Mit oder ohne Brille: So funktionieren 3D-Fernseher

3D-Fernseher 3D-Fernseher (© 2014 picture-alliance / Eibner-Pressefoto)

Vom Kino kennen es die meisten, zu Hause kann es aber noch mehr Spaß machen: 3D-Fernseher bringen das besondere Filmerlebnis in die eigenen vier Wände. Die Auswahl an 3D-fähigen Geräten wächst stetig, doch nicht alle Geräte nutzen dieselbe Technologie. Wir erklären die Unterschiede.

Räumliches Sehen: So kommt Tiefe beim Fernsehen ins Spiel

3D-Fernseher setzen auf das Prinzip der Stereoskopie. Das bedeutet, dass zweidimensionale Bilder so wiedergegeben werden, dass der Eindruck von räumlicher Tiefe entsteht. Genau genommen kommt also keine wirkliche dritte Dimension hinzu, denn das angezeigte Bild bleibt ja 2D. Dass wir eine dritte Dimension wahrnehmen, liegt daran, dass wir mit zwei Augen sehen, die das Bild gleichzeitig aus leicht unterschiedlichen Blickwinkeln betrachten. Das Gehirn ist in der Lage, die Bilder von linkem und rechtem Auge zu einem Einzigen zusammenzusetzen und räumlich zu modellieren. Dafür sind kleinste Augenbewegungen nötig, die der Mensch selbst aber nicht wahrnimmt.

Fernseher, die mit 3D-Wiedergabe werben, machen sich dieses Prinzip zunutze. Damit der Eindruck von Tiefe entstehen kann, senden sie zwei Bilder – eines für das linke, eines für das rechte Auge des Betrachters. Dass jedes Auge nur eines der Bilder wahrnimmt, lässt sich mit unterschiedlichen Technologien realisieren: passiv mit Polarisationsfiltern oder aktiv mit Shutterbrillen. Mittlerweile gibt es sogar TV-Modelle, die 3D-Fernsehen vollkommen ohne Brille ermöglichen.

Variante 1: 3D-Fernseher mit passiver Polarisationsbrille

Brillen mit Polarisationsfilter kennt vermutlich jeder, der sich einmal einen Kinofilm in 3D angesehen hat. 3D-Fernseher, die mit dieser Technik arbeiten, senden die unterschiedlichen Bilder für das linke und das rechte Auge gleichzeitig aus. Der Fernseher nutzt die Bildzeilen dabei abwechselnd und macht sich die unterschiedlichen Schwingungsrichtungen von Lichtwellen zunutze. Die passive 3D-Brille übernimmt dann die Funktion eines Filters: So lässt ein Brillenglas nur vertikal polarisiertes, das andere nur horizontal polarisiertes Licht durch. Die restliche Arbeit übernimmt das Gehirn, das beide Bilder zu einem stereoskopischen Bild zusammensetzt.

3D-Brillen
3D-Brillen mit Polarisationsfilter gibt es in allen erdenklichen Farben und Formen. (© 2014 CC: Flickr/LG)

Vorteile der passiven Polarisationsfilterbrillen: Im Vergleich mit Shutterbrillen ermöglichen sie das entspanntere Fernsehen. Sie benötigen keine Batterie und sind daher angenehm und leicht zu tragen. Außerdem sind sie schon ab etwa einem Euro erhältlich und können somit einfach ersetzt oder zugekauft werden. Da die Kopfhaltung des Zuschauers bei dieser Technologie keinen Einfluss auf den 3D-Effekt hat, ist der Träger nicht in seiner Bewegungsfreiheit eingeschränkt.

Allerdings filtern Polarisationsbrillen immer einen Teil der Farbe heraus, sodass die Bilder weniger gesättigt wirken als bei 3D-Fernsehern mit Shutterbrillen. Da für ein Bild nur jede zweite Bildzeile genutzt wird, halbiert sich außerdem die effektive Auflösung. Um Filme ausreichend scharf wiedergeben zu können, sollte der Fernseher daher mindestens Full-HD-Auflösung mitbringen.

