O Dr. Raymond Soneira, da DisplayMate Technologies, separa o joio do trigo em matéria de telas e HDTVs na sua série de “duelos” Display Technology Shoot-Out. E a última tecnologia de 3DTV coroada pode causar tristeza em alguns early adopters:

(Este artigo é um resumo de uma matéria em diversas partes e seções, disponível no site DisplayMate. Você pode ler as conclusões e explicações gerais aqui e, se quiser se aprofundar, acessar os links para o site original, em inglês, que estão espalhados pelos trechos relevantes.)



A primeira geração de TVs 3D foi lançada na primeira metade de 2010, com muita fanfarra, mas não conseguiu gerar muito interesse ou empolgação nos consumidores, então as suas vendas no primeiro ano foram decepcionantes. Há uma série de razões para isso acontecer: muitos consumidores haviam feito o upgrade para TVs HD recentemente e estavam hesitantes em fazer outro upgrade tão cedo. A maior parte das tecnologias novas é cara e tem problemas de desempenho – de fato, muitas das TVs 3D de 2010 receberam avaliações medíocres. Não havia também muito conteúdo em 3D para assistir. E as pessoas não curtiram os espalhafatosos e caros óculos 3D que precisavam ser usados.

Todos os modelos de TVs 3D de 2010 – tanto LCD quanto Plasma – necessitavam de um tipo de óculos ativo chamado Active Shutter Glasses, que tem obturadores LCD de alta velocidade para cada olho, sincronizados de acordo com as imagens sequenciais esquerdas e direitas geradas pela TV 120 vezes por segundo. (N.T.: Neste artigo, chamaremos este óculos simplesmente de “ativo”.) Em 2011, tivemos bem mais conteúdo 3D disponível e dois desenvolvimentos importantes na tecnologia 3D: uma nova geração de TVs 3D com óculos ativos e uma nova tecnologia 3D chamada Film Pattern Retarder (FPR), que usa óculos passivos, mais leves e baratos, parecidos com óculos de sol polarizados e idênticos aos óculos 3D usados na maioria das salas de cinema 3D. A tecnologia FPR não precisa de interruptores eletrônicos de alta velocidade porque ela usa filtros de luz circularmente polarizados para manter as imagens separadas para cada olho. [A grande divulgadora da tecnologia no Brasil é a LG, e nós já fizemos um preview das suas novas TVs que já chegaram ao mercado]

A tecnologia 3D ainda é nova, então não é surpreendente que a maioria dos consumidores (e muitos reviews) ainda esteja tentando entender e processar todas as afirmações dos fabricantes, entender o que eles querem dizer e o que devem fazer. Há algumas afirmações conflitantes e não verificadas sobre tecnologias de TVs 3D sendo feitas de um modo que me lembra da clássica história das Roupas Novas do Imperador. O objetivo deste artigo é fornecer resultados de testes objetivos e detalhados para que você mesmo possa descobrir o que é ou não é verdade. Mas a questão mais importante de todas é saber qual destas tecnologias é capaz de entregar uma experiência 3D mais prazerosa e convincente. E nós vamos respondê-la no decorrer do texto, mas antes vamos oferecer muitas evidências objetivas.

Há muitos conceitos bem interessantes (e frequentemente mal entendidos) que precisam ser examinados a respeito de ambas estas tecnologias 3D para que possamos eliminar as informações confusas e incorretas sobre elas. Este artigo vai oferecer uma análise completa delas. Temos muitos dados de medição, que oferecem evidências objetivas, mas a parte mais interessante e importante ao avaliar o 3D é o próprio 3D, a sua visualização em si, e isso só acontece dentro do cérebro, por isso instrumentos não podem nos ajudar com esta parte da avaliação. Nós usamos vários conteúdos 3D de alta qualidade, incluindo filmes, fotos, imagens e padrões de teste. Vamos descrever uma série de testes 3D quantificáveis que qualquer um pode duplicar para verificar os nossos resultados e conclusões.

