3D bald in deutschen Wohnzimmern. Wie die 3D Technik funktioniert und was derzeit möglich ist.

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Was bedeutet 3D eigentlich?

Die Blu-Ray Disc Association (BDA) verabschiedete Ende 2009 den 3D Standard. Dabei müssen zwei Videoströme vorliegen, mit jeweils hochauflösenden Inhalten. Die Verschlüsselung liegt im MVC (Multiview Video Coding) Format vor, einer Weiterentwicklung des H.264 AVC (Advanced Video Coding).

Die beiden Videoströme teilen sich auf in „Basisstrom“, für die Inhalte des linken Auges und einem zweiten Videostrom für die Inhalte des rechten Auges.

Auch die Auflösung der stereoskopischen HD-Bilder (der einzelnen Ströme) ist reglementiert. Entweder 1920 x 1080p (das „p“ steht für Pixel = Bildpunkte) bei 24 Bildern/Sekunde je Auge oder 1280 x 720p mit 60 Bildern /Sekunde je Auge.

Der 3D Standard muss abwärtskompatibel sein und muss das 2D Material in 1080p enthalten. Das heisst, dass man die Blu-Ray 3D Disk auch in 2D Blu-Ray Playern abspielen könne muss. Des Weiteren darf 50% mehr Speicherplatz als auf den 2D Varianten belegt, jedoch die Maximalkapazität von 50GB nicht überschreiten.

Im Standard erwähnt als Abspielgerät die Spielkonsole PS3 für hoch aufgelöste 3d-Inhalte, nur in welcher Auflösung war nicht angegeben. Die Playstation 3 kann mit einem Firmware-Update 3D-fähig gemacht werden.

Welche Schnittstelle beherrscht diese Datenflut und „vermittelt“ zwischen Player und Bildschirm?

Die Antwort: HDMI 1.4
Das High-Definition Multimedia Interface (HDMI) unterstützt in der Version 1.4 zwei getrennte Videoströme mit einer maximalen Auflösung von 1920 x 1080p.

Dabei könne die Bilder nacheinander oder parallel in einem Bild kombiniert gesendet werden. Damit können Vollbilder mit einer Auflösung von maximal 4096 x 2160p übertragen werden. Das sind 4Kp x 2Kp (Kilopixel) oder auch die 4fache 1080p-Auflösung, dass bis jetzt nur dem Digitalkino vorbehalten war.

Die Version 1.4 unterstützt dann auch Fast Ethernet (Netzwerk), dass im Kabel mit integriert wird, um der zunehmenden Vernetzung gerecht zu werden.
 

Welche Techniken sind bereits auf dem Markt?

Im Moment beherrschen zwei Techniken den 3D Markt. Zum einen der „Polarisationsfilter“ und die Shutter-Technik.

Beim Polarisationsfilter, werden Display und Brille mit verschränkten, zirkularen Polarisationsfiltern versehen, die das linke Auge nur alle ungeraden Zeilen des Halbbildes (1. Zeile, 3. Zeile, 5. Zeile usw.) und das rechte Auge alle geraden Zeilen des Halbbildes (2. Zeile, 4. Zeile, 6. Zeile usw.) sehen lässt. Das Gehirn setzt die beiden Halbbilder dann zusammen und ein räumliches Bild entsteht.

Bei der Shutter-Technik werden die stereoskopischen Bilder in rascher Folge nacheinander dargestellt. Ein Bild für das linke Auge und ein Bild für das rechte Auge. Nur mit Hilfe der Brille, die mit einem Akku versorgt werden muss, werden die einezelnen Bilder in räumliche Effekte zusammengsetzt. Die beiden Brillengläser öffnen sich immer im Wechsel, je nachdem für welches Auge ein Bild dargestellt werden soll, immer synchron mit zum Display.

Negativeffekte können auftreten, wenn das Bild flimmert. dann können sich Kopfschmerzen und Schwindel einstellen. Der ständige Wechsel der Bilddarstellung pro Auge halbiert die Bildwiederholrate. Dadurch muss die Frequenz mindestens 120 Hertz betragen, damit mindestens 60 Hertz pro Auge wahrgenommen werden können. Je Höher hier die Frequenz ist, desto angenehmer das Bild.

Der Vorteil der Polarisationsfilter-Technik: Leichte, günstige Brille, hellere Darstellung
Negativ: Es gibt nur einen optimalen Betrachtungsabstand zum Fernseher, geriner Kontrast, hohes 3D Übersprechen (wenn Bilder, die für das linke Auge gedacht sind, im rechten Auge ankommen und umgekehrt.)

Vorteil der Shuttertechnik: Der Betrachter kann den Betrachtungsraum frei bestimmen, hoher Kontrast möglich, geringes 3D Übersprechen (im Promillebereich).

Der Weg des 3D Signals mit DVD Player und Displays:
DVD mit 3D Inhalten >> 3D Blu-Ray Player >> HDMI 1.4 Kabel >> Fernseher mit Polarisationsfilter- oder Shutter-Technik >> entsprechende 3D Brille

3D bei Fernsehern ist noch nicht reif und wird höchstwahrscheinlich in Shutter-Technik produziert. Die Hersteller arbeiten bei LCD Fernseher auf eien Frequenz von 240 Hertz hin. Die Plasma-TVs kommen hier schon auf Werte bis zu 600 Hertz.
Derzeitige Full-HD Fernseher können hochauflösende 3D Inhalt nicht darstellen. Da hierbei zwei Videoströme vorhanden sind aber die jetzigen Fernseher nur einen anzeigen können.

Am PC lässt sich derzeit 3D nur in Shutter-Technik realisieren.

Der TFT (Bildschirm) muss eine Bildwiederholungsrate von 120 Hertz leisten. Im PC (Notebook) muss eine Geforce-Grafikkarte ab der 8. Serie mit entsprechendem Grafikkartentreiber (ab Version 186.18) werkeln. Dazu natürlich das Zubehörpack von Nvidia (Shutter-Brille, Infrarot-Sender, 3D Programme zum Abspielen und Betrachten von 3D Videos und Bildern). Grundvoraussetzung an den Rest der Hardware: Ab Intel Core 2 Duo oder AMD Athlon 64 X2. Als OS (Operatingsystem = Betriebssystem) kommen Windows Vista und Windows 7 in Frage.
Die Anforderung an 3D auf Blu-Ray sind noch um einiges höher. Hier benötigt die Grafikkarte den Bewegbildprozessor VP4. Modelle ab Geforce GT 220 und GT 240 können das leist und alle weiteren Grafikkarten mit Fermi-Architektur.

Ati behauptet, dass seine Radeon Serie diesen 3D Standard behrrschen. Voraussetzung ist der Treiber Catalyst 10.3, der 3D Bilder unterstützen soll.

Die Aussichten versprechen Gutes. Im Londoner Kaufhaus Harrods stand ein Fernseher von LG, der 3D Inhalte ohne Shutter- oder Polarisationsfilter Brille darstellen konnte.
Wir sind gespannt, was die Zukunft bringt.

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