Glaslose 3D-Technologie – Wie funktioniert sie?

Die 3D-Revolution hat die Art und Weise, wie wir Technologie wahrnehmen, ernsthaft erschüttert. Wir haben jetzt *3D-Fernseher, 3D-Smartphones, 3D-Laptops, Kameras, Spielkonsolen und wir sollten bald genug erwarten, die 3D-Tablets in den Regalen zu sehen, da diese Geräte derzeit die höchste Welle der Technologie darstellen. Aber hast du jemals innegehalten und dich gefragt – wie funktioniert 3D überhaupt? Okay, das könnte nicht allzu schwer zu beantworten sein, aber *glaslose 3D-Technologie? Ist 3D der Beginn eines völlig neuen technologischen Zeitalters?

3D-Technologie: Vom Anfang bis zur Brillenfreien Ära

Die Geschichte der 3D-Technologie

Du denkst, 3D ist eine neuartige Entdeckung? Das ist es tatsächlich nicht. Die Menschen begannen bereits im 19. Jahrhundert über 3D-Technologie zu sprechen und sie zu analysieren, als Sir Charles Wheatstone den Prozess der Stereopsis beschrieb: “Der Verstand nimmt ein Objekt in drei Dimensionen wahr, indem er die beiden unterschiedlichen Bilder, die auf die beiden Netzhaut projiziert werden, nutzt.” Auf gut Deutsch bedeutet das im Grunde, dass zwei ähnliche überlagerte Bilder ein weiteres, realistischeres für dein Wahrnehmungsvermögen projizieren.

Warum hatten die ersten, “alten” 3D-Brillen blaue und rote Farben? Nun, weil es für jedes Auge einfach war, diese beiden unterschiedlichen Bilder zu identifizieren und sie dann zu überlagern. Jedes Auge erhielt seinen eigenen “Standpunkt”, und die roten und blauen Farben wurden verwendet, um die Bilder zu trennen, sodass du am Ende eine 3D-Umgebung hattest. Aber, wenn du dich erinnerst, war die Qualität nicht so toll; ich hatte sogar Kopfschmerzen und es hatte einen “gespenstischen” Aspekt.

Eine andere Lösung für qualitativ hochwertiges 3D war die Verwendung von polarisierten Brillen, die das Licht in vertikalen oder horizontalen Richtungen orientieren konnten. Ein Augenbild konnte auf vertikaler Basis projiziert werden und ein anderes auf horizontaler, aber es wurde wirklich verschwommen, wenn du deinen Kopf bewegtest. Deshalb mussten sie es verbessern, sodass das 3D auf rotationaler Polarität funktionierte, anstatt vertikal, würde es im Uhrzeigersinn in einem Auge und gegen den Uhrzeigersinn im anderen Auge sein. So kannst du jetzt deinen Lieblingsfilm in 3D ansehen und dich dabei wohlfühlen.

3D-Fernsehen, Kamera und Computergrafik

Wenn du es dir leisten kannst, hast du wahrscheinlich bereits einen schönen 3D-Fernseher zu Hause und ein Paar Brillen, um großartige 3D-Filme und sogar TV-Kanäle zu sehen. Hast du dich jemals gefragt, wie das funktioniert? Mashable erklärt es einfach und in klaren Worten:

Die Brillen sind mit deinem Fernseher synchronisiert und öffnen und schließen aktiv die Blenden vor deinen Augen, sodass nur ein Auge den Bildschirm gleichzeitig sehen kann. Das klingt nach einem Rezept für einen Schlaganfall, aber die Blenden bewegen sich so schnell, dass sie kaum bemerkbar sind. Diese Blendenlinsen sind möglich, weil die Bildwiederholrate bei Fernsehern hoch ist. 3D-fähige Fernseher haben hohe Bildwiederholraten, was bedeutet, dass das tatsächliche Bild auf dem Bildschirm schnell geladen und neu geladen wird. Durch die Brillen erhältst du ein konstantes Bild anstelle eines Flimmerns.

Aber wie filmen sie 3D-Filme? Die Filmemacher müssen den Moment sehr gut synchronisieren, den Abstand, die Höhe und den Winkel, damit es so aussieht, als wäre der Film mit echtem menschlichem Sehen aus zwei Positionen gemacht worden. Soweit ich das verstehe, ist es wie zwei Kameras zu haben, eine könnte das linke Auge darstellen, wenn du das rechte Auge schließt, und die andere könnte das rechte Auge darstellen, wenn du das linke schließt. Am Ende geht es bei 3D darum, unsere natürliche Sicht nachzubilden und zu versuchen, das zu reproduzieren, was die Natur bereits für uns getan hat.

Wenn es um Computergrafiken geht, die verwendet werden, um Filme wie Toy Story 3 oder andere 3D-Animationen zu erstellen, müssen die Schöpfer zwei verschiedene Versionen jedes Frames erstellen; mit spezifischer Perspektive für das linke und das rechte Auge. Der Vorteil ist, dass es einfacher ist, die Bilder zu synchronisieren, aber es dauert länger, sie zu verfeinern.

Der nächste Schritt: Keine Brillen für 3D

Nintendo 3DS – Die erste 3D-Spielkonsole ohne Brille

Wir haben zuvor auch über Nintendos berühmten CEO geschrieben und wie reich die Geschichte dieses Unternehmens tatsächlich ist. Die Nintendo 3DS-Spielkonsole ist ein Gerät, das der Vorreiter dessen sein möchte, was der nächste Schritt in der 3D-Technologie sein könnte: keine Brillen. Das brillenfreie 3D-Spielgerät wurde Ende Februar in Japan veröffentlicht.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, 3D ohne die Notwendigkeit von Brillen zu sehen. Tom’s Guide entdeckte, dass die Nintendo 3DS ein Parallaxen-LCD-Barriere verwendet, die von Sharp hergestellt wird. Wie Wikipedia anmerkt:

Eine Parallaxe ist eine scheinbare Verschiebung oder Differenz in der scheinbaren Position eines Objekts, das entlang zweier unterschiedlicher Sichtlinien betrachtet wird, und wird durch den Winkel oder den Halbwinkel der Neigung zwischen diesen beiden Linien gemessen.

Das Bild unten sollte mehr Sinn machen.

Wenn der Beginn von 3D durch das Konzept der Stereoskopie markiert wurde, wird die 3D-Technologie ohne Brille wissenschaftlich als Autostereoskopie bezeichnet. Das obige Beispiel mit der Parallaxenbarriere, die in der Nintendo 3DS verwendet wird, zeigt auch, wie Autostereoskopie funktioniert. Doch erneut ist die brillenlose 3D-Technologie nichts Neues und ist tatsächlich 26 Jahre alt, erfunden 1985 von Reinhard Boerner am Heinrich-Hertz-Institut in Berlin.

Lentikulare Technologie

Während die Parallaxenbarriere der effizienteste Weg zu sein scheint, 3D ohne Brille zu erzeugen (wenn nicht, hätte Nintendo nicht mehr als 4 Millionen Einheiten verkauft), gibt es auch andere Möglichkeiten, 3D ohne Brille zu sehen. Gabriel Lipmann ist der Erfinder, der mit dem Prinzip der integralen Fotografie in Verbindung gebracht wird; ein Prozess, der 2 Arrays von Linsen kombiniert, um eine 3-D-Szene aufzunehmen. Das Bild unten sollte dir tausend Worte sagen…

Siehst du den Unterschied? Anstelle der Parallaxenbarriere gibt es einige konkave Linsen. Die Linsen wurden geneigt, damit sie in “Harmonie” mit dem substratalen Pixelraster stehen. Die lentikulare Technologie hat ein erhöhtes Maß an Helligkeit im Vergleich zur Parallaxenbarriere und bietet auch breitere Betrachtungswinkel.

Integrale Fotografie und Imaging

Integrale Fotografie stellt im Grunde die Verbesserung der lentikularen Technologie dar, aber die Prozesse, die sie durchlaufen muss, um ein brillenfreies 3D-Erlebnis zu liefern, sind ziemlich teuer, was bisher der einzige Grund ist, warum sie nicht weit verbreitet angenommen wird. Die erste vollständige Methode für integrale Fotografie war die Integrale Fotografie:

Das Linsenarray wird sowohl verwendet, um ein zusammengesetztes dreidimensionales Bild aufzunehmen als auch wiederzugeben. Wenn ein integrales Linsenarray-Blatt mit einer fotografischen Emulsion an ihrem Brennpunkt in Kontakt gebracht wird und eine Belichtung eines beleuchteten Objekts gemacht wird, das sich nahe der Linsenseite des Blattes befindet, wird jede einzelne Linse (oder das Loch) ihr eigenes einzigartiges Mikrobild des Objekts aufnehmen.

Dies sind die Hauptwege, um das 3D-Erlebnis brillenfrei zu gestalten. Es gibt jedoch auch andere Methoden, die nicht so effizient sind, aber immer noch getestet werden:

• Holographie
• Volumetrische Anzeige
• Pulfrich-Effekt
• Head-Tracking-3D-Technologie
• Master-Image-3D

Die Zukunft von 3D

Ein frischer Bericht sagt, dass wir bald sogar Live-Übertragungen von, sagen wir, wichtigen Sportereignissen genießen können, ohne den Aufwand von 3D-Brillen und ohne Angst vor Unannehmlichkeiten. Ingenieure haben ein Vier-Kamera-System entwickelt, das uns ein unglaubliches Erlebnis bieten könnte und das nicht so weit entfernt ist, wie du denkst. Und es scheint, dass der Wahnsinn um brillenfreies 3D gerade erst beginnt, da HTC ihr EVO 3D auf ein brillenfreies Modell aufgerüstet hat. Was kommt als Nächstes, Leute?

Wenn man sich all diese Namen ansieht, könnte man sagen – hey, warum wurde die 3D-Technologie nicht viel früher implementiert und warum verwenden wir immer noch diese Brillen? Die Antwort ist einfach – eine Erfindung bedeutet nicht unbedingt eine Massenproduktion oder -anwendung. Deshalb wird der Zeitraum von 1985 bis 2003 als die “Wiedergeburt von 3D” bezeichnet und von 2003 bis heute als “Massenhafte Wiederbelebung”.

Übrigens hat Toshiba heute angekündigt, dass ihr 3D-Brillenfreies TV im Dezember dieses Jahres in Europa auf den Markt kommen wird, zu einem Preis von 8.000 Euro.

Das bedeutet, dass Toshiba das Eis bricht und wir sollten bald mit vielen weiteren Modellen zu niedrigeren Preisen rechnen. Skeptischere Stimmen hingegen deuten darauf hin, dass brillenfreie 3D-Fernseher bis 2015 nicht für den kommerziellen Einsatz bereit sein werden. Schau dir das Video unten an, was Toshiba mit ihren brillenfreien 3D-Fernsehern verspricht.

Eine weitere interessante Idee kommt von wem sonst als Sony.

In einer Wiederbelebung zu sein bedeutet, dass die Verbraucher bereit für neue Produkte sind, da “die Gewässer getestet wurden”. Deshalb denke ich, dass die Zukunft in der Tat die von 3D ohne Brille ist, da wir wirklich nicht durch irgendetwas gestört werden wollen, während wir still in die charmante Welt von 3D eintauchen.

Empfohlenes Video: CEBIT: 3D ohne Brille?