3DZ Logo

2-phasige Lenticular Stereobilder

Dies ist eine Betrachtung zu einer kleinformatigen 2-phasigen Lenticular Stereo-Karte.

Einleitung
Im Allgemeinen besteht ein 3D-Lenticularbild aus mindestens sechs Einzelbildern, die durch die schrittweise horizontale Fahrt einer realen oder virtuellen Kamera entstehen. Die durch die Querbewegung im Bildgegenstand hervorgerufene Verschiebung von Vordergrund- zu Hintergrundelementen (Parallaxe) bestimmt die potentielle maximale Tiefenwirkung des 3D-Bildes. Im konkreten Einzelfall ist die wahrgenommene räumliche Tiefe vom Linsenöffnungswinkel, der Betrachtungsdistanz und dem Augenabstand des Betrachters abhängig.

Prinzipiell lassen sich 3D-Lenticularbilder auch mit nur zwei Stereobildern (2-phasige Lenticular-Stereobilder) erzeugen. Bei dieser Methode ist die Räumlichkeit durch die Parallaxe der beiden Quellbilder festgelegt und ändert sich nicht durch den Linsenöffnungswinkel, die Betrachtungsdistanz oder den Augenabstand des Betrachters. In der Praxis ist die 2-phasige der mehr-phasigen Technik aber unterlegen, weil bei 2-phasiger Darstellung der 3D Eindruck nur in einem sehr kleinen Betrachtungswinkel entsteht, nämlich dann, wenn sich zugleich das linke Auge des Betrachters innerhalb der linken und das rechte Auge innerhalb der rechten Häfte des Linsenöffnungswinkels befinden.

3D-Wahrnehmung bei 2-phasigen Lenticular-Stereobildern, Theorie:
Bei zweiphasigen Lenticular-Stereobildern, die so abgestimmt ("gepitcht") sind, dass jedes Auge exklusiv die ihm zugeordnete Stereophase auf der gesamten Bildfläche zugleich wahrnimmt, ist der Augenabstand für die statische Wahrnehmung von 3D-Inhalten im Idealfall irrelevant, solange er innerhalb des Linsenöffnungswinkels liegt.

3D-Wahrnehmung bei 2-phasigen Lenticular-Stereobildern, Praxis:
In der Praxis bestehen jedoch im Hinblick auf eine optimale vollflächige 3D-Darstellung des Bildinhalts erhebliche Abhängigkeiten zwischen Drucktechnik, Linsenöffnungswinkel, Augenabstand und Betrachtungsdistanz. Der Grund hierfür liegt in der unvermeidbaren, drucktechnisch bedingten schlechten Trennschärfe der beiden Stereo-Phasen und der schwachen Abbildungsleistung der Lenticular-Linsen. Beides führt dazu, dass außerhalb des unmittelbaren Phasenzentrums die Augen zunehmend Mischbilder beider Stereophasen wahrnehmen, was in den Außenbereichen zum Verlust der Stereo-Information führt. Für eine optimale 3D-Wahrnehmung müssen sich beide Augenzentren also nicht nur innerhalb Ihren Winkelhälften, sondern vielmehr sogar möglichst exakt in deren Zentren befinden. Schon kleine seitliche Abweichungen (aber noch zuverlässig innerhalb des Öffnungswinkels der Linse) führen in der Praxis zu einer gestörten 3D-Wahrnehmung oder sogar zum vollständigen Verlust des Raumeindrucks.

Schlussfolgerung und Bedingung:
Das oben gesagt führt zu der Schlussfolgerung, dass es eine feste Beziehung zwischen Linsenöffnungswinkel, Augenabstand und Betrachtungsdistanz gibt und zu der Bedingung, dass zur optimalen Wahrnehmung von 2-phasigen Lenticular Stereobildern bei einem gegebenen Linsenöffnungswinkel und einem gegebenen Augenabstand die Betrachtungsdistanz so gewählt werden muss, dass die oben gestellte Bedingung, nämlich dass sich beide Augenzentren exakt in den Zentren der Winkelhälften befinden müssen, erfüllt ist.



Enges Fenster für optimale 3D-Wahrnehmung:
Wie folgende Animation zeigt, ist das optimale Fenster für die 3D-Wahrnehmung sehr klein. Schon kleine Abweichungen im Augenabstand oder von der optimalen Betrachtungsdistanz beeinträchtigen die 3D-Wahrnehmung stark.


Anpassung der Betrachtungsdistanz:
Um eine optimale 3D-Wahrnehmung zu erreichen, muss die Betrachtungsdistanz an den Augenabstand angepasst werden! Personen mit eng stehenden Augen müssen das Bild aus geringerer und solche mit weit stehenden Augen aus fernerer Distanz betrachten. Bei einem durchschnittlichen Augenabstand von 64 mm und einem Linsenöffnungswinkel von ca 30 Grad ist eine Betrachtungsdistanz von ca 25 cm optimal. Aus allen anderen Entfernungen ist die 3D Ansicht begrenzt.

Produktion einer 2-phasigen Lenticular Stereokarte:
Bei einer 2-phasigen Lenticular Stereo-Karte ist es erwünscht, dass sich das 3D Bild bei rechtwinkliger "gerader" Ansicht der Karte zeigt (Einblickwinkel = 0 Grad). Da es im industriellen Lenticular Auflagendruck aber unmöglich ist, Nutzen auf einem Bogen wunschgemäß und reproduzierbar zu platzieren, kommt für die Produktion 2-phasiger Lenticular-Stereobilder nur die manuelle Einzelstück oder Kleinauflagenproduktion (soweit hier die Genauigkeit der Positionierung ausreicht) in Frage.

Einschränkung:
Trotz aller Sorgfalt bei der Herstellung werden nicht alle Karten exakt gleich sein, bzw dem Betrachter gleich erscheinen. Es kommt aus folgenden Gründen zu Abweichungen in der Produktion und auch in der späteren Anwendung.

Spezifikationen für 2-phasigen Lenticular Stereokarten:
Wegen der großen Spanne möglicher Augenabstände potenzieller Betrachter (etwa zwischen 55 und 75 mm bei Erwachsenen) ist es eigentlich unmöglich eine Regel zur optimalen Betrachtung 2-phasiger Lenticular-Sterobilder zu erstellen. Als "in Etwa" Regel kann aber folgendes gelten.

Zusammengefasst:
Eine 2-phasige Lenticular Stereo-Karte, die bei einem bestimmten Augenabstand aus einer Entfernung von z.B. 35 cm optimal funktioniert, zeigt bei Abweichung der Betrachtungsdistanz von wenigen Zentimetern (z. B. +/- 5 cm, also bei Betrachtung aus 30 oder 40 cm Entfernung) eine deutlich eingeschränkte Leistung. Für eine andere Person mit einem anderen Augenabstand kann bei derselben Karte eine völlig andere Betrachtungsdistanz optimal sein.

Hier ist eine kleine Software, in die Sie Linsenwinkel und Augenabstand eingeben können. Lesen Sie unten rechts den optimalern Betrachtruingsabstand ab. Sie wwerden sehen, dass er für alle üblichen Linsen sehr kurz ist.