FIGURAS DO "Personaje de La semana" e "El Día"

Antecedentes__________________________________________________

A holografía é a única técnica que permite a vários usuários simultaneamente ver imagens tridimensionais sem necessidade de usar óculos especiais ou qualquer acessório visual, podendo os observadores se deslocarem lateralmente recebendo a representação do objeto sob todos os pontos de vista. Em alguns casos as cenas chegam a ter as cores originais, mas em geral, têm cores uniformes e artificiais, se bem que bonitas. A animação de imagens tradicional resulta limitada na holografia, pois para ter uma sequência de muitas imagens os hologramas são registros em filme feitos com laser, onde não se pode iluminar um ambiente grande. A holografia na televisão é um desejo do público e dos pesquisadores que começa a dar resultados concretos na última década. Existem como protótipos sistemas de TV sem acessórios de observação, porém padecem ao menos de um dos seguintes defeitos:

• Não podem ser vistos simultaneamente por mais de um observador, ou então os observadores devem estar em posições fixas.
• A imagem é pequena, menor que 20 cm x 30 cm.

A Universidade Estadual de Campinas está na vanguarda do tema a partir da invenção da tela difrativa associada a processos criados a partir da luz branca. Isto significa que há protótipos funcionando que evidenciam, até para um leigo, a possibilidade concreta de se atingir o objetivo final. Apesar disto, para um público amplo, podem ser mais impactantes as imagens maiores ou com alguma limitação de profundidade que foram obtidas ao longo da pesquisa, do que as mais recentes. Estas são tecnicamente completas por ter todos os elementos de profundidade, porém menos brilhantes e nítidas.

Sistema 1

O primeiro modelo de TV tridimensional sem acessórios para o observador foi realizado em 1988, e divulgado em começos de 1989 (1).

Foi conseqüencia da evolução de uma idea, a tela holográfica, que até então nunca havia sido pensada para uso com luz branca como gerador de una seqüencia continua de pontos de vista (paralaxe) na dimensão horizontal. Funciona separando o campo de visão da câmara em visão direita e esquerda por meio de espelhos, como em algumas câmaras fotográficas estereoscópicas, mas com a câmara invertida de cima para baixo.

Foto publicada na revista Superinteressante, 1990

Na hora da observação usava-se uma TV comum e duas objetivas iguais, de maneira que cada campo da cena era projetado na tela toda. A tela fica inclinada respeito da projeção, e o observador a frente dela.

NOTÍCIA DA "FOLHA DE SÃO PAULO" 31.05.92

ESQUEMA DA OBSERVAÇÃO ESTÉREO

A cena resulta com muita profundidade, como no cinema estéreo 3D, e nítida como metade de uma tela de televisão.
Você conhece um pouco de óptica, e quer saber como funciona  a tela holográfica?
Clique aqui (e volte depois)
 

Foto obtida diretamente da tela holográfica e publicada na revista bilingüe latinoamericana "Radiodifusão TV/Radiodifusión TV", 1989

Este resultado sorprendente foi um atalho no caminho da solução final, pois não oferecia liberdade de movimientos aos dois ou tres observadores que podiam ver simultáneamente, e não era brilhante. Como vantagem, deixava um residuo das cores originais, e a sensação de realismo era extraordinaria. Foi bastante divulgado na oportunidade (2-14) exhibindo-a na I Semana de Arte da UNICAMP e no Museu Dinâmico de Ciências de Campinas, no Brasil, em 1989, com registros de mímica do saudoso ator Luiz Otávio Burnier. No mesmo ano foi exhibido no exterior na Comissão de Energia Nuclear-CNEN, Argentina (3-6), em 1990 em curso de óptica no instituto de física teórica ICTP de Trieste, Itália, no projeto Media Park da cidade de Köln, Alemanha, e no Centro de Fotografia do Rochester Institute of Technology-RIT, Rochester, EUA.

Somente anos depois, com a fabricação dos projetores de televisão foi possível dar brilho a esse sistema. O caminho da pesquisa, porém, não foi dirigido para a aplicação comercial dele, pela carência que mencionamos. Foi diretamente na procura da solução completa.

Esta solução, ou seja, a que permite que os observadores possam se movimentar livremente ao redor da imagem, a pesar de vislumbrada teóricamente en 1994, somente foi alcanzada experimentalmente em 1997.

Sistema 2

Uma tela holografica é um elemento feito pela sobreposição de dois feixes derivados de um mesmo láser, incidindo em um filme de altissima resolução (filme holográfico) que é revelado como um filme fotográfico convencional e depois branqueado. Aparece quaser transparente e funciona pela difração da luz. Temos sido os primeiros a utilizá-la em luz branca.

Trata-se de um sistema que, sem ser a solução completa, permite desde 1993 exibir ao público em geral de maneira mais simple. Oferece imagens de grande tamanho (máximo de 0,75 m x 1,14m , formato retrato) que podem ser vistas por umas 10 pessoas simultáneamente num ambiente em penumbra. Uma sala com dimensões mínimasde 6 m de largura por 12 m de profundidade é ideal. O público verá, a uma certa distância, uma imagem que sai de uma tela que aparece invisível, até 1 m pela frente dela.

