Wie funktioniert ein 3D-Fernseher?

Die 3D-Technologie finden wir bereits seit einigen Jahren in unseren lokalen Kinos vor Ort, wo jedem Zuschauer eine entsprechende 3D-Brille am Eingang ausgehändigt wird, um den speziellen Film im dreidimensionalen Format zu bestaunen. Stetig weiter entwickelt und verfeinert, steht nun die nächste Generation bereits bereit und macht sich marktreif, um die heimischen Wohnzimmer zu erobern. Zusammen mit dem bereits bekannten Blu-ray Standard für hochauflösende Filme im 1080p HDTV Format, haben sich primär LCD und Plasma Fernseher in der Praxis durchgesetzt.

3D-TV Technologie

Historie der 3D-Technologie

Vor 170 Jahren experimentierte Charles Wheatstone als erster mit der sogenannten Stereoskopie, welche heute immer noch die gängigste Form der 3D-Darstellung von Fotos und Filmen darstellt. Die Grundlagen dafür entwarf Wheatstone dafür 1838, wobei er für beide Augen getrennt jeweils ein unterschiedliches Bild präsentierte, um damit eine Tiefenillusion bzw eine Illusion der Räumlichkeit zu erschaffen, die für das menschliche Auge wie eine natürliche Wahrnehmung von Entfernungen funktioniert.

Eine erste Vorstellung wohin die 3D-Technologie einmal führen würde, bekamen Zuschauer bereits 1922 mit der Veröffentlichung des Stummfilms “The Power of Love” zu sehen, welcher historisch der erste Film in der Geschichte des 3D-Films ist. Seitdem versuchen Teams weltweit die 3D-Technologie weiter zu entwickeln und massentauglich zu machen.

In den 1950er Jahren erfolgte dann der nächste große Boom der 3D-Technologie, indem Filmemacher ihren meist B-Klasse Filmen weitere unterhaltsame Effekte hinzufügten, um die Zuschauen vom Fernseher weg in die städtischen Theater zu locken. Das Spektrum der Effekte reichte dabei von der Installation von Vibrationsplatten in den Theatersitzen, um elektrische Schläge zu simmulieren bis hin zu aufblasbaren Skeletten, welche während des Films in Bewegung gesetzt wurden.

Seitdem sind gerade in den letzten 10 Jahren sehr viele Filme und Fernsehsendungen mithilfe der 3D-Technologie gedreht wurden. Ebenso gibt es bereits einen Markt für 3D Blue-rays und 3D-DVDs. Für die meisten Menschen spielt die 3D-Technologie aber immer noch keine praktische Rolle, was sich mit den nächsten Generationen und der Marktreife von 3D-Geräten für den heimischen Gebrauch ändern wird.

Shutterbrillen für die Darstellung von 3D-Filmen und stereoskopen Bildern

Wie die 3D-Technologie funktioniert

Im Laufe der Entwicklung von 3D Technologien haben sich verschiedene Arten der dreidimensionalen Darstellung ergeben, die als aktive und passive Varianten bezeichnet werden.

Aktives 3D-Verfahren

Fernseher, die aktive 3D-Brillen verwenden, zeigen dem Beobachter in sehr schnellen Abfolgen jeweils verschiedene Bilder für beide Augen wobei sichergestellt wird dass die Synchronisierung der bewegenden Bilder für jedes Auge getrennt erfolgt, um eine räumliche Darstellung zu simulieren. Seitdem 3D-Fernseher und Monitore diese Bilder in Vollbild darstellen, ist eine wesentlich bessere Bildqualität im Vergleich zum passiven 3D-Verfahren möglich.

Aktive 3D-Shutterbrille von Sony

Passives 3D-Verfahren

Die Alternative zur aktiven 3D-Projektion ist das passive 3D-Verfahren. Bei der passiven Variante der 3D-Darstellung wird das Bild nicht direkt durch die 3D-Brille jedem Auge aktiv einzeln zugeordnet, sondern erfolgt durch passive Filterlinsen. Das ausgestrahlte Bild auf dem Fernseher enthält dabei beide Ansichten zugleich und wird in zwei Hälften aufgeteilt was den Nachteil hat, dass das Gesamtbild nicht die volle Auflösung von 1080p HDTV erreicht und sich mit weniger zufrieden geben muss.

3D Shutterbrille für passives 3D von Oakley

3D ohne Brille

Die Zielsetzung der Entwicklung und Industrie geht eindeutig in die Richtung, dass 3D-Filme in Zukunft ganz ohne die spezielle Shutterbrille betrachten werden können. Erste Prototypen hierfür gibt es bereits für den heimischen Gebrauch zu kaufen. Diese verwenden Lentikularlinsen, welche so geformt sind, dass je nach Betrachtungswinkel unterschiedliche Bilder für beide Augen wahrgenommen werden und so die räumliche Darstellung simuliert wird.

Technologie für brillenlose 3D-Fernseher

Erste Vorreiter dieser neuen 3D-Variante für Fernseher sind Toshiba und Sony mit entsprechenden Geräten, die alljährlich auf den Unterhaltungsmessen präsentiert werden und ihren Weg in die Elektronikmärkte finden. Einen ähnlichen Ansatz verwendet auch Nintendo im 3DS mit der sogenannten Parallaxbarrierentechnik.

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Carsten Kraft
Freiberuflicher Software Entwickler, CTO/PM und Tech Geek seit über 15 Jahren im professionellen B2B Bereich und mit mehr als 22 Jahren Computer, Netzwerk und Betriebssystem Skills. Technologie als Leidenschaft entwickle ich hauptsächlich mit Microsoft C#, ASP.NET/MVC, WPF/Silverlight, HTML5, JS, SQL, VB und PHP als Grundlagen für internationale Softwareprojekte.

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