Destaques e resumo dos resultados

Esta seção de destaques tem um resumo dos resultados mais importantes da nossa pesquisa. Todos os detalhes, incluindo medições e análises, estão documentados na seções dedicadas para cada tópico do duelo, no DisplayMate. Se você é leigo em 3D, recomendamos a leitura dos textos Overview of 3D Vision and Technology e Overview of 3D Glasses.

Os principais problemas

Nós examinamos quatro modelos recentes de HDTVs 3D de LCD topo de linha, duas com óculos ativos, da Samsung e Sony, e duas com óculos passivos FPR, da LG e Vizio. Elas foram configuradas igualmente para o duelo, possibilitando comparações lado a lado simultâneas e detalhadas. Cada uma dessas duas tecnologias concorrentes tem seus conjuntos de vantagens e desvantagens.

Para os óculos ativos, os principais problemas são o excesso de flicker, cruzamento de imagens (crosstalk) e aparecimento de “fantasmas” (ghosting), além de brilho insuficiente, problemas de conforto e do preço dos óculos. Para os óculos passivos, os principais problemas são resolução e nitidez questionáveis e distâncias, ângulos e posições de visualização restritas. Você verá muitas destas coisas sendo mencionadas em reviews e propagandas. Mas a questão mais importante de todas é saber qual destas tecnologias é capaz de entregar uma experiência 3D mais prazerosa e convincente, e aqui estão as principais conclusões da nossa extensiva bateria de testes e medições objetivas, para ajudar a responder a esta pergunta.

Resumo dos resultados

Nos óculos ativos, nós achamos que o flicker foi bem chato e cansativo, enquanto os óculos passivos definitivamente não sofrem deste problema, conforme é explicado em detalhes na seção sobre flicker. Apesar de nem todo mundo perceber o flicker de 60Hz dos óculos ativos, ainda é possível ser afetado por ele mesmo sem percebê-lo. A maioria das pessoas consegue sentir os efeitos de um flicker a 60Hz ou mais. As telas CRT (de tubo catódico) foram fontes conhecidas de flicker de 60Hz – como resultado, uma parte significativa da população pode ser suscetível a flicker de óculos 3D ativos. O flicker subliminal, que existe logo abaixo do limite da detecção consciente, também pode causar cansaço visual. Há boas razões para acreditar que uma parte do cansaço visual associado às TVs 3D seja resultado do flicker, subliminal ou não, dos óculos ativos.

Na maior parte dos ângulos e posições de visão, os óculos ativos também tiveram consideravelmente mais crosstalk e ghosting, que não apenas incomodam, mas também interferem no contraste e na formação de imagem 3D – as medições estão na Tabela 2 e são discutidas em detalhes na seção Crosstalk and Ghosting with Viewing Angle and Position.

Os óculos passivos também se saíram consideravelmente melhor na questão da inclinação de cabeça, que é muito importante durante a atividade normal de assistir TV – as medições estão na Tabela 3 e são discutidas em detalhes na seção Crosstalk and Ghosting with Head Tilt.

As TVs de óculos passivos ofereceram imagens 3D três vezes e meia mais brilhantes que as com óculos ativos – as medições estão na Tabela 1 e são discutidas em detalhes na seção Brightness Measurements. Os óculos passivos também são consideravelmente mais confortáveis e custam menos de 20% do preço de um óculos ativo.

Por outro lado, os óculos passivos tiveram um espectro mais limitado de ângulos verticais e distâncias de visualização; você não consegue assistir ao 3D sentado a uma distância menor que 1,80m da tela, ou de pé a uma distância menor do que 2,40m, ou então assistir a uma TV montada no alto de uma parede, a não ser que ela esteja com a inclinação perfeita. (Nada disso afeta a exibição de imagens em 2D.) Estas questões são discutidas em detalhes na seção FPR Viewing Positions and Distances.

Em geral, a maioria dos reviews e avaliações concordam com os pontos acima, mas as nossas medições extensivas mostram exatamente o quão melhor os óculos passivos se comportam em uma ampla gama de condições típicas de uso.

