Christian T
12.08.2010, 14:57
Bildwiedergabe
In der DIN 19040/Teil 8 wird der Sammelbegriff 3D definiert mit der Anforderung, dass sich "bei beidäugiger Betrachtung echte Tiefenwahrnehmung und damit räumliche Wirkung vermittelt."
Der Autostereoskop, den ich im Folgenden beschreibe, weist jedoch noch eine Reihe weiterer Merkmale auf, die ihn erst für den angestrebten Zweck tauglich machen. Diese Spezifizierung zeigt jene Eigenschaften auf, die unabdingbar sind, aber auch jene Nachteile, die mir noch am ehesten als hinnehmbar erscheinen.
Als erstes kommt hinzu, dass für einen nichtstatischen Zweck wie unserem das System selbstverständlich auch geeignet sein muss, bewegte Bilder wiederzugeben. Wie schnell genau muss diese Beweglichkeit aber sein, um das menschliche Auge täuschen zu können? Wie schnell ist schnell genug, um eine perfekte Illusion zu schaffen? Doch diese Frage ist in ihrer Pauschalität falsch gestellt, denn gewisse Verzögerungen lassen sich nicht vermeiden. Richtig muss die Frage heißen, wie kann man die Verzögerungen akzeptabel machen, indem man das System so gestaltet, dass dabei die Illusion nur geringfügig beeinträchtigt ist?
Wir reden zwar von einem System zur Bildwiedergabe, nicht vergessen darf man dabei jedoch, dass dieses innerhalb des Gesamtsystems nicht nur eine rein passive Rolle spielt, sondern schließlich Interaktion ermöglichen soll. Jeder Teilnehmer ist nicht nur Betrachter, sondern auch Dargestellter. Er sitzt deshalb nicht im Dunkeln vor seinem Schirm, sondern ist auch seinerseits ausgeleuchtet- das wiederum erfordert einen bestimmten, nicht-beliebigen Helligkeitsgrad des Bildes. Das ist eines jener einfachen, aber eben nicht vernachlässigbaren Kriterien- jedes einzelne will sorgfältig für sich separat erwogen sein.
Mit der Bild- und Sekundärhelligkeit verändert sich durch die Verengung der Pupille des menschlichen Auges auch sein Schärfentiefebereich. Trotz der angestrebten technischen Perfektion der Schärfentieferegelung (siehe oben) mag dies deshalb eventuell zum realistischen Tiefeneindruck beitragen. Einerseits soll die Beleuchtung auch die Augen erreichen, also nicht ausschließlich von oben kommen, jedoch auch nicht blenden. Andererseits ist eine völlig regelmäßige Ausleuchtung auch nicht wünschenswert, denn sowohl für den menschlichen Betrachter stellen Schatten einen nicht unwichtigen Beitrag zur Formenerkennung dar, auch der Maschine erleichtert es ihre Arbeit der Bildanalyse. Somit stellt auch eine besondere Lampenanordnung, eine große Schattentiefe und differenzierte Farbauflösung des Beleuchtungslichts (auf die Kameras abgestimmt) ein wichtiges Merkmal, ein Beitrag zur Dreidimensionalität dar.
Interaktion erfordert außerdem die Möglichkeit zur Beweglichkeit in Gegenseitigkeit. Der Autostereoskop muss also nicht nur ein bewegtes Bild des Betrachtenden wiedergeben können sondern auch fähig sein, die Bewegung des Betrachtenden hinzunehmen. Das Bedeutet die Anforderung einer Betrachtungsperspektive, die sowohl frei als auch wahr sein muss. Dazu muss das Bild nicht nur aus, durch Positionsänderungen des Kopfes, frei wählbaren Perspektive zu sehen, sondern dann eben auch jeweils seiten- und höhenrichtig wiedergegeben werden. Insbesondere wichtig wird das bei Verbindungen über große Entfernungen, weil andere Perspektiven in Reaktion auf Betrachterbewegungen nicht erst dann von der Gegenstelle angefordert werden müssen. Innerhalb eines definierten Raumbereiches muss jede Bewegung und Position sowohl von Empfänger als auch Sender in jeder erdenklichen Kombination möglich sein ohne irgendwelchen toten Punkte. Aufnahme- und Wiedergabebereich sollten identisch groß sein. Zur wahren Perspektive gehört auch eine, der entsprechenden vor- und zurückverlaufenden Betrachterbewegung, Objektvergrößerung und -verkleinerung (Dimensionstreue) sowie veränderliche wahre Objektabstandsperspektive (Winkeltreue).
