameron
Avatar de James Cameron se estrenó el 18 de diciembre de 2009
y se ha convertido en la película más taquillera de la historia.
Galardonada con 3 Oscar.
Lea mi artículo sobre la película en Tercer Milenio de Heraldo de Aragón
Más información en www.avatarmovie.com

SISTEMAS DE PROYECCIÓN 3D DIGITAL

Los actuales sistemas de proyección digital D-cinema usan un único proyector DLP, basado en el chip DMD de Texas Instruments.
Desde un servidor de cine digital se reproduce una única película que contiene los fotogramas izquierdo y derecho alternados. El proyector presenta las imágenes en pantalla de la misma forma, a una cadencia de 24 fotogramas por segundo. Pero para evitar diferencias de fase en los movimientos, se usa la técnica de "triple flash". Con esta técnica, cada fotograma de cada ojo se presenta tres veces, de forma que la frecuencia por ojo sube a 72 fotogramas por segundo, un total de 144 fotogramas por segundo.

Para visualizar las imágenes hay básicamente tres sistemas: Real D, XpanD y Dolby 3D.
Existen dos sistemas más, el de Sony para sus proyectores 4K y el koreano MasterImage.

(próximamente más detalles de todos los sistemas)

Lea mientras mi artículo, publicado en el suplemento Tercer Milenio del periódico Heraldo de Aragón, en CinemaOn
 
 
EL CINE ESTEREOSCOPICO CON SOPORTE DE PELÍCULA 

A lo largo de la historia de la cinematografía se han realizado diversos intentos para ofrecer al espectador imágenes en tres dimensiones, con más o menos fortuna. En los años cincuenta se realizaron películas 3D que no trascendieron más allá de la mera curiosidad del público.

Esporádicamente surge alguna producción 3D en el cine comercial, que normalmente hace uso del sistema de filtros polarizantes y en ocasiones del anáglifo.

El problema del escaso éxito del cine 3D ha sido siempre el mismo: la necesidad de usar gafas especiales para ver esas películas y el cansancio visual que originan. El cansancio visual no se debe al uso de las gafas en sí, sino porque se observan las imágenes estéreo de distinta forma que en el mundo real. Habitualmente, cuando miramos un objeto, los ejes ópticos de nuestros ojos convergen hacia él, y se acomoda nuestro enfoque a la distancia a la que se encuentra. Sin embargo en el cine, nuestros ojos convergen y divergen al ritmo de las imágenes pero enfocados siempre sobre el plano de la pantalla. Este es origen del cansancio visual. Por ello, en la realización de una película 3D es muy importante no presentar cambios bruscos o frecuentes en las distancias de los objetos, que aparte de resultar desagradables obligan a acomodar la vista frecuentemente, produciendo dicho cansancio.

Parece que William Friese-Green realizó la primera película estereoscópica en Inglaterra, en 1889.
La primera película tridimensional comercial en color fue "Bwana devil", de Arc Oboler (1952), filmada con el sistema Natural Vision. Le siguieron otras de diversa temática, normalmente de terror, ciencia ficción o aventuras, algunas de ellas de poca calidad. Alfred Hitchkock, uno de los pocos directores famosos que utilizó esta técnica, rodó en 3D "Crimen perfecto" ("Dial M for Murder") para la Warner.
Mención aparte merecen los documentales rodados para exposiciones universales, museos y parques temáticos.

Introducción a los formatos cinematográficos.

Los soportes de película comúnmente utilizados para la filmación son 35 y 65 mm. El más habitual hoy día es el de 35, pero cuando se desea una mayor resolución y calidad fotográfica se usa el de 65 mm. por permitir fotogramas de mayor tamaño.

Normalmente se ha filmado casi siempre en estos formatos, pero el tamaño del fotograma varia según el número de perforaciones que se toma como referencia. Así, en 35 mm. se emplea comúnmente un fotograma que ocupa 4 perforaciones, aunque las dimensiones del mismo dependen de si se incluye pista sonora o no. En el sistema Vistavision, la película de 35 mm. desfila horizontalmente, y el fotograma ocupa 8 perforaciones (similar a la fotografía estándar). En 65 mm. y desfile vertical se han empleado 5 perforaciones (lo más habitual), 8, y 10. Así podemos hablar de formatos 5/70, 15/70, etc... dependiendo del soporte de película y del número de perforaciones empleado. El formato 5/70 se ha empleado frecuentemente para exhibir películas comerciales filmadas en 65mm. en grandes pantallas. Las 15 perforaciones y desfile horizontal se reservan para espectáculos con pantallas gigantescas y alta definición.
 
PROCEDIMIENTOS DE FILMACIÓN Y PROYECCIÓN EN 3D 

Sistemas de filmación en 3D

En la historia del cine 3D han surgido diversos sistemas para filmar en formato estereoscópico. Básicamente se dividen en los que usan una única cámara y una única película en la toma de vistas y en los que utilizan dos cámaras sincronizadas. Por citar algunos de ellos:

Con una sola película:

Con dos películas: El SpaceVision de E.M.I. Films Inc, hace uso en la filmación y en la proyección de una sola película standard de 35 mm. Un sistema óptico especial denominado Trioptiscope, diseñado por Robert Bernier, toma las imágenes izquierda y derecha y las sitúa una encima de la otra sobre un fotograma standard, usando la mitad del mismo para cada toma. La imagen derecha se sitúa encima de la izquierda. En la proyección se utiliza un sistema óptico similar para proyectar el estereograma sobre la pantalla. La relación de aspecto de la imagen proyectada es de 2,35:1 (formato Techniscope). La definición de la imagen no es demasiado buena, dado el pequeño tamaño de los fotogramas (24 x 9 mm. aproximadamente). Por otra parte, aunque el sistema se adapta fácilmente a los circuitos comerciales, la utilización de los filtros reduce considerablemente la luminosidad. Una destacable película rodada en este sistema es "Sea Dream", de Murray Lerner (1978), producida para Marineland de Florida.

