Alles mögliche zur dritten Dimension (3D)

 

GESCHICHTE

 

Obwohl die Gebrüder Lumière bereits 1895 mit dem einminütigen Kurzfilm „L'arrivée d'un train à La Ciotat“ („Die Ankunft eines Zuges im Bahnhof La Ciotat“) schon in 3D experimentiert hatten, dauerte es noch 27 Jahre, bis am 27. September 1922 der erste Langfilm in Rot-Grün, „The Power Of Love“, als Stummfilm aufgeführt wurde. 1927 setzte der französische Filmpionier Abel Gance auch 3D-Sequenzen in seinem Stummfilm-Meisterwerk „Napoléon“ ein, die allerdings bald wieder aus dem Film entfernt wurden. Der erste Tonfilm in 3D war 1936 der italienische „Nozze vagabonde“, produziert von der „Società Italiana Stereocinematografica“.

Am 27. Mai 1937 erfolgte mit „Gartenschau in Dresden“ dann in Deutschland der erste Versuchsfilm in Farbe im Polarisationsverfahren. Am 5. Dezember 1937 gab der deutsche Farb-3D-Film „Zum Greifen nah“ den 3D-Filmen das Motto vor und es wird auch heute noch gerne verwendet.

Einer der ersten CinemaScope-Filme, eine weitere Erfindung, die Zuschauer zurück ins Kino locken sollte, Das Gewand (1953), wurde damals beworben als Film, den man „plastisch ohne Brille“ sehen kann [1]. Hiermit wollte man den Zuschauern einreden, sie hätten es ebenfalls mit einem 3D-Film zu tun, den man ohne die ungeliebten 3D-Brillen ansehen kann, was natürlich vollkommen falsch war. CinemaScope hat nur ein sehr breites Bild, das anfangs auf eine gebogene Kinoleinwand projiziert wurde. Ein echter 3D-Film braucht jedoch zwingend zwei perspektivisch unterschiedliche Bilder, für jedes Auge eines, sonst ist keine räumliche Wirkung möglich.

Der erste CinemaScope-Film, der tatsächlich in 3D aufgeführt wurde, war 1960 „Der Schatz der Balearen“ (September Storm) vom Regisseur Byron Haskin.

Aktuell werden 3D-Kinofilme vorwiegend im IMAX-3D-Verfahren produziert und vorgeführt, entweder als zweistreifiger 70-mm-Film oder neuerdings als Digital-Cinema-Fassung (DCI) in elektronischer HDTV-Auflösung (z. B. „Geister der Titanic 3D“). Der Zuschauer trägt je nach Projektionsverfahren entweder eine herkömmliche Polarisations-Brille oder eine per Infrarot-Licht gesteuerte LCD-Shutterbrille. Alternativ gibt es das Real-D-Verfahren, das auf digitaler Projektion basiert. Der Zuschauer trägt hierbei auch eine Polarisationsbrille, die sich aber vom IMAX-3D-Verfahren darin unterscheidet, dass sie zirkulär und nicht linear polarisiert ist. Seit kurzer Zeit gibt es ein neues 3D-Verfahren. Es basiert auf Multiwellen tripletts. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist die gegenüber den gängigen Verfahren wesentlich bessere Kanaltrennung. Bekannt ist es als Infitec (Interferenzfiltertechnology). Seit kurzem wird es von der Firma Dolby unter Dolby 3D im digitalen Cinema vermarktet.

Seit Ende 2006 erleben 3D-Filme eine massive Renaissance, vor allem in den USA. Die DCI-Technik beseitigt die Schwachstellen der klassischen 3D-Projektion. Der räumliche Eindruck ist perfekt, da keine Bildstandsschwankungen wie bei der mechanischen Filmprojektion auftreten. Weiterhin ist der Film komplett farbig.

Seit 2007 werden vereinzelt 3D-Animationsfilme, wie Chicken Little, auch in einer stereoskopischen Fassung erzeugt, können aber in der überwiegenden Zahl der Kinos mangels entsprechender Projektionstechnik nur „flach“ angesehen werden.

In Deutschland sind im April 2009 mehr als 40 Kinos in der Lage, 3D-Filme vorzuführen. Damit hat sich die Anzahl der 3D-Installationen in Deutschland seit Jahresanfang verdoppelt. Allein die UCI KINOWELT-Kinos haben als erster großer Kinobetreiber insgesamt 17 deutsche Kinos mit 3D ausgestattet.

