Wiedergabe, Betrachten von Stereobildern

Jedes Verfahren, das in der Lage ist, das linke Halbbild auschließlich dem linken Auge zu zeigen und das rechte Halbbild auschließlich dem rechten Auge, ist zur Raumbildwiedergabe geeignet. Trennt man die Methoden nach dem Darstellungsmedium, kommt man auf folgende grobe Einteilung:

 

A. Methoden für 2D-Medien (z.B. Druck)

  1. Stereoblick (free viewing)
  2. Stereobetrachter mit Linsen (Lorgnette)
  3. Kreuzblick
  4. KMQ
  5. Anaglyphenverfahren

B. Methoden, bei denen das Bild auf einem Monitor gezeigt wird

  1. Polarisationsmonitor
  2. Shuttermonitor
  3. Spiegelbox (Co-Box)

C. Methoden, bei denen das Bild mit einem Projektor auf eine Leinwand projiziert wird

  1. Polarisations-Projektion
  2. Shutter-Projektion
  3. Infitec-Projektion

 

A1. Stereoblick (free viewing)

Bis etwa 6 cm Bildgröße lassen sich nebeneinander angeordnete Stereobilder ohne jedes weitere Hilfsmittel direkt betrachten. Die DGS verwendet diese Methode in ihrem stereo journal oder auch auf dieser Homepage. Die Augen schauen dabei parallel ins Unendliche, müssen aber in die Nähe fokussieren. Eine kleine Anleitung zum Erlernen dieser Methode findet man hier.

 

 

Bild 1: Beim Stereoblick betrachtet das linke Auge nur das linke Bild und das rechte Auge nur das rechte Bild.

 

A2. Stereobetrachter mit Linsen (Lorgnette)

Verwendet man zusätzlich eine Brille mit Sammellinsen, müssen die Augen nicht mehr auf die Nähe fokussieren, sondern können entspannt in die Ferne schauen. Das Scharfstellen auf die Nähe übernimmt jetzt die Stereobrille. Dies passt auch wesentlich besser zur parallelen Augenstellung und ermöglicht deshalb ein  entspanntes Stereosehen. Beim Holmes-Stereoskop werden Prismenlinsen eingesetzt, um die Bildgröße auf etwa 70 bis 75 mm zu steigern.

 

 

Bild 2: Mit den Sammellinsen in der Lorgnette müssen wir nicht mehr auf die Nähe fokussieren und können nebeneinander gedruckte Stereobilder ohne Anstrengung genießen.

 

A3. Kreuzblick

Da uns Menschen eine divergente Augenstellung unangenehm ist (sofern überhaupt möglich), lässt der freie Stereoblick keine größeren Bilder als etwa den Augenabstand zu. Tauscht man aber linkes und rechtes Stereobild aus, kann man mit extremem nach innen Schielen auch größere Bilder betrachten.

 

 

Bild 3: Wer den Kreuzblick beherrscht, kann auch große Bilder freiäugig ohne Brille in 3D betrachten.

 

A4. KMQ

Die Erfinder des KMQ-Verfahrens (benannt nach den Erfindern Christoph Koschnitzke, Reiner Mehnert und Peter Quick) haben das linke und rechte Halbbild  nicht nebeneinander, sondern übereinander angeordnet. Entsprechende Prismen in der KMQ-Brille lenken den Strahlengang so ab, dass die beiden Halbbilder wieder zu einem Stereobild verschmolzen werden können.

 

Bild 4: Mit Hilfe einer Prismenbrille können die Halbbilder auch übereinander angeordnet werden.

 

A5. Anaglyphenverfahren

Färbt man (zum Beispiel) das linke Bild rot und das rechte Bild cyan ein und druckt beide Bilder übereinander, lassen sich beim Betrachten die Halbbilder wieder trennen, wenn man eine entsprechende Brille mit Farbfilterfolien (Anaglyphenbrille) benutzt. Da die Farbe zur Trennung der Bilder benötigt wird, können die betrachteten Objekte selbst nicht mehr farbig sein.

 

 

Bild 5: Mit der roten Seite der Brille sehen wir nur die roten (linken) Bildanteile und mit der blau-grünen Seite nur die blau-grünen (rechten) Bildanteile.
 

B1. Polarisationsmonitor

Die 3D-Monitore und 3D-Fernseher mit passiver 3D-Technik arbeiten mit (zirkular) polarisiertem Licht. Hierbei werden (z.B.) alle Zeilen mit geraden Zeilennummern links herum polarisiert und alle Zeilen mit ungeraden Zeilennummern rechts herum. Mit entsprechender Polfilterbrille sieht dann das linke Auge nur die geraden Zeilen und das rechte Auge nur die ungeraden. Die entsprechende Aufbereitung des Stereobildes übernimmt entweder die Software zur Anzeige des Bildes (also der Player) oder der 3D-Fernseher selbst.

 

 

Bild 6: Passive Polarisationsbrille mit modernem schlanken Design.

 

B2. Shuttermonitor

Bei der Shuttertechnik werden das linke und das rechte Bild abwechselnd angezeigt. Da bei dieser Technik die 3D-Brille auf den Bildwechsel synchronisiert werden muss, nennt man sie auch aktiv.

 

 

Bild 7: Aktive Shutterbrille von Nvidia, die Elekronik ist im Gestell integriert!

 

B3. Spiegelbox (Cobox)

Ähnlich wie beim Kamera-Spiegel-Rig (siehe Technik - Aufnahme), lassen sich unter Verwendung eines halbdurchlässigen Spiegels auch zwei normale Computermonitore zu einem 3D-Sichtgerät anordnen. In Würdigung des niederländischen 3D-Pioniers Co van Ekeren werden diese Sichtgeräte auch Coboxen genannt. Zur Bildtrennung wird die schon vorhandene Polarisation der Monitore verwendet, so dass außer der Polfilterbrille keine weiteren optischen Elemente mehr notwendig sind.

