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Stereoskopie 
 
 

Farbfilterverfahren

Eine bekannte und naheliegende Methode zur Stereobild-Darstellung ist die Verwendung von Farbfiltersystemen (Anaglyphen) in Projektion oder Monitorbetrachtung. Im Prinzip handelt es sich hierbei um eine 1-Bild-Wiedergabe, denn es muß nur das eine Bild, das die Stereoinformation in der Form einer Farbcodierung enthält, übertragen und dargestellt  werden. Im Falle der Projektion bedeutet das, daß man mit nur einem Beamer das Auslangen findet, man benötigt auch nur einen Graphikausgang und kann somit jeden Laptop oder Mini-Notebook für die Präsentation verwenden. So trivial sich das nun darstellt, der Teufel sitzt im Detail.

Gleich vorweg - man kann mit dieser Methode sehr gute Ergebnisse erzielen, muß aber bestimmte Kriterien berücksichtigen.

Das Anaglyphenverfahren ist normalerweise für Monitorbetrachtungen ideal geeignet, sofern dieser eine spektralreine Farbwiedergabe zuläßt. Dies ist eine essentielle Voraussetzung zum Funktionieren dieser Methode. Etwas problematischer ist das Ausdrucken / Ausbelichten von Anaglyphenbildern. Hier müssen die physikalischen Farben des Druckmediums den verwendeten Brillen entsprechen, und diesbezügliche Tests, Einstellungen und Anpassungen können sehr umfangreich ausfallen, sodaß spezielle Empfehlungen hier nicht möglich sind. Generell hilft es aber, wenn ein reines Weiß im Motiv des Anaglyphenbildes vermieden wird.

Stereobilder in einem Farbfiltersystem können mit gegenwärtig verfügbarer Software aus den Stereohalbbildern erstellt werden, auch das Computerprogramm StereoPhotoMaker (SPM) bietet umfangreiche Methoden und Varianten der Trennfarben bis hin zu in einer Matrix selbst konfigurierbaren Einstellungen.

Sollen Farbfilterbilder direkt abgespeichert werden, ist auf eine verlustfreie Methode zu achten, wie z.B. tiff-LZW oder ähnliches. Jpeg allein genügt dabei nicht, denn durch die Kompression der Farben entstehen vor allem an Motivkanten Artefakte, die die Anaglyphenqualität empfindlich stören können.

SPM bietet hierfür einen eigenen Algorhythmus an, der das jpg-Bild im Format 4-4-4 bzw. im RGB-Farbraum speichert, also ohne Farbverluste, die Datei wird dadurch aber entsprechend größer.

Matrix-Algorhythmen

Häufig werden Anaglyphenbilder in den Medien, aber auch von Stereoskopikern oder manchen Personen heftig kritisiert, da angeblich keine Farbinformationen im Motiv wiedergegeben werden können. Zu Unrecht - denn moderne Berechnungs-Algorhythmen ermöglichen sehr wohl die färbige Bildwiedergabe. Dabei werden die Motivfarben in den beiden Bildkanälen so aufgeteilt, daß diese bei der Betrachtung durch die Farbfilterbrille links und rechts gleich hell und möglichst farbecht erscheinen. Das funktioniert allerdings nicht hundertprozentig, und eine gewisse Restverfärbung des gesamten Stereobildes muß man in kauf nehmen.

Ebenso verliert man eine Grundfarbe, die der Haupttrennfarbe entspricht, diese muß im betreffenden Halbbild in Graustufen dargestellt werden. Alle anderen Farben bleiben aber weitgehend erhalten.

Die Einstellung in Präsentatiosprogrammen "Halbfarb-Anaglyphen" unterstützt diese Forderung, sodaß angenehme Bildeindrücke entstehen, ebenso können spezielle Matrix-Einstellungen wie z.B. "Dubois" verwendet werden, letztere konvertiert u.a. Rottöne nicht in Graustufen sondern in Gelb und verstärkt auch den Kontrast. Letzteres Verfahren ist z.B. besonders gut für Landschafts- oder Architekturbilder geeignet, aber weniger für Menschendarstellungen.

