Protocolo para a produção de vídeo infravermelho tridimensional de congelamento em plantas

Este método permitirá que você identifique a localização precisa da nucleação e propagação do gelo em três dimensões, o que pode ser difícil com algumas câmeras infravermelhas. A vantagem dessa técnica é que ela fornece informações de profundidade, o que não é possível com o vídeo bidimensional normal. Como os humanos não podem visualizar a radiação infravermelha, uma câmera que detecta o infravermelho e o converte no espectro visível é a única maneira de visualizar eventos geradores de calor, como o congelamento.

Embora usemos esse sistema para ilustrar o congelamento em uma planta de morango, ele pode ser usado em qualquer projeto em que a profundidade seja importante em uma imagem visual. O protocolo pode ser difícil para alguns porque envolve o uso de um software com uma curva de aprendizado um tanto difícil. Para começar, com tiras de fixação e um pequeno bloco de madeira, configure duas câmeras infravermelhas, ou IR, para produzir o ângulo de convergência correto das lentes.

As duas câmeras devem ser apontadas para o mesmo objeto, mas em ângulos ligeiramente diferentes, correspondendo à distância entre os olhos. Monte ambas as câmeras em um conector de laboratório de 10 por 10 centímetros. Depois de programar um freezer de acordo com o protocolo de texto, coloque um morangueiro de seis semanas com duas a cinco flores em um recipiente de um litro dentro.

Use o conector para posicionar ambas as câmeras verticalmente de modo que as duas imagens contenham a planta inteira e uma parte do solo. Em seguida, com o conector USB, conecte as duas câmeras ao computador e conecte as duas tomadas CA em ambas as câmeras para permitir um monitoramento contínuo das plantas. Para configurar o computador e o software para gravação, abra duas janelas do software clicando duas vezes no ícone do software da câmera IR.

Em seguida, siga as instruções no menu de ajuda para conectar a câmera esquerda à janela esquerda e a câmera direita à janela direita. Abra o software de captura de tela e ajuste o quadro de captura clicando e arrastando o quadro para que ele inclua as duas câmeras para permitir a captura de tela simultânea de ambas as câmeras. Os fluxos de vídeo das duas câmeras devem ser capturados simultaneamente para que as imagens direita e esquerda sejam sincronizadas com precisão.

O software de captura de tela permitirá que você faça isso com muita facilidade. Em seguida, no menu do controlador, inicie o programa do freezer selecionando Executar e inicie a captura de tela. Em seguida, clique no botão Gravação na janela e certifique-se de que o contorno que mostra a região da tela que está sendo capturada fique vermelho.

Registre o morangueiro congelando até oito graus Celsius negativos e mantenha a temperatura do freezer por uma hora. Para processar os vídeos, primeiro converta o arquivo MP4 do software de captura de tela em um arquivo mov, usando o software de conversão de arquivos disponível comercialmente. Em seguida, clique duas vezes em qualquer lugar dentro do painel do projeto para importar o arquivo mov de interesse para o software de imagem e arraste o arquivo para o ícone Composição na parte inferior do painel do projeto.

Em seguida, salve o projeto na mesma pasta que contém os vídeos originais. Na parte inferior da janela de visualização, clique no ícone Região de interesse e contorne apenas a gravação da câmera esquerda. Arraste o mesmo vídeo mov para o ícone Composição para criar uma segunda composição do mesmo vídeo.

Em seguida, repita esta etapa com a câmera certa. Agora, selecione Composição, Cortar composição para região de interesse para a visualização à esquerda. Em seguida, repita esta etapa para a visualização correta.

Renomeie cada composição para indicar qual é a esquerda e a direita. Destaque a composição à esquerda clicando nela e, no menu principal na parte superior, selecione Composição, Adicionar à fila de renderização. Na fila de renderização, clique em Output Module e certifique-se de que o vídeo será renderizado como um vídeo.

Clique em Output To, nomeie o vídeo Strawberry Left e salve-o na mesma pasta da gravação original e do projeto. Clique em Salvar e, em seguida, clique no botão Renderizar no canto superior direito do painel de renderização. Repita a renderização para a composição Strawberry Right.

Em seguida, clique duas vezes no painel do projeto e importe os vídeos renderizados Morango à esquerda e Morango à direita. Realce os dois vídeos e arraste-os para o ícone Composição na parte inferior do painel do projeto. Na tela pop-up solicitando a Duração da Fotografia, insira três com cinco zeros para uma duração de três horas.

Realce a camada superior do painel de composição e, no menu superior, selecione Efeito, Perspectiva, Óculos 3D. No painel de controle, clique na caixa à direita da exibição esquerda. Liste os dois vídeos no painel de composição em um menu suspenso e realce o vídeo na lista para a exibição à esquerda.

Em seguida, repita esta etapa para a visualização correta. Na caixa à direita de Visualização 3D, selecione Vermelho Azul LR. Usando óculos vermelho-azul, inspecione a vista no painel do projeto. Se a vista 3D parecer estar incorreta, clique em Trocar esquerda-direita.

Ajuste a convergência da cena e o alinhamento vertical para eliminar qualquer efeito fantasma e cansaço visual. Quando o aspecto 3D do vídeo for aceitável, realce a composição clicando nela e selecione Composição, Adicionar à fila de renderização, conforme demonstrado anteriormente neste vídeo. Por fim, renderize o vídeo.

Este vídeo IR mostra que as folhas congelaram a uma temperatura mais alta do que as flores, embora o congelamento não tenha necessariamente começado na mesma posição em cada folha. Uma vez que as folhas congelaram, o congelamento progrediu pelo pecíolo até a copa da planta. Quando a temperatura caiu de um a dois graus, as flores congelaram, começando no cálice, antes de se espalhar para as pétalas e receptáculos.

Ao comparar a imagem infravermelha 2D com a 3D usando óculos, a imagem 3D facilitou a determinação precisa da ordem em que as folhas e flores congelaram. Essas raízes de trigo foram submersas em meio de cultivo composto de turfa, e lascas de gelo foram adicionadas antes do congelamento para garantir que as raízes congelassem. A nucleação por congelamento ocorreu a cerca de 0,5 graus Celsius negativos, a meio caminho ao longo de uma raiz no lado direito.

O congelamento então progrediu para cima até a copa da planta, fazendo com que a base das folhas externas congelasse e, em seguida, para baixo nas raízes, na parte de trás da planta. Observe que, sem a perspectiva 3D, é quase impossível determinar a ordem em que as raízes específicas congelaram. É importante posicionar a câmera de forma que cada uma esteja voltada para o mesmo local no objeto que está sendo filmado.

O uso das câmeras que usamos nesta demonstração garantirá que o ângulo esteja correto para produzir um vídeo anáglifo 3D. Este procedimento pode ser usado para gerar vídeo, bem como imagens estáticas 3D de qualquer objeto, tirando apenas duas fotos de ângulos diferentes.