Nitidez e resolução com óculos passivos FPR

Sem dúvida, a questão mais controversa e mal-entendida sobre TVs 3D atualmente tem a ver com a nitidez e resolução oferecida pelos óculos passivos. Como eles separam as linhas pares e ímpares entre os olhos direito e esquerdo, é fácil entender por que muitas pessoas (e até alguns autores de reviews) concluem que a tecnologia FPR só entrega metade da resolução HD. No entanto, as imagens 3D só têm paralaxe horizontal, então o conteúdo vertical das imagens para os olhos direito e esquerdo são de fato idênticos – mas com deslocamentos paralaxe puramente horizontais a partir dos pontos de vistas das câmeras esquerda e direita. Não há nenhuma informação de imagem 3D perdida, porque toda a resolução vertical necessária e a informação de paralaxe está disponível quando o cérebro combina as imagens esquerda e direita na imagem 3D que realmente vemos. Esta é a teoria e o princípio fundamental por trás da fusão de imagens 3D nas TVs FPR. E nós a testamos para ver exatamente o quão precisa ela é e o quão nítidas as imagens 3D realmente aparecem.

Nitidez e resolução com óculos ativos

Óculos ativos também têm seus problemas com a nitidez da imagem 3D, mas estes surgem do indesejado efeito de crosstalk, que é quando um olho vê uma parte da imagem destinada ao outro olho. Esse efeito borra detalhes mais finos e prejudica a profundidade e o contraste do 3D. Isso é resultado do Tempo de Resposta limitado da tela LCD e dos obturadores LCD nos óculos ativos.

Então ambas as tecnologias têm problemas com nitidez de imagem – por isso precisamos testá-las para ver exatamente como se saem…

Testando a nitidez do 3D

Como as imagens 3D são montadas no cérebro, instrumentos não conseguem medir a nitidez (ou falta dela) diretamente na TV. Isso só pode ser feito pela visão humana. Mas há uma forma bem precisa e analítica de fazer isso. O que importa aqui é o desempenho visual em si do 3D, e não uma análise diagnóstica do hardware da tela, como é geralmente feito com telas 2D — e a DisplayMate Technologies é considerada por muitos a líder mundial nesta área.

Nós fizemos uma série de testes quantificáveis de nitidez usando o que é, em essência, um teste de visão reverso, onde nós determinamos a nitidez verificando o menor tamanho de texto que pode ser lido em um determinado aparelho ao assistir a um filme em Blu-Ray. Se há fusão normal de imagem, devemos ser capazes de ler um texto particularmente pequeno (de 6 a 10 pixels de altura) com os óculos passivos, mas se eles só entregam metade da resolução, como alguns afirmam, será impossível ler um texto tão pequeno. A principal fonte dos nossos testes foi o documentário em Blu-Ray IMAX Space Station 3D, já que ele tem imagens em 3D de alta qualidade, gravadas pela NASA com uma câmera 3D IMAX sem efeitos especiais ou artificiais, e também pelo fato da aeronave ter muitas etiquetas e sinais impressos com texto pequeno que servem muito bem para este tipo de teste.

Resultados de nitidez do 3D

Os testes detalhados estão documentados na seção 3D Imaging, Resolution and Sharpness Viewing Tests, com os resultados listados na Tabela 4. Eles foram feitos na distância mais próxima recomendada, de 1,80m. Em todos os casos, o texto pequeno foi legível com os óculos passivos, o que estabelece definitivamente que há excelente fusão de imagens em 3D e que o sistema FPR de óculos passivos realmente entrega 1080p em 3D. Novamente, se os óculos passivos só tivessem metade da resolução, como alguns afirmam, teria sido impossível ler textos tão pequenos. Fica provado por A mais B que estas afirmações estão erradas.

Na verdade, em todos os casos os textos pequenos foram mais nítidos e fáceis de ler com os óculos passivos do que nas TVs que usam óculos ativos, já que os problemas de ghosting, crosstalk e tempo de resposta reduzem a nitidez e o contraste das imagens 3D.

