3-D-Fernsehen 3-D ohne Brille

Neue Computermonitore und Mobilgeräte zeigen Bilder scheinbar zum Greifen nah. Eine spezielle Brille ist dafür nicht mehr notwendig.

© Johannes Eisele/AFP/Getty Images

Ein Cebit-Besucher mit 3D-Brille

Christoph Großmann erinnert sich noch heute, wie fasziniert er war, als seine Eltern ihm als Kind einen Viewmaster schenkten, in den sechziger Jahren ein beliebtes Spielzeug. Ein kleines Kästchen zum Reinschauen: Zwei leicht versetzte Fotos eines Objekts – eines vor jedem Auge – erzeugten den Eindruck dreidimensionaler Tiere, Gebäude, Flugzeuge. Ein simpler Trick.

Dreißig Jahre später machte die Lust an optischer Täuschung den Hamburger Architekten zum Erfinder, Mitte der neunziger Jahre, als unter dem Titel Das Magische Auge Millionen Bücher und Postkarten verkauft wurden. Aus wirren Farbflächen stachen da Delfine oder Pharaonen hervor. Jedenfalls für Betrachter, denen es gelang, ihren Blick bewusst unscharf zu stellen. Allen anderen wollte Großmann helfen: mit einem simplen gläsernen Prisma. Wer da durchblickte, dem offenbarte sich das 3-D-Objekt ganz ohne Augapfelgymnastik. Aber bevor die Sehhilfe auf den Markt kam, verebbte die Mode so plötzlich, wie sie gekommen war.

Damals war Großmann zu spät dran – heute könnte er genau richtig liegen. Mit Raumtiefe beschäftigt er sich noch immer. Aber statt eines Buchverlags sind seine Kooperationspartner nun das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie und diverse Anbieter von Computersystemen.

Vor einem großen schwarzen Computermonitor sitzend, startet der Erfinder ein Video: Der Nürburgring taucht auf. Es scheint, als ragten Heckspoiler aus dem Bild heraus, als winde sich die Nordschleife weit in das Gerät hinein. Ein Tourenwagen rutscht in Zeitlupe ins Kiesbett, Hunderte kleiner Steinchen wirbeln auf. Es sieht aus, als könnte man sich eines herausgreifen – die Technik narrt das Auge. Und der Effekt bedarf keiner speziellen Brille.

»Stereobrillen« waren bislang der Preis für räumliche Bewegtbilder. In den Berichten von den Elektronikmessen sah man lauter Menschen mit Plastik vor dem Gesicht. 2010 kamen erste 3-D-Fernseher auf den Markt, die alle teure Brillen voraussetzten. Zu allem Überfluss waren sie von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich (ZEIT Nr. 24/10).

Ein Graus. Und vielleicht nicht mehr als eine Episode der Technikgeschichte. Denn bei der Computermesse Cebit präsentieren diese Woche in Hannover mehrere Aussteller eine Alternative – sogenanntes autostereoskopisches 3-D.

Dort stellt auch Christoph Großmanns Firma SeeFront den schwarzen Monitor vor, als fertiges Produkt für professionelle Nutzer. »In fast allen Bereichen, die sich heutzutage mit Visualisierung beschäftigen, liegen die Daten ohnehin in 3-D vor«, sagt Großmann und zählt auf: technische Zeichnungen von Architekten oder Ingenieuren, Untergrundmessungen von Geoforschern oder Ölexploratoren, Körperscans in der Medizin; Statistiker können Datenmengen in drei Dimensionen viel anschaulicher präsentieren. »Aber diesen Leuten kann man eben nicht zumuten, bei der Arbeit eine unbequeme Stereobrille zu tragen«, sagt er.

Das gilt für 3-D-begeisterte Laien offenbar nicht minder. »Die Verkäufe blieben hinter den Erwartungen zurück«, vergleicht Chris Chinnock, Chef des auf die Displaybranche spezialisierten Marktanalysten Insight Media, das prognostizierte Interesse an 3-D-Geräten mit der tatsächlichen Nachfrage. Kurz gesagt: 3-D mit Brille ist bislang ein Ladenhüter.

»Wer sich im vergangenen Jahr ein System mit Shutter-Brille gekauft hat, ärgert sich nun, weil er nicht gewartet hat«, sagt Chinnok. Die ersten Hersteller schwenken bereits um, auf die simpleren Polfilterbrillen, wie man sie aus dem Kino kennt. Ob sie größere Akzeptanz finden? Einige der vielen Produkte, Demos und Prototypen, die auf der Cebit ausgestellt werden, hat Chinnok schon im Januar bei der CES in Las Vegas begutachtet. In einer 110-seitigen Marktanalyse äußert er sich bei vielen noch skeptisch. Ob Endverbraucher 3-D wollen und, falls ja, mit welcher Technik – völlig offen.

Ausgerechnet eine tragbare Kleinigkeit könnte da zum ersten Verkaufsschlager werden. »Das weltweit erste Spielgerät, das uns dreidimensionale Bilder ganz ohne Spezialbrille sehen lässt«, frohlockt der Hersteller Nintendo. Die Variante des Gameboy-Nachfolgers DS heißt folgerichtig 3DS.

Die Tricktechnik dahinter verlangt ungleich höheren Aufwand, beruht aber auf demselben Prinzip wie einst der Viewmaster: Unterschiedliche Bilder desselben Objekts müssen das linke und das rechte Auge erreichen, damit im Hirn ein plastischer Eindruck entsteht. Auch die viel geschmähten Brillen schirmen auf unterschiedliche Art (Polfilter, abwechselndes Flimmern) die jeweils falschen Bildern ab.

