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Das räumliche Sehen beim Menschen

Ein 3D-Film aus dem 1953: Der letzte Rebell | Bild: picture-alliance/akg-images

Wir sind in der Lage, räumlich zu sehen und Tiefen wahrzunehmen, weil wir mit zwei Augen in die Welt gucken, die zwei Bilder erzeugen. Die beiden Bilder sind sich ähnlich - aber nicht ganz: Denn die Augen betrachten die Objekte aus einem leicht unterschiedlichen Winkel heraus. Das Gehirn fügt diese beiden Bilder dann zu einem einzigen Bild zusammen - so entsteht das räumliche Sehen.

Das Entscheidende bei 3D-Aufnahmen ist also, dass zunächst zwei Bilder gemacht werden – für jedes Auge ein separates. Damit das Ergebnis hinterher so aussieht wie unser Seheindruck, sollten die beiden Bilder mit dem natürlichen Augenabstand des Menschen aufgenommen werden – das sind etwa sechs bis sieben Zentimeter. Bei einem größeren Abstand würde der Tiefeneindruck unnatürlich verstärkt.

Die Aufnahmen für 3D-Filme macht man entweder mit Hilfe von zwei Kameras. Es gibt aber inzwischen auch Kameras, die zwei Objektive integriert haben, die auch jeweils ein eigenes Bild aufnehmen.

Später werden die beiden Bilder zusammengefügt, aber: Der Mensch muss immer noch in der Lage sein, sie stereo - also unabhängig voneinander - wahrzunehmen. Wie beim natürlichen Sehen brauchen das rechte und das linke Auge jeweils ein eigenes Bild. Um das zu erreichen, gibt es unterschiedliche Techniken:

Wiedergabe von 3D-Filmen

1. Das anaglyphe Verfahren

Rot/grün-Brille | Bild: picture-alliance

Linkes und rechtes Bild werden unterschiedlich eingefärbt, gängig sind die Farbkombinationen rot /grün, gelb/blau oder rot/cyan. Diese Bilder werden übereinander gelegt. Beim bloßen Betrachten wirkt das Bild unscharf, da die Objekte - aus zwei leicht unterschiedlichen Winkeln betrachtet - nicht genau übereinander liegen. Jetzt kommt die 3D-Brille ins Spiel: Wurde das Bild rot/grün eingefärbt, setzt der Betrachter nun eine rot/grün-Brille auf - das eine "Glas" enthält einen Rot-Filter, das andere einen Grün-Filter. Beim Blick durch die beiden Gläser wird jeweils eines der Farbbilder ausgelöscht. Jedes Auge sieht so also wieder ein anderes Bild - wie beim "normalen" Sehen auch. Das Gehirn fügt sie dann wieder zu einem gemeinsamen räumlichen Bild zusammen.

Der erste längere Spielfilm in 3D hieß "The Power of Love" und hatte schon 1922 in Los Angeles Premiere. Er wurde mit zwei nebeneinander aufgebauten Kameras gedreht und mit der rot-grün Technik projiziert. Entwickelt hatte dieses System der Kameramann und Regisseur Henry K. Fairhall.

2. Polarisationsfiltertechnik

Typische 3D-Kinobrille | Bild: picture-alliance/dpa

Dass rechtes und linkes Auge zwei getrennte Bilder wahrnehmen können, funktioniert auch mit der Polarisationsfiltertechnik. Das ist die am häufigsten verwendete Darstellungstechnik im Kino. Dabei setzt der Zuschauer eine Pol-Brille auf - wieder lassen dabei die beiden Gläser unterschiedliche Bilder hindurch. In das eine Auge gelangt nur das so genannte horizontal polarisierte Licht, das heißt Lichtanteile, die in horizontale Richtung schwingen. Das andere Auge bekommt nur die vertikal schwingenden Lichtanteile zu sehen. Die gleichen Filter sind auch in die zwei Projektionsobjektive eingebaut, die die Bilder für das rechte und das linke Auge auf eine Spezialleinwand werfen.

Der Effekt ist derselbe wie beim anaglyphen Verfahren: Unsere Augen nehmen mit der Brille zwei getrennte Bilder wahr.

3. Shuttertechnik

Bei der Shuttertechnik sieht der Zuschauer die Bilder für das rechte und linke Auge nicht gleichzeitig. Auf der Leinwand oder dem Monitor erscheint jeweils nur ein Bild. Erst für das rechte Auge, dann für das linke Auge. Rechts, links, rechts, links... Der Wechsel zwischen den Bildern geschieht in einer ganz schnellen Abfolge. Wieder muss der Zuschauer eine Brille aufsetzen, die dafür sorgt, dass das linke Auge auch nur das Bild erhält, das für das linke Auge bestimmt ist - das gleiche gilt für das rechte.

Das funktioniert mit einer sogenannten Shutter-Brille. Hier bestehen die Brillengläser aus LCD-Displays. Synchron zum Wechsel der Bilder auf der Leinwand verdunkelt sich jeweils das Brillenglas vor dem Auge, das das gezeigte Bild nicht sehen soll. Wird also gerade das Bild für das rechte Auge auf die Leinwand geworfen, verdunkelt sich das Glas vor dem linken Auge und umgekehrt. Dieser Wechsel in der Brille muss genau abgestimmt sein auf die gesendeten Bilder - sonst ist der 3D-Effekt dahin. Die Synchronisierung zwischen Brille und Monitor erfolgte früher per Kabel. Heute sind die meisten Shutter-Brillen kabellos, synchronisieren sich per Infrarot oder Bluetooth und haben einen eingebauten Akku. Weil mit der Shuttertechnik die Bilder auf zwei Augen aufgeteilt werden, müssen bei einem 3D-Film doppelt so viele Bilder pro Sekunde gezeigt werden wie bei einem normalen 2D-Film - sonst flimmert das Bild. Ein normaler Fernseher, der 50 Halbbilder pro Sekunde zeigt, also mit einer Frequenz von 50 Hertz läuft, reicht dafür nicht aus. Man braucht deshalb Spezialmonitore, die mit einer höheren Frequenz von 120 Hertz laufen.

4. 3D ohne Brille?

Die Weiterentwicklung in der 3D-Technik hört natürlich nicht auf: An Bildschirmen, die direkt wahrnehmbare 3D-Bilder für das menschliche Auge erzeugen - auch ohne Brille - wird zurzeit gearbeitet. Diese Bildschirme haben geriffelte Oberflächen, die verschiedene Bilder in unterschiedliche Richtungen werfen. Das kennt man zum Beispiel auch von 3D-Postkarten, die man vor seinen Augen hin und her bewegen muss, um unterschiedliche Bilder zu sehen. Anders herum ist es allerdings bei den 3D-Bildschirmen: Sie erkennen die Position des Zuschauers und richten die beiden Stereobilder ganz gezielt in seine beiden Augen - auch, wenn die sich bewegen.

Stand: 11.05.2012 13:04 Uhr