Variante 2: 3D-Fernseher mit aktiver Shutterbrille

Als Gegenstück zur passiven 3D-Darstellung steht das Verfahren per aktiver Shutterbrille. Bei dieser Technologie sendet der Fernseher abwechselnd Vollbilder für das linke und das rechte Auge. Synchron dazu lassen Flüssigkristalle in der Brille jeweils nur auf einem Auge Licht durch. Das Gehirn erledigt wieder den Rest. Damit diese aktive Technik funktioniert, muss der Bildwechsel ausreichend schnell erfolgen. Die 3D-Fernseher müssen daher eine Bildwiederholungsfrequenz von mindestens 120 Hz aufweisen. Zudem muss die Shutterbrille mit dem Fernseher synchronisiert werden. Dazu ist ein Infrarotsender in entsprechenden TV-Modellen integriert.

3D-Brille
Die Flüssigkristalle in der Brille machen die Gläser abwechselnd undurchsichtig. (© 2014 picture alliance / dpa Themendienst)

Damit eine Shutterbrille mit dem Fernseher kommunizieren und die Brillengläser abwechselnd undurchsichtig machen kann, benötigt sie Strom. Die mit Batterie ausgestatteten 3D-Brillen fallen dementsprechend etwas größer und schwerer aus als Polarisationsbrillen. Zudem schränken sie die Bewegungsfreiheit etwas ein: Wer beispielsweise auf dem Sofa liegend fernsieht, nimmt mitunter Geisterbilder statt des 3D-Effekts wahr. Der von vielen Menschen am störendsten empfundene Nachteil der aktiven 3D-Technik ist allerdings das Bildflimmern, das unbewusst oder sogar bewusst wahrgenommen wird. Dauerhaftes 3D-Fernsehen kann daher zu Unwohlsein oder Wahrnehmungsstörungen führen – insbesondere bei Kindern, warnt die Stiftung Warentest. Zu guter Letzt sind Shutterbrillen aufgrund der aufwendigeren Technik auch teurer als Polarisationsfilter. Beim Neu- oder Zukauf muss zudem zu Modellen des Fernsehherstellers gegriffen werden.

Vorteile bietet die 3D-Technik mit Shutterbrillen hinsichtlich der Farbwiedergabe und der Auflösung. Da abwechselnd Bilder in voller Auflösung angezeigt werden, erscheinen sie auch mit kurzem Sitzabstand zum Fernseher noch detailreich.

Variante 3: 3D-Fernseher ohne Brille

Das Prinzip kennt manch einer vielleicht vom Nintendo 3DS. Bis vor Kurzem kam die sogenannte Autostereoskopie nämlich nur bei kleineren Geräten wie Smartphones oder Spielekonsolen zum Einsatz. Toshibas 55ZL2 war 2012 der weltweit erste 3D-Fernseher, der stereoskopische Bilder völlig ohne Brillen ermöglichte. Dafür sind auf der Bildschirmoberfläche viele kleine Prismenlinsen angebracht, die das Licht einzelner Bildpunkte bündeln und gezielt dem linken oder rechten Auge zuspielen. Wohin das Licht geschickt werden soll, findet eine Kamera am Fernseher heraus. Diese erfasst die Kopfposition des Zuschauers.

Toshibas 55ZL2 war der weltweit erste 3D-Fernseher, der ohne Brille auskam.
Toshibas 55ZL2 war der weltweit erste 3D-Fernseher, der ohne Brille auskam. (© 2014 picture alliance / ZB)

Bei richtigem Sitzabstand und gerade gehaltenem Kopf entsteht ein Bild mit Tiefenwirkung – und zwar völlig ohne nötiges Zubehör. Allerdings ist der 3D-Effekt noch nicht so überzeugend wie bei den anderen beiden Technologien. Wird der Kopf geneigt, geht er schnell verloren. Zudem halbiert sich die Auflösung durch das gleichzeitige Senden beider Bilder. Und je mehr Personen zusehen, desto geringer wird die Auflösung. Noch kann die Technik daher nicht mit den anderen Verfahren mithalten. Einige Hersteller arbeiten jedoch schon an verbesserten Modellen. In wenigen Jahren könnten 3D-Fernseher daher womöglich völlig ohne 3D-Brillen auskommen.

