Forschung Neues Prinzip für brillenloses 3D-Fernsehen

Die ersten dreidimensionalen Bildschirme in Fernsehgeräten sind schon auf dem Markt, bei denen man keine Brille mehr für die Betrachtung benötigt. Sie haben den Hauptmangel, dass der Blickwinkel stark eingeschränkt ist, d.h. das Bild in 3D allenfalls für ein oder zwei Personen wahrnehmbar ist.

Und dann muss man auch einräumen, dass dies 3D-Angebot allenfalls eine Simulation von „voller“ Dreidimensionalität ist, fokussiert auf extreme Szenen, die den Normalablauf eines TV-Programms aber nicht widerspiegeln. Ein „echtes“ 3D-Fernsehen würde Holografie nutzen, aber das liegt noch in weiter Ferne. Die Suche nach einem Ausweg läuft unter Hochdruck, denn dem „Brillenfernsehen“ werden in der Branche keine echten Chancen für Breitenwirkung eingeräumt.

Die Camera Culture Group des Media Lab am MIT schlägt nun eine Lösung vor, die relativ rasch umsetzbar wäre. Sie nutzt ein so genanntes „Tensor Display“ mit zwei oder mehr verschiedenen Lagen von LCD-Ebenen. Um eine überzeugende dreidimensionale Illusion zu produzieren, muss man z.B. drei LCD-Ebenen mit einer Wiederholfrequenz von jeweils 360 Hz betreiben (normal sind heute 100 Hz). Das ist zum Greifen nah, denn LCDs mit 240 Hz Wiederholrate sind schon auf dem Markt.

Um Hologramme (die ja einzelne Festbilder sind) zu animieren, braucht man deutlich höhere Wiederholungsfrequenzen – die Trägheit des Auges macht dann diese Lösung möglich. Die Hologramme müssen für jeden Bewegungsschritt in Echtzeit erstellt und wiedergegeben werden - und dafür benötigt man wiederum winzige Pixel, viel kleiner als das, was heute in Displays angeboten wird. Denn das Endbild wird dann aus drei Pixeln zusammengesetzt, die aus drei verschiedenen Ebenen stammen. Der einfache Ausweg mit Zwei-Layer-Displays (wie sie heute schon bei einem 3D-Spiel-Display von Nintendo eingesetzt werden) ist für Fernsehen ungeeignet, da man dann auf eine unerreichbare Bildwiederholrate von fast 1000 Hz käme.

Die MIT-Idee ist nun, eine dritte Bildebene und damit ein drittes LCD-Display für die Wiedergabe einzufügen. Damit lässt sich das Endbild auf drei Layer verteilen, die jeweils unterschiedliche Teile des Bildes generieren und so zunächst einmal den erwünschten größeren Blickwinkel ermöglichen (siehe Bild). Das wird durch einen Effekt möglich, der im 3D-Signal selbst liegt: In den meisten Szenen ändert sich die Pixelnachführung mit dem Blickwinkel fast überhaupt nicht, nur extreme Szenen machen Korrekturen nötig. Das erhöht nun zwar den Rechenaufwand für jedes Bild, senkt aber die Wiederholrate von 1000 Hz auf 360 Hz ab.