Zeitung Heute : Fernsehen zum Anfassen

Forscher entwickeln Prototypen für dreidimensionale Darstellung. Die Bilder lassen sich drehen und von allen Seiten betrachten

Heiko Schwarzburger

Im Fernsehen ist die Welt noch immer eine Scheibe: Die Bilder laufen zweidimensional über den Flimmerkasten, räumliche Eindrücke oder Effekte sind bisher nicht möglich. Doch in den Forschungslabors der TU Berlin arbeiten Wissenschaftler am „Fernsehen zum Anfassen“ – an dreidimensionalen Bildschirmen und digitalen Verfahren, um bewegte Objekte aus allen Blickwinkeln zu erfassen und zu präsentieren. „Das ist die logische Erweiterung des Fernsehens, so wie Farbfernsehen die Weiterentwicklung der alten Schwarz-Weiß-Technik war“, meint Thomas Sikora, Experte für Datenübertragung, der als Professor am Fachgebiet für Nachrichtentechnik lehrt. „Noch steht die Forschung am Anfang, aber in nicht allzu ferner Zukunft wird es gelingen, Bilder und Filmsequenzen in allen drei Dimensionen darzustellen. Der Zuschauer kann die Objekte dann nach Belieben drehen und von allen Seiten betrachten.“

Hollywoods Starregisseur George Lucas hatte diese Technologie schon vor 30 Jahren vorausgesagt: In seiner Star-Wars-Saga kommunizieren Helden und Schufte gleichermaßen über holografische Displays. Per Fernübertragung projiziert sich Obiwan Kenobi aus dem Weltall in den Ratssaal der Jedi, oder ein Prinz des Bösen holt sich den Imperator auf den Tisch, um Ränke zu schmieden.

„Wie baut man ein solches Display?“, fragt Sikora. „Um dreidimensionale Bilder zu kreieren und zu präsentieren, muss man zunächst enorme Datenmengen aufnehmen und verarbeiten, die tausend- bis millionenfache Menge heutiger Bilddaten.“ Mit einem Trick ließe sich diese Datenmenge auf ein erträgliches Maß reduzieren, sagt Sikora. Denn nimmt man ein Objekt nur aus mehreren verschiedenen Perspektiven auf, könnte ein Computer die Überlappungen in den Bildern finden und die Redundanzen herausrechnen. Etwaige Lücken lassen sich mit intelligenten Algorithmen interpolieren. „An diesem System arbeiten wir zurzeit“, bestätigt der TU-Experte. „Mit zehn bis 16 Videoansichten könnte eine solche Technik effizient arbeiten. Aber das ist eine Riesenherausforderung.“

Die Daten werden beispielsweise durch moderne Mpeg-4-Verfahren komprimiert. Dieses neue, weltweit gültige Format für grafische Daten wurde auch an Sikoras Lehrstuhl an der TU Berlin entwickelt. Mittlerweile hat es die wichtigsten Hürden genommen und gilt als neuer Standard beispielsweise für digitales Fernsehen oder hochauflösende Filme. Ohne effiziente Kompression wäre die enorme Datenmenge, die beim dreidimensionalen Fernsehen erzeugt wird, überhaupt nicht zu bewältigen.

In Sikoras Labor in Charlottenburg steht ein Monitor, der zwei digitale Bilder gleichzeitig zeigt, nur wenig gegeneinander verschoben. Dadurch entsteht für die menschlichen Augen der Eindruck, das Bild hätte eine räumliche Tiefe. Im Prinzip nutzen die Forscher eine optische Täuschung aus, denn der Bildschirm ist so flach wie ein herkömmlicher Monitor. „Wenn Sie vor diesem speziellen Bildschirm nur ein bisschen zur Seite rücken, verschwindet dieser Effekt“, meint Sikora. „Das muss aus allen Blickwinkeln klappen, denn vorm Fernseher sitzen meist mehrere Menschen.“

An diesem Thema forschen bereits einige große Hersteller von TV-Geräten, denn das dreidimensionale Fernsehen verspricht einen lukrativen Massenmarkt. Auch die Produzenten von Spielkonsolen oder Bildverarbeitungssystemen für die Medizin sind interessiert. Von holografischen Displays wie im Science-Fiction ist man aber noch weit entfernt. Nicht zu sprechen von der nahezu augenblicklichen Übertragung der dazu erforderlichen Daten aus den Tiefen des Weltalls. Die bisher auf der Erde verfügbaren Übertragungstechniken reichen dafür bei weitem nicht aus. Obwohl die Forscher des Heinrich-Hertz-Instituts in unmittelbarer Nachbarschaft zu Sikoras Laboren bereits dabei sind, mehr als ein Gigabyte Daten pro Sekunde per Handy zu senden und zu empfangen.

Wirklich dreidimensionale Bilder kann bisher noch niemand herstellen. Zwar gibt es schon erste Erfahrungen mit Lasern, die sich in einem Gasnebel treffen und dort die Atome zum Leuchten anregen. Auf diese Weise werden in Lasershows oft spektakuläre Effekte erzeugt, die an dreidimensionale Bilder erinnern. Für den Massenmarkt der Fernsehgeräte, der auf billige und robuste Lösungen setzt, scheint diese Technologie aber noch kein Weg zu sein.

Die Berliner Forscher arbeiten in einem Großprojekt, das die Europäische Union als Exzellenznetzwerk deklariert hat. Federführend ist die türkische Bilkent Universität in Istanbul. Insgesamt 19 Universitäten, Institute und Labors sind beteiligt, aus Deutschland neben der TU Berlin unter anderem die Universität in Tübingen sowie mehrere Institute der Fraunhofer-Gesellschaft und der Max-Planck-Gesellschaft.

Das Projekt ist zunächst auf vier Jahre angelegt. „Wenn es gelingt, das Fernsehen und Bildschirme räumlich zu gestalten, könnten Ingenieure ihre Prototypen besser am Computer entwickeln und per Datenleitung an ihre Partner senden“, sagt Matthias Gunter.

Er leitet das Projekt „3D-TV“ in der Arbeitsgruppe von Thomas Sikora. „In der Telemedizin könnten die Chirurgen Eingriffe besser planen und Operationen in Echtzeit simulieren. Oder nehmen Sie die Architektur: Man könnte Städte und Bauwerke virtuell besichtigen, bevor überhaupt der erste Stein gesetzt ist.“

Die Berliner Forscher schätzen, dass der Einstieg in die neue Technik schon in fünf Jahren kommen wird, wenn die ersten Fernseher mit Stereoeffekt angeboten werden. Dann müssen die Zuschauer spezielle Stereobrillen über die Augen streifen, um die beiden gleichzeitig gesendeten Bilder als räumlich versetzt zu erkennen.

„Das ist die billigste Art; so wird es beispielsweise im Imax am Potsdamer Platz gemacht“, erläutert Sikora. Der Nachrichtentechniker prophezeit: „Richtige dreidimensionale Bildschirme werden wir vielleicht in zwanzig Jahren haben. Die holografischen Displays wie aus den Science-Fiction-Filmen könnten in zwanzig bis vierzig Jahren im Geschäft stehen.“

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