Woher dreidimensionale Inhalte beziehen?

Ist der 3D-Fernseher im Haus, bleibt die Frage: Wie kommen nun dreidimensionale Inhalte auf das Gerät? Die meisten TV-Modelle können Filme, die es bisher nur in 2D gab, in 3D umrechnen. Das Ergebnis ist in der Regel aber nicht so überzeugend wie ein in 3D produzierter oder zumindest vom Filmstudio nachträglich umgerechneter Film. Besser ist es also, gleich auf 3D-Material zurückzugreifen. Dieses gibt es in begrenzter Auswahl im Pay-TV oder aber auf Blu-ray zu kaufen. Zum Abspielen ist dann allerdings auch ein 3D-fähiger Blu-ray-Player nötig. Einige Fernsehhersteller bieten auf ihren 3D-Modellen zudem eine Auswahl an dreidimensionalen Inhalten an. LG beispielsweise stellt beliebte Spiele wie Where's my Water? mit Swampy dem Krokodil bereit. Und auch auf YouTube lassen sich Suchergebnisse mit dem Filter "3D" versehen. Ganz wenige Streamingdienste bieten ebenfalls Filme in 3D an.

LG Spiele für 3D-TV
Hersteller LG bietet beliebte Spiele als 3D-Version für die 3D-Fernseher der eigenen Marke an. (© 2014 LG)

Tipps für das ultimative Heimkino-Erlebnis in 3D

Damit das 3D-Fernsehen auch zu Hause zum Erlebnis wird, sollten einige Hinweise berücksichtigt werden. TV-Größe und Sitzabstand werden am besten in Relation zueinander gewählt. Idealerweise entspricht die Bildschirmdiagonale in etwa dem halben Sitzabstand. Wer drei Meter vom Fernseher entfernt sitzt, sollte also in ein rund 1,50 Meter messendes Modell investieren. 58- bis 60-Zoll-Geräte wären also ideal. Vor der Entscheidung für einen Fernseher mit aktiver oder passiver Brille sollten beide Technologien ausprobiert werden. Empfindliche Menschen wählen lieber das passive Verfahren mit Polarisationsbrille oder setzen sich etwas weiter vom 3D-Fernseher weg. Dann wird das mitunter auftretende Flimmern von Shutterbrillen nicht mehr so störend wahrgenommen.

Zusammenfassung

  1. 3D-Fernsehen lässt sich auf drei verschiedene Arten realisieren: mit einer passiven Polarisationsbrille, einer aktiven Shutterbrille oder komplett ohne Brille
  2. Vorteile der passiven Technik: Die Brillen sind leicht, günstig und ermöglichen das entspanntere Fernsehen – aus vielen verschiedenen Blickwinkeln
  3. Nachteile von Polarisationsbrillen: Sie filtern immer einen Teil der Farbe heraus und verringern die vertikale Auflösung
  4. Shutterbrillen bieten zwar die volle Auflösung und satte Farben, sind aber schwerer und teurer als Polarisationsbrillen, brauchen Strom und sind nichts für empfindliche Menschen
  5. 3D-Fernseher ohne Brille sind liefern heute noch nicht dieselbe Qualität wie Modelle mit Brille, weisen aber Zukunftspotenzial auf
  6. 3D-Inhalte gibt es im Pay-TV, auf Blu-ray, bei YouTube, bei Streamingdiensten oder über herstellereigene Apps
  7. Größe und Sitzabstand sollten insbesondere bei 3D-Fernsehern in Relation zueinander gewählt werden

Beim Kauf eines neuen Fernsehers ist nicht nur die Frage nach einer 3D-Funktionen relevant. Grundsätzlich steht eine Entscheidung zwischen herkömmlichen und smarten TV-Modellen sowie zwischen LCD- und OLED-Geräten auf dem Programm. Auch Curved-Fernseher werden immer wichtiger. Das TV-Gerät sollte außerdem die richtigen Anschlüsse und die passende Auflösung haben.