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Fernsehen wird irgendwann dreidimensional (2/4)

3D-Projektion. Foto: InsightOut/Archiv dehnmedia Durch die richtige Brille  . . .

Das stereoskopische Bild besteht aus zwei Teilbildern, deren eines für das linke, das andere für das rechte Auge gedacht ist. Die Spezialbrillen sorgen für die Trennung der beiden Bilder. Der räumliche Bildeindruck entsteht erst, wenn beide Bildteile im Gehirn wieder „zusammen gebaut“ werden. Als Referenz für Umsetzungen auf 2D gilt der linke Bildanteil.

Ein Nachteil (der für das Kinoerlebnis ebenso wie höhere Kartenpreise gern in Kauf genommen wird) ist die spezielle Brille, durch die die Bildanteile für die beiden Augen voneinander getrennt werden. Solche Brillen werden auch für das „3D“-Fernsehen notwendig sein, auch wenn das zuhause wohl eher als Einschränkung empfunden wird.

Die meisten Hersteller verwenden „aktive“ (Shutter-) Brillen, die mit Akkus betrieben werden müssen. Etwas angenehmer, weil leichter, wartungsarm und billiger, sind passive Brillen. Falsch ist es aber, in dem Zusammenhang vom „passiven 3D-Fernseher“ zu sprechen. Im Gegenteil bedingt die Verwendung passiver Brillen (angekündigt von LG), dass der Fernseher zum aktiven Glied der heimischen „3D“-Kette wird. Denn dort muss die Trennung der beiden Teilbilder vorgenommen werden. Mehr über Brillen bzw. Bildtrennungsverfahren hier.

Prinzipiell geht es aber auch ohne Zusatzbrille: Allerdings werden diese sogenannten autostereoskopischen Displays nicht als Massenprodukte angeboten, da die Technik den Erfordernissen für die private Nutzung noch nicht entspricht. Ursache ist, dass ein optimaler Raumbildeffekt gegenwärtig nur auf etwa neun „idealen“ Sitzpositionen gewährleistet ist. Das ist zu wenig, um der ganzen Familie eine vernünftige Qualität und Bequemlichkeit zu bieten. Wenn man sich auf der Couch zu sehr bewegt, kann man den Stereoskopieeffekt buchstäblich aus den Augen verlieren.

. . .  und im richtigen Takt betrachtet

Ein wichtiger Aspekt für das Kino wie für das Fernsehen ist der Bildtakt: die bisher üblichen 25 oder 50 TV-Vollbilder (25 bzw. 50 Hertz) würden Sprünge im Bewegungsablauf verursachen und letztlich Kopfschmerzen beim Zuschauer erzeugen. Wie dieser „Stroboskop-Effekt“ im Kino vermieden wird, erläuterte Ben Stassen, Regisseur und Produzent des ersten europäischen Stereoskopie-Kinofilms „Fly Me to the Moon“: Es werden bis zu 144 Bilder pro Sekunde projiziert - also für jedes Auge 72 Bilder pro Sekunde. Das entspricht einer Verdreifachung des Taktes gegenüber den kinoüblichen 24 Bildern pro Sekunde.

Auch das Fernsehen muss dieses Problem lösen. Eine Bildwechselfrequenz von 120 Hertz gilt als Minimum, um einen optimalen Stereoskopieeindruck zu erreichen. Diese Notwendigkeit kann mit der von Stassen beschriebenen Verdreifachung des Bildtaktes erfüllt werden. Um dies, vor allem angesichts der Begrenzung sendbarer Datenraten, zu erreichen, gibt es verschiedene Lösungen.

Nebeneinander, übereinander - Codierung und Kabelei

Um stereoskopischen Content korrekt wiederzugeben, müssen Bildquelle (HDTV-Settopbox, BluRay-Player, Gamekonsole) und Displays (Fernseher oder Monitor) HDMI-Schnittstellen der Version 1.4 vom Juni 2009 aufweisen. Vor allem geht es dabei um die korrekte Verarbeitung der für „3D“ zulässigen Formate für die spezielle „3D“-Codierung der Teilbilder innerhalb des Fernsehsignals. Beide Bilder müssen bei halbwegs gleichbleibender Datenrate in einem „normalen“ Übertragungskanal untergebracht werden. Dafür gibt es mehrere prinzipielle Überlegungen:

3D - Werbefalle
Fernseher werden im Zusammenhang mit ihrer Stereoskopie-Fähigkeit mit Aussa-gen wie „Full HD“ oder gar „3D mit Full HD“ beworben. Warum das nicht stimmt ist neben-stehend beschrieben. Die Verbraucherzen-trale Bundesverband sich dieser Argumen-tation angeschlossen und Anfang 2012 zwei Hersteller wegen un-lauterer Werbung ab-gemahnt.

