Ciência da Visão, Óculos RealD e Cinema 3D

A lógica subjacente ao óculos do cinema 3D - estereoscopia - é bem conhecida, especialmente na sua forma mais "arcaica": com lentes coloridas a diferentes cores (e.g., azul e vermelho). Basicamente, as lentes funcionam como filtros, no caso do cinema 3D com polarizações circulares, para duas imagens distintas, com um desfasamento espacial similar aquele provocado pela visão binocular, uma para cada olho.
Porém, o facto de as lentes possuírem a polarização descrita possibilita o seu uso, fora do cinema, para interessantes projectos: por exemplo, como filtro para uma máquina fotográfica, conforme descrito aqui.

No presente post, apresentarei outros usos, relacionados com a psicologia experimental e estudo da percepção/visão, que o leitor poderá tentar se não tiver descartado os óculos 3D.

O efeito Pulfrich

Descrito pela primeira vez 1922, este fenómeno pode ocorrer naturalmente em certos casos de cataratas num dos olhos. De forma simples, quando é observado um movimento periódico horizontal (e.g., um pendulo) de tal forma que um dos olhos esteja coberto por uma lente com determinadas características, o movimento, após algum tempo, parece ao observador elíptico (ao invés de horizontal), i.e., como se descrevesse uma trajectória em profundidade tal como na imagem seguinte:


Isto ocorre porque a lente produz um atraso neuronal na trasmissão da informação num dos olhos. O desfasamento binocular assim provocado é interpretado pelo sistema perceptivo como um desfasamento espacial real do pendulo, compatível com a sua deslocação em profundidade (apesar de, recorde-se, o movimento deste se verificar somente no plano frontal do observador).
Usualmente, para se apreciar o fenómeno recorre-se a uma lente com filtragem de densidade neutra - exactamente o que se pode obter com uma das lentes dos óculos de cinema 3D. Os melhores resultados (obtidos informalmente pelo próprio) verificam-se retirando uma das lentes dos óculos e rodando-a cerca de 45º na direcção dos ponteiros do relógio (o leitor poderá constatar mais facilmente os efeitos dessa rotação se segurar a lente em frente a um ecrã de computador). Bastará de seguida encontrar um pendulo (qualquer objecto pendurado num fio servirá perfeitamente) que oscile na horizontal (será melhor pedir a alguém que o faça, garantindo assim que os seus próprios movimentos não afectem o movimento do pendulo) e observar o movimento segurando a lente em frente de um dos olhos. Note que o efeito é ligeiro e de modo algum faz justiça à imagem apresentada (puramente ilustrativa).

