Monitore und Displays

 

Im folgenden werden einige zum Teil neue Verfahren und Methoden aufgezeigt, mit denen stereoskopische Bildinhalte dreidimensional betrachtet und präsentiert werden können.

Autostereo

Neu in dieser Rubrik sind die Autostereoskopischen Displays oder Monitore, die vollkommen freisichtig und ohne Seh-Akrobatik auskommen und die Raumbilder unmittelbar dreidimensional darstellen können. Das Prinzip beruht auf einem altbekannten Verfahren: dem Linsenraster, der häufig auf Postkarten oder Postern zum Einsatz kommt. Im Falle der geprinteten Bilder kommen meist mehrere Ansichten des Motives zur Anwendung, hier werden nicht nur zwei Halbbilder verschachtelt, sondern streifenförmig bis zu 12 Teilbilder verarbeitet. Das hat den Vorteil, daß ein breiterer Betrachtungsbereich zur Verfügung steht und sich das Motiv in gegebenen Grenzen auch perspektivisch verändert, wenn man die seitliche Betrachtungsposition variiert. Solche Bilder werden entweder mit Spezialkameras aufgenommen, die bis zu 12 Objektive besitzen, oder als 3D-Computergraphik generiert.

Parallaxenbarriere

Bei autostereoskopischen Displays wird eine ähnliche Technik eingesetzt, die Parallaxen- oder Lichtbarriere genannt wird. Im Unterschied zu den geprinteten Linsenrasterbildern mit mehreren Teilansichten können die Displays prinzipbedingt nur mit den üblichen zwei Halbbildern arbeiten. Es ist nicht so ohne weiters möglich und schon garnicht in Echtzeit, hier entsprechende Zwischenansichten zu berechnen, die als Teilbilder in die Streifen eingefügt werden könnten. Über dem Streifenbild befindet sich ein Barrierenraster, das nur die jeweils richtigen Ansichten für das zugehörige Auge freigibt, die Lichtstrahlen werden also gewissermaßen gerichtet abgestrahlt. Nachteil von solchen Displays ist der kleine Betrachtungswinkel, in dem die gesamte Bildfläche störungsfrei betrachtet werden kann. Es muß sowohl der Abstand als auch die seitliche Position eingehalten werden, ansonst treten partiell Doppelbilder oder auch invertierte Tiefenansichten auf. Meist sind solche Displays nur für eine oder drei Personen gleichzeitig geeignet.

Polarisationsmonitore

Ebenfalls neu sind Monitore, die mit Circularen Polarisationsbrillen betrachtet werden können, die es schon von mehreren Herstellern gibt. Von Acer ist auch ein Laptop erhältlich, der ein solches Display eingebaut hat. Hierbei wird das Bildfeld nicht streifenweise, sondern zeilenweise für L und R verwendet, die

Stereobilder müssen mittels geeigneter Software "interlaced" verschachtelt werden, auch SPM unterstützt diesen Modus. Die Bildzeilen des Monitors sind abwechselnd für links und rechts polarisiert. Durch die Betrachtung mit der richtigen Brille erkennt man wieder ein farbechtes Raumbild, das allerdings wie alle ähnlichen Verfahren mit zeilen- oder streifenverschachtelung nur die halbe mögliche Auflösung bietet. Pol-Brillen sind wie auch Farbfilterbrillen rein passiv und somit sehr preisgünstig zu erwerben.

Angeblich soll es künftig auch Fernseher geben, die nach diesem Verfahren funktionieren. Der Vorteil gegenüber dem nachfolgend beschriebenen Shutterverfahren ist vor allem darin zu sehen, daß standardisierte Polbrillen verwendet werden können und damit sehr preisgünstig auch mehrere Zuschauer der Stereo-Darbietung beiwohnen können, etwa in einem Restaurant.

Der vorhin erwähnte Nachteil der halben Auflösung kann dadurch umgangen werden, daß der Fernsehbildschirm die doppelte Full-HD-Auflösung erhält.

LCD-Shutter-Verfahren

Eine eigentlich schon alte Technik ist das Shutterbrillenverfahren, das aber jetzt eine Neuverbreitung im Zusammenhang mit 3D-TVs erfährt und am Computer von nVidia 3D-Vision unterstützt wird. Die Stereohalbbilder werden in sehr rascher Abfolge sequenziell abwechselnd gezeigt, synchronisiert dazu werden die Shutterbrillen angesteuert. Diese haben zwei LCD-Displays, die gegensätzlich entweder durchsichtig oder undurchsichtig geschaltet werden, je nachdem, welches Halbbild zu dem fraglichen Zeitpunkt gerade angezeigt wird. Es versteht sich von selbst, daß diese Technik sehr aufwändig und anspruchsvoll ist und eben ihren Preis kostet. Im privaten Heimbereich mit wenigen Zuschauern ist dies sicher eine interessante Möglichkeit zur Stereopräsentation, aber schon im  Amateurbereich oder gar für größere Zuschauermengen wird dieses Verfahren kaum zum Einsatz kommen. Nicht nur wegen der hohen Kosten für die Shutterbrillen, sondern vor allem wegen der nötigen Gewährleistung, daß alles funktioniert. Immerhin müssen dabei sämtliche Brillen am Leben erhalten werden, Akkus aufgeladen oder Batterien getauscht, die Gläser gereinigt werden. Jede Shutterbrille ist ein aktives, empfindliches elektronisches Gerät, geht eine kaputt und ist keine in Reserve vorhanden, ist für die betreffende Person die Stereobetrachtung beendet.

