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Einleitung

Nichts fasziniert die visuelle Welt im Moment so sehr wie 3D. Spätestens seit dem Erfolg des Kinofilms "Avatar", der speziell für 3D produziert wurde, ist 3D auf dem Vormarsch. Die Zahl der Produktionen steigt ständig.

Jetzt schwappt der 3D-Boom aus den Kinos - und die faszinierende 3D-Technik erobert das heimische Wohnzimmer: Aktuell setzen alle großen Hersteller auf 3D-Technik. Geräte im TV- und Heimkinobereich sind bereits verfügbar und schon jetzt können Sie hunderte PC-Games in 3D spielen. Sogar Ihre eigenen dreidimensionalen Fotos und Videos können Sie mit der revolutionären Technik bald selbst erstellen.

Erfahren Sie hier wie die 3D-Technik funktioniert, worauf Sie beim Kauf eines 3D-Gerätes achten sollten und welche Möglichkeiten Ihnen 3D jetzt schon bietet.




3D-Techniken im Vergleich

Wie 3D funktioniert und welche Techniken es gibt.

So funktioniert 3D

Die visuelle Wahrnehmung des Menschen ist auf Dreidimensionalität ausgelegt. Das linke und das rechte Auge nehmen Gegenstände aus minimal unterschiedlichen Perspektiven wahr. Das Gehirn kombiniert diese 2 Ansichten zu einem räumlichen Bildeindruck (Stereoskopie). Um den 3D-Effekt künstlich zu erzeugen müssen also 2 leicht unterschiedliche Bilder erzeugt werden. Die 2 Filmbilder müssen entweder von einer Stereo-Kamera mit 2 Objektiven oder von zwei getrennten Kameras aufgenommen werden, die im mittleren Augenabstand voneinander montiert sind. So entstehen 2 Halbbilder, die jeweils nur für ein Auge gedacht sind. Für die Betrachtung können unterschiedliche 3D-Techniken zum Einsatz kommen. Bei 2 der 3 im Folgenden vorgestellten Techniken ist eine spezielle Brille erforderlich, die dafür sorgt, dass jedes Auge jeweils nur das passende Bild zu sehen bekommt.


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3D über Polarisationsbrille
(passives Verfahren)

Die Polarisationsfiltertechnik, die vor allem in 3D-Kinos zum Einsatz kommt, arbeitet mit unterschiedlich polarisiertem Licht. Normales, also unpolarisiertes Licht, besteht aus Lichtwellen mit unterschiedlichen Schwingungsebenen. Durch Polarisation lassen sich die Schwingungsebenen sortieren. Auf der Leinwand erscheinen zeitgleich 2 Bilder mit jeweils anderer Polarisation. Die Trennung der beiden Bildsequenzen für das Auge erfolgt über sog. Polarisationsbrillen mit zwei unterschiedlichen Polarisationsfiltern. Sie lassen das Licht nur in der entsprechenden Polarisationsebene durch. Durch die Kombination der Halbbilder entsteht im Gehirn der dreidimensionale Eindruck. Da die Polfilterbrille im Gegensatz zur aktiven Shutterbrille ohne Elektronik auskommt, wird diese Methode als passiv bezeichnet.

Vorteile:
  • Preiswerte Brillen ohne zusätzliche Elektronik
  • Hohe Farbtiefe
Nachteile:
  • Halbierung der vertikalen Auflösung des Bildes
  • Sehr teure, silberne Beschichtung der Leinwand erforderlich


3D über Shutterbrille
(aktives Verfahren)

Die meisten großen TV-Hersteller setzen auf aktive Shutterbrillen mit 2 steuerbaren LCD-Gläsern. Die Idee ist einfach: Bei sehr hohen Bildraten werden abwechselnd Einzelbilder für das linke und das rechte Auge gezeigt. Damit das Auge nur die jeweils passenden Bilder sieht, wird im Wechsel immer ein Brillenglas verdunkelt (ca. 60x pro Sekunde). Erscheint auf dem Bildschirm ein Bild für das rechte Auge, schließt das linke Brillenglas und umgekehrt. Damit das klappt, benötigt die Shutterbrille eine eigene Stromversorgung und muss mit dem Fernseher kommunizieren. Die Synchronisierung geschieht über Infrarotsender, das heißt in der entsprechenden Frequenz wird entweder das Bild für das rechte oder linke Auge gezeigt. Der 3D-Effekt bleibt auch bei Bewegung des Kopfes bestehen. Bei Menschen mit sensiblen Augen kann es zu einem Flackern des Bildes kommen. Dieser Effekt lässt sich allerdings mit einer möglichst hohen Bildwiederholrate minimieren.

Vorteile:
  • Geringe Kosten zur Herstellung der Displays
  • Volle Auflösung bleibt erhalten
  • Kein Lichtverlust
Nachteile:
  • Teure Brillen mit eigener Energieversorgung
  • Brillen verschiedener Hersteller nicht kompatibel
  • Halbierung der Helligkeit und der Bildwiederholrate
Fazit:

Im Moment sieht es so aus, als ob sich die Active Shutter Technologie aufgrund der kostengünstigeren Displays auf dem Markt durchsetzen wird. Die aktuellen 3D-Fernseher liefern eine ausgezeichnete Bildqualität sowohl in 3D als auch in 2D. Bei steigender Nachfrage werden auch die Preise für die entsprechenden Brillen sinken.


Geht es auch ohne Brille?

Die Autostereoskopie, d.h. Verfahren zur Darstellung dreidimensionaler Bilder mit echtem Tiefeneindruck ohne Hilfsmittel, ist noch am Anfang der Entwicklung. Eine Möglichkeit ist es, den Bildschirm mit speziellen Oberflächen aus winzigen Prismen auszustatten, die Lichtstrahlen so lenken können, dass jeder Bildpunkt nur aus ganz bestimmten Blickwinkeln zu sehen ist. Die Bildpunkte lassen sich so gezielt dem rechten oder dem linken Auge zuordnen.
Die Nachteile dieser Bildschirme: Der Betrachter erhält nur aus einem bestimmten Blickwinkel einen 3D-Eindruck. Schon bei der geringsten Kopfbewegung sieht das Bild verschwommen aus.
Die Entwicklung geht stark in die Richtung, 3D-Fernsehen ohne Brille zu ermöglichen. Auf der Technikmesse CES 2011 zeigte Toshiba bereits 2 Prototypen. Erste Geräte in gängiger Größe von 40 Zoll Bildschirmdiagonale will das Unternehmen im kommenden Geschäftsjahr 2011/12 auf den Markt bringen.
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