Nós também comparamos a nitidez do texto pequeno em 3D com a nitidez do mesmo texto em 2D, repetidamente ligando e desligando a terceira dimensão. Em todos os casos, as imagens foram mais nítidas em 2D, mas as diferenças foram muito menores nas TVs de óculos passivo. De fato, a nitidez do texto pequeno em 3D nas FPR foi só um pouco menor do que em 2D, reforçando a nossa conclusão que os óculos passivos oferecem fusão de imagem em 3D com resolução 1080p e maior nitidez que os ativos. É fácil para qualquer um repetir os testes e verificar os nossos resultados da Tabela 4.

Alguns reviews avaliam as TVs 3D analisando o desempenho de hardware combinado dos canais esquerdo e direito, em vez dos testes da própria visão 3D, como fizemos. Isso simplesmente leva a conclusões incorretas, já que a imagem é formada no cérebro, onde nenhuma medição de hardware é capaz de chegar. De fato, baseado nos nossos extensivos diagnósticos de telas, fica claro que as TVs FPR de óculos passivos foram otimizadas para um melhor desempenho visual em 3D, em vez de um melhor desempenho em diagnósticos de hardware – provavelmente por isso elas se saem tão bem. Analistas e redatores que confiam em ferramentas de diagnóstico estão olhando para uma floresta sem ver as árvores, e chegando a resultados que não se aplicam ao olho humano.

Por outro lado, há ocasiões em que a fusão de imagem não funciona tão bem com o FPR. Isso acontece quando o cérebro não é capaz de casar corretamente as duas imagens, geralmente quando existe uma linha fina e perfeitamente horizontal na imagem. Casos assim foram rarissimamente percebidos em todo o material que usamos para o duelo, mas existem e são discutidos em detalhes na seção Instances When FPR 3D Image Fusion May Not Work.

Principais conclusões

Baseado nas nossas extensivas medições em laboratório e em comparações de testes visuais entre TVs 3D com óculos passivos FPR contra TVs com óculos ativos, descobrimos que as TVs com óculos passivos se comportam substancialmente e visivelmente melhor de modo geral em todos os aspectos, incluindo contraste, senso de profundidade, nitidez, qualidade de imagem, imersão e realismo, além de estarem livres de ghosting, crosstalk e flicker. Esta afirmação é verdadeira em todos os casos exceto por alguns poucos, que detalhamos nas seções mencionadas acima.

3D convincente

Um dos meus exemplos favoritos para demonstrar a diferença entre as tecnologias 3D está nos 10 minutos e 47 segundos do IMAX Space Station 3D, em uma cena que mostra uma luva protuberante e um cano cor de laranja em frente a uma área de equipamentos profunda, com muitos detalhes finos na imagem. Aperte pause no player. Com os óculos passivos você sente que está lá na Estação Espacial, com uma imagem 3D realista, clara e convincente, com bom contraste e sem nenhum artefato visual perceptível. Com óculos ativos, há tanto crosstalk gerando fantasmas e contraste pobre que a imagem parece falsa – e isso para não falar do flicker. Há vários exemplos comparáveis na ampla gama de conteúdo 3D que nós assistimos. Visualmente, as diferenças entre estas duas tecnologias são enormes quando comparadas lado a lado – óculos passivos FPR oferecem uma qualidade de 3D e uma experiência visual de maior qualidade.

3D prazeroso

Os óculos passivos foram muito confortáveis e, mais importante, sem o flicker que incomoda a maioria das pessoas (incluindo o autor) nos óculos ativos. O flicker, crosstalk e ghosting dos óculos ativos são as principais razões porque muitas pessoas já declararam não gostar de TVs 3D. As medições de laboratório mostraram que os óculos passivos têm desempenho muito melhor que os ativos, mas o que realmente me surpreendeu foi que, pela primeira vez, eu realmente gostei de assistir a algum conteúdo em 3D com os óculos passivos. Quase todo mundo que eu convidei para o duelo saiu com a mesma sensação, e muitos disseram “que legal!”. Avatar foi um dos títulos mais pedidos pelo pessoal, e todo mundo ficou tão impressionado com os óculos passivos quanto no cinema. Todos os que assistiram à cena da montanha russa no filme Meu Malvado Favorito comentaram sobre a sensacional experiência de um passeio de montanha russa quase real.