Farbkonflikt

Es ist nicht zweckmäßig, bei Anaglyphenbildern nur eine Standard-Konvertierung zu verwenden, wo einfach die Trennfarben den Motivfarben überlagert werden.

Sind nämlich in einzelnen Bildstellen genau solche Farben enthalten, so bekommt man links und rechts partiell unterschiedliche Helligkeiten in den Details, was sich sehr störend als stereoskopischer Glanz oder binokulares Flimmern bemerkbar macht.

Befindet sich beispielsweise eine rote Rose im Bild, und stellt dieses im Rot/Cyan-Verfahren dar, so wird die Blüte im linken Halbbild (durch den roten Filter betrachtet) sehr hell erscheinen, während sie im rechten (durch den blaugrünen Filter) farblos dunkelgrau wahrgenommen wird. Dadurch entsteht im Gehirn ein binokularer Wettstreit der beiden visuellen Eindrücke, der sehr unangenehm wirkt.

Durch die Verwendung der Halbfarb-Einstellung wird dieser Konflikt umgangen. Standard-Anaglyphen eignen sich also nur für Bilder, die schon in Graustufen vorliegen. Früher war die Darstellung in Graustufen bei Anaglyphen eine notwendige Voraussetzung, und diese Ansicht hat sich bis heute gehalten.

Trennfarben und Systeme

Neben den verschiedenen Matrix-Verfahren können die Farbfiltersysteme auch grundsätzlich verschiedene Trennfarben verwenden. Wichtig ist dabei, daß die Farben spektral weit auseinander bzw. in der Darstellung des Farbenkreises möglichst gegenüber liegen, aber trotzdem einen möglichst großen Spektralbereich abdecken.

Rot/Cyan ist das am meisten bekannte Verfahren, ebenso die älteren Rot/Grün oder Rot/Blau-Verfahren, letztere verwenden nur reine Grundfarben zur Bildtrennung, weshalb immer mit einer Verfärbung zu rechnen ist und dies nur für Graustufenbilder in Frage kommt.

Cyan ist eine Mischung aus Grün und Blau und ergibt gemeinsam mit Rot Weiß. Da hierbei ein großer Spektralbereich abgedeckt wird, ist es für Farbanaglyphendarstellungen geeignet, die relativ farbneutral aussehen.

Farbfiltersysteme in diesen Farbkombinationen werden gemeinhin als Anaglyphen bezeichnet.

Andere Farbfiltersysteme verwenden Gelb(Orange)/Blau (ColorCode3D) oder Grün/Violett(Magenta) (Trioscopics). Diese Verfahren sind vom Hersteller patentiert, können aber mittels entsprechender Matrixeinstellungen angenähert werden.

Jedes dieser Verfahren hat seine spezifischen Vor- und Nachteile, die abhängig vom Präsentationsmedium unterschiedlich ausfallen.

Ein Monitor oder Fernseher kann z.B. für Trioscopics gut, aber für ColorCode3D weniger geeignet sein, oder auch umgekehrt, hier hilft nur das Experiment.

Anaglyphen sind besser als ihr Ruf

Anaglyphen- und Farbfiltersysteme kamen in letzter Zeit auch aus anderen Gründen in Verruf: die Industrie setzt derzeit stark auf 3D-Fernseher, die mittels Shutterbrille und Blue-Ray-DVD ein farbechtes Raumbild zeigen können. Um den Verkauf zu forcieren und zu bewerben, werden alle bisherigen Technologien und Verfahren schlecht dargestellt. Dies geschieht einerseits sehr bewußt, andererseits aber auch aus Unkenntnis der zuständigen Fachleute und Profis, die möglicherweise erstmalig mit der Materie der Stereoskopie konfrontiert sind. So verwundert es nicht, daß normale DVDs im Umlauf sind, die Filme in einem Farbfiltersystem enthalten. Das allein wäre ja nicht schlimm, aber die enthaltene Qualität der Anaglyphen-Herstellung läßt in vielen Fällen sehr zu wünschen übrig. Wenn nun noch ein untauglicher Fernseher oder Monitor hinzukommt, ist die Katastrophe perfekt. Natürlich wird dann die Schuld dem Anaglyphenverfahren an sich zugeschrieben, aber nicht hinterfragt, was wirklich bei der Herstellung / Konvertierung passiert ist oder was die Ursachen für die schlechte Wiedergabe sonst sein könnten.

Dabei sind die Farbfilterverfahren - richtig eingesetzt - eine sehr gute und auch einfach durchzuführende Alternative zu höherwertigeren und jedenfalls auch wesentlich teureren Präsentationsmöglichkeiten. Hauptvorteil ist, daß man nur einen Übertragungskanal benötigt, Anaglyphen können als eigenständige Bilddateien gehandhabt und mit jedem beliebeigen Präsentationsprogramm gezeigt werden.

Projektion

Bilder in Farbfiltersystemen können auch mit Beamer projiziert werden. Genauso wie unterschiedliche Monitore verschieden gut zur Anaglyphendarstellung geeignet sind, können auch Beamer mehr oder weniger für diesen Zweck tauglich sein. Das hat im übrigen absolut nichts mit der grundsätzlichen Qualität des Gerätes zu tun, sondern hängt ausschließlich davon ab, ob die Farben für sich spektral rein, d.h. ohne zusätzlichen Weißanteil oder Mischkomponenten anderer Farben, dargestellt werden können, was letztendlich konstruktiv bedingt ist. Ein Beamer, der sehr hell sein soll, muß zwangsläufig einen höheren Weißanteil mitprojizieren, der aber für Anaglyphen absolut schädlich ist.

Beamer

Nach bisheriger Erfahrung eignen sich für Farbfiltersystem-Projektionen am besten Beamer im 3LCD-Verfahren, aber auch mit normalen LCD-Beamern konnten sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Das funktioniert zuweilen so gut, daß praktisch kein Ghosting erkennbar ist und die Zuschauer ob der dreidimensionalen Darstellung so beeindruckt sind, daß sie die leichten Farbverfälschungen gar nicht bemerken. Natürlich kann als stilistisches Gestaltungsmerkmal auch eine reine Graustufen/Schwarzweiß-Präsentation gezeigt werden.

Beamer im DLP-Verfahren sind für Anaglyphenprojektionen nur bedingt geeignet. Durch das rotierende Farbrad werden die drei Grundfarben sequentiell dargestellt (Farbflimmern, Regenbogeneffekt), darüberhinaus entstehen die Farben nicht allein durch das Farbrad, sondern es werden auch Mischfarben in Kombination mit dem Lampenspektrum verwendet. Die meisten DLP-Projektoren haben auch ein eigenes Weiß-Segment im Farbrad, wodurch eine sehr große Helligkeit erreicht werden kann, damit der Beamer auch als tageslichttauglich angeboten werden kann. All dies trägt dazu bei, daß Bildprojektionen in Farbfilterverfahren nicht optimal funktionieren. Im schlimmsten Fall erhält man eine Situation, in der es auch schon egal ist, ob die Zuschauer die Stereobrille aufsetzen oder nicht, sie würden immer Doppelkonturen sehen.

Allerdings bieten viele, vor allem teurere DLP-Beamer verschiedene Betriebsmodi an, mit denen die Helligkeit und Farbcharakteristik in vorgegebenen Grenzen anhand gespeicherter Profile eingestellt werden kann, diese sind mit unterschiedlichen Namen versehen, z.B. Normal/Standard - Büro/Tageslicht - Home Cinema - Videogame - Graphik/Photo - etc..., wobei in den meisten Fällen nicht wirklich verständlich ist, was genau der Beamer macht.

Hier kann aber experimentell ermittelt werden, in welchem Projektionsmodus die beste Farbfilterqualität erreicht wird.

Manche DLP-Beamer bieten soger die Möglichkeit, die Projektion des Weißanteils manuell abzuschalten, was auf jeden Fall vorzuziehen ist. Denn ein Beamer, der Anaglyphen sehr gut darstellen kann ist jedenfalls auch geeignet, um normale Farbinhalte bestmöglich zeigen zu können.