3D-Film und -Video

Kleine Geschichte des 3D-Films

Um 1900 erfreuten sich Stereobilder großer Beliebtheit. Bereits 1895 gab es die ersten kommerziellen Filmvorführungen und das bewegte Bild als neues Medium verdrängte zunehmend die Stereoskopie. Angeblich versuchten die Gebrüder Lumière 1903 ihren Film „L’arrivée du train“ bereits in 3D (2 Filmstreifen, Anaglyphenverfahren) aufzunehmen. In die Kinos kam aber nur eine 50 Sekunden lange 2D Version. Luis Lumière drehte den Film 1935 nochmals neu mit einer stereoskopischen Kamera und führte diesen der Akademie der Wissenschaften in Paris vor.

1915 zeigte Edwin S. Porter und William E: Waddel im Astor Theater in New York verschiedene stereoskopische Testfilme (Jim the Penman; Niagara Falls; Rural America) im Anaglyphenverfahren.

1922 folgte der erste stereoskopische Langfilm: „The Power of Love“ von Harry K. Fairhall und Robert F. Elder. Der erste stereoskopische Film im Polarisationsverfahren wurde 1937 auf der Gartenschau in Dresden mit dem Titel: „Zum Greifen nah“ dem Publikum vorgeführt. Gedreht wurde er von Fritz Boehner (Regie: Kurt Engel ) als Werbefilm für die Volksfürsorge-Versicherung AG.

Nach dem Krieg startete Fritz Boehner einen neuen Versuch und so entstanden 1953 weitere „Raumfilme“. Gedreht wurde mit einer Zeiss-Ikon-Stereokamera. 4 Stück solcher Kameras waren vor dem Krieg hergestellt worden, aber nur eine überlebte.

Nach einem Bericht im Photo Magazin vom Oktober 1953 wurde in der Kamera durch eine Linsenkonstruktion die beiden Teilbilder um 90° gedreht und ergaben dann nebeneinander 1 Filmbild. Eine gleiche Konstruktion auf dem Projektor mit vorgesetzten Polarisationsfolien ermöglichte die 3D-Projektion. In den Jahren 1953 und 1954 gab es immer wieder Versuche, stereoskopische Filme zu produzieren und sogar Alfred Hitchcock drehte 1954 auf Drängen des Filmproduzenten Warner Bros den Thriller „Bei Anruf Mord“ in 3D. In den 70er Jahren wurde der 3D Film nochmals populär z.B mit dem Film 'The Stewardess' und andere.

Um 1998 wurden im herkömmlichen Fernsehen 3D-Filme als neue Sensation gezeigt. Hier nutzte man den Pulfrich-Effekt. Den TV-Zeitschriften lagen „3D-Brillen“ bei, wobei die linke Seite mit einer hellen, und die rechte mit einer dunklen Folie versehen war. Durch die dunkle Folie nimmt das rechte Auge das Bild zeitversetzt wahr. Bei einer seitlichen Kamerafahrt nach links sieht man das Motiv in 3D. Nachdem man aber keine Filme machen konnte, die nur aus seitlichen Kamerafahrten bestehen, musste man die Brille immer wieder auf und absetzen.

Mit ihrem 3D-Film „So ein Kino“, welcher erstmals 1999 auf dem ISU-Kongress in Lindau vorgeführt wurden, produzierten Verena und Günter Peschke sogar als Privatpersonen einen analogen 3D Film. Der Aufwand war allerdings riesig. Günter Peschke hatte hierzu sowohl ein synchrones Kameragespann als auch einen entsprechenden Doppelprojektor konstruiert. Gezeigt wurde ein Marionettentheater. Die Hauptfigur Ratschkatl hatte viel zu erzählen…

Inzwischen hat sich Günter Peschke zu einem Spezialisten für Makro- und Zeitraffer- und High-Speed-3D-Filmaufnahmen entwickelt. Weitere Informationen finden Sie auf seiner Homepage: www.3d-film-peschke.de.

