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Wie Funktionieren 3d Brillen

Wie Funktionieren 3d Brillen

Explosionen, Blut und mystische Kreaturen springen aus dem Bildschirm, wenn man eine 3D-Brille trägt. Diese Vorführungen sind jedoch keine Wunderdinge.

Wie Funktionieren 3d Brillen

Der Großteil der Technologie, die 3D-Filme möglich macht, befindet sich in unserem Kopf. Jenny Read, Sehwissenschaftlerin an der Universität Newcastle, erklärt, wie Filmemacher das 3D-Erlebnis erzeugen, indem sie sich die dem Gehirn innewohnenden Prozesse zunutze machen.

Was sind 3D-Brillen und wie funktionieren sie?

Wir sehen die Welt durch zwei verschiedene Linsen, eine für jedes Auge. Halten Sie einen Finger vor Ihr Gesicht, während Sie jeweils ein Auge abdecken; die Position Ihres Fingers hüpft hin und her.

Durch Triangulation zwischen beiden Augen nutzt Ihr Gehirn den Versatz in diesen Bildern, um die Entfernung eines Objekts zu bestimmen. Einzelne Gehirnzellen im visuellen Kortex reagieren auf bestimmte Entfernungen zwischen den Augen und nutzen diese Entfernungen, um die Tiefe zu messen, so die Wissenschaftler.  Wie Funktionieren 3d Brillen!

Indem die Brille unterschiedliche Bilder an die Augen liefert, repliziert sie diese Triangulation. Je nachdem, wie weit die Dinge des Lebens von Ihnen entfernt sind, nähern Sie sich den Entfernungen.

Stellen Sie sich eine Filmfigur vor, die keine Brille trägt: Von der Figur gehen zwei Umrisse aus, einer blau, der andere rot, und sie sind leicht versetzt.
Wenn Sie Ihre Brille wieder aufsetzen, kombiniert Ihr Gehirn diese Bilder, um Ihnen ein Gefühl von Tiefe zu vermitteln.

Indem die Brillengläser das Licht filtern, das jedes Auge erreicht, und nur bestimmte Wellenlängen durchlassen, bestimmen sie, was jedes Auge sieht.

Die Filmemacher berücksichtigen, wie sich der Versatz zwischen diesen Bildern auf unsere Wahrnehmung von Tiefe auswirkt. Die Zuschauer sehen auf der Leinwand ein flaches Bild, da die Bilder übereinander gezeichnet werden (der Versatz zwischen den Augen ist null).

Das Bild wird vor den Bildschirm gebracht, wenn Sie den Versatz etwas vergrößern, so dass das Bild für das linke Auge nach rechts und das Bild für das rechte Auge nach links verschoben wird. Wenn Sie das Bild nach hinten verschieben, verschiebt sich das Bild in die entgegengesetzte Richtung.

Diese Technik beruht jedoch auf einer Farbfilterung, die die Farbqualität des Films beeinträchtigt. Heutzutage können wir diese Schwierigkeit durch die Verwendung von Polarisationsbrillen umgehen.

Was sind die Vorteile der neuesten 3D-Brillen?

Licht ist eine elektromagnetische Welle, die sich in einer einzigen Richtung ausbreitet. Die Polarisation bezieht sich auf die Ebene, in der die Welle ausgerichtet ist.

Da der Mensch von der Polarisation des Lichts nicht betroffen ist, wird die Bildqualität nicht beeinträchtigt. Für 3D-Filme verwenden Kinos zwei Arten der Polarisation: lineare und zirkulare.

Die lineare Polarisation wird in digitalen IMAX-Kinos verwendet. Dabei werden zwei Projektoren so auf der Leinwand angeordnet, dass die Bilder zueinander ausgerichtet sind. Mit einem Polarisationsfilter vor jedem Projektor zeigt ein Projektor Bilder für das linke Auge und der andere für das rechte Auge.

Das Licht des einen Projektors ist in eine Richtung polarisiert, das Licht des anderen in die andere Richtung.
Die Polarisationsfilter in den 3D-Brillen stimmen mit den Filtern in den Projektoren überein. Um Tiefe zu sehen, fügt Ihr Gehirn die Bilder zusammen.

Wenn Sie jedoch Ihren Kopf neigen, wird der Filter falsch ausgerichtet, und jedes Auge nimmt ein unscharfes Abbild des anderen wahr. Diese Schwierigkeit wird durch die zirkulare Polarisation vermieden.

Ein Gerät, das vor das Projekt gestellt wird, schaltet schnell zwischen den beiden Arten der zirkularen Polarisation um. In Verbindung mit der Brille werden so die Bilder in schneller Folge auf die Augen übertragen.

Kann jeder eine 3D-Brille benutzen?

Nein. Stereoblinde Menschen sind nicht in der Lage, zwischen ihren Augen zu triangulieren. Da es so viele Tiefensignale gibt, ist dies kein alltägliches Problem.

Ein Gegenstand, der sich in der Nähe befindet, nimmt zum Beispiel einen größeren Teil des Sichtfelds ein und schrumpft, wenn er sich entfernt. Da mein Gehirn davon ausgeht, dass sich die Größe des Objekts nicht verändert hat und ich eine vernünftige Vorstellung davon habe, wie groß es ist, kann ich abschätzen, wie weit es entfernt ist.

Okklusion (wenn Gegenstand A Objekt B verdeckt, liegt A davor), Schattierungen, Tiefeninformationen durch Schatten und konvergierende Linien – in der Ferne laufen Dächer und Bürgersteige an einem Punkt am Horizont zusammen – sind ebenfalls Beispiele für andere Signale.

Wie reagiert das Gehirn auf 3D-Filme?

Geometrisch gesehen sind diese Filme falsch. Jeder Mensch hat einen anderen Augenabstand. Der Versatz zwischen den Bildern, der den Veränderungen in der realen Welt entspricht, hängt von Ihrem Sitzplatz im Kino ab.

Geometrisch gesehen kann man die 3D-Umgebung nicht korrekt nachbilden; man braucht perfekte Messungen für alle Augen. Am Ende, wenn wir uns einem Durchschnitt nähern, ist er roh und fertig. Auf jeden Fall findet das Gehirn das heraus.

Was sind die Richtlinien, die Filmemacher beim Drehen von 3D-Filmen beachten?

Vermeiden Sie Situationen, in denen die Augen des Zuschauers gezwungen sind, auseinander zu gehen. Die Sichtlinien unserer Augen verlaufen parallel, wenn wir auf etwas sehr weit Entferntes starren.

Sie müssen dies auf der Leinwand duplizieren, um das Sehen ins Unendliche zu imitieren. Nehmen wir an, Sie stellen einen weit entfernten Gegenstand auf dem Bildschirm dar, indem Sie die Sichtlinien für jemanden mit drei Zoll großen Augen drei Zoll auseinander halten.

Wenn die Augen eines anderen Betrachters zehn Zentimeter voneinander entfernt sind, laufen ihre Sichtlinien auseinander und zeigen nach außen, um das Objekt zu sehen. Das ist beunruhigend.

Der Abstand zwischen dem linken und dem rechten Bild sollte nicht größer sein als der geringste Augenabstand.
Das Bild eines jeden Menschen wird etwas falsch sein, da jeder Mensch einen anderen Augenabstand hat und den Bildschirm aus einem anderen Blickwinkel betrachtet. Obwohl wir nicht wissen, wie, verzeiht das Gehirn diese geometrischen Fehler.

Untersuchen Sie die Triangulation des Gehirns zwischen den Augen.

Als Wissenschaftler manipulieren wir Ihre Wahrnehmung. Es ist möglich, Ihnen vorzugaukeln, dass Sie etwas sehen, was Sie nicht sehen.

Wir zeigen den Teilnehmern verwirrte, gefälschte Bilder und bitten sie, zu schätzen, was sie wahrnehmen. Das verrät etwas über die Mechanismen des Gehirns zur Verarbeitung von visuellen Informationen.

Die Gottesanbeterinnen stehen im Mittelpunkt meiner Forschung. Um sie zu täuschen, bieten wir ihnen 3D-Brillen an. Gottesanbeterinnen greifen alles an, von dem sie glauben, es sei in ihrer Reichweite.

Wir haben ihnen vorgetäuscht, dass etwas vor dem Bildschirm schwebt, wenn sie mit der Brille zuschlagen.
Gottesanbeterinnen haben eine andere Art der Berechnung des Sehvermögens als Menschen. Um linke und rechte Ansichten abzugleichen und Tiefe zu erzeugen, verändert das menschliche Auge die Details der Szene – Kanten, Farben und Beleuchtung.

Die Augen der Gottesanbeterin scannen die Umgebung auf alles Ungewöhnliche. Wenn wir ihnen zwei separate Fotos am selben Ort mit wechselnden Aspekten zeigen, gleichen sie die Elemente ab und nehmen das Ergebnis so wahr, als sei es dreidimensional.

Dies könnte den Gottesanbeterinnen bei ihrer Suche nach getarnter Beute helfen. Es könnte auch bedeuten, dass sie nicht in der Lage sind, 3D zu sehen, wenn sich nichts bewegt.

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