EINLEITUNG

 

Ein 3D-Film (dreidimensionaler Film, auch stereoskopischer Film oder Raumfilm) ist ein Kinofilm, der dem Zuschauer durch stereoskopische Verfahren ein bewegtes Bild mit dem Eindruck echter räumlicher Tiefe bietet. Die Aufnahme eines 3D-Films erfolgt mittels Stereokameras, die Wiedergabe als Raumbildprojektion. 3D-Filme mit besonderen Spezialeffekten werden oft irreführend als 4D-Filme bezeichnet.

Dies ist der dritte versuch, das 3D-Bild ins Kino zu bekommen. In den 1950er und 80er wurde es schon mal probiert, aber es kam nicht an. Jetzt sieht es ganz anders aus mit der neuen Digitaltechnik.

FUNKTIONSWEISE EINES 3D FILMS

 

Alle stereoskopischen 3D-Techniken basieren darauf, dass jedem Auge ein sogenanntes Halbbild zugeführt wird - so wie beim natürlichen Sehen auch. Den Rest erledigt das Gehirn. Es verschmilzt beide Bilder zu einem "Raumbild".

Man braucht also grundsätzlich nur 2 Bilder von 2 verschiedenen Kamera- positionen, die jeweils der Position des linken und des rechten Auges entsprechen, aufzunehmen. Das von der linken Kamera aufgenommene Bild muss dem linken Auge, das von der rechten Kamera aufgenommene Bild muss dem rechten Auge "zugeführt" werden. Gerade bei der "Zuführung" gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Gängige Verfahren sind Anaglyphenverfahren, Polarisationstechniken, Shutterbrillen oder auch Linsenrastertechniken.
Die Linsenrastertechnik spielt eine gewisse Sonderrolle, da hier gewöhnlich mehr als 2 Bilder eingesetzt werden, um unterschiedliche Blickwinkel auf das Linsenrastermaterial zu ermöglichen. Die Entdeckung des einfachen Prinzips der Stereoskopie wird dem Forscher Sir Charles Wheatstone, Professor für experimentelle Naturwissenschaften am King's College in London, zugeschrieben. Seine erste Veröffentlichung zu diesem Thema erfolgte im Jahre 1838.

 

Erst in der digitalen Produktionsphase war es auch möglich aus regulär produzierten Filmen eine 3D-Darstellung im Nachhinein zu errechnen, wie zum Beispiel im Falle von 'Superman Returns' (2006), 'Harry Potter and the Order of the Phoenix' (2007) und vor allem bei vielen Animationsfilmen geschehen.

WIE FUNKTIONIRTS IM KINO


Projektion für 3D FilmeWenn man das linke und rechte Bild auf die Leinwand projiziert, sehen die Augen gleichzeitig ein linkes und ein rechtes Bild. Es dauerte einige Zeit, bis man die Trennung für das Auge beherrschte. Man nutzte hierfür verschiedene Verfahren. Ein Bild wurde mit einem Blaufilter vor dem Projektor projiziert, das andere mit einem Rotfilter davor. Dieses Verfahren nennt sich Anaglyphe-Projektion. Wenn der Zuschauer nun eine Brille aufsetzt, die mit den gleichen Farben versehen ist, löschen sich die gleichen Farben aus, die jeweilige andere wird schwarz. Das Auge mit dem grünen Filter sieht das grüne Bild nicht mehr, dafür aber das rote Bild schwarz. Das Auge mit dem roten Filter sieht das grüne Bild schwarz. Jetzt müssen die Bilder auf der Leinwand nur noch übereinander projiziert werden und das Gehirn hat seine getrennten Bilder wieder und errechnet den gewünschten 3D-Effekt.

ANAGLYPHE VERFAHREN

 

Der Anaglyphenfilm benötigt zur dreidimensionale Betrachtung eine Rot-Blau-Brille (das linke Brillenglas ist rot eingefärbt, das rechte blau). Die Betrachtung ohne Brille ergibt unsaubere Doppelkonturen. Das Anaglyphenverfahren ist somit in der Anwendung nur für Spezialfälle geeignet, da nur der Teil der Zuschauer in den dreidimensionalen Genuss kommt, der eine solche Brille besitzt.