Ganz nebenbei bemerkt gibt es auch hier gravierende Nachteile zu verzeichnen. Durch die sequenzielle Bilddarstellung entsteht ein rasches Flimmern, das empfindliche Personen stören kann, ebenso kann das Flimmern im Zusammenwirken mit Leuchtstofflampen im Raum verstärkt werden.

Im Zusammenhang mit 3D-TVs entstehen mehr oder weniger starke Geisterbilder, wobei jeweils ein Anteil eines falschen Halbbildes abgeschwächt in das andere  Auge durchleuchtet. Das kommt daher, daß die Beschichtung der Fernseher mehr oder weniger lang nachleuchtet. Man kann das Ghosting dadurch minimieren, indem die Durchlaßzeit der Shutterbrille verkürzt wird, gleichzeitig wird aber dadurch die Gesamthelligkeit des Stereobildes teils drastisch vermindert.

Weitere Nachteile liegen im Bereich der Hersteller entsprechender Fernseher selbst. So sind derzeit schon mehrere Varianten der verschiedenen Hersteller am Markt, die alle untereinander nicht kompatibel sind. Aus der Sicht der Firmen mag dies verständlich sein, da jede ihre eigenen Brillen verkaufen will. Für den Konsumenten ist es aber ärgerlich, wenn man das Sytem wechselt oder bei jemandem anderen zu Gast ist, wo ein anderes Fabrikat steht.

Ebenso ist es (derzeit) nicht bei allen 3D-TVs möglich, seine eigenen, selbst produzierten Bilder oder Filme einzuspielen um diese dreidimensional darstellen zu können. Die fraglichen Hersteller vertreten hier offenbar den Standpunkt, daß der Konsument gefälligst die kommerziellen Blue-Ray-DVDs kaufen soll und an Eigenproduktionen kein Bedarf besteht. Bleibt nun zu hoffen, daß sich sich hierbei eine Wandlung zum Besseren vollzieht.

Shutter-Projektion

Das Shutterverfahren kann auch im Rahmen einer Projektion zum Einsatz kommen. Dazu eignen sich ausschließlich DLP-Beamer mit mind. 120 Hertz-Wiedergabe.

Auch hierzu sind aber wieder eigene Shutterbrillen vonnöten, die mit 3D-TVs nicht kompatibel sind, denn hierbei wird eine andere Technologie zur Synchronisation verwendet. Während bei den Fernsehern Infrarot-Emitter die Signale an die Brillen leiten, wird die Synchronisation bei Beamern mittels kurzer Lichtblitze vorgenommen (DLP-Link). Diese Blitze sind mit aufgesetzter Shutterbrille nicht wahrnehmbar, da die LCD-Shutter zum Zeitpunkt der Blitze schließen. Dieses Verfahren wird auch am Computer von nVidia Graphikkarten mit 3D-Vision unterstützt, sodaß hiermit relativ problemlos auch eigene Stereo- Produktionen gezeigt werden können. Allerdings bleiben die schon oben erwähnten Nachteile im Zusammenhang mit den teuren Aktiv-Brillen bestehen.

Ein Unterschied zu den 3D-Fernsehern besteht allerdings erfreulicherweise noch: es soll praktisch kein Ghosting geben. Nachdem ja DLP-Beamer eine sehr schnelle Reaktionszeit haben, die Mikrospiegel schalten wesentlich schneller als die Bildwiedergabe erfolgt, und auch dadurch kein Nachleuchten der Bildpunkte stattfindet, ist eine nahezu 100%-Trennung der beiden Halbbilder möglich. Nur die anfangs erwähnte Stereoskop-Betrachtung liefert eine vergleichbare absolute Halbbildtrennung für jedes Auge. Alle anderen Verfahren der Bildüberlagerung unterliegen mehr oder weniger dem Ghosting, wenn die jeweils falschen Halbbilder besonders bei starken Kontrasten im Motiv durchleuchten und geringfügig sichtbar werden.

Monitor-Boxen

Eine Besonderheit der Stereobetrachtung mit Monitoren stellen sogenannte Monitor-Boxen oder Spiegelmonitore dar. Hierbei werden zwei LCD-Monitore mit definierter Eigenpolarisation derart zueinander montiert, daß mittels eines halbdurchlässigen Spiegels die beiden Bildflächen visuell überlagert werden.

Durch die Spiegelung des rechten Monitors kehrt sich auch die Polarisationsrichtung um, sodaß handelsübliche lineare Polbrillen zur Betrachtung verwendet werden können. Allerdings muß auch das rechte Halbbild gespiegelt dargestellt werden, damit es bei der Betrachtung wieder richtig aussieht. Die Monitore werden ähnlich angesteuert wie bei der 2-Beamer-Methode, die Spiegelung muß softwaremäßig unterstützt werden, wie dies bei einigen Programmen bereits der Fall ist.

Solche Monitorboxen werden hauptsächlich von kleinen Firmen hergestellt, wie z.B. Ekeren in Holland, und können nur von dort bezogen werden.