(dehnmedia-Meldung vom 11.3.2012).
Bei der „Side-by-Side Horizontal“-Übertragung werden statt eines HDTV-Bildes im Sendeformat 1080i/50 (mit 1920 mal 1080 Pixeln) die Teilbilder mit je 960 mal 1080 Pixeln ausgestrahlt - d.h. mit halbierter Bildauflösung in der Breite.
Das „Top-and-Bottom“-Verfahren geht den umgekehrten Weg und halbiert die vertikale Auflösung. Das soll besonders für Vollbild-Ausstrahlungen geeignet sein, also 720p/50 und 1080p/25.
Geht es um Videodatenträger wie die BluRay kommt mit Frame Packing ein drittes Format ins Spiel. Da es um eine Direktverbindung geht, fallen Limitierungen (teurer) Übertragungswege weniger ins Gewicht. Dabei wird das linke Bild im oberen Teil, das rechte Bild im unteren Teil eines Frames untergebracht. Das Signal hat dann insgesamt 1920 mal 2205 Pixel, wobei ein 45 Pixel breiter Streifen beide Teilsignale sauber trennt. Eine 720p50-Variante mit 1280 mal 1470 Pixeln (also zweimal 720 Zeilen mit 30 Trennzeilen) ist für Spiele gedacht.
Ein neues Kompressionsverfahren der MEPG-4 Familie (H.264) könnte gleichfalls zur Reduzierung des Datenaufkommens beitragen. Multiview Video Coding MVC verbreitet nur das Bild für das linke Auge in voller HDTV- Auflösung (also 1920 mal 1080 Pixel). Für das rechte Auge werden lediglich Informationen über die Unterschiede zum linken Bild gesendet und das rechte Bild im Display rekonstruiert. Geeignet wäre das u.a. für autostereoskopische Displays, die mit neun Bildsignalen („Views“) arbeiten, um mehrere optimale Betrachterpositionen zu erzeugen. Ein weiterer Vorteil: So behandelte „3D“-Filme oder -Videos können ohne Weiteres auf konventionellen Bildschirmen dargestellt werden - in dem nur das linke 2D-Referenzbild aus dem Sendesignal herausgelöst wird. MVC kommt damit den Forderungen der Free TV-Veranstalter entgegen. (Mehr zu MVC).

Klar ist, dass ein „3D“-Fernseher den Umgang allen Varianten beherrschen sollte, während ein gesondertes Empfangsgerät das Stereosignal mindestens mit einem der Pflicht-Verfahren ausgeben muss. Um das Miteinander aller Formate zu gewährleisten wurde die HDMI-Spezifikation im Dezember 2009 zur Version 1.4 und im März 2010 zur Version 1.4a aktualisiert und enthält nun die drei erstgenannten Verfahren als Pflichtleistung und weitere als ergänzende Möglichkeiten. Für die TV-Ausstrahlung stereoskopischer Inhalte ist offenkundig die Unterstützung zumindest der beiden erstgenannten Verfahren für die Infrastruktur von der Sendeanstalt bis zum Endgerät notwendig. Fernsehgeräte sollten darüber hinaus die für BluRay und Konsolen gewählten Verfahren unterstützen (zur Standardisierung siehe Seite 1). Es versteht sich, dass es einige Zeit dauern wird, bis die neue Schnittstelle in die Geräte eingebaut wird.

Anzumerken ist noch, dass für 2D-Projektionen und TV-Ausstrahlungen von 3D-Material in der Regel das linke Teilbild einer Stereoskopie-Produktion verwendet wird.

Und noch einige Fragen

Beim Umstieg auf HDTV erweist es sich als praktisch, dass der gesamte Programmvorrat der Sender nach vergleichsweise wenig aufwändiger Bearbeitung in HDTV gesendet werden kann. Und das, ohne den Charakter einer Sendung bzw. eines Films zu verändern. Das ist bei der Einführung von Stereoskopie-Programmen anders.

Natürlich wird es attraktive Live-Übertragungen - zum Beispiel vom Sport - geben. Aber auch in „3D“-Zeiten wird das Fernsehen wie bisher weitgehend auf Wiederholungen angewiesen sein. Bis auf wenige Ausnahmen ist die gesamte bisherige Filmgeschichte zweidimensional und die Filmemacher wie die Fernsehleute (und da vor allem die Kameraleute) haben versucht, das Beste daraus zu machen. Es geht auch um künstlerische Intentionen von Filmen und Sendungen aus dem Archiv, mit denen die Sendezeiten von „3D“-Vollprogrammen gefüllt werden müssen. Sky geht mit seinem am 3. Oktober 2010 gestarteten „3D“-Kanal darauf ein. Mangels programmlicher Masse handele es sich um einen „sportgetriebenen Multi-Ereignis Eventkanal“. Der wird konsequenterweise zunächst für HDTV-Abonennenten ohne Aufpreis vermarktet.

Test-Erfahrungen mit 3D-Fernsehern

Die unterschiedlichen 3D-Systeme in Fernsehgeräten sorgen für Qualitätsunterschiede bei der Darstellung des 3D-Bildes, berichtet die Zeitschrift PC-Welt im Juni 2012 nach einem Test von sieben Fernsehern. „Auffällig ist die oft künstliche Tiefenwirkung bei Geräten mit Shutter-Technik“, vermerken die Tester: Dass Personen und Dinge im Vordergrund extrem scharf sind, während der Hintergrund unscharf erscheint, strenge die Zuschauer zu sehr an. Zudem nehme die Tiefenwirkung ab, wenn der Zuschauer nicht genau mittig vor dem Display sitze und den Kopf gerade hält. Beide Kritikpunkte betreffen Fernseher mit 3D-Shutterbrillen. Kommt die Polarisationsfilter-Technik zum Einsatz, sei der Schärfeeindruck besser und der Betrachtungswinkel weniger kritisch. Allen Systemen gemeinsam ist die reduzierte Helligkeit im 3D- gegenüber dem 2D-Modus.

Weitere Informationen:
Presseindo von PC-Welt vom 4.6.2012 zum Gerätetest.
Kommentar von film-tv-video.de vom 10.8.2010 zu „3D“-Fernsehen.

Weitere 3D-Artikel: Forschung

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