3Ms 3D-Handy

Mit Hilfe einer neuen Dünnfilmbildschirmtechnik soll es künftig möglich werden, dreidimensionale Effekte auch auf mobilen Geräten zu erzeugen – und zwar ohne Spezialbrille.

Das Verfahren namens Vikuiti 3-D wurde vom Technologiekonzern 3M entwickelt und leitet perspektivisch leicht verschobene Bilder an das jeweils linke und rechte Auge des Betrachters weiter. Hält man das Gerät relativ ruhig, erlebt der Nutzer einen "autostereoskopischen Effekt", den Eindruck räumlicher Tiefe, wie Erik Jostes, 3M-Geschäftsleiter der Abteilung für optische Systeme, erläutert.

Der verwendete optische Trick ist schon seit einiger Zeit bekannt und entspricht in Grundzügen dem, was Philips auch bei seinen "WOWvx"-3D-Fernsehern verwendet. Der Einsatz der Technik in mobilen Geräten geht aber deutlich weiter.

Bei Vikuiti 3-D wird eine Prisma-förmige, reflektierende Struktur auf der Rückseite eines Polymerfilms aufgebracht. Auf der Vorderseite befindet sich wiederum ein Muster aus sehr kleinen Mikrolinsen. Zusammen lenken diese Komponenten Licht durch ein LC-Display, das vor dem Polymerfilm sitzt. Zwei LEDs, die links und rechts positioniert sind, werfen eigenes Licht auf den Film. Es wird von einem Wellenleiter abgelenkt und trifft den Polymerfilm aus einem jeweils leicht anderen Winkel, was dafür sorgt, dass die integrierte Optik des Films das Licht in zwei verschiedene Richtungen lenkt.

Weil jeder Lichtstrahl durch das LC-Display muss, das wiederum ein leicht verändertes Bild zeigt, wenn man das Display im richtigen Abstand hält, empfängt jedes Auge sein Bild aus der jeweils richtigen Perspektive. Damit das Gehirn des Betrachters glaubt, es sehe tatsächlich zwei verschiedene Bilder gleichzeitig, müssen sowohl LEDs als auch LC-Panel enorm schnell umschalten – rund 120 Mal pro Sekunde, sagt Jostes.

Mobile Geräte besäßen normalerweise ein kleineres Display und damit auch kleinere Bildpunkte, sagt David Pepy, General Manager beim französischen Unternehmen Alioscopy, das autostereoskopische Displays entwickelt. Das bedeutet, dass die linsenartigen Strukturen im Polymerfilm besonders klein sein müssen.

Die Linsen müssten nicht nur sehr genau aufgebaut werden, sagt Jostes. Jede Linse müsse außerdem sehr präzise zu ihrem jeweiligen Prisma ausgerichtet sein. Um das zu erreichen, verwendet 3M einen Prozess namens "Microreplication". Dabei handelt es sich um eine proprietäre Drucktechnik, die strukturierte Linsen mit einer Dicke im Zehn-Mikrometer-Bereich produzieren kann – in einem Polymerfilm, der selbst nur 75 Mikrometer dick ist.

Die Film- und Spielindustrie produziert bereits verstärkt 3D-Inhalte für Kino und Fernseher. Jostes glaubt deshalb, dass der nächste logische Schritt der Mobilmarkt ist. Die ersten fertigen Produkte, die die Vikuiti 3D-Technik enthalten, sollen in Asien bereits auf den Markt kommen.

Armin Schwerdtner, Forschungschef beim Dresdner 3D-Spezialisten SeeReal Technologies, gibt allerdings zu bedenken, dass autostereoskopische Displays grundsätzliche Nachteile hätten. Beispielsweise entstehe der so genannte Parallax-Effekt, wenn der Kopf des Betrachters sich bewege und die 3D-Perspektive zerstört werde – dabei wird manchen Menschen schlecht. Aus diesem Grund konzentrieren sich die meisten Bildschirmhersteller aktuell noch auf 3D-Techniken mit Brillen. "Wir haben den autostereoskopischen Effekt hinter uns gelassen, weil der menschliche Faktor dabei eine große Rolle spielt."

Jostes sieht das anders. Schließlich seien die Menschen längst daran gewöhnt, ihre Mobilgeräte relativ ruhig zu halten. Außerdem erlaube Vikuiti 3D eine bessere Auflösung und eine größere Helligkeit. "Schön daran ist außerdem, dass man zwischen 3D und 2D umschalten kann." Dazu muss das Display einfach nur zweimal das gleiche Bild anzeigen.

Alioscopy-Mann Pepy zweifelt allerdings daran, dass mobile 3D-Systeme mehr als nur ein Gimmick sein werden. "Wenn man den Mobilmarkt angehen will, muss man ein komplettes System liefern und dazu braucht man die Möglichkeit, Bilder und Videos in 3D zu erstellen und auch zu verschicken", sagt er. "Auf einem mobilen Display ist der Tiefeneffekt sehr gering."

Steven Smith, 3D-Display-Forscher an der De Montfort University im britischen Leicester, sieht das anders. Obwohl die Tiefenwahrnehmung, die Mobilgeräte anböten, nicht so gut sei, benötige man doch kaum entsprechende Tiefenhinweise, um einen interessanten Effekt zu erzielen. "Ich finde, dass 3M mit seiner Entwicklung ein gutes Timing hat." (bsc)