Jedes dieser einzelnen Qualitätsmerkmale ist zu prüfen, denn häufig kann ein stereoskopisches System fast alle Anforderungen erfüllen, ein ganz bestimmtes jedoch nicht, und dieses fehlende zerstört dann die Perfektion der Illusion.
Um einen dreidimensionalen Bildeindruck zu erwecken ist es notwendig, die Augen unterschiedliche Perspektiven sehen zu lassen. Diese >Kanaltrennung< ist nun aber längst nicht so einfach zu erzielen wie zB im Audiobereich. Das Problem ist die Trennschärfe der Abschirmung gegeneinander, eine, auch wenn nur geringe, Überblendung muss den Betrachter erheblich verwirren, der dann mit zwei Augen vier Perspektiven sieht. Die geradlinige Ausbreitungscharakteristik der Lichtwellen bietet aber grundsätzlich die Möglichkeit dazu. Schafft man es, dies zu bewerkstelligen, so kann man auch den Tiefeneindruck synthetisch darstellen, also Dinge an Orten erscheinen lassen, an denen sie eigentlich nicht sein können. Dabei ist es unumgänglich, die Augenposition des Betrachters zu überwachen, um das Bild so zu errechnen, wie es aus jener Richtung betrachtet aussehen müsste. Womit nicht nur die Nachführung (tracking) der Projektion des bildgebenden Gerätes an sich gemeint ist, bei Autostereoskopen, die nicht schon von vornherein als vielperspektivisch (multiview) konzipiert sind, wie unserem Entwurf. Gesonderte Recheneinheiten tun die ganze Zeit nichts anderes, als diese Position zu ermitteln und diese Information dem Gesamtsystem zur jederzeitigen Verfügung zu stellen. Die Pupillen sind auch von Maschinen zuverlässig erkennbare Merkmale im Gesicht eines Menschen- jedenfalls solange dieser keine Sonnenbrille trägt. Die Hauptkameras werden auch für diesen Zweck herangezogen und der errechnete Wert dient ebenfalls als Grundlage für die lokale Kohärenz des gesamten Kopfes. Wie nun aber aufgrund der Positionswerte beide Bildversionen in das jeweilige Auge projizieren?
Autostereoskop
Akzeptiert man die Prämisse des Erfordernis einer verzögerungsfreien, wahren Perspektive, die nur mit einer raumdurchfahrenden (multiplanaren) Wiedergabefläche realisierbar ist, sowie die der Solidität, die nur mit einer absoluten Kanaltrennung realisierbar ist, so ist für den gesichtsfreien Anwendungszweck Bildtelefon eigentlich nur die im folgenden beschriebene Lösung denkbar.
Jedes Pixel (zeitliches Voxel) bildet ein eigenständiges Anzeigeelement im Gesamtsystem. Die differenzierende Eigenschaft jener wird allein durch die extrem scharfbündelnde Abstrahlungscharakteristik erreicht. In der Vertikalausdehnung sollte sie wegen der Rotation weit gefächert bleiben, also etwa 90°, in der Horizontalausdehnung müssen dagegen die beiden Werte Totalnull innerhalb etwa 1° liegen, was zB von geeigneten Mikrooptiken bewerkstelligt werden kann. Zweidimensionale oder verschiedene dreidimensionale Formen von Rotationsschirmen in jeweils einfacher oder mehrfacher Ausführung bieten wiederum Vor- und Nachteile. Die Raumdurchfahrung kann auch nicht nur durch rotierend-einförmige Bewegung bewerkstelligt werden, sondern eventuell auch durch oszillierende Vor- und Zurückbewegungen- es wäre jedoch reichlich unkultiviert, wenn in Zukunft Bildwiedergabegeräte durch motorige Vibrationen unangenehm auffallen würden.
Üblicherweise finden die Rotationsflächen in luftleer gepumpten, teildurchsichtigen Gehäusen ihren Platz, was man wegen der Geräuschlosigkeit auch beibehalten wird, außer, es erweist sich doch die Luftkühlung als einfachste Lösung. In dem Falle dient das Gehäuse vornehmlich der Geräuschdämmung. Je nach verwendetem Displaytyp und der spezifischen Wärmeentwicklung sind verschiedene Kühlungen denkbar. Außer der wenig empfehlenswerten Luftkühlung können die Rotationskörper, sowie Antriebseinheit, auch über eine Hohlachse gekühlt werden. Verwendet man dazu nicht ein Fluidum, sondern ein Gas, vereinfacht das das Pumpsystem erheblich- denn man sollte nicht vergessen, dass das Kühlmittel sich bei der Wärmeübertragung ausdehnt, somit bei der Rückführung in die Achse leichter geworden ist und die Pumpen gegen dieses Gefälle an arbeiten werden müssen. Ein Sekundär- und Tertiärkreis ist des weiteren dafür erforderlich. Ein berührungsloses Kühlsystem mit Peltierelement und schwarzem Strahler im Vakuum halte ich dagegen für zu aufwändig.
