Aufnahme, Berechnung und Betrachtung von Stereobildern - eine Einführung

Schon immer haben 3D-Bilder den Betrachter fasziniert. Einem breiten Publikum sind die ViewMaster Bilder bekannt. Auch das Anaglyphenverfahren mit Betrachtung der Stereobildpaare durch eine rot/grün oder rot/blau Brille ist weithin geläufig. Aufgrund des Einsatzes von Computertechnologien werden der räumlichen Bildbetrachtung neue Möglichkeiten eröffnet. Digitalisierte Photos und virtuelle photorealistische Renderings können als Halbbilder dienen. Die Bilder können als Anaglyphen oder in interlaced Technik berechnet werden. Zusätzlich zu den statischen Bildern sind Panoramen und Animationen für die Stereodarstellung geeignet. Plug-ins für Internetbrowser sorgen für die weltweite Verbreitung der Bilder.

1 Räumliches Sehen

Die Augenlinse entwirft auf der Netzhaut ein zweidimensionales Bild räumlicher Objekte. Bei einäugiger Betrachtungsweise ermöglichen besondere Erfahrungsmerkmale, wie geometrische Perspektive oder die Überdeckung von Objekten Rückschlüsse auf die räumliche Gliederung des Gesehenen. Die Wirkung der monokularen Tiefenerkennung erreicht jedoch nicht die Differenzierung der binokularen Tiefenwahrnehmung. Jedes Auge empfängt ein Netzhautbild, das dem anderen, resultierend aus dem Augenabstand, nicht völlig gleich ist, sondern eine andere Perspektive aufweist. Beide Bilder verschmelzen durch das Fusionsvermögen des Auges zum Raumbild.

Grundlage des stereoskopischen Sehens ist der Vergleich dieser unterschiedlichen Bilder. Ein physiologisches Maß für die Empfindung der Tiefenunterschiede ist die Querdisparation, die geometrisch durch die stereoskopische Parallaxe ausgedrückt werden kann. Das Tiefenwahrnehmungsvermögen nimmt quadratisch zur Entfernung ab, ist jedoch auf kurze Entfernungen außerordentlich hoch. Beim künstlichen stereoskopischen Sehen kann unter Verzicht auf die Natürlichkeit der Betrachtung das Tiefenwahrnehmungsvermögen durch Vergrößerung der Betrachtungsbasis oder optische Vergrößerung der Bilder gesteigert werden.

Der Raumeindruck kann künstlich hervorgerufen werden, wenn beiden Augen gleichzeitig nur die getrennten Bilder der Vorlage zugeführt werden. Die Eigenschaften der Bilder müssen dem Eindruck des natürlichen Sehens entsprechen. Man erreicht dieses durch Zentralprojektionen mit paralleler Betrachtungsrichtung.