Acerca dos movimentos oculares

Desde os estudos clássicos de Yarbus que se reconhece a importância dos movimentos oculares numa qualquer tarefa de inspecção visual. Com efeito, os olhos exploram sistematicamente o ambiente mediante sequências de sacadas (movimento súbito do olho) e fixações (existem outras modalidades como a perseguição suave do um objecto móbil e o sistema de vergência que não iremos tratar). Num segundo fazemos cerca de 2 a 3 destas sequências de sacada-fixação. A importância dos movimentos oculares é atestada pelo facto de que, se artificialmente impedirmos os movimentos do olho ou se apresentarmos a um observador um estímulo que acompanhe o movimento ocular (de tal forma que a sua projecção seja constante numa zona da retina), verifica-se o chamado fade-out: a imagem começa a desvanecer-se até um estado de "cegueira". Por outro lado, sabemos também que os movimentos oculares servem o sistema cognitivo como "ponteiros", assinalando sistematicamente no mundo os aspectos relevantes em cada etapa de uma tarefa - só para fornecer alguns exemplos, num jogo de ténis de mesa o olho, ao contrário do que se poderá pensar, não acompanha a bola, antes antecipando os movimentos dessa, i.e., quando a bola é lançada pelo adversário o olho efectua uma sacada para o local onde antecipa que a bola irá ressaltar na mesa (em peritos este movimento tende a ser efectuado cerca de 100 milisegundos mais cedo que num novato); numa situação de condução e perante uma qualquer curva, o olho tende a focar-se no ponto exacto da tangente da curva desenhada pela estrada, onde se pode retirar toda a informação necessária acerca da magnitude da curva, sem que as pessoas tenham disso consciência. Em suma, os olhos não funcionam como uma câmara fotográfica que regista passivamente excertos do mundo, antes funcionando de forma activa (não reactiva), intencional e antecipatória em concordância com a tarefa em questão.
Contudo, se o olho efectua sistematicamente estes movimentos, porque não assistimos fenomenologicamente a uma distorção do ambiente como acontece, por exemplo, quando movemos subitamente uma câmara de filmar? Diversos estudos têm mostrado que o sistema perceptivo é funcionalmente cego durante uma sacada - por exemplo, se estivermos a monitorizar os movimentos oculares de um observador que esteja perante uma imagem e alterarmos algumas cores da mesma no momento em que seja efectuada uma sacada, o observador raramente irá notar a alteração. Uma demostração particularmente interessante desta "cegueira à mudança" foi efectuada por Daniel Simons: Nesta experiência um investigador aproximava-se de um traseunte e pedia-lhe indicações; a certa altura, dois homens transportando uma porta passavam entre o investigador e o sujeito, altura em que o investigador trocava de lugar com um dos homens que seguravam a porta, o qual continuava a interacção com o sujeito com a maior naturalidade possível. Apesar de o sujeito se encontrar agora a falar com uma pessoa diferente (e claramente distinguível do primeiro), uma percentagem considerável das pessoas não se apercebia da alteração. O leitor poderá observar uma destas situações no vídeo que se segue:



Também relacionado é o fenómeno etitulado "Cegueira Inatencional". Este poderá ser melhor apreciado no vídeo seguinte: O leitor irá observar neste vídeo várias pessoas a trocarem bolas entre si; há duas equipas no jogo - uma com camisolas pretas e outra com camisolas brancas -, cada uma com um bola. O leitor deverá prestar o máximo de atenção e contar o número de vezes que a bola é passada entre os jogadores da equipa braca.



Notou algo de estranho? Se não, reveja novamente o filme, sem preocupações quando ao número de passes. O efeito só ocorre numa percentagem de vezes, por isso, caso tenha detectado algo de estranho (e se de facto notou, posso evitar explicitar do que se tratava), experimente efectuar a tarefa a um conhecido.

Seja como for, o ponto chave aqui é que o sistema perceptivo é funcionalmente cego durante uma sacada - a informação visual aquando de um movimento ocular não é apreendida. Uma demonstração muito simples, notada originalmente por Dodge em 1900, pode ser efectuada com a ajuda de um espelho - olhe sucessivamente para cada um dos seus olhos num espelho: irá notar que apesar de poder notar alterações na posição dos olhos, nunca irá conseguir ver os seus olhos a moverem-se. Pode pedir a alguém que verifique que, de facto, está a mover os olhos; pode inclusivé fazer movimentos oculares mais pronunciados. Nunca irá conseguir ver os seus olhos a moverem-se.
É aqui que a lente dos óculos de cinema 3D entra: Repita o procedimento segurando uma lente de densidade neutra (conforme vimos atrás, retirada dos óculos que eventualmente trouxe do cinema) em frente a um dos olhos. O princípio é exactamente o mesmo do efeito de Pulfrich. De acordo com Tatler & Troscianko (2002; "A rare glimpse of the eye in motion") poderá, nestas condições, ver um pequeno relance dos seus movimentos oculares. A tarefa funcionará melhor se colocar uma luz (candeeiro) no lado em que segura a lente e estiver a 20 cm do espelho. Note também que não irá ver a sacada na sua totalidade, mas apenas os 50 milisegundos (aproximadamente) finais do movimento - será precisa alguma preserverança da sua parte para ver o efeito, o qual é muito ligeiro: na maior parte dos casos será somente um breve tremor no olho, mas possível de ser visto. Volte depois a tentar ver qualquer parte do seu movimento ocular sem a lente, e notará mais facilmente a diferença.

Caso experimente alguma destas tarefas, não hesite em partilhar as suas experiências. Por outro lado, se conhecer outros usos para os óculos ReadD fora do cinema, partilhe!