Projeção de texto em três planos fixos na tela holográfica, um por tras da tela (texto de cima), outro na tela(texto central)  e outro a frente dela (texto mais baixo).

O texto mais baixo ("Crowded Market") aparece para o observador na posição onde a pessoa na cena colocou a mão.

Sistema de holoprojeção de imagens de televisão em tela holográfica de 89 cm x 55 cm (formato paisagem) num plano fixo a 50 cm a frente da tela.

São imagens de TV convencionais sobre um plano que pode ser colocado como fantasma pela frente da tela e que, a alguma distancia, crian a ilusão de verdaderas imagens holográficas. Pode contar com um título ou logotipo simples num plano fixo adicional .
 

Público observando

Como na observação de hologramas, nada se vé na direção de iluminação, somente o brilho intenso da fonte iluminadora, pois a luz é transmitida sem alterações.

Vendo o projetor por tras da tela, na direção de incidência

A imagen começa a aparecer na direção de difração, frente à tela.

Imagem que começa a aparecer na frente da tela

....  ....

.... ..........desligando a luz do ambiente,

... ... e chegando mais perto, vé-se:

A sensação de presença tridimensional é muito boa, este sistema que converte a imagem de TV em holoprojeção resulta puramente óptico, sem partes móveis.

Assista um vídeo de uma apresentação em evento científico (5 Mb, Real, sem áudio)

O público tem um amplo espaço para observação:

Experiência de colocação em cenário de teatro: com a visita ao nosso laboratório de grupos de teatro em 2002, fizemos uma montagem demonstrativa no cenário do Instituto de Artes da UNICAMP.

Assista um vídeo da experiência, disponível no sítio FTP/pub da UNICAMP, em formato Real.

Mas é possível fazer mais, chegando a ocupar com imagens o volume completo, pela frente e por tras da tela, sequêncialmente. Um sistema óptico mais complexo com elementos moveis controlados por microcomputador pode colocar a cena em qualquer posição. Ela pode, p.ex., vir de tras e atravesar a tela, como um perfeito fantasma.
 
 

Registrando no computador as posições do ator ou objeto na tomada e sincronizando as posições dos planos na observação, o resultado é excelente. A primeira presentação ao público de esse sistema aconteceu em Madrí em abril de 1995, na "7ª Semana de Cine Experimental" (15). Não foi televisão senão uma sequência de fotografias projetadas surgindo por tras da tela, atravessando-a como fantasmas. Nesse mesmo ano foi feita a primeira exhibição de televisão em tela grande (89 cm x 55 cm) mas ainda com posição fixa do plano de presença da imagem (16).

Sistemas completos

Os sistemas descritos acima são protótipos que já sairam à cena, podendo ser usados em exposições e feiras, alugáveispor um custo comparável ao de qualquer sistema avanzado usado em publicidade.

Sistema vetorial
O desenvolvimento da imagem eletrônica holográfica com paralaxe (campo de visão) contínuo é um processo que descreveremos com detalhe em outra oportunidade. Atingiú grau satisfatório em dezembro de 1994 quando mostramos a possibilidade de fazer uma imagem vetorial (representação ponto a ponto) completa (vide artigos técnicos)

Neste sistema três motores comandados por computador colocam um ponto luminoso no espaço em função das três coordenadas (horizontal, vertical, e profundidade). Assim, onto a ponto mas em sequência rápida, foi desenhado um cubo como vemos nas fotos (duas perspectivas, com a esquerda sendo repetida, para permitir quem quiser ver em 3D no monitor, fixar os olhos nelas independentemente, seja com visão paralela ou com visão cruzada)

(COLOCAR SEPARADAMENTE, ESQ-DIR, E DEPOIS DIR-ESQ)

Como consequência, propomos um sistema para imagem por varredura (como na TV convencional) ocupando o volume por meio de uma sequência de planos.

Em abril de 1998 duas teses apresentaram o resultado, com figuras criadas por computador que chegaram a ser animadas e em tela grande (tamanho que supera qualquer outra experiência conhecida).

Temos assim o que chamamos de sistema holoprojetor por sequênciamento de planos obliquos, que não é tão brilhante e nítido como os anteriores, mas está a caminho de ser a solução final para a TV holográfica. Veja a seguir como funciona:

Um projetor de TV lança quadros, que são uma fatia da cena, e que por meio de um sistema de codificação cromática por difração são vistos na tela como um plano obliqo flutuando no espaço. Um espelho controlado por computador, sincroniza a cada instante a posição do plano que está sendo visto com a correspondente ao plano que está sendo lançado.

