Science
07.03.2011

„Keiner will mit 3-D-Brille fernsehen“

Dass 3-D-Displays faszinieren, war auf der CeBIT vergangene Woche deutlich spürbar. Vor allem der ohne Brille nutzbare Screen des Nintendo 3DS sowie andere autostereoskopische Displays lockten viele Besucher an. „Zuhause will keiner mit einer 3-D-Brille fernsehen“, meint Fraunhofer-Projektleiter Ralf Tanger im Gespräch mit der futurezone. Der Weg dorthin ist steinig.

Während viele Hersteller bereits 3-D-Displays im Programm haben, ist der Markt der brillenlos verwendbaren Geräte noch übersichtlich. Neben dem französischen Hersteller Alioscopy hat sich in Europa etwa das deutsche Unternehmen Tridelity auf autostereoskopische Bildschirme und Werbescreens spezialisiert. Abnehmer sind neben der Werbebranche in erster Linie medizinische Forschungs- und Lehreinrichtungen und Konstrukteure.

Fünf bis acht Ansichten

Damit der 3-D-Effekt auch ohne Brille zum Tragen kommt, müssen mehrere Ansichten nebeneinander ausgestrahlt werden. Bei den aktuellen Geräten werden fünf bis acht Ansichten in der Bildübertragung verpackt, wobei mehrere dieser Fünfer- oder Achter-Blöcke wie Kuchenstücke aneinandergereiht werden. Damit beide Augen jeweils nur eine Ansicht „sehen“ wird mit einem im Screen verbauten Lentikularlinsensystem oder einer sogenannten Parallaxenbarriere gearbeitet.

Das Linsensystem ist mit gedruckten Kippbildern vergleichbar, die je nach Sehwinkel sichtbar werden. Dieser Effekt ist mit der Betrachtung durch eine Lupe vergleichbar, bei der der Brennpunkt in der Mitte scharf dargestellt wird. Bei der Parallaxenbarriere wird vor die Bilder hingegen ein schwarzer Raster geschalten. Das Auge ist so gezwungen, an diesen vorgeschalteten dunklen Sehbarrieren vorbeizuschauen – analog zum Betrachtungswinkel wird nur eine Ansicht vom Auge erfasst. Der 3-D-Effekt ergibt sich in beiden Fällen dadurch, dass das vom zweiten Auge gesehene Bild durch die Augenstellung und den dadurch verursachten anderen Blickwinkel vom ersten leicht abweicht.

Brillenloses 3-D

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3-D-Screen Tridelity

Eye Tracking 3-D

Nintendo 3DS CeBIT I

Nintendo 3DS CeBIT II

2-D-Foto von 3-D-Content

In der Praxis wirken die autostereoskopischen Bildschirme noch nicht vollständig ausgereift. Hat man einen entsprechenden Blickwinkel gefunden, bei dem der 3-D-Effekt voll zur Geltung kommt, ist die Technologie tatsächlich faszinierend. Bei einer Bewegung nach rechts oder links wird das brillenlose 3-D-Sehen allerdings sehr anstrengend, da Artefakte und Überlagerungen auftreten. Ebenfalls ungelöst ist das Problem, dass für diese Art von 3-D-Sehen weitaus größere Screen-Auflösungen als bisher notwendig sind und für die Produktion von 3-D-Content mindestens drei bis vier Kameras gleichzeitig notwendig sind.

Durchbruch erst in fünf bis zehn Jahren
„Bis sich die Technologie durchsetzt, werden mindestens fünf bis zehn Jahre vergehen“, prognostiziert folglich auch Ralf Tanger vom Fraunhofer Heinrich Hertz Institut, das mit der Technologie experimentiert. Einen wirklich guten 3-D-Effekt erziele man eigentlich erst ab 15 bis 25 Ansichten. Da die Pixelauflösung der Screens allerdings auf diese Ansichten aufgeteilt werden müsse, sei eine derartige Anzahl derzeit noch utopisch, so Tanger. „Einige Hersteller arbeiten zumindest an Quad-HD, was Bildschirme mit einer Auflösung von 3840 mal 2160 Pixel verspricht“, so Tanger.

Abseits von Kamerasystemen, die für diese speziellen 3-D-Produktionen notwendig sind, experimentiert Fraunhofer aktuell auch mit einem autostereoskopischen Display, das die Augen des Users mittels Kameras mitverfolgt. Damit kann das System je nach Blickwinkel des Users errechnen, welche für die 3-D-Darstellung notwendigen Teilbilder projiziert werden müssen. Der Vorteil des Systems ist, dass wie bei den herkömmlichen 3-D-Displays nur zwei Ansichten notwendig sind und der 3-D-Effekt auch bei einem geringeren Abstand des Betrachters zum Tragen kommt.

Eye-Tracking
Anders als beim ebenfalls auf der CeBIT vorgestellten Notebook-Prototypen der schwedischen Firma Tobii (die futurezone

), ist beim Fraunhofer-Projekt keine Infrarot-Technologie involviert. Die über dem Screen angebrachten Kameras filmen den Betrachter und erkennen mittels Software-Algorithmus die Augenpaare. Über die Berechnung des Abstands und des Winkels zum Bildschirm wird das Bild für den User aufbereitet. Das System ist derzeit Single-User-fähig. Zukünftig soll das Display von mehreren Sehern gleichzeitig verwendet werden können.

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