Cómo funcionan las cámaras 3D (estereoscópicas): rig dual, espejos, software

Principio: visión binocular

Nuestro cerebro fusiona dos imágenes ligeramente distintas (una por ojo, separación ~63 mm) → estereopsis = percepción de profundidad. Una cámara 3D replica esto con dos objetivos/sensores separados ~63 mm (interocular).

Arquitecturas de captura

1. Rig lado a lado (Side-by-side) – separación fija ~63 mm

• Dos cámaras/lentes idénticas montadas en barra rígida.
• Disparo sincronizado (genlock / disparador eléctrico común).
• Usado en: cine 3D profesional (Avatar, Alita), rigs broadcast, algunas cámaras 3D de consumo (Fujifilm FinePix Real 3D W1/W3, Sony Bloggie 3D).
• Problema: mínimo distancia de enfoque limitado por separación (no enfoca cerca).

2. Rig de espejos (Mirror / Beam-splitter rig)

• Dos cámaras: una frontal, una lateral (90°). Espejo semitransparente (beam splitter) 50/50 divide la luz.
• Separación interaxial ajustable hasta casi 0 mm → permite macro 3D / primeros planos.
• Pérdida de luz ~1-2 pasos (espejo 50% transmite, 50% refleja).
• Usado en: cine 3D de cerca, broadcast deportivo, investigación.

3. Sensor único, doble píxel / lente bifocal (consumo)

• Un sensor, lente con dos sub-pupilas (Canon Dual Pixel, Sony 3D sweep panorama, móviles con doble cámara).
• Genera par estereoscópico por disparo único / barrido.
• Base estereoscópica pequeña → efecto 3D sutil, solo cerca.

Visualización

• Gafas pasivas (polarizadas): Cine (RealD), TV 3D pasivas (LG). Cada ojo ve líneas pares/impares.
• Gafas activas (shutter): TV 3D activas (Samsung, Sony antiguas), proyector DLP. Alternan obturación L/R sincronizado 120/240 Hz.
• Autostereoscópico (sin gafas): Lenticular / barrera de paralaje (Nintendo 3DS, algunas pantallas señalética, móviles Red Hydrogen). Ángulo de visión limitado.
• VR / AR: Cada ojo pantalla dedicada (Meta Quest, Apple Vision Pro, HTC Vive). Renderizado estereoscópico en tiempo real.

Software & Pipeline

• Corrección geométrica (distorsión, keystone, disparidad vertical).
• Sincronización temporal (sub-frame).
• Color matching (ganancia, WB, gamma) entre ojos.
• Disparity mapping / depth map generation (para post: rotoscoping, grading 3D, conversión 2D→3D).
• Formatos: Side-by-Side (SbS), Top-Bottom (TaB), Frame Sequential, MVC (Multiview Video Coding), VR180 / VR360 estereoscópico.

Planificación de rodaje 3D

• Guion / storyboard con profundidad narrativa (qué está cerca, qué lejos, qué salta).
• Evita cortes rápidos entre planos de distinta profundidad (fatiga visual).
• Convergencia (punto de fusión) = plano de pantalla. Objetos delante = salen; detrás = hundidos.
• Interaxial dinámico: cerca → base pequeña; lejos → base grande (hypers estereoscópico para miniaturas).

Hoy: Cine 3D nativo raro (costoso). Mayoría: conversión 2D→3D en post (estereoscopía rotoscopada). Consumo: VR/AR (estereoscópico nativo en motor gráfico). Cámaras 3D dedicadas de consumo desaparecidas (Fujifilm W3 2010, Sony Bloggie 3D 2011).