3D Praxis

3D ohne Brille

Auf Messen und in Berichten taucht das Thema immer wieder auf: 3D-Bildschirme, für die keine Brillen mehr erforderlich sind. Wird es sie wirklich bald geben?

frau, sonne, pool

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frau, sonne, pool

Dank des 3D-Booms rücken auch Techniken verstärkt in den Fokus, die ohne Brille auskommen. Geforscht wird an derartigen autostereoskopischen Schirmen schon viele Jahre. Allerdings dürfte es nur eine Technik in absehbarer Zeit ins Wohnzimmer schaffen.

Sie folgt dem sogenannten Multi-View-Ansatz. Philips und Samsung gehören zu den Unternehmen, die auf diese Technik setzen, wobei Philips das Know-how an die Firma Dimenco in Lizenz weitergegeben hat.

Multi-View-Technik

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Die senkrecht ausgerichteten Lenticular-Linsen schicken den Augen zwei unterschiedliche Bilder, die jeweils eine der fürs 3D-Sehen notwendigen Augenperspektiven darstellen.

Die Basis stellt ein LCD-Schirm dar, über dem in der Senkrechten halbe, zylindrische Linsen verlaufen (Lenticular-Linsen). Steht der Betrachter vor dem Schirm, dann blickt eines der Augen senkrecht durch die Zylinder, das andere leicht seitlich (siehe Grafik). Die Augen sehen also unterschiedliche Bildpunkte, die - wie üblich - zwei aus unterschiedlicher Perspektive aufgenommene Bilder darstellen.

Um dies mit Paneln herkömmlicher HD-Auflösung realisieren und die Blickwinkel passend wiedergeben zu können, müssen die RGBPixel (Rot, Grün und Blau), aus denen jeweils ein Bildpunkt besteht, in spezieller Anordnung und Folge angesteuert werden.

3D nach Zonen

Vor allem in jüngerer Zeit vorgestellte Prototypen überraschen mit hoher 3DWirkung. Allerdings gibt es ein paar Problembereiche. So muss man vorgegebene Positionen einnehmen, damit der Blick auf die Linsenröhren genau passend ausfällt. Außerhalb dieses Bereichs wird das Bild unscharf. Gegenstand der aktuellen Forschungen ist daher, die Anzahl dieser 3D-Zonen zu erhöhen.

Neun sind bei den Prototypen üblich, bereits 15 schafft der neue 56-Zoll-Schirm von Dimenco, den die Firma kürzlich auf der IFA in Berlin gezeigt hat. Störend bleibt trotz erhöhter Zonenzahl, dass bei einem Zonenwechsel das Bild verschwimmt. Zudem ist es für einen ausgefeilten 3D-Eindruck nötig, einen eng gefassten Betrachtungsabstand einzuhalten.

Nach aktuellem Stand ist die Technik zwar bereits für professionelle Zwecke geeignet - etwa für Werbung. Zu Hause würde man sie jedoch nicht unbedingt einsetzen. Zumal die wiedergegebene Bildpunktzahl deutlich unter der von Full HD liegt.

Schirm mit Kamera

3D mit Kameras

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Zwei Kameras verfolgen den Betrachter und richten die Wiedergabe der 3D-Bilder optimal nach ihm aus.

Ein paar der Probleme löst der Ansatz des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts. Hier verfolgen zwei am Schirm angebrachte kleine Kameras das Augenpaar eines einzelnen Betrachters. Je nachdem, wo dieser steht, richtet das Panel die Pixel-Ansteuerung und Bildwiedergabe entsprechend aus.

Der Wechsel zwischen den 3D-Zonen ist hier deutlich flüssiger und daher weniger störend. Auch in puncto Betrachtungsabstand ist man flexibler. Und das Wichtigste: Da der Schirm die gesamte 3D-Darstellung auf nur ein Augenpaar ausrichtet, reduziert sich für den Betrachter die Auflösung in geringerem Maß, wodurch eine höhere Schärfe und mehr Tiefenwirkung als bei der starren Multi-View-Lösung möglich wird.

Als mögliche, günstigere Alternative zum Linsenfilter hat das Fraunhofer Institut auch eine Lösung mit Streifen entwickelt (Barrieretechnik). Diese sind jeweils sechs Pixel breit und haben Schlitze bei jenen Pixeln, die entweder nur für das rechte oder nur fürs linke Auge zu sehen sein sollen. Durch Lichtbrechung an den Streifen findet die Selektion zwischen rechts und links statt. Der Nachteil der Streifen: Die Lichtstärke des Panels ist geringer.

Beide Prinzipien hat die Fraunhofer-Mannschaft sogar für zwei oder mehrere Betrachter weiterentwickelt. Das Verblüffende: Theoretisch kann jeder Zuschauer seinen eigenen 3D-Film anschauen: Die Pixel und die Linsenfolie schicken jedem das gewünschte Material. Außerdem könnte die Kamera merken, wenn der Betrachter den Kopf seitlich hält, etwa auf dem Sofa liegend. Dann schaltet das Panel für ihn auf 2D-Wiedergabe um, da in dieser Position die 3D-Wahrnehmung nicht mehr funktioniert.

Derartiges ist für den Alltag noch Zukunftsmusik. Nicht zuletzt, weil solche Anwendungen Panels mit einer höheren Auflösung als bei Full HD erfordern. Autostereoskopische 3D-Schirme weisen ohnehin geringere Schärfe auf, da die Augen zeitgleich mit zwei unterschiedlichen Bildern versorgt werden müssen.

Kommt die ebenfalls zeitgleiche Wiedergabe in Zonen für mehrere Betrachter hinzu, werden hierfür erneut Pixel beansprucht. Daher hat etwa Dimenco im 56-Zoll-Modell die vierfache Full-HD-Auflösung untergebracht, um weiterhin Schärfe garantieren zu können.

Einführung offen

Zukunfts-TV: Holografien

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13 Zentimeter im Durchmesser und 27 Zentimeter in der Höhe misst der 3D-"Bildschirm", den Sony als Prototyp Anfang des Jahres der Öffentlichkeit präsentiert hat.

Trotz aller Hemmnisse wagt Dimenco die Aussage, dass in drei bis fünf Jahren ein für den TV-Markt reifes Modell erhältlich sein dürfte. Werbetreibende Unternehmen sollen bereits in diesem November einen 52-Zoll-Schirm (mit 132-Zentimeter-Diagonale) zum Preis von 6.000 Euro erhalten.

Deutlich ungewisser scheint die Zukunft weiterer autostereoskopischer 3D-Techniken. Hinter verschlossenen Labortüren hantiert man mit Lasern oder anderen Ansätzen.

Am Anfang des Jahres sorgte Sony für Erstaunen. Die Japaner stellten einen Prototyp vor, der innerhalb eines gläsernen Zylinders in wechselnder Folge scheinbar holografische Standbilder präsentiert. Wie der Trick funktioniert, gibt Sony derzeit nicht preis.

Man vermutet, dass es sich nicht um eine Holografie, sondern um ein rasant rotierendes LED-Display handelt, das mit entsprechend synchronisierten, schnell wechselnden Darstellungen den Eindruck eines 3D-Bildes erweckt. Eine Anwendung in der Praxis ist derzeit nicht vorgesehen.

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