Digitale 3D-Filmtechnik heute

Allgemein hat die digitale Filmaufnahmetechnik dem 3D-Film ein ganz neues Entwicklungspotential eröffnet. Im Bereich der virtuellen Welten ist es problemlos möglich, zwei virtuelle Kameras so zu positionieren dass diese seitlich versetzt sind, und so aus zwei Kamerastandpunkten aufzunehmen um einen 3D-Film zu erhalten. Aber auch für reale Filmaufnahmen wurden von der Industrie Kameragespanne und 3D-Kameras für den Profi- und auch den Amateurbereich konstruiert. Fast alle Kinofilme werden heute in 3D gedreht, wobei Realaufnahmen und am Computer generierte Szenen zunehmend vermischt werden. Ein Durchbruch brachte hier sicherlich der Film „Avatar – Aufbruch nach Pandora“ von James Cameron welcher im Dezember 2009 in die Kinos kam. Ein 3D Kino in jeder Stadt ist inzwischen fast schon eine Selbstverständlichkeit. Als Standard hat sich die Projektion mit zirkularen Polarisationsfiltern entwickelt.

 Besonders interessant ist, dass es aber inzwischen auch für den Amateurbereich mit überschaubaren Kosten und Aufwand möglich ist, einen eigenen 3D-Film herzustellen. Hierzu setzt man zwei Konsumerkameras nebeneinander und steuert diese gemeinsam, um synchrone Aufnahmen zu erreichen. Seit einigen Jahren bietet Werner Bloos eine kabelgebundene Fernbedienung für Videokameras an. Hiermit lassen sich 2 Camcorder über den LANC-Anschluss synchronisieren.

Inzwischen gibt es aber auch richtige 3D-Camcorder. Den Niedrig-Preisbereich möchte ich hier außer Acht lassen, da die Aufnahmequalität dieser Geräte eher bescheiden ist. Für wirklich ansehbare Ergebnisse in Full-HD sind momentan 3 empfehlenswerte 3D-Camcorder auf dem Markt:

1. „HDC-Z10000“ von Panasonic
   
   Die Kamera bietet Einstell- und Anschlussmöglichkeiten fast wie eine Profikamera und hervorragende Bildqualität durch den doppelten 3MOS Sensor. Der Preis ist zwar sehr hoch, aber für die Qualität sicherlich gerechtfertigt. In der Ausstattung lässt der HDC-Z10000 kaum Wünsche offen: separate Einstellringe für Fokus, Zoom und Iris, manuelle Einstellung des Konvergenzpunktes, doppelter SD Karten-Slot, zwei XLR-Audio-Eingänge, Linear PCM, Direktwahltasten und individuell belegbare User-Tasten, ausziehbarer LCD Monitor mit 3D Darstellung sowie Farbsucher, Tragegriff und vieles mehr. Der eingebaute 10-fach optische Zoom liefert einen Brennweitenbereich (umgerechnet auf KB-Format) von 32mm Weitwinkel bis 320 mm Tele. Aufnahmeformat: AVCHD 2.0 Standard (AVCHD 3D/ Progressive) konform. Die Komprimierung im 3D-Bereich: [3D] MPEG-4 MVC/ H.264. Die Stereobasis ist 43 mm.
   
   
2. Sony HDR-TD10e (Stereobasis der Objektive: 30mm) , bzw. die Nachfolgekameras HDR-TD20VE und HDR-TD30VE (Stereobasis der Objektive: 20 mm). Die Kameras sind sehr kompakt und die Bildqualität ist ebenfalls sehr gut. Allerdings sind die manuellen Einstellmöglichkeiten geringer als bei der HDC-Z10000. Vor allem fehlt ein manueller Weißabgleich im 3D-Modus. Dafür gibt es aber eine elektronische 3D-Korrektur, mit welcher Höhen- und Zoomfehler der beiden Objektive korrigiert werden. Gespeichert wird auf einem internen 64 GB Flash-Speicher. Der Brennweitenbereich des 10-fach optischen Zoom geht von 34,4 mm - 344 mm bzw. 400 mm (umgerechnet auf KB-Format). Aufnahmeformat: 3D HD - MPEG4-MVC/H.264 AVCHD™ Version 2.0 kompatibel. Im Gegensatz zur Panasonic HDC-Z10000 kosten diese Kameras nur ca. 1/5 des Preises und sind als Reisekameras wesentlich handlicher.
3. JVC GS-TD1BEU – die Kamera ist sowohl im Preis als auch der Qualität vergleichbar mit der Sony HDR-TD10. Der Zoom-Bereich ist etwas kleiner (5-fach optischer Zoom). Dafür hat sie zusätzlich eine Zeitraffer-Funktion und kann High-Speed Fotoaufnahmen machen (12 fps.). Der Weißabgleich ist auch im 3D-Modus möglich. Aufnahmeformat: MPEG-4 MVC/H.264. Zusätzlich kann die JVC auch einen Side-by-Side Stream ( halbe Breite) ausgeben, wie er von den 3D-Fernsehern gebraucht wird.

