Efecto Pulfrich

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

El efecto generalmente se induce colocando un filtro oscuro sobre un ojo, pero también puede ocurrir espontáneamente en varias enfermedades oculares como cataratas , ^[1] neuritis óptica , ^{[2] [3]} o esclerosis múltiple . ^[4] En tales casos, se han reportado síntomas como dificultades para juzgar las trayectorias de los autos que se aproximan. El fenómeno recibe su nombre del físico alemán Carl Pulfrich , quien lo describió por primera vez en 1922. ^{[5] [6]} Carl Pulfrich era el cuñado de Heinrich Hertz . ^[7] El efecto se ha explotado como base para algunas presentaciones en 3D de televisión, películas y juegos.

En el experimento clásico del efecto Pulfrich, un sujeto observa un péndulo que oscila en un plano perpendicular a la línea de visión del observador. Cuando se coloca un filtro de densidad neutra (una lente oscurecida, generalmente gris) frente al ojo derecho, por ejemplo, el péndulo parece adoptar una órbita elíptica, apareciendo más cerca cuando oscila hacia la derecha y más lejos cuando oscila hacia la izquierda, de modo que si se lo observara teóricamente desde arriba, parecería estar girando en el sentido contrario a las agujas del reloj. Por el contrario, si se cubre el ojo izquierdo, el péndulo parecería estar girando en el sentido de las agujas del reloj desde arriba, apareciendo más cerca cuando oscila hacia la izquierda y más lejos cuando oscila hacia la derecha.

Se puede lograr un efecto similar utilizando una cámara fija y rotando continuamente un objeto que de otro modo estaría fijo. Si el movimiento se detiene, el ojo que mira a través de la lente oscura (que podría ser cualquiera de los dos ojos, dependiendo de la dirección en la que se mueva la cámara) "se pondrá al día" y el efecto desaparecerá. Una ventaja de este sistema es que las personas que no usan anteojos verán una imagen perfectamente normal.

La explicación ampliamente aceptada de la profundidad aparente es que una reducción en la iluminación de la retina (en relación con el ojo opuesto) produce un retraso correspondiente en la transmisión de la señal, lo que imparte una 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 los objetos brillantes en comparación con los objetos tenues. Este movimiento con profundidad es la solución del sistema visual para un objetivo en movimiento cuando existe una diferencia en la iluminancia de la retina, y por lo tanto una diferencia en las latencias de la señal, entre los dos ojos.

El efecto Pulfrich se ha medido típicamente en condiciones de campo completo con objetivos oscuros sobre un fondo brillante, y produce un retraso de aproximadamente 15 ms para una diferencia de factor de diez en la iluminancia retiniana promedio. ^{[8] [9] [10] [11]} Estos retrasos aumentan monótonamente con la disminución de la luminancia en un amplio rango de luminancia (> 6 unidades logarítmicas). ^{[8] [9]} El efecto también se observa con objetivos brillantes sobre un fondo negro y exhibe la misma relación luminancia-latencia.

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

Como el efecto Pulfrich depende del movimiento en una dirección particular para generar la ilusión de profundidad, no es útil como técnica estereoscópica general. Por ejemplo, no se puede utilizar 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 si se movieran en profundidad. El movimiento incidental de los 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 precisamente 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 sucede excepto en situaciones muy artificiales. Sin embargo, puede ser eficaz como un efecto novedoso en escenarios visuales artificiales. Una ventaja del material producido para aprovechar el efecto Pulfrich es que es totalmente compatible con la visualización "normal"; A diferencia del vídeo estereoscópico (de dos imágenes), el efecto Pulfrich 3D solo tiene una imagen y, como resultado, no produce el efecto fantasma para quienes no usan gafas ni la distorsión de color de tecnologías como el anaglifo. El efecto Pulfrich también se puede lograr usando una lente de gafas de sol sobre un ojo y, como 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 1980 y 1990. El domingo 22 de enero de 1989, el espectáculo de medio tiempo del Super Bowl XXIII y un comercial especialmente producido para Diet Coke fueron transmitidos usando 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). Cuarenta millones de pares de "gafas" de visualización 3D con marco de papel fueron distribuidas por Coca-Cola USA para el evento (aunque originalmente fueron producidas y pensadas para un episodio 3D de mayo de 1988 de Moonlighting que nunca terminó la producción debido a una huelga de guionistas). ^[12] El filtro del ojo derecho era de 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 complementaban entre sí para producir el efecto Pulfrich al tiempo que evitaban la distorsión en los colores naturales de la transmisión. En este caso, el anuncio se limitaba a objetos (como refrigeradores y patinadores ) que se movían cuesta abajo de izquierda a derecha por la pantalla, una dependencia direccional determinada por el ojo que estaba cubierto por el filtro más oscuro. Se decía que el anuncio se había creado utilizando la tecnología 3D de Nuoptix para crear el efecto Pulfrich.

El efecto también se utilizó bien en todo el especial benéfico de Doctor Who de 1993 Dimensions in Time y en secuencias de sueños del final de la segunda temporada de dos partes de 1997 de Rock from the Sun Nightmare on Dick Street . En muchos países de Europa , se mostró en televisión una serie de cortometrajes en 3D, producidos en los Países Bajos . Se vendían gafas en una cadena de gasolineras . Estos cortometrajes eran principalmente diarios de viajes de localidades holandesas. Una película de Power Rangers Lightspeed Rescue llamada Power Rangers in 3D: Triple Force (más tarde transmitida como Trakeena's Revenge de dos partes ) ^[13] vendida en VHS a través de McDonald's supuestamente usó tecnología "Circlescan 4D", que se basa en el efecto Pulfrich, pero había muy poco 3D presente. En Estados Unidos y Canadá, se distribuyeron seis millones de gafas 3D Pulfrich a los espectadores para un episodio de Shark Week de Discovery Channel en 2000. ^[14] Los programas animados que emplearon el efecto Pulfrich en segmentos específicos de sus programas incluyen Yo Yogi!, The Bots Master y Space Strikers ; típicamente lograron el efecto mediante el uso de capas de fondo y primer plano en constante movimiento.

En Francia, "Le Magazine de la Santé", un popular programa de televisión sobre medicina de larga trayectoria, presentó ampliamente el efecto en octubre de 2016, invitando a sus espectadores "a ver el programa en 3D por primera vez". ^[15]

En algunos episodios del concurso televisivo italiano/alemán " Tutti Frutti " se utilizó este efecto. Una de las coristas se desnudó en topless mientras otras bailaban a su alrededor en sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que dos capas traseras adicionales se crearon mediante gráficos que se movían a diferentes velocidades. No se sabe cómo se distribuyeron las gafas de visión. Los episodios están ampliamente disponibles en Internet, pero solo unos pocos utilizan el efecto Pulfrich.

El videojuego Orb-3D para Nintendo Entertainment System utilizó el efecto (haciendo que la nave del jugador siempre se moviera) y venía con un par de gafas. Lo mismo hizo Jim Power: The Lost Dimension en 3-D para Super NES , utilizando fondos que se desplazaban constantemente para provocar el efecto. También el primer día del lanzamiento de Super Mario 64, Toys R US ofreció gafas para ver Super Mario 64. Solo había 2 tecnologías compatibles con 2D que usaban lentes transparentes, ChromaDepth y Pulfrich. Dado que ChromaDepth haría que Mario (un personaje de color rojo y azul) se viera extraño, y la mayoría de las escenas de caminata 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.

• EP0325019 - patente que utiliza el efecto Pulfrich