Ohne Leinwand: Unverfälschte Heimprojektion auf Tapete (Upd)

System kann Oberflächentexturen und -farben ausgleichen. Oft stellt sich für den Heimkinofreund außer dem Installationsort des Projektors auch die Frage, wo man die mehr oder minder riesigen Leinwände unterbringen soll, ohne gleich den Wohnraum zu verschandeln. So bleibt es oft bei der Projektion auf Raufaser-Tapeten oder Schlimmeres und der entsprechenden Bildqualität. Das muss nicht sein, dachten sich Forscher der Uni Weimar und entwickelten SmartProjectors, ein System, mit dem sich normale Heimkinoprojektionen so anpassen, dass sie fast auf beliebige und sogar farbige Untergründe unverfälscht projiziert werden können.

11. August 2004 um 10:06 Uhr / Andreas Donath

An den Korrekturverfahren, die SmartProjectors zu Grunde liegen, arbeitet Jun. Prof. Dr. Ing. Oliver Bimber und sein Team schon seit einem Jahr, an deren Anwendung auf Projektoren seit ca. sechs Monaten.

Sie verwenden drei handelsübliche Komponenten: einen PC mit einer Spiele-Grafikkarte und einer TV-Karte, einen gewöhnlichen Camcorder sowie einen oder gar mehrere Videoprojektoren. Dabei wurden nur Geräte mit 1100 ANSI Lumen zu Preisen unter 1.000,- Euro benötigt, also beileibe nicht das, was Heimkinofreunde mit großer Brieftasche gelegentlich in Kleinwagenpreisklasse im Vorführraum stehen haben.

Mit Hilfe von Testrastern und -farben, die vom Beamer ausgesendet werden, wird mit der Videokamera die Oberfläche abgetastet. Dazu werden aber keine komplexen Geometriedaten, sondern lediglich Pixel-Displacement-Informationen für jedes Pixel im Videobild erfasst. Zudem wird die Farbe der Oberfläche erfasst – auch für jedes Pixel.

Die Systemkalibrierung arbeitet vollautomatisch und dauert weniger als 30 Sekunden. Danach kann anstelle der Kamera ein anderes PAL/NTSC-Gerät an den Rechner angeschlossen werden – z.B. ein DVD-Player oder eine PlayStation. Alle Pixel des Videosignals, die nun an die TV-Karte des Rechners gehen, werden vom Grafikchip der Grafikkarte in Echtzeit (mehr als 60 Hz) sowohl geometrisch als auch farblich so korrigiert, dass, wenn sie auf die Oberfläche auftreffen, sie sich so vermischen, dass die richtige Farbe dabei entsteht.

Dabei "verschwindet" die Untergrund-Oberfläche und man hat den Eindruck, als projiziere man auf eine plane, weiße Leinwand. Das Verfahren kann nach Angaben des Forschers für diffuse Oberflächen mit fast beliebiger Komplexität verwendet werden – Einschränkungen gibt es aber durch die Auflösung von Beamer und Kamera.

Das System ist auch skalierbar: z.B. können mehrere Projektoren gleichzeitig verwendet werden, z.B. mit Dual-Port-Karten, die sich gegenseitig ergänzen. Dabei werden hellere Bilder erzeugt und gegenseitige Schattenwürfe bei nicht planaren Oberflächen könnten automatisch ausgeglichen werden.

Bezüglich der Blickwinkelstabilität der Projektion erklärte Bimber, dass die Kameraposition der "Sweet-Spot" der Betrachtergruppe ist. "Es hängt aber stark von der [Projektions-]Oberfläche ab: Auf einer flacheren Steinmauer oder einem Vorhang treten weniger Verzerrungen auf, wenn man sich vom Sweet-Spot wegbewegt als bei der Projektion in eine Ecke" , so Bimber gegenüber Golem.de. Wenn das System kalibriert wird, sollte die Kamera also dort stehen, wo sich die Betrachter befinden – also zum Beispiel vor einer Couch.

Die Ergebnisse des Forschungsprojektes sind noch sehr jung – noch nicht einmal die wissenschaftlichen Veröffentlichungen dazu sind erschienen. Es ist daher nicht verwunderlich, dass Details zu den Verfahren auch noch nicht bekannt gegeben werden. Es besteht natürlich ein starkes Interesse daran, mit Industriepartnern eine Weiterentwicklung der Technologie in eine kommerzielle Richtung in Angriff zu nehmen.