El procedimiento StereoSpace de la United Artist Theatre Circuit Inc., diseñado por Richard Vetter y Barry Gordon, usa para el rodaje dos cámaras Mitchell de 65 mm. sincronizadas y situadas entre sí a 90º, filmando una de ellas por medio de reflexión en un semiespejo a 45º y la otra a través de dicho espejo. Posteriormente se pasan las películas a 70 mm. (los 5 mm. adicionales los ocupa la banda sonora). La proyección de las dos películas se efectúa con sendos proyectores de 70 mm. sincronizados. Cada proyector está equipado con una lámpara de 4.000 watios para compensar el problema de la pérdida de luminosidad al utilizar filtros y gafas. Es uno de los sistemas utilizados en las películas 3D que se proyectan en los parques de Disneyworld (Por ejemplo "Captain EO" en EuroDisney). Asimismo se desarrolló el Disney-Kodak 70mm. 3D, compatible con el anterior, diseñado entre otros por Ernest McNabb, Don Iwerks y Steve Hines.

El sistema StereoCam(TM) de HinesLab es ampliamente usado en la actualidad. Admite cámaras de 35mm, 65mm, vídeo, etc... Básicamente es una plataforma para instalar dos cámaras sincronizadas y filmar por el sistema de espejo semireflectante, junto con todo un equipo de control de imagen. Permite facilmente ajustar la distancia interocular de las cámaras, así como la convergencia. Con este sistema se han rodado películas como "Concierto por la Tierra", proyectada en el pabellón del Medio Ambiente de Expo' 92, en sistema Showscan 3D,  o "Terminator 2 / 3-D", dirigida por James Cameron, para los Estudios Universal en Orlando, Florida.

Existen otros muchos sistemas similares, en 35 y 65 mm. Se describirán aquí cuando sea posible.

Proyección en 3D

La proyección 3D en salas comerciales se resuelve generalmente usando una única película de 35mm. Si se usa sistema anáglifo solo se necesita proporcionar gafas de ese tipo a los espectadores, ya que cada fotograma contiene las dos imágenes. Si se usa polarización, en la película se encuentran las imágenes izquierda y derecha una sobre otra, en el lugar ocupado por un fotograma estándar. A la óptica del proyector se le añade un sistema de prismas o espejos para superponer las imágenes en la pantalla, además de los filtros polarizadores. Las gafas portan filtros de polarización estándar.

Existen numerosas salas permanentes para proyección 3D, normalmente situadas en parques temáticos, centros culturales o museos.
Los sistemas IMAX, Iwerksy Showscan compiten en el establecimiento de salas de proyección de diversos tipos y propósitos.
De IMAX se hace un tratamiento aparte en la página siguiente.

El sistema Showscan®, ideado por Douglas Trumbull, el creador de los efectos especiales de "2001: Una odisea del espacio", utiliza en la proyección película de 70mm. y 5 perforaciones por fotograma, pero desfila a una velocidad de 60 fotogramas por segundo en lugar de 24, lo que proporciona al espectador una mayor presencia y resolución de la imagen, y en consecuencia, un mayor realismo. La única sala existente en España, en 3D, se instaló en el Pabellón del Medio Ambiente, en el parque temático de la Isla de la Cartuja de Sevilla. Durante la Expo 92 se presentó la primera película realizada en este sistema en 3D, "Concierto por la Tierra".

Iwerks cuenta con una amplia oferta en sistemas de proyección: Proyección 2D en pantallas planas y semiesféricas y en formatos 8/35, 5/70, 8/70 y 15/70, a diversas velocidades del film: 24, 30, 48 y 60 fotogramas por segundo, dependiendo del realismo que quiera conseguirse. Cine en 360º, Cine dinámico (movimiento programado de los asientos al ritmo de la película), sistemas de realidad virtual en vídeo, etc...Por citar algunas salas, el famoso Movimás del Pabellón de España de la EXPO'92 era un cine Iwerks Turboride con patalla tipo Dome semiesférica en formato 8/70. En Futuroscope, Poitiers, el cine circular de 360ºes un Iwerks 360º. En lo que se refiere a 3D, cuenta con salas de proyección estereoscópica en formatos 5/70, 8/70 y 15/70 para presenciar películas con gafas polarizadas o con gafas LCS. De nuevo encontramos una sala de este tipo en Futuroscope y en otros parques temáticos por todo el mundo. La sala de proyección de Terminator 2 / 3D en Orlando también es una Iwerks 3D.

La proyección 3D en general emplea dos proyectores de 70mm. sincronizados.

Fusion 3D Camera System es marca registrada de Pace/Cameron Technologies, USA.
StereoCam (TM) es marca registrada de HinesLab, Inc. Glendale, California, USA.
Showscan (TM) es marca registrada de Showscan Entertainment Inc., Culver City, California, USA.
Iwerks (TM) es marca registrada de Iwerks Entertainment, Inc., Burbank, California, USA.
 
 
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