 

Schon in den Anfängen der Filmgeschichte gab es immer wieder kurze Filme (Tests) in 3D zu bestaunen. Der erste Langfilm stammt aus dem Jahr 1922: 'The Power of Love'. Hierfür wurde das anaglyphe Verfahren verwendet. Hierbei werden die Bilder für das linke und rechte Auge parallel von zwei Projektoren (die synchronisiert laufen müssen) auf die Leinwand projiziert. Beide Teilbilder werden für das jeweilige Auge (in der Regel) in rot bzw. grün oder blau eingefärbt. Der Zuschauer muss nun eine Brille mit einer entsprechend roten Folie vor dem einen und einer grünen oder blauen Folie vor dem anderen Auge aufsetzen um das Bild dreidimensional wahrzunehmen. Der Nachteil ist, dass man die Filme nur in schwarzweiß sieht.

College in London, zugeschrieben. Seine erste Veröffentlichung zu diesem Thema erfolgte im Jahre 1838.

POLARATIONSTECHNIK

 

Das Polarisationsverfahren

Das anaglyphe Verfahren konnte aber nur schwarz/weiße Filme produzieren.
Hier kam nun das Polarisationsverfahren ins Spiel. Polarisationsfolien lassen das Licht nur in einer Wellenrichtung durch. Wenn man zwei Folien um 90 Grad gegeneinander verdreht, kann man nicht mehr durchsehen, das Bild wird schwarz. Für diese Technik werden 3D-Polarisationsfilterbrillen und metallisierte Leinwände, die das polarisierte Licht der Projektoren zurückwerfen können, benötigt. Die IMAX 3D Kinos funktionieren heute nach diesem farbigen 3D Prinzip.

 

Daneben gibt es aber auch die Polarisationstechnik mit einer Polfilterbrille. Hierbei werden die Bilder für das linke und rechte Auge parallel von zwei Projektoren (die synchronisiert laufen müssen) auf die Leinwand projiziert. Vor den Projektionsobjektiven und in den Polfilterbrillen befinden sich jeweils um 90° versetzte Polfilterfolien. Dadurch wird erreicht, dass das linke Auge nur das linke Bild und das rechte Auge nur das rechte Bild sieht. Der Vorteil ist, dass man nun den Film auch in Farbe sieht. Der Nachteil ist aber, dass die Polfilter das Licht stark absorbieren, was durch entsprechend helle Xenonlampen im Projektor ausgeglichen werden muss. Das heißt, je mittiger man zur Leinwand sitzt, desto heller, je seitlicher man sitzt, desto dunkler wird das Bild. Auch den Kopf darf man nicht zu stark neigen, da sonst die 3D Darstellung nicht funktioniert.

SHUTTER VS. POLARISATION

 

3D mit Shutter

 

Um dreidimensionale Bilder zu erzeugen, muss ein TV-Gerät dem rechten und linken Auge unterschiedliche Bilder zuspielen. Bei der Shuttertechnik stellt der Fernseher die beiden Bilder hintereinander mit hoher Geschwindigkeit dar und die LCD-Brille deckt jeweils ein Auge ab. Dabei ist also immer ein Auge dunkel, was leichtes Flimmern hervorrufen kann.

 

 

 

VORTEILE

  1. komplette 3D-Auflösung: Full HD für jedes Auge

  2. vertikaler Blickwinkel unkritisch

  3. keine Einbußen im 2D-Betrieb

  4. 3D Pixel-to-Pixel: keine Artefakte durch Skalierung der Auflösung

  5. man kann gewohnt nah am TV-Gerät sitzen

NACHTEILE

  1. Schutterbrille aufwendiger und Teurer

  2. Brillen sind größer und schwerer

  3. Brillen müssen geladen werden (oder Batterien getauscht)

  4. Manchmal Synchronisationsprobleme der Brille

  5. Helligkeitsverlust

SO FUNKTIONIERT ES

30-TVs mit Shuttertechnik sind gute 200-Hz-Panels, die aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit die Bilder für das rechte und das linke Auge hintereinander darstellen können. Eine Shutterbrille verdunkelt jeweils das Auge. das gerade nicht an der Reihe ist.