Von erfahrenen Stereofotografen wird oft bemängelt, warum alle Camcorder eine deutlich kleinere Stereobasis als 6,5 cm haben. In der Praxis zeigt sich, dass im Film sehr oft Menschen und Gesichter aufgenommen werden und hier ist die kleinere Basis wesentlich besser, um einen natürlichen Seh-Eindruck zu vermitteln. Eine große Basis von 6,5 cm oder mehr hätte bei Portraitaufnahmen unschöne Verzerrungen zur Folge (z.B. „große Nase“).

Beim MVC-Format, in welchem alle Camcorder den 3D-Film speichern, wird das linke Bild komplett und vom rechten Bild nur die Unterschiede zum Linken gespeichert.

Ganz wichtig, und vermutlich ein Grund, warum sich bisher nur wenige für das 3D-Filmen begeistern ist, dass es nicht ausreicht, nur stereoskopische Filme aufzunehmen. Viel wichtiger ist es, aus den 3D-Filmsequenzen einen richtigen Film zu machen – das ist zeitaufwändig und man benötigt dazu ein Video-Schnittprogramm. Mittlerweile haben mehrere Hersteller von Schnittsystemen eine stereoskopische Bearbeitung in ihren Programmen eingebaut, darunter Sony (Moviestudio Platinum und Vegas Pro), Magix (Video deluxe und die X Serie), Pinnacle (Pinnacle Studio ab Version 16), Cyberlink (Powerdirector) und auch das unter Profis verwendete EDIUS von Gras Valley. Nur Adobe hängt derzeit mit der Implementierung der stereoskopischen Bearbeitung in seinem Schnittprogramm Premiere hinterher, und muss auf externe Plugins zurückgreifen was die Bearbeitung stark einschränkt. Die Implementierung der stereoskopischen Funktionen ist in den Programmen unterschiedlich realisiert, leider können einige der Schnittprogramme nicht alle stereoskopischen Formate der Videokameras lesen, andere wiederum haben keine guten automatische stereoskopische Korrekturmöglichkeiten und müssen daher manuell vorgenommen werden.

 Für Schnittsysteme, die die stereoskopischen MVC Dateien nicht laden können, gibt es ein kleines Programm, das die Trennung in linken und rechten Videostrom vornimmt. Peter Wimmer bietet hier ein Konvertierungsprogramm namens ‚MVC to AVI‘ an das diese Aufgabe übernimmt. Damit lassen sich auch Schnittsysteme einsetzen, die auf zwei getrennt voneinander befindlichen Videospuren die linke und rechte Ansicht unterbringen und so geschnitten werden können, auch wenn das Schnittsystem keine stereoskopischen Funktionen implementiert hat.

Für die Bearbeitung von 3D-Videos existiert eine kurze Anleitung : „Videobearbeitung mit Movie Studio Platinum 12.0“, die exemplarisch die Bearbeitung mit Sony Movie Studio Platinum zeigt.

Peter Herbig hat sein vollautomatisches Korrektur- und Montageprogramm „Cosima“ für 3D-Video erweitert und es lassen sich hiermit stereoskopische Fehler im 3D-Videos korrigieren. Man kann sogar Zoomfahrten mit entsprechenden stereoskopischen Korrekturen im Video vornehmen.

Zum Betrachten von 3D-Videos mit einem Computer ist der „Stereoscopic Player“ von Peter Wimmer empfehlenswert. Das Programm bietet die verschiedensten Einstellmöglichkeiten, sowohl in Bezug auf die stereoskopische Quelle als auch auf die verschiedenen Ausgabemöglichkeiten (Monitore, Beamer, ...).

Leider sind die Hersteller mit den Verkaufszahlen der 3D-Camcorder offensichtlich nicht zufrieden, denn es gibt im Moment keine Neuentwicklungen auf dem Markt und es ist zu befürchten, dass die Produktion der oben aufgeführten Geräte in absehbarer Zeit eingestellt wird.

Wie können die 3D-Filme wiedergegeben werden?

Die einfachste Darstellungsart ist als Anaglyphenfilm (Standart: rot/cyan). Dadurch gehen allerdings die Farbinformationen teilweise verloren, dafür kann der Film an jedem Monitor betrachtet werden.