Gibt es keine Brillen, muss diese Aufgabe bereits der Bildschirm erledigen. Eine Möglichkeit – mit ihr arbeitet etwa Nintendos 3DS oder »das weltweit erste 3-D-Smartphone« LG Optimus – ist eine sogenannte Parallaxe-Barriere: Hier verdeckt ein Streifenraster die eine Hälfte der Bildpunkte, wenn man leicht von links, und die andere Hälfte, wenn man leicht von rechts auf den Bildschirm schaut (siehe Grafik). Allerdings schluckt dieses Verfahren viel Licht, macht das Bild also dunkler. Die zweite Möglichkeit heißt Lentikularlinse: Eine geriffelte Kunststoffscheibe wird über den Bildschirm gelegt und lenkt das Licht der Bildpunkte so ab, dass es entweder nur ins linke oder nur ins rechte Auge trifft – auch das kennt man von früher, von den beliebten »Wackelbildern«.

Beide Tricks funktionieren nur, wenn der Betrachter einen vorgegebenen Winkel und festen Abstand vom Bildschirm einhält und sich seine Augen im sogenannten sweet spot befinden. Bei einem Mobiltelefon oder -videospiel ist das noch keine wesentliche Einschränkung. So hat auch Sharp ein 3-D-Tablet angekündigt, die asiatischen Hersteller Cowen und Gadmei tragbare Videospieler mit räumlicher Darstellung. Gemeinsam ist allen ein kleines Display, das die Nutzer in den Händen halten.

Problematisch wird es, wenn man die Sache auf einen größeren, stationären Bildschirm überträgt. Davor dauerhaft am richtigen sweet spot zu verharren provoziert Nackenschmerzen. Deshalb fragen sich die Techniker schon lange: Wenn das Augenpaar nicht an einem Platz bleiben will, warum lassen wir dann nicht einfach die Bilder den Augen folgen? Mehrere Arbeitsgruppen kamen auf die Idee: Per Kamera wird die Position der Pupillen verfolgt (»Tracking« heißt das), ein Computer passt die Bildschirmanzeige entsprechend an.

Auch Christoph Großmann setzt auf dieses Prinzip und demonstriert stolz: Vor dem SeeFront-Monitor kann der Nutzer sich in einem großen Bereich frei nach oben und unten, nach links oder rechts, vor oder zurück bewegen – ohne dass er den Eindruck der Raumtiefe verliert oder die 3-D-Bilder unscharf werden. Und bald schon könnte Großmanns Kombination aus raffinierter Software und Linsenaufsatz auch auf Laptops zum Einsatz kommen. Er sagt: »Wir sind in fortgeschrittenen Verhandlungen mit einem führenden Unterhaltungselektronikkonzern.«

Profi-PC, Spielzeuge, Handys, vielleicht auch bald Laptops – aber was ist mit Fernsehern?

Im 3-D-Labor des Berliner Heinrich-Hertz-Instituts dreht sich Bernd Duckstein langsam um die eigene Achse. Um ihn herum sind die unterschiedlichsten autostereoskopischen Geräte aufgebaut. Bildschirme mit Barrieren und Linsen. Solche, die den Nutzer zwingen, in einer Position zu verharren. Andere mit Trackingfunktion. Es sind die Früchte von über 20 Jahren Entwicklungsarbeit. Und dann noch ein Monolith, der jedes Wohnzimmer schmücken würde: dünn, breit, metergroße Bilddiagonale. Das Gerät zeigt die farbig leuchtenden, sich drehenden Zahnräder eines Getriebes. Sie scheinen im Raum vor dem Fernseher zu schweben, während Duckstein drum herumläuft. »Ein frühes Exemplar von Multiview«, sagt der Nachrichtentechnik-Ingenieur.

Multiview steht für Monitore, die nicht bloß zwei unterschiedliche Ansichten einer Szene zeigen, sondern fünf, acht, neun oder gar fünfzehn. Ein Linsenaufsatz verteilt diese unterschiedlichen Bilder, sogenannte Kanäle, so in dem Raum, dass aus mehreren Blickwinkeln ein räumlicher Eindruck entsteht.

Lange galt das als technisch zu anspruchsvoll. Denn jeder zusätzliche Kanal kostet Bildpunkte und verringert somit die sichtbare Auflösung dramatisch. Was nützt es schon, Bilder in 3-D zu sehen, die dafür grob gepixelt sind? Mittlerweile aber kann der rasante Fortschritt der Bildschirmtechnik dieses Manko kompensieren. Mehrere Hersteller haben bereits das Vierfache der vollen HD-Auflösung vorgeführt.

Nun arbeiten die Fraunhofer-Forscher des Heinrich-Hertz-Instituts daran, Multiview und Tracking zu fusionieren. Dem Riesenbildschirm in ihrem Labor haben sie zwei Kameras auf die Oberkante geklebt. »Mehrere Zuschauer sollen erfasst werden, und jedem soll ein 3-D-Bild zur Verfügung gestellt werden«, sagt Duckstein. Zunächst möchte man vier Zuschauern gleichzeitig 3-D-Bilder in die Augen werfen. Diese Entwicklung ziele »ganz klar« auf das Wohnzimmer – auf »3-D-Fernsehen ohne Brille«.