 

3D mit Polarisation

 

 

Bei 3D-TVs mit Polfiltern sind die Bildzeilen abwechselnd (mit einem anderen Winkel) zirkulär polarisiert. Bei einem Full-HD-Panel strahlen also 540 Zeilen immer auf das eine Auge, die anderen 540 auf das andere Auge – durch eine Brille, die ebenfalls polarisiert ist. So geht Auflösung verloren, doch dadurch, dass beide Augen immer belichtet werden, gibt es kein Flackern.

 

 

 

 

 

 

VORTEILE

  1. Brillen sind preiswert. leicht und benötigen keine Stromversorgung

  2. sehr geringes 3D-Übersprechen, wenn man vertikal richtig sitzt

  3. kein Flimmern des 3D-Bildes oder der Raumbeleuchtung

  4. geringer Lichtverlust. also helle 3D-Bilder

NACHTEILE

  1. Halbierung der Auflösung (540 Zeilen)

 

 

 

 

SO FUNKTIONIERT ES

 

Ein feiner Filter am Panel polarisiert einzelne Bildzeilen. so dass durch die Polarisationsbrille nur geradzahlige oder ungeradzahlige Bildzeilen an einem Auge ankommen. Die Halbierung der Auflösung für jedes Auge steht hoher Lichtleistung und absoluter Bildruhe entgegen.

 

3D Film - IMAX Film

 

IMAX wurde von kanadischen Firma IMAX entwickelt. IMAX verwendet das größte Filmformat weltweit. Die sich daraus ergebende hohe Auflösung von 40 bis 640 Millionen Bildpunkten ermöglicht Leinwandflächen von 500 m² und mehr in ausgezeichneter Bildqualität. Das Wort „IMAX“ entstand aus den Worten „Images maximum“. Technisch wird das IMAX-System durch die Verwendung von horizontal geführtem 70-mm-Film realisiert.

Bei der Aufnahme eines IMAX-3D-Filmes wird für jedes Auge durch zwei Kameras je ein Bild im Augenabstand aufgezeichnet. Das „IMAX 3D“-Verfahren nutzt für die erforderliche Bildtrennung bei der Projektion die Polarisationstechnik, um ein dreidimensionales farbiges Bild zu erzeugen.

Die Filmprojektion erfolgt mit linear polarisiertem Licht. Dabei sind die Polarisationsrichtungen für das rechte und das linke Teilbild gerade um 90 Grad verdreht (siehe Bild Rechts). Der Betrachter trägt spezielle 3D-Brillen, die wiederum durch entsprechende Polarisationsfilter dafür sorgen, dass jedes Auge nur das für es vorgesehene Teilbild zu sehen bekommt. Im Gehirn entsteht so der dreidimensionale Filmeindruck. Das Bild wird auf eine Silberleinwand projiziert, da herkömmliche Projektionsflächen die Polarisation des Lichtes zerstören würden.

 

Den ersten 3D-Film im IMAX-Filmformat gab es 1986. Doch erst seit den 90ern wurde die Möglichkeit des 3D-Films intensiv im IMAX-Filmformat genutzt. Neben der oben beschriebenen Polarisationstechnik kam auch die Shutterbrille zum Einsatz:
Die Shutterbrille hat LCD-Gläser, die über Infrarot mit dem Projektor synchronisiert werden. Der Projektor projizierte abwechselnd ein Bild für das linke und rechte Auge auf die Leinwand. Die Brille macht parallel das jeweilige LCD-Brillenglas lichtdurchlässig bzw. undurchlässig. Dies geschieht 96 Mal in der Sekunde, damit das Bild flimmerfrei bleibt, und die Zuschauer keine Kopfschmerzen bekommen. Großer Nachteil war aber das Gewicht der Brille und die Kosten gegenüber einer Polfilterbrille. Die Shutterbrille wurde im neuen Jahrtausend defakto von der Polfilterbille vom Kinomarkt verdrängt.


Zwei Filmplakate die ihren Charakteren eine Polarisationsbrille aufsetzen:
Chicken Little (2005) & The Nightmare Before Christmas (2007 3D-Rerelease) © Verleih

3D KINOS IN DEUTSCHLAND

 
3D-Kinos in Deutschland gibt es mittlerweile überall.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Letzte Aktualisierung am 19. Oktober 2009