 

 

Bild 8: Strahlengang bei der Cobox. Viele handelsübliche Monitore besitzen ab Werk schon die richtige Polarisation.

 

C1. Polarisations-Projektion

Diese Methode wird in gleicher Weise für analoge Dias angewendet wie auch für digitale Inhalte. Das Bild zweier Projektoren respektive zweier Beamer wird hierbei übereinander auf die Leinwand projiziert. Zur Trennung der Bildinformation verwendet man linear oder zirkular polarisiertes Licht. Damit die Projektionsleinwand das Licht nicht wieder depolarisiert (und die beiden Bildinformationen untrennbar miteinander vermischt), benötigt sie eine metallisierte Oberfläche („Silberleinwand“).

 

 

Bild 9: Anordung zur Projektion mit zwei Beamern. Zur Lichttrennung wird hier linear polarisiertes Licht verwendet. In dieser Weise finden auch die Projektionen bei den DGS-Veranstaltungen statt.

 

C2. Shutter-Projektion

Beide Halbbilder kommen aus einem Projektor, abwechselnd für das linke und das rechte Auge. Die Trennung könnte dann mit einer Shutterbrille (siehe oben) erfolgen, die ebenfalls abwechselnd den linken und rechten Sehstrahl freigibt. Häufig werden die Bilder noch zusätzlich polarisiert, dann reicht zur Bildtrennung eine preisgünstige Polbrille aus und auf eine aufwändige und wartungsintensive Shutterbrille kann verzichtet wetrden.

 

C3. Infitec-Projektion

Die deutsche Firma Infitec ® ist die Erfinderin der Bildtrennung mit Interferenzfiltertechnik. Nach aktuellem Stand werden für das rechte Bild die mittleren Spektralbereiche der 3 Grundfarben verwendet und für das linke Bild deren Ränder. Obwohl ähnlich wie bei der Anaglyphentechnik zur Bildtrennung die Farben benutzt werden, sind Farbunterschiede im linken und rechten Bild so gut wie nicht mehr feststellbar. Die Interferenzfiltertechnik benötigt keine Silberleinwand und kann im weiteren mit guter Löschung und geringen Transmissionsverlusten der Interferenzfilterbrillen punkten. Sie hat durch die Fa. Dolby ® 3D weltweite Verbreitung gefunden.

 

 

Bild 10: Farbtrennung beim Interferenzfilterverfahren nach Infitec. In beiden Halbbildern sind alle 3 Grundfarben vorhanden.

 

Übersichts-Tabelle

  Vorteile Nachteile
Paralleler Stereoblick
  • immer und überall einsetzbar
  • Bildgröße maximal Augenabstand
  • muss in der Regel erlernt werden
Parallelblick mit Stereobrille
  • entspanntes Sehen möglich
  • Bildgröße maximal Augenabstand
Kreuzblick
  • auch für größere Bilder geeignet (abhängig vom Abstand)
  • bei paralleler Betrachtung Verzerrungen an den Bildrändern
  • kann von manchen Personen nur mühsam erlernt werden
Anaglyphenverfahren
  • keine Größenbeschränkung
  • jedes 2D-Medium geeignet
  • Farbe nur mit Kompromissen möglich
  • Subtraktive Farbmischung erzeugt Übersprechen (Geisterbilder)
KMQ
  • farbiger Druck ohne Größenbeschränkung
  • Die Bildgröße gibt den Betrachtungsabstand vor
  • Bildverschmelzung erfordert etwas Übung
Polarisationsmonitor
  • unkompliziert und mit jedem Computer einsetzbar
  • ruhiges angenehmes Bild
  • Polarisationsqualität vom vertikalen Blickwinkel abhängig
  • Halbierung der vertikalen Auflösung
Shuttermonitor
  • keine Reduzierung der Auflösung
  • erfordert spezielle Grafikkarten und spezielle Treiber
  • Bewegungsartefakte: zusamengehörige Bildpaare können grundsätzlich nicht gleichzeitig dargestellt werden
  • Flimmern bei Interferenz mit anderen Lichtquellen
Spiegelbox (Cobox)
  • ruhiges und perfektes Bild ohne Flimmern und ohne Auflösungsverlust
  • hohes Volumen und Gewicht
Polarisations-Projektion
  • hohe Qualität ohne Flimmern und ohne Auflösungsverlust
  • jedes DLP-Beamerpaar ist grundsätzlich geeignet
  • kostengünstige Brillen
  • erfordert Silberleinwand
Shutter-Projektion
  • Projektoren müssen nicht ausgerichtet werden
  • keine Silberleinwand notwendig
  • erfordert spezielle Grafikkarten und spezielle Treiber
  • Bewegungsartefakte: zusamengehörige Bildpaare können grundsätzlich nicht gleichzeitig dargestellt werden
  • Flimmern bei Interferenz mit anderen Lichtquellen
  • im Vergleich zu den anderen Verfahren im allgemeinen geringere Bildhelligkeit
Infitec-Projektion
  • gute Löschung
  • keine Silberleinwand notwendig
  • proprietäre Lösung
  • aufwändige und empfindliche Brillen
  • Brilleneigenschaften abhängig vom Durchtrittswinkel

 

Information: Die SIG Projektion beschäftigt sich mit allen technischen Aspekten der Polarisations-Projektion mit 2 Beamern.

 

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Aufnahme

Rahmung

Wiedergabe

 

Bildnachweise: ©Gerhard P. Herbig