Veja como funciona a simulação do sistema por meio de figuras geradas no computador:
 

Cena tridimensional

---------->  Fatiamento da cena para projeção alternada das fatias

Atingiu-se uma etapa de trabalho que permitiria incorporar elementos de última geração da TV digital atual e, colocando componentes especializadas que já existem no mercado, poderá atingir um grau de qualidade suficiente como para termos o primeiro protótipo de TV holográfica completa, registrando cenas verdadeiras.

Veja em sequência vertical pares estéreoscópicos de quadros da primeira animação realizada, tal como foram registrados saindo da tela holográfica:
 
 

Animação computadorizada:  Homem andando, maio de 1998. De cima para baixo, quatro quadros  da animação fotografados da projeção  na tela, cenas esquerda e direita. Pode-se ver estereoscópicamente na visão paralela ou imprimindo e  colocando em um estereoscópio. Se quiser ver mais imagens sobre  este resultado, inclusive um vídeo,  Clique aqui e também depois, se quiser ver outro, clique aqui.

 
 

Pesquisamos também sistemas com muito brilho, outra variante inventada, onde cada perspectiva da cena é lançada diretamente sobre a tela numa cor pura. Já fizemos isto com três perspectivas, veja como funciona:

No exemplo acima, duas vistas são lançadas em duas cores diferentes, e cada uma delas segue para cada um dos olhos do observador. Como em todos os casos, a difusão vertical que a tela tem, permite que o observador possa subir e descer com a cabeça, mas neste sistema, os movimentos laterais não são permitidos, tal como acontecia no primero sistema. Somente que é possível conceber o acréscimo de perspectivas com o acréscimo da seleção por meio de filtros, alternados mecânicamente na tomada e na projeção.

1) "UNICAMP da inicio ao cinema holográfico", "FOLHA DE SÃO PAULO", página G-6 inteira, 12.05.89

2) "Personaje de la semana", periódico "Noticias del Mundo" (NY-USA), 30.06.89

3) no periódico "El Cronista Comercial" (Bs.As.-Arg.), agosto de 1989.

4) no periódico "Clarín" (Bs.As.-Arg.), 29.09.89, p.11, 3/4 de página.

5) Matéria para transmisiones por ondas cortas, RAE (Arg.), 1989.

6) "TV holográfica", Rev.Telegráfica Electrónica (Arg.), Año 4, N11, agosto de 1989, p.812.

7) "Físico do Brasil cria tela de televisão em três dimensões", Jornal do Brasil - Rio - RJ, 24.09.89.

8) "Televisão holográfica", Revista latinoamericana bilingue "Radiodifusão TV/Radiodifusión TV"- BR, octubre de 1989.

9) "Televisão holográfica, a revolução que vem da UNICAMP", rev. IPESI Eletro Eletrônica, jan-fev 1990, p.23-24

10) "TV tridimensional é criada no Brasil", capa e artigo da revista bilingue latinoamericana "Radiodifusão TV", junio de 1990, p.15-16.

11) "Nova dimensão na tela de TV", rev. "Superinteressante", fev.1990, p.11

12) "TV tridimensionale", entrevista para a televisão RAI 3, Trieste, Italia, 9.03.90.

13) "No telão, imagens nítidas e profundas", Rev."Globo Ciencia", V1, N1, p.109, agosto de 1991.

14) "Físico cria projetor para o cinema em três dimensões", "Folha de São Paulo", 31.05.92 , p.6-18.

15) Exhibição no hall das salas de cinema Renoir, por invitação da firma KARAS STUDIO HOLOGRAFIA. Ref.: Sr. José Ramón Benito Peres, Presidente: <karasrb@ddnet.es> KARAS STUDIOS HOLOGRAFIA: Hospital, 12 , 28012 Madrid. Matéria publicada no jornal ..

16) Exhibição convidada de TV sobre tela holográfica, workshop internacional conjunto Comissão Brasileira de Óptica-CBO e Sociedade Brasileira de Microondas-SBMO “Advanced Topics on Optolectronics, Optical Communications and Storage”, Centro de exposições da Cia. LIGHT, Rio de Janeiro-RJ, 24.07.95.Matéria publicada no jornal ..

Copia de alguns des artigos mencionados (1,6,7,8,9,10, 11,13,14, 15)

Referencias comerciais_________________________________________

O Prof. Lunazzi realizou muitas exhibições técnicas e didáticas ao longo de sua carreira no Brasil, e algumas com carater comercial. A primeira delas para a firma SHARP, montando dois paineis com hologramas em seu estande da feria nacional de informática, Centro de Exposições do Anhembí, São Paulo, 1984. Eles geravam fortes cores puras que traziam a atenção do público ao longo de uma galeria desde uma distância de mais de 50 m, pois tinham a propiedade de serem mais brilhantes que todos os letreiros luminosos ao seu redor, conforme observaba-se de mais longe.

Querendo mais informações sobre este tema, entrar em contacto com o Prof. Lunazzi <lunazzi @@ ifi.unicamp.br>

Conexões a outros projetos de tipo aproximado: