2 I 3D-TV. Trends, Technik & Know-how BEST OF ELECTRONICS. Faszination 3D: für Zu hause. 3D-Effekt. perfekte Kombi: Das brauchen

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1 2 I 3D-TV Trends, Technik & Know-how BEST OF ELECTRONICS Faszination 3D: Der neue Trend für Zu hause GewuSSt wie: So Entsteht der 3D-Effekt perfekte Kombi: Das brauchen Sie für 3D

2 FASZINATION 3D Seit dem Kinospektakel Avatar ist 3D der Trend in der Unterhaltungselektronik. Das neue, räumliche Fernseherlebnis ist mittlerweile dank 3D-tauglicher Fernseh- und Abspielgeräte auch für Privatanwender zum Greifen nahe. Leuchtende Farben, lebendige Bilder, enorme Plastizität: Wer zum ersten Mal einen Film in 3D sieht, ist von der Bildgewalt fasziniert. Er erlebt Entertainment in einer Weise, die in 2D nicht möglich war und ist mitten im Geschehen statt außen vor. Spätestens seit James Camerons Kinoerfolg Avatar befindet sich 3D auf einem echten Siegeszug durch die Lichtspielpaläste der ganzen Welt. Entertainment erlebt eine Revolution und wird durch die jetzt wirklich funktionierende 3D-Technik aufregender denn je. Der neue Trend fürs Wohnzimmer: 3D-TV Die Begeisterung für 3D hört nicht mit dem Kino auf. Auch in der Unterhaltungselektronik für das Wohnzimmer ist 3D DER Trend. Möglich machen das vor allem die modernen Flachbild-TVs. Die neuen Fernsehgeräte liefern brillantere Bilder denn je und bieten auch von der Bildschirmdiagonale ausreichend Größe, um auch zu Hause ein echtes Kinoflair zu erleben. Bereits Anfang 2010 haben die ersten Hersteller 3D-fähige Fernseher und Abspielgeräte auf den Markt gebracht, die das dreidimensionale Erlebnis für zu Hause salonfähig machen. Je größer das Display des Fernsehers, desto intensiver wird das 3D-Erlebnis. Denn bei Bildschirmdiagonalen von 50 Zoll aufwärts fühlt sich der Zuschauer in eine echte 3D-Umgebung versetzt. Auch das Bildformat von 16:9 trägt zum Erfolg von 3D bei. 2

3 Der Bildhorizont ist weiter als beim alten 4:3- Format, der Zuschauer muss einen weiteren Horizont überblicken und hat so die Vision eines realen Horizonts ohne seitliche Begrenzung. Mit all diesen Voraussetzungen und integrierter 3D-Technologie bringen die neuen TVs die Faszination 3D in die Wohnzimmer. Sie verfügen über die technischen Voraussetzungen, im Zusammenspiel mit Abspielgerät und passender Brille den Zuschauer wirklich in eine dreidimensionale virtuelle Welt zu versetzen. Doch nicht nur für 3D sind die neuen Fernsehgeräte bestens geeignet. Auch normales zweidimensionales Programm wird zu einem neuen Erlebnis, da die neuen Geräte Bilder brillanter und detailreicher denn je liefern und über vielfältige automatische Funktionen verfügen, die immer das anamorph bezeichnet die Eigenschaft einer optischen Abbildung, die mit einer Zylinderlinse oder einem Zylinderspiegel erzeugt wird. So entsteht ein Bild, das auf einer Achse verzerrt ist. Ein anamorphes Bild ist in der Breite gestaucht und in der Höhe unverändert. Optimum eines Bildes anzeigen. So wird visuelle Unterhaltung sowohl in 2D als auch in 3D zu einem ganz neuen Erlebnis. Für die 3D-Darstellung gibt es zwei Verfahren: die zirkuläre Polarisation (RealD) sowie Dolby 3D. Die Entwicklung der 3D-Technik An sich ist die 3D-Technik keine neue Erfindung. Bereits vor ca. 200 Jahren entdeckte Charles Wheatstone die Stereopsie und damit die Funktionsweise des räumlichen Sehens. Seine einfachen Zeichnungen waren die ersten 3D-Bilder, die man auf einem flachen Papier bewundern konnte. Schließlich gab es in der Vergangenheit immer wieder Versuche, dreidimensionales Fernsehen zu etablieren. Vor allem in den 50er-Jahren, in denen die ersten 3D-Filme ins Kino kamen. Der erste abendfüllende 3D-Streifen dieser Zeit war beispielsweise Bwana Devil von Arch Oboler. Die 3D-Aufnahme funktionierte damals mittels zweier Filmkameras, die in Augenabstand voneinander entfernt parallel aufzeichneten. Um den 3D-Effekt nun für das menschliche Auge sichtbar zu machen, wurde eine sogenannte Anaglyphenbrille eingesetzt, die aus einfachen Farbfiltern bestand und jedem Auge ein anderes Bild von der Kinoleinwand übermittelte. Das Bild auf der Leinwand kam von zwei gewöhnlichen Kinoprojektoren, die ebenfalls durch Farbfilter jeweils einen Film für das rechte und einen anderen für das linke Auge abspielten. Die Anaglyphentechnik wurde trotz technischer Probleme ständig weiterentwickelt. So kam 1961 mit The Mask der erste Film in die Kinos, der zur Anaglyphentechnik nur einen Projektor benötigte, da die Rot-Grün-Trennung schon beim Mastering des Films stattfand wurde schließlich Stereovision entwickelt, ein ähnliches System, das die Bilder nebeneinander auf den Film brachte und sie bei der Wiedergabe durch anamorphe Linsen (siehe oben) auf Widescreen verbreiterte. Mit dem Kinospektakel Avatar von James Cameron (2010) schaffte 3D schließlich den endgültigen Durchbruch im Kino und löste eine regelrechte Euphorie unter den Zuschauern aus. 3

4 dreidimensionale bilder erleben Wo entstehen eigentlich Bilder in 3D? Moderne Geräte im Zusammenspiel und das Simulieren des menschlichen Sehens lassen dreidimensionale Welten in den eigenen vier Wänden entstehen. 4 Menschen sehen Bilder normalerweise stereoskopisch, also räumlich, weil sie Impulse von zwei Lichtrezeptoren, den Augen, erhalten. Diese Impulse sind winkelabhängig unterschiedlich und werden im Gehirn zu einem einzigen räumlichen Bild verrechnet. Die meisten Displays verwenden daher eine stereoskopische Technik für die 3D-Darstellung. Jedes Auge soll nur das sehen, was ein räumliches Bild erzeugt. Das linke Auge ein Bild, das von links aufgenommen wurde das rechte Auge dementsprechend ein Bild aus der Rechtsperspektive. Moderne TV-Geräte können im sehr schnellen Wechsel die unterschiedlich perspektivischen Bilder zeigen. Die Technik steht jetzt noch vor der Herausforderung, dem jeweiligen Auge das passende Bild zu übermitteln. Hierzu greift man auf ein Hilfsmittel zurück eine spezielle Brille, die die Bilder dem jeweiligen Auge zuordnet und so beim Zuschauer den 3D-Effekt auslöst. Diese Brille gibt jeweils nur den Blick für das Auge frei, dessen Bild gerade angezeigt wird, also etwa das linke Auge, wenn am TV-Gerät ein Bild für das linke Auge angezeigt wird. Dies funktioniert unmerklich und schnell. 3D in ihrem Wohnzimmer Das brauchen Sie, um auch zu Hause in den Genuss des dreidimensionalen Fernsehens zu kommen: eine geeignete Datenquelle einen 3D-tauglichen TV ein 3D-taugliches Abspielgerät (z.b. Blu-ray Player, Spielekonsole) eine 3D-Brille Jedes Auge registriert ein jeweils winkelversetztes Bild. Das Gehirn rechnet das in ein dreidimensionales Szenario um. 3D aus jedem 2D-Signal Einige 3D-TVs stellen jegliches Quellmaterial dreidimensional dar. Äußerst komplexe Algorithmen in den Geräten versuchen dabei, eine Tiefenstaffelung des normalen 2D-Bildes zu erkennen. Nimmt man eine Vielzahl von räumlichen Hinweisen zusammen (etwa Unschärfe, Mattheit, Bewegungsgeschwindigkeit etc.), kann das erstaunlich gut funktionieren und 2D-Bilder erhalten eine dreidimensionale Anmutung.

5 So entsteht der 3D-Effekt Schritt 1 Dem menschlichen räumlichen Sehen liegt zugrunde, dass man alle Motive aus zwei Perspektiven betrachtet. Entsprechend fangen 3D-Kameras ihre Bilder mit zwei, dem Augenabstand ähnlich platzierten Linsen ein. Schritt 2 Die beiden von der Kamera aufgenommenen Blickwinkel gibt der Bildschirm oder Projektor mit jeweils eigener Technik (siehe rechts) wieder. Dabei werden die Bilder entweder nacheinander oder gleichzeitig gezeigt. Schritt 3 Ohne Hilfsmittel sieht man die beiden Blickwinkel als zwei sich überschneidende Bilder. Sie werden mittels Filterbrille voneinander getrennt und dabei jeweils dem linken oder rechten Auge zugeordnet. Schritt 4 Den letzten Beitrag zum räumlichen Sehen leistet das Gehirn. Es fügt die zwei Blickwinkel zu einem dreidimensionalen Bild zusammen. Es entsteht immense Bildtiefe oder die Motive scheinen aus dem Schirm herauszuragen. Diese möglichkeiten bietet die 3d-technik TV-Sendungen in 3D Bei 3D-TV-Übertragungen werden zwei 3D-Teile zu einem normalen Full-HD-Bild kombiniert horizontal (side by side) oder vertikal (top-bottom) gequetscht. Dieses Format besitzt nur noch die halbe Auflösung, es kann aber mit jedem TV-Kanal gesendet und mit jeder 3D-fähigen Set-Top-Box empfangen werden. Der einzige Trick, den die Geräte erlernen müssen, ist, dass die Kennzeichnung in Signale für HDMI umgewandelt wird. 3D-Blu-rays... speichern die Ansicht für das zweite Auge als neuen integrierten Datenstrom. Der Player errechnet daraus zwei Filmbilder, die er hintereinander zum TV schickt. Dafür müssen TV und Player die neuen Timings nutzen, die in HDMI 1.4a festgelegt wurden. Frei verkäufliche Filme in 3D sind derzeit noch Mangelware im Regal. Doch die Filmstudios rüsten auf. In den nächsten Monaten werden zahlreiche Filmtitel in der 3D-Version erscheinen. 3D via PC Seitdem Games am PC in 3D-Grafiken dargestellt werden, wünschen sich Spieler, diese Spiele auch echt dreidimensional zu erleben. Die deutsche Firma ELSA war mit der Revelator -Shutterbrille bereits vor zehn Jahren Vorreiter, jetzt erobert NVIDIA mit 3D Vision den Markt. Mit diesen Shutterbrillen, guten Grafikkarten und schnellen Monitoren klappt das Spielen in 3D auch mit älteren Spielen ohne Probleme. HDMI HDMI (High Definition Multimedia Interface) ist eine volldigitale Schnittstelle, die sowohl digitale Video- als auch Audiodaten über ein Hochgeschwindigkeitskabel überträgt. HDMI liegt derzeit in der Version 1.4a vor und unterstützt u.a. die Wiedergabe aller unkomprimierter 3D-Verfahren, den Audio-Rückkanal (damit kann die Audiospur direkt über das HDMI-Kabel an den Receiver über - tragen werden), die automatische Bildeinstellung unabhängig von der Quelle sowie 4k-Displays. 5

6 Perfektes Zusammenspiel Das Zusammenspiel 3D-fähiger TV-Geräte und der dafür konzipierten 3D-Brillen macht die Tiefenwirkung für das menschliche Auge sichtbar. Dabei gibt es unterschiedliche Methoden. 6 3D entsteht, wenn der TV jedes Auge mit einer anderen Ansicht der aufgezeichneten Szene versorgt. Damit die Information immer passend beim jeweiligen Auge ankommt, benötigt das Gerät noch eine Hilfe in Form einer speziellen Brille. Um die Bilder auf die Augen zu verteilen, gibt es technisch derzeit zwei Möglichkeiten. Hersteller wie Panasonic, Samsung, Sony oder LG verwenden eine Technik mit aktiver Shutterbrille. LG bietet darüber hinaus auch einen TV mit Polarisationstechnik an. Shutter-Technik Die meisten TV-Hersteller bevorzugen die Shutter- Technik. Sie zeigt die beiden Kameraperspektiven schnell nacheinander. Ein TV liefert bis zu 120 Vollbilder pro Sekunde, jeweils abwechselnd für das rechte und das linke Auge. Passend im Rhythmus öffnet eine per Infrarot mit dem Bildschirm synchronisierte LCD-Brille abwechselnd das linke oder rechte Glas und dunkelt das gerade nicht benötigte Glas Für 3D via Shuttertechnik ist eine spezielle, sogenannte Shutterbrille Voraussetzung, eine batteriebetriebene LCD-Brille, die in Kombination mit einem 3D-tauglichen Fernsehgerät benutzt wird. In den Gläsern ist eine Flüssigkristallschicht untergebracht, die das Glas undurchsichtig macht, wenn Spannung anliegt. Die Gläser werden für eine 3D-Darstellung abwechselnd abgedunkelt, sodass jeweils nur das linke oder das rechte Auge das Monitorbild oder die Projektionsfläche sieht. Moderne Shutterbrillen arbeiten über Infrarot-Steuerung, die vom Monitor oder Fernsehgerät ausgeht und den Shuttervorgang bildgenau steuert.

7 ab. Damit die Augen die Perspektiven eindeutig voneinander trennen können, schieben LCD-Fernseher noch ein Schwarzbild dazwischen. Die dafür notwendige hohe Bildwechsel-Geschwindigkeit erzielen im LCD-Lager nur moderne 200-Hertz-TVs. Dabei soll jedem Auge schließlich eine flimmerfreie Bildabfolge von mindestens 60 Hertz zur Verfügung stehen. Plasma-TVs sind noch schneller als neue LCDs und benötigen dank der kurzen Reaktionszeit keine Schwarzphase. Polarisationstechnik Diese Technik wird auch Polfiltertechnik genannt und kommt vor allem in Kinos zum Einsatz. Sie nutzt aus, dass sich Lichtwellen unterschiedlich ausgerichtet ausbreiten etwa senkrecht oder horizontal. Im Kino werden zwei Projektoren eingesetzt, die den rechten und linken Filmkanal liefern. Die Linsen der Projektoren sind dabei mit Polarisationsfiltern bestückt. Auch in manchen TV-Geräten wird diese Technik verwendet. Ein über den Bildschirm gelegter Filter kann lediglich einzelne dieser Lichtwellen passieren lassen er polarisiert diese. Als einfache Polfiltervariante zeigt der Bildschirm zum Beispiel die linke Kameraperspektive mittels senkrecht polarisierten Lichts. Die rechte Perspektive wird durch waagerecht polarisierte Wellen dargestellt. Da auch die Brille des Betrachters Filter aufweist, dringt zu jedem Auge nur die passende Variante durch, das linke Auge sieht die senkrechten und das rechte Auge nur die waagerechten Lichtwellen. Bei dieser linearen Polfiltervariante darf man den Kopf nicht neigen, um ein klares Bild zu bewahren. Daher gibt es auch die zirkulare Vari- Diese 3D-Brille mit Polarisationsfilter kommt in Kinos für 3D-Vorführungen zum Einsatz. Die Brille besitzt im Gegensatz zur Shutterbrille keine Elektronik, sondern funktioniert rein passiv durch aufgebrachte Folien. Dadurch ähnelt sie einer Sonnenbrille, auf deren Brillengläsern jeweils um 90 versetzte Polfilterfolien sitzen. Auf diese simp le, jedoch wirkungsvolle Weise wird erreicht, dass das linke Auge nur das linke Bild sieht und das rechte Auge nur das rechte. Polfilter beim Ausgabegerät sorgen im Zusammenspiel mit der Brille dafür, dass beide Augen unterschiedliche Bilder erhalten. ante, die bei 3D-Fernsehern zum Einsatz kommt. Hier wird das Licht rotierend polarisiert, weswegen man den Kopf schräg halten darf. Der Polarisationsfilter am Bildschirm ist dabei zeilenförmig strukturiert, wobei alle ungeraden Zeilen die eine Kameraperspektive wiedergeben, alle geradzahligen die andere. Bei der TV-Wiedergabe gibt es anders als im Kinoeinsatz, wo zwei Quellen die Bilder liefern, Qualitätsverluste wie Pixelspalten bzw. -zeilen. Da nur eine Quelle Bilder ausstrahlt, kann nicht die volle Bilderzahl wiedergegeben werden. Jedes Auge erhält nur ca. 50 Prozent der Bildinformation und damit weit weniger als im Kino. 3d-effekt ohne brille Ohne zusätzliche 3D-Brille kommen autostereoskopische Flachdisplays aus. Das Problem dabei ist, dass sie trotzdem zwei unterschiedliche Bilder für die beiden Augen liefern müssen. Die meisten Geräte arbeiten hier entweder mit einem Lentikularlinsensystem, ähnlich den Wackelbildern, oder einer Parallaxenbarriere. Bei Single-User-Displays wird ein sogenanntes Eye-Tracking-Verfahren eingesetzt, um die Position des Betrachters zu erfassen und ihm eine korrekte 3D-Darstellung zu liefern. Beim Eye-Tracking werden mithilfe technischer Hilfsmittel die Augen- bzw. die Blickbewegungen aufgezeichnet und ausgewertet. Bei Multi-User-Displays (also für mehrere Betrachter geeignet) wird das Bild in mehrfacher Ausfertigung nebeneinandergelegt. Abhängig vom Betrachtungsstandort werden dann an die beiden Augen die passenden Sichten geliefert, um den 3D-Eindruck zu erzeugen. Zwar klingt es zunächst komfortabel, 3D ganz ohne zusätzliche Brille zu sehen, jedoch haben die autostereoskopischen TV-Geräte noch einige Nachteile: Zum einen muss der Zuschauer sehr ruhig in seiner Position verharren, um ein dreidimensionales Bild zu sehen, zum anderen sind die TV-Geräte noch verhältnismäßig teuer. 7

8 3D 3D ist eine verbreitete Abkürzung für dreidimensional und ein Synonym für räumliche Körper. 3D-Brille Eine 3D-Brille ist eine spezielle Brille, die bei einigen stereoskopischen Verfahren (z.b. ein 3D-Film) verwendet wird, um die räumliche Tiefenwirkung für das Auge sichtbar zu machen. 3D-Film Ein Film, der durch stereoskopische Verfahren ein bewegtes Bild mit dem Eindruck echter räum licher Tiefe bietet. 3D-Display Ein 3D-Display ist ein spezieller Bildschirm oder Projektor plus Leinwand, der dem Betrachter stereoskopisches Sehen ermöglicht. Stereoskopie Stereoskopie ist ein Verfahren zur raumtreuen Abbildung, bei dem paarweise Bilder, getrennt für jedes Auge, erzeugt werden. 3D-Echtzeit Damit wird die Darstellung von computergenerierten Szenerien bezeichnet, die den Eindruck von realen Welten vermitteln und in Echtzeit generiert werden. Wir sind für Sie da! Entdecken Sie die neuesten Technik-Trends und lassen Sie sich von unseren ausgebildeten Spezialisten beraten. Über x in Europa. Und 1 x direkt in Ihrer Nähe: