02.09.2014

Die Zukunft künstlicher 3D-Effekte

Stereoskopie gegen Holographie – ein Vergleich erwünschter und unerwünschter Nebenwirkungen.

Künstliche 3D-Effekte lassen sich über verschiedene Methoden erzeugen. Mittel der Wahl ist heute sowohl im 3D-Kino als auch in 3D-Displays die Stereoskopie. Bei der Konfrontation mit stereoskopischen Inhalten im Vergleich zu herkömmlichen 2D-Inhalten kommt es allerdings vermehrt zu Beschwerden, wie etwa zur Wahrnehmung von unscharfen Bildern, Doppelbildern, ermüdeten Augen, Kopfschmerzen, Übelkeit oder Schwindelgefühlen. Ein Grund hierfür ist in die unnatürliche Stimulation des visuellen Systems und seine damit einhergehende gesteigerte Belastung: Es kommt zum Vergenz-Akkommodation-Konflikt (VAK), also zu einer unnatürlichen Entkopplung der Ebenen, auf welche der Betrachter fixiert bzw. fokussiert.

Eine Alternative zur Erzeugung eines künstlichen 3D-Effektes ist die Holographie. Im Gegensatz zur Stereoskopie generiert die Holographie einen räumlichen Stimulus, der das visuelle und kortikale System des Menschen auf eine natürlichere Art und Weise stimuliert. Anders als bei der Wahrnehmung von stereoskopischen Inhalten soll bei der holographischen Darstellung die Fokussierung und Fixation über das visuelle System auf den 3D-Effekt gerichtet sein, sodass die natürliche Kopplung der beiden Komponenten erfüllt ist und es nicht zu einem Vergenz-Akkommodation-Konflikt kommt.

Zur Prüfung dieser hypothetischen Annahmen haben Forscher der Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena eine 3D-Studie mit 54 Probanden durchgeführt, welche den visuellen Verarbeitungsprozess in Bezug auf den VAK sowohl an stereoskopischen als auch an holographischen 3D-Displays quantitativ untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass die visuelle Verarbeitung eines holographischen 3D-Effekts eine größere Nähe zu den Verarbeitungsprozessen eines natürlichen räumlichen Reizes zeigt als es bei der Stereoskopie der Fall ist: Der Betrachter fokussiert den 3D-Effekt genauer, was den VAK reduziert. Bei der holographischen Darstellung traten entsprechend bei weniger Probanden 3D-induzierte Beschwerden auf als bei der stereoskopischen Darbietung. Außerdem steht bei der Holographie ein größerer 3D-Bereich vor und hinter der Displayebene zur Verfügung, für die der 3D-Effekt beschwerdefrei dargestellt werden kann.

Die Wissenschaftler kommen zu dem Schluss, dass die Holographie großes Potential für einen natürlicheren und somit auch verträglicheren 3D-Effekt besitzt. Bisher stellt die Holographie allerdings noch keine vollständig ausgereifte Technologie dar, holographische Displaysysteme sind deshalb noch weit von der Marktreife entfernt.

FH Jena / RK

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