Welche 3D-Verfahren gibt es in der Bilddarstellung?

Damit wir auf einer zweidimensionalen Oberfläche dreidimensionale Bilder sehen können, müssen unseren Augen zwei verschiedene Bilder mit leicht unterschiedlichen Perspektiven gleichzeitig gezeigt werden. Die perspektivischen Unterschiede zwischen dem linken und rechten Bild in 3D-Filmen entsprechen genau dem Abstand eines durchschnittlichen Augenpaares eines Menschen (ca. 6,5 cm).

Passive Stereoskopie

Bei diesem 3D-Verfahren wird eine Brille verwendet, welche die projizierten Bilder filtert. Folgende Brillentypen sind verwendbar:

Anaglyphenbrille

Hier werden rot und grün eingefärbte Bilder versetzt gleichzeitig projiziert. Durch die farbigen Brillengläser gelangt das rote Bild ins eine Auge und das grüne Bild ins andere Auge.

• Vorteile: Einfach, günstig, auch für Printmedien Nachteile: Verlust an Farbinformationen, Geisterbilder können auftreten

Polarisationsbrille

Lichtwellen schwingen normalerweise in allen Richtungen.  Polarisationsfilter lassen nur Licht einer Schwingungsebene durch. Filtert man bereits polarisiertes Licht einer Schwingungsebene mit einem weiteren Polarisationsfilter, der um 90° gedreht ist, lässt er kein Licht mehr durch. Bei der 3D-Projektion werden die beiden Teilbilder für das linke und rechte Auge als polarisiertes Licht mit um 90° verdrehten Schwingungsebenen von der Leinwand reflektiert. Die Polarisationsfilter der dazugehörigen Brillengläser für das linke und rechte Auge sind so gestellt, dass sie jeweils nur das für „ihr“ Auge bestimmte Licht durchlassen.

• Vorteile: Farbechte und scharfe Bilder
• Nachteile: Brillen sind teurer als bei Anaglyphen

Aktive Stereoskopie

Hier werden die Bilder für das linke und rechte Auge nicht gleichzeitig projiziert, sondern immer im Wechsel. Der Wechsel muss so schnell sein, dass die Augen noch ein flüssiges Bild wahrnehmen – also mindestens 25 Bilder für jedes Auge pro Sekunde. Die Betrachter haben so genannte Shutter-Brillen auf dem Kopf, die mit der zur Projektion passenden Frequenz jeweils das linke und rechte Auge abdecken, sodass jeweils das richtige Bild zum richtigen Zeitpunkt dem richtigen Auge gezeigt wird. Die Synchronisation zwischen Projektion und Brille wird dabei oft über Infrarot-Signale hergestellt.

• Vorteile: Sehr farbtreue Bilder
• Nachteile: Hoher Aufwand zur Abstimmung, Projektion/Brille und hohes Gewicht der Brillen, Brillen brauchen Strom

Autostereoskopie

Diese Art der Projektion ist derzeit nur auf Monitoren möglich. Vor den Monitoren aufgebrachte Lenticularlinsen-Aufsätze oder Parallaxbarriere-Folien sorgen dafür, dass das Licht so abgelenkt wird, dass die stereoskopischen Teilbilder für das eine Auge jeweils im anderen Auge geblockt sind. Dies erfordert ein sehr genaues Zusammenspiel zwischen Abspiel-Software und Display, die deshalb nicht beliebig kombiniert werden können. Dafür benötigen die Betrachter keinerlei Hilfsmittel für die 3D-Betrachtung.

Die abgelenkten Lichtstrahlen laufen vor dem Monitor in einem vorher berechneten Punkt wieder zusammen. Nur an diesem Punkt (Sweet Spot) kann der 3D-Effekt wahrgenommen werden. Neuere Entwicklungen brechen über entsprechend feine Linsenaufsätze das Licht mehrfach, sodass mehrere Sweet Spots entstehen und die Inhalte von mehreren Personen gleichzeitig gesehen werden können. Allerdings nimmt bei einer Verdoppelung der Sweet Spots die Auflösung des angezeigten Bildes auf die Hälfte ab. Denn bei der doppelten Brechung muss das Bild auch doppelt angezeigt werden.  Lenticularlinsen brechen das Licht optisch nach links und rechts. Sie sind teurer in der Produktion, bringen aber einen stärkeren Kontrast und ein lebendigeres Bild.

Parallaxbarierren sind eine Art Lochmaske, die das Licht selektiv nach links und rechts durchlassen. Sie sind günstiger zu produzieren, bringen aber nur einen schwächeren Kontrast und sind deshalb beschränkter im Einsatz.

• Vorteile: Keine Hilfsmittel nötig
• Nachteile: Nur ein „Sweet-Spot“ oder geringe Auflösung

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