US-Wissenschaftler zeigen 6D-Bilder

Bildschirmtechnik berücksichtigt Betrachtungswinkel und Lichtverhältnisse

US-Wissenschaftler haben ein System entwickelt, das Bilder sechsdimensional darstellt. Das bedeutet, ein Gegenstand wird nicht nur wie bei einem Hologramm dreidimensional dargestellt. Sein Aussehen ändert sich auch, wenn der Betrachter seine Position wechselt oder wenn sich die Beleuchtung ändert.

Ein beliebtes Angebot an Souvenirständen sind Postkarten mit Linsenraster-Bildern, auch Wechsel- oder Wackelbilder genannt. Die Gegenstände darauf erscheinen dreidimensional, betrachtet man die Postkarten aus verschiedenen Blickwinkeln, ändern sich die Bilder und es entsteht die Illusion einer Bewegung. Einen vergleichbaren Effekt wollen Ramesh Raskar und sein Team vom Media Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT) mit einer neuen Bildschirmtechnik erzielen.

Sechsdimensional sollen die damit dargestellten Bilder sein. Das bedeutet, ein Objekt ist nicht nur dreidimensional abgebildet, sondern die Darstellung ist zudem abhängig von den Lichtverhältnissen und dem Blickwinkel. Ändert sich etwa das Licht, weil die Sonne wandert, ändern sich auch die Schatten und Glanzpunkte auf dem dargestellten wie auf einem realen Objekt. Um ein wirkliches synthetisches Bild zu erschaffen, müsse ein Bildschirm auf Änderungen der Lichtverhältnisse oder des Blickwinkels reagieren, erklärt Raskar. Der Effekt beruhe dabei, so die Wissenschaftler, einzig auf optischen Eigenschaften. Eine Steuerung durch einen Computer sei nicht nötig.

Das Prinzip des neuen Displays ähnelt dem der Linsenrasterbilder. Während bei diesen die Linsen parallel verlaufen, setzen die MIT-Forscher auf eine Anordnung kleiner quadratischer Linsen. So erzielten sie zunächst den gleichen Effekt wie bei Linsenrasterbildern: Der abgebildete Gegenstand erschien dreidimensional und änderte sich je nach Blickwinkel des Betrachters.

Indem sie weitere Lagen von Linsen hinzufügten, gelang es ihnen, zwei weitere Dimensionen darzustellen: Nun ändert sich das Bild auch mit dem Licht. In einem Test mit dem Bild einer Weinflasche konnten die Wissenschaftler zeigen, dass sich mit der Änderung der Beleuchtung auch die Schatten und die Lichtreflexionen veränderten, welche die Flasche warf.

Aus diesem Grund sei die neue Technik heutigen Hologrammen überlegen, erklärt Raskar. Deren Darstellung erscheine im Vergleich mit einem realen Objekt unecht, weil sie immer gleich aussehe und die sich verändernden Schatten und Reflexionen auf dem realen Objekt nicht nachahme.

Noch ist das System jedoch nicht für den Massenmarkt geeignet. Die Teile müssen alle von Hand gefertigt werden. Ein einziger Bildpunkt komme auf einen Preis von 30 US-Dollar, so Raskar. Deshalb verfügt das System im Labor derzeit auch nur über eine niedrige Auflösung. Raskar schätzt, dass es noch gut zehn Jahre dauern werde, bis die Technik reif für den Massenmarkt ist. Anwendungsmöglichkeiten sieht er in der Werbung, der Unterhaltung oder auch im industriellen Bereich, beispielsweise für Inspektionen von Geräten, die an den Technikern nicht vertrauten Orten eingebaut sind. Denkbar seien auch vergleichbare Systeme für Computerbildschirme oder für Filme.