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Ohne Brille: Neues Verfahren für 3-D-Displays

HP-Logo in 3-DLaden...

Einen dreidimensionalen Eindruck erzeugt man leicht dadurch, dass man jedem Auge des Betrachters ein anderes Bild zeigt. In der Praxis ist das freilich leichter gesagt als getan. Displays, die eine 3-D-Brille voraussetzen, trennen die Bilder direkt vor dem Betrachter auf. Das eignet sich vor allem, wenn man – wie im Kino – zahlreichen Zuschauern das räumliche Sehen ermöglichen will.

Autostereoskopische Displays hingegen strahlen das Licht von der Oberfläche des Bildschirms so ab, dass ein entsprechend positionierter Zuschauer mit dem rechten Auge ein anderes Bild sieht als mit dem linken. Forscher um David Fattal von den Hewlett-Packard Laboratories in Palo Alto haben die dafür gängigen Verfahren nun um ein weiteres ergänzt [1].

Zahlreiche RichtungspixelLaden...
Zahlreiche Richtungspixel | Mit diesen linienförmigen Strukturen sind die Forscher in der Lage, das Licht in verschiedene Richtungen zu streuen. So können Betrachtern an verschiedenen Positionen vor dem Bildschirm jeweils Bilder für das linke und das rechte Auge dargestellt werden.

Gegenüber den herkömmlichen Ansätzen hat es den Vorteil, dass an bis zu 64 Stellen rund um den Bildschirm der 3-D-Effekt wahrgenommen werden kann, was zu einem nahezu kontinuierlichen 3-D-Eindruck auch bei Kopfbewegungen führt. Zuvor musste man sich mit nur einer oder zwei Betrachtungspositionen begnügen. Außerdem lässt die Technik das Aufsplitten in die verschiedenen Richtungen bei annähernd gleich bleibender Bildschirmauflösung zu. Bisherige Linsensysteme reduzieren die Auflösung mit jedem zusätzlich ermöglichten Betrachtungswinkel.

Der Trick der Forscher um Fattal besteht darin, pro Bildschirmpixel mehrere "Richtungspixel" aufzutragen. Diese streuen mit Hilfe eines optischen Gitters – regelmäßig angeordneten Streifen – das Licht in die gewünschte Richtung. Die nur wenige Mikrometer dicken Streifen bringen sie mit fotolithografischen Techniken auf.

In ihren Prototypen stammt das Licht von Leuchtdioden, die sie seitlich an der Trägerglasscheibe anbrachten, so dass ihr Licht so lange in der Scheibe reflektiert wird, bis es auf die Gitterstruktur trifft. Dadurch kann das Display sehr flach gebaut werden und bleibt im Prinzip durchsichtig.

In einem begleitenden Kommentar in der Fachzeitschrift "Nature" äußert sich Neil Dodgson von der University of Cambridge verhalten optimistisch über die neue Technik [2]. Bis zu ihrer Anwendungsreife seien noch einige Hürden zu überwinden, so dürfe es beispielsweise keine deutlich schlechtere Farb- und Anzeigequalität haben als derzeitige mobile Displays. Das ist bislang noch der Fall bei Fattals Verfahren. Und schließlich bleibe noch "die eher schwammige Frage, ob Menschen überhaupt 3-D-Dislays brauchen oder wollen". Die Antwort auf diese Frage könne wohl "nur die Zeit" liefern, meint Dodgson.

© Fattal et al, Nature
3-D-Display in Aktion
12. KW 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 12. KW 2013

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  • Quellen
[1] Nature 495, S. 348–351, 2013
[2] Nature 495, S. 316–317, 2013

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