Viele der heutigen Flachbild-Fernseher sind 3D-fähig. Hier gibt es 2 verschiedene Verfahren:

1. mit Shutterbrille (auch aktives 3D genannt) – im schnellen Wechsel (mindesten 120 Hz) wird abwechselnd das linke und rechte Auge verdunkelt. Das Bild auf dem Monitor wechselt synchron dazu. Die Dunkelphase wird vom Auge nicht mehr wahrgenommen. Für die Hersteller ist dieses Verfahren sehr einfach, da die Flachbildschirme von Grund auf schon eine höhere Bildwiederholungsrate haben und nur noch ein Infrarotsender für die Synchronisation eingebaut werden muss. Der Nachteil ist, dass die Shutterbrillen relativ teuer und durch die benötigte Batterie etwas schwerer sind.
2. mit Polarisationsfolie (zirkular; auch passives 3D genannt) – vor dem Monitor wird eine Polarisationsfolie aufgebracht und diese wechselt zeilenweise die Polarisation. Dieses Verfahren ist zwar aufwändiger, aber dafür sind die Polarisationsbrillen wesentlich günstiger und man kann auch die 3D-Brillen vom letzten Kinobesuch verwenden.

Als Standard benötigen die Fernseher einen Film, bei welchem die beiden stereoskopischen Streams entweder nebeneinander mit halber Breite oder übereinander mit halber Höhe montiert sind. Zudem werden nicht alle Filmformate erkannt. Z.B. erkennt der „LG“ das gebräuchliche AVCHD nicht, sondern möchte eine WMV oder MPEG4-Datei. Zudem muss der Film für die meisten TVs eine Framerate von 30fps haben. Mit den gängigen Schnittprogramme kann man die Filme jedoch mit dieser höheren Framerate rendern, auch wenn Sie mit 25 fps aufgenommen wurden. Das Programm fügt dann Zwischenbilder ein.

Auch spezielle 3D-Monitore oder 3D-Laptops arbeiten mit einem dieser beiden Verfahren.

Mit 2 DLP Beamern (LCD Beamer funktionieren hier nicht, weil die das Licht bereits vorpolarisieren) kann man sich sogar ein eigenes 3D-Kino einrichten oder seine Filme vor einem größeren Publikum vorführen. Die Bildtrennung erfolgt wiederum über Polarisationsfilter. Zudem benötigt man eine Silbertuchleinwand, da sonst die Polarisation aufgehoben wird.

Dann gibt es auch noch Videobrillen, welche 3D darstellen können.

Aktiv geforscht wird nach wie vor in Richtung autostereoskopische Displays. Hier benötigt man keine 3D-Brille. Vor dem Monitor sind halbrunde Rillen ähnlich wie bei „Wackel-Postkarten“ angebracht. Hinter diesen Linsen oder Barrieren ist das stereoskopische Bild in feinen Linien hinterlegt. Bei kleinen Monitoren funktioniert es recht gut (z.B. Handy oder Betrachtungsmonitore der 3D-Camcorder), aber bei größeren geht es nur mit einer mittigen Betrachtungsposition in einem bestimmten Abstand – damit kann nur ein Betrachter das Bild auf einem solchen Monitor in 3D sehen. Es wurden Monitore entwickelt, bei welchen eine Videokamera die Position des Betrachters erfasst und das Bild hinter dem Linsenraster entsprechend anordnet. Aufgrund des technischen Aufwands und der Beschränkung auf einen Betrachter konnten sich solche Monitore bisher nur für Spezialaufgaben durchsetzen.

 Relativ unbekannt ist, dass stereoskopische Filme problemlos bei „YouTube“ hochgeladen und auch stereoskopisch in verschiedenen Ausgabeformaten betrachtet werden können. Beim Hochladen von Videos kann man unter dem Menüpunkt: „Erweiterte Einstellungen“ angeben, ob der Film in 3D ist und in welchem Format er vorliegt (z.B. side by side, halbe Breite).  Beim Betrachten von Videos gibt es unten rechts die Optionen, bei denen man üblicherweise die Wiedergabequalität einstellt. Bei einem 3D-Film kann man hier auch einstellen, ob man den Film in 2D oder 3D anschauen möchte, und es lassen sich verschiedene Wiedergabemethoden einstellen. Hinweis: derzeit funktioniert die stereoskopische Wiedergabe nur mit flash, man muß also das flash plugin installieren. Zukünftig soll die Wiedergabe ausschließlich per HTML5 erfolgen.

3D-Filmbeispiele auf YouTube:

Die Gruppe "Metusa" auf dem Mittelaltermarkt in Meersburg 2013