3D quase holográfico

Um dos efeitos visuais mais fascinantes de uma TV 3D é como a imagem muda conforme você muda a sua posição de visualização. Se você está olhando para uma imagem parada em 2D na sua TV e muda o seu ângulo de visão para a esquerda ou direita, a imagem da TV produzida pelo seu cérebro se mantém a mesma enquanto você se move. Mas quando você faz isso com o 3D, a imagem parece quase holográfica, porque o cérebro continuamente retrabalha a geometria perspectiva da imagem. Como resultado, pessoas sentadas em diferentes lugares vão enxergar os mesmos objetos em perspectiva levemente diferente. O efeito pode ser bastante pronunciado em imagens com profundidade o suficiente. Às vezes parece que você pode conseguir ver coisas diferentes atrás de objetos da cena se for um pouco mais para o lado, mas isso obviamente nunca acontece. Você só vê uma perspectiva levemente diferente. É uma das facetas mais interessantes do conteúdo 3D.

A verdadeira mágica do 3D

Se você der uma lida nas resenhas de filmes 3D na Amazon.com, verá que as pessoas geralmente mencionam a grandeza dos efeitos 3D – o que é bacana para demonstrações e para impressionar os amigos, mas cansa logo (e causa cansaço visual). A verdadeira mágica do 3D, na minha opinião, é quando eu estou assistindo a um conteúdo 3D sutil e bem produzido, com os óculos passivos, e então sinto que eu estou realmente presente na cena, andando com os personagens na praia, por exemplo – uma resposta emocional que resulta de um efeito 3D convincente. Seguindo as nossas recomendações para assistir conteúdo 3D e usando os óculos passivos, eu virtualmente não tive nenhum cansaço visual, e absolutamente nenhuma dor de cabeça, tontura ou qualquer outro efeito adverso. Os óculos passivos são bastante leves, baratos e confortáveis – é fácil colocá-los e esquecer que eles estão na sua cabeça. Há presilhas para os que já usam óculos de grau. A mágica de oferecer uma terceira dimensão confortável, convincente e realista à sua TV é que finalmente fará a tecnologia 3D deslanchar e se tornar bem-sucedida no futuro. A TV 3D finalmente amadureceu e já é uma melhoria divertida e gostosa para o ato de assistir a filmes e televisão.

Este artigo foi republicado com permissão do DisplayMate.com.

Sobre o autor
Dr. Raymond Soneira é Presidente da DisplayMate Technologies Corporation de Amherst, New Hampshire, Inglaterra, que produz produtos para calibragem, avaliação e diagnóstico de vídeo voltados para consumidores, técnicos e fabricantes. Veja www.displaymate.com. Ele é um cientista de pesquisa com uma carreira que inclui física, ciência da computação e design de sistemas de televisores. Dr. Soneira obteve seu Ph.D. em Física Teórica na Universidade de Princeton, passou 5 anos como um membro do famoso Instituto de Estudos Avançados em Princeton, outros 5 anos como Investigador Chefe no Laboratório de Pesquisas de Sistemas de Computação na AT&T Bell Laboratories, e também projetou, testou e instalou equipamentos de transmissão de TV colorida para o Departamento de Engenharia e Desenvolvimento de Rede da CBS Television. É autor de mais de 35 artigos de pesquisa em periódicos científicos sobre física e ciência da computação, incluindo a Scientific American. Se você tiver perguntas ou comentários sobre este artigo, pode entrar em contato com ele (em inglês) no email dtso@displaymate.com.

Sobre a DisplayMate Tecnologies
A DisplayMate Technologies se especializa em otimizações matemáticas avançadas para tecnologia de telas e diagnósticos e calibragens analíticas de precisão para entregar a melhor qualidade e precisão de imagem – enquanto aumenta a taxa de contraste visual efetiva e produz um brilho calibrado maior do que o que pode ser alcançado com métodos tradicionais de calibragem. Isto também diminui as exigências de energia do display e aumenta o tempo de vida da bateria em aparelhos móveis. As nossas otimizações científicas avançadas conseguem fazer com que painéis mais baratos pareçam tão bons ou melhores do que displays mais caros. Se quiser saber mais, visite ou entre em contato com a DisplayMate Technologies.