Faszination digitales 3D-Kino

SCHOTT liefert lichtstarken Hightech-Projektoren die Komponenten für die dritte Dimension.

Diesen Film sieht man nicht, man erlebt ihn.“ Euphorisch feierten Presse und Publikum James Camerons 3D-Epos „Avatar – Aufbruch nach Pandora“. 2,8 Milliarden US-Dollar spielte das Fantasy-Spektakel seit der Premiere am 17. Dezember 2009 ein. Es ist der bei weitem größte Kinoerfolg aller Zeiten. 25 neue 3D-Filme folgten in 2010, 47 in 2011. Dieses Jahr sollen digitale 3D-Bearbeitungen von Star Wars, Titanic und Ice Age die mehr als 50.000 Kinosäle weltweit füllen, in denen heute schon digitale 3D-Erlebnisse angeboten werden – ihre Zahl hat sich im vergangenen Jahr verdoppelt.

„Bei der 3D-Darstellung werden immer zwei perspektivisch leicht unterschiedliche Kamera-Bilder geliefert – eins für jedes Auge“, erklärt Tim Sinnaeve, Market Director Digital ­Cinema bei Barco N.V. Das belgische Technologieunternehmen ist eines der weltweit führenden Unterneh​men für professionelle Visualisierungsprodukte. „Die Bilder werden meist abwechselnd in einer Geschwindigkeit von 144 Hertz auf die Leinwand projiziert. Das ist schneller, als für das Auge wahrnehmbar. Die 3D-Brille, die beim Anschauen eines 3D-Films getragen werden muss, filtert die Bilder so, dass nur die passende Perspektive auf die linke oder rechte Retina trifft und so im Gehirn der Eindruck entsteht, als sei der Raum real.“

An den Filter-Brillen führt bei großem Publikum bislang kein Weg vorbei. Ohne sie wirkt der Film verschwommen und unscharf. Sehen mehrere hundert Zuschauer neben- und hintereinander den Film, werden die Bilder nach Farbe, Polarisation oder Zeit für das linke und das rechte Auge getrennt übertragen und durch die Brille passend für das jeweilige Auge selektiert. Bei Heimkino- und Büro-Anwendungen kann man zwar heute schon auf Filter-Brillen verzichten. Das brillante Farberlebnis wie auf der großen Leinwand können diese Geräte jedoch bei weitem nicht erreichen.

„Digitale High-End Projektoren für große Leinwände werfen gestochen scharfe Bilder auf eine Fläche von mehr als 200 Quadratmetern. Die Lampen mit bis zu 7 kW Leistung erzeugen einen Lichtfluss von mehr als 40.000 Lumen in 35 Billionen Farben. Da wird jedes noch so kleine Detail erlebbar“, erklärt Tim Sinnaeve. „Diese Systeme sind jahrzehntelang im Dauereinsatz. Alle Komponenten müssen hoher Energie auf engstem Raum widerstehen. Entscheidend ist die Effizienz der Optik: Jede Steigerung der Lichtausbeute führt zu einem kräftigeren Bild und geringeren Betriebskosten für den Eigentümer.“

Das digitale Kino

Mit George Lucas‘ „Star Wars: Episode I – Die dunkle Bedrohung“, trat 1999 die digitale Projektionstechnologie erstmals ins Licht der breiten Öffentlichkeit. Zwei Filmtheater in Los Angeles und New York erprobten bei der Premiere die von Texas Instruments entwickelte Digital Light Processing™ Technologie (DLP). Heute ist sie in Kinos, TV-Studios, bei Events, in 3D-Simulatoren, Konferenzräumen, HDTV-Fernsehgeräten und Pico-Projektoren auf der ganzen Welt im Einsatz. Mehr als 10 Millionen DLP-Projektionssysteme wurden bislang an über 70 Hersteller ausgeliefert.

Das DLP-Projektionssystem basiert auf einem optischen Halbleiter. In diesem Chip befindet sich ein rechteckiges Feld mit bis zu acht Millionen schwenkbaren Spiegeln, die weniger als ein Fünftel der Breite eines menschlichen Haars besitzen. Digital gesteuert, funktionieren die Mikrospiegel wie Lichtschalter, die mehrere Tausend Mal pro ­Sekunde einzelne Bildpunkte auf der Projektionsfläche hell oder dunkel schalten. Je länger ein Spiegel das Licht aus einer starken Quelle auf die Projektionsfläche reflektiert, desto heller erscheint der Bildpunkt dem Betrachter.

Farbig wird das Bild jedoch erst, wenn das weiße Licht der Projektionslampe in die Farben Rot, Grün und Blau zerlegt wird. Bei Ein-Chip-Systemen für Datenprojektoren und HDTV-Geräten erfolgt dies über einen Farbfilter. Kino-Projektoren oder Großraumdisplays, die für eine sehr hohe Helligkeit ausgelegt sind, verwenden ein Prisma aus hochtransparentem Glas, zum Beispiel von SCHOTT. Drei Digital Micromirror Devices (DMD) bringen dabei entweder rote, grüne oder blaue Bildpunkte über das Projektor-Objektiv auf die Leinwand. Je nach DLP-System lassen sich 16,7 Millionen bis 35 Billionen Farben erzeugen.

Projektion 3 Chip dlp™. Quelle: Texas Instruments

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Projektor. Foto: BARCO

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Das Glas SCHOTT N-BK7® wird für Farbfilter-Prismen in Digitalprojektoren genutzt. Damit lassen sich Filme in bis zu 35 Millionen Farben auf die Leinwand projizieren. Foto: SCHOTT/C. Costard

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Fast wie im echten Leben: Im 3D-Kino schafft die Kombination von digitaler High-End-Projektion und 3D-Filterbrille die räumliche Illusion. Entscheidend ist dabei die Effizienz der bildgebenden Optik. Foto: BARCO

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