El problema del cansancio visual "de forma anecdótica, es muy reciente, y el público ha empezado a tener síntomas de dolor de cabeza después de Avatar," afirma Michael Rosenberg, médico y profesor asociado en la Escuela de Medicina Feinberg de la Universidad Northweste . "Ha sido la primera vez que una película en 3D atrae un volumen de personas como éste, y que posee el tipo de tecnología avanzada que posee."
La tecnología 3D engaña al cerebro mostrando una imagen al ojo izquierdo y otra al ojo derecho. El cerebro une estas imágenes en capas para producir una imagen en 3D. En las películas en 3D de última generación, unas gafas polarizantes filtran distintas imágenes para cada ojo. En los televisores en 3D, unas gafas con obturador y accionadas por baterías se abren y cierran muchas veces por segundo, y en sincronía con la imagen de la TV, para mostrar a cada ojo una imagen diferente.
Para ver un objeto tridimensional en la vida real, los ojos deben hacer dos cosas. En primer lugar deben “verger”—es decir, rotar ligeramente hacia adentro o hacia afuera de manera que la proyección de la imagen esté siempre en el centro de la retina. En segundo lugar, deben "adaptarse"--cambiar la forma de cada lente para enfocar la imagen. "Sin la vergencia, veríamos doble, y sin la adaptación adecuada, veríamos borroso," afirma Martin Banks, profesor asociado de optometría en la Universidad de Califo ia en Berkeley, y dedicado a la investigación de los efectos en 3D dentro del sistema visual.
La tridimensionalidad artificial provoca "un conflicto entre la vergencia y la adaptación,” afirma Banks, puesto que los espectadores deben enfocar su vista a una distancia (desde donde la luz se emite desde la pantalla), pero deben verger a otra distancia (donde sea que el objeto 3D aparezca en el espacio). Esta diferencia en la distancia dentro de la visualización en 3D puede ser la fuente de los dolores de cabeza y otros malestares, señala. "Con las tres dimensiones, el vínculo está roto."
"Hay un desfase inherente entre las señales de 3D,” afirma Alan Sullivan, científico de investigación senior en los Laboratorios de Investigación Eléctrica de Mitsubishi en Cambridge, Massachusetts, y que ha estado trabajando en el campo de las tecnologías 3D. "Nuestros ojos deben seguir enfocados en la pantalla, aunque deben converger en la profundidad—ya sea delante o detrás de la pantalla—donde la imagen de cada ojo se superpone correctamente. "
Muchas personas pueden visualizar imágenes 3D sin experimentar ningún esfuerzo en absoluto, aunque Rosenberg cree que algunos problemas oculares menores se pueden amplificar ligeramente al ver imágenes en 3D. Si los niños experimentan cansancio visual mientras ven imágenes en 3D, afirma, "puede ser una señal de que deben ver a un oftalmólogo para determinar si padecen un problema subyacente."
El conflicto entre la vergencia y la adaptación podría verse empeorado en la pequeña pantalla. "A medida que nos alejemos de la pantalla, las consecuencias del conflicto van a ser menores," afirma Banks. “No me preocupa la situación que se da en el cine porque la distancia es amplia." No obstante, recientemente llevó a cabo un estudio que sugiere que los usuarios son más propensos a experimentar problemas cuando se sitúan a menos de un metro de la pantalla.
El grupo de Banks ha desarrollado un dispositivo diseñado para evitar el conflicto engre la vergencia y la adaptación a la hora de visualizar imágenes en 3D. Una lente colocada delante del espectador enfoca la imagen y así resuelve la discrepancia. "Puesto que la posición del usuario es conocida dentro de la configuración, el dispositivo óptico puede corregir el enfoque correctamente. Durante unas pruebas realizadas con 17 voluntarios, los usuarios informaron haber sufrido una cantidad significativamente menor de síntomas relacionados con el cansancio de los ojos, la claridad de la visión y los dolores de cabeza que cuando no usaron el dispositivo para ver las imágenes en 3D. A pesar de que la configuración es demasiado problemática y costosa como para utilizarse en productos de consumo, Banks sugiere que podría ser utilizada para aplicaciones en 3D especializadas dentro de la cirugía o el diseño por ordenador.
Sullivan señala que el esfuerzo mental inconsciente de la reconstrucción de objetos artificiales en 3D no es lo único que puede producir dolores de cabeza y otros síntomas negativos. Afirma que este tipo de problemas también pueden ser causados por errores en el contenido—incluso pequeñas diferencias entre los tamaños de las imágenes de la izquierda y la derecha, o cualquier otro tipo de desalineación. "Estas cosas son fáciles de controlar con las películas que usen gráficos generados por ordenador (CGI), pero es bastante difícil cuando hablamos de escenas reales tales como el fútbol americano,” que tiene que ser convertido en formato 3D rápidamente, señala Sullivan. "Creo que estos problemas comenzarán a aparecer cuando veamos bloques publicitarios en 3D, así como otros contenidos de baja calidad producidos con menos atención a los detalles."