Wie funktioniert eine Shutterbrille?

8. April 2010 – 06:28

Shutterbrillen sind die aktuell am weitesten verbreitete Technik für Heimkino und das 3D-Erlebnis am PC. Bereits vor über 10 Jahren gab es mit der Elsa 3D Revelator eine Shutterbrille speziell für PCs für 3D-Spiele. Dabei wurde ein zu der Zeit hochwertiger Monitor mit mindestens 100Hz Bildwiederholfrequenz benötigt, um ein halbwegs flimmerfreies Bild darzustellen. Nach dem Aufkommen von LCD-Monitoren war es dann erst einmal still um die Shutterbrillen-Technik, denn diese konnten meist nur mit einer maximalen Bildwiederholrate von 75Hz aufwarten, was eindeutig zu wenig ist.

Wie funktioniert das Ganze mit der Shutter-Technik?

Bei Shutterbrillen sind die “Brillengläser” kleine, mit Flüssigkristallen gefüllte, Gläser, welche bei Anlegen einer Spannung durchsichtig werden. Dabei werden die Kristalle entsprechend ausgerichtet, sodass Licht durchdringen kann. Da die Kristalle immer noch da sind, nur eben anders ausgerichtet, wird das Bild leicht verdunkelt, wodurch 3D-Spiele und -Filme immer ein wenig dunkler wirken als sie dies ohne Brille tun.
Damit nun ein 3D-Eindruck entsteht, müssen auf dem Monitor oder auf dem Fernseher zwei Bilder immer im Wechsel dargestellt werden – eines für das linke und das andere für das rechte Auge. Die Bilder dürfen dabei aber nie gleichzeitig dargestellt werden und hier kommt die Bildwiederholrate ins Spiel: bei ca. 60 Hz empfindet man ein Bild nicht mehr als Flimmern sondern kann entspannt hinsehen ohne Kopfschmerzen zu bekommen. Würde man nun abwechselnd ein Bild für das linke und das rechte Auge darstellen, würde sich pro Auge eine Frequenz von nur 30Hz ergeben, was in einem eindeutigen Flimmern aufgehen würde. Es braucht also Monitore mit mindestens 120 Hz, um eine flüssige und flimmerfreie Darstellung zu gewährleisten.
Die Brille muss nun exakt im Wechsel der Bilder auf dem Monitor für das entsprechende Auge das Brillenglas (durch Anlegen einer Spannung an die Flüssigkristalle) durchsichtig schalten. So bekommt jedes Auge für einen ganz kleinen Moment das jeweilige Bild zu sehen. Dieser Wechsel passiert bei 120Hz 60 mal in der Sekunde, sodass ein flüssiger Bildeindruck besteht und man scheinbar ein einziges Bild sieht – in 3D!

Wie wird die Brille synchronisiert?

Heutige Brillen verfügen über einen Infrarot-Sensor, über welchen das Synchronisationssignal übertragen wird und so der Bildschirm der Brille mitteilt, welches Bild für welches Auge gerade angezeigt wird. Früher geschah dies noch umständlich über ein Kabel zur Brille, welches den Bewegungsraum stark einschränkte.

Wo liegen die Vorteile gegenüber Polarisationsbrillen?

Die Shutterbrillen sind zwar in der Herstellung wesentlich teurer (Flüssigkristall-Barrieren, Akkus, Infrarotsensor), allerdings würde gerade im Heimkinobereich eine Projektion mit polarisiertem Licht zu aufwändig und teuer sein. Bei mehreren Zuschauern wie im Kino lohnt sich hingegen der Aufwand von Shutterbrillen nicht. Ein weiterer Vorteil ist die relativ hohe Blickwinkelunempfindlichkeit. Man kann den Kopf neigen und hin und herbewegen und sieht trotzdem noch das Bild in voller Qualität. Dieser Umstand hat sich zwar bei der Polarisationstechnik gebessert, mit der Bildqualität von heutigen Shutterbrillen können diese jedoch nicht mithalten.

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