Die Scheiben des Displays und des Rotationsgehäuses, sowie die des Rotationsgehäuses und der Frontscheibe, sollten in keinem Winkel zueinander stehen, in der unerwünschte, innere Reflektionen auftreten könnten. Über die Achsenden wird wie bei amerikanischen U-Bahnen der Strom eingespeist. Die Informationssignale werden durch berührungslose Hochgeschwindigkeitslaser über optische Schnittstellen übertragen, welche stangenförmig gestapelt zusammengefasst sind. Da in der Praxis die volle Tiefenauflösung niemals benötigt wird, braucht auch nur eine, im Verhältnis zum theoretischen Auflösungsvermögen um einen gewissen Faktor verringerte, Übertragungskapazität in Vorbehalt belassen zu werden. Eine Bild-für-Bild Zwischenspeicherung macht dagegen Sinn, weil leicht hohe Raumebenenauslastungen auftreten können. Die Hundertstelsekunde, die es vom Anfang der Übertragung bis zum Auslesen maximal benötigt, ist akzeptabel schnell genug.
Man könnte nun denken, es ließen sich doch leicht sämtliche Kanalelemente auf einer einzigen Rotationsfläche zusammenfassen, indem man sie sich spaltenweise abwechseln lässt. Solange wir jedoch noch nicht mit Sicherheit jenseits des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges liegen- und das tun wir nicht- solange werden schwarze Spalten auch bemerkbar bleiben, und eine Einschränkung der Illusion bilden, die sonst nicht so sichtbar würde. Das Merkmal vollflächige Bildausleuchtung wird somit ein wichtiges Kriterium bleiben, denn innerhalb absehbarer Entwicklungszeit wird die Auflösung des Displays das des Auges mit Sicherheit noch nicht übersteigen. Bleibt also nur eine rechtwinklig angeordnete Doppelausführung übrig, bei der die Bilder durch einen Halbspiegel ineinander kombiniert werden. Wählt man horizontale Drehachsen, wie vorgeschlagen, und, über zwei Kardangelenke, einen gemeinsamen, mittleren Elektromotorantrieb, gerät man wegen der Synchronisation gar nicht erst in Kalamitäten.
Da vertikales headtracking unnötig ist, braucht man zur Seitenrichtungskorrektur lediglich noch einen um die Vertikalachse beweglichen Vollspiegel. Diesen der Schnelligkeit von Kopfbewegungen gemäß nachzuführen, dürfte mithilfe eines auf Beschleunigungsstärke ausgelegten Servos kein Problem bereiten. Abweichungen von 2 bis 3 cm sind dabei wegen der gewollten Streuung (vorläufig) auch unkorrigiert kein Problem. Das ist auch allein schon wegen der gegenüber Kopfbewegungen viel schnelleren Augenbewegungen auch absolut notwendig.
Wenn die Bildpunktelemente klein genug ausgelegt werden können (für die genannte Dimensionierung: 1mm²/ RGB-Pixel), dann ist die Abbildungstiefe gleich der Wahrnehmungstiefe. Das muss jedoch nicht zwangsläufig so sein. Solange die Trennschärfe der Kanäle durch seitlich ausreichend konvergente Stahlbündelung gegeben ist, kann man die Anzeigeeinheit auch zurück verlagern und so die möglichen Abmessungen der Rotationskörper vergrößern, an den beiden Bilderscheinungen ändert das gar nichts. Bedingt wird dieses Konzept jedoch dadurch, eine andere Schärfentiefe erscheinen lassen zu müssen, als die Abbildungstiefe des Displays, was durch eine konkave Frontscheibe erreicht werden kann. Die Schärfentiefe wird als näher wahrgenommen, als sie ist, und der Verkleinerungseffekt verstärkt die angestrebte Dimensionsveränderung, die die eigentliche Grobkörnigkeit des Displays vermindert, ebenfalls. Wir reden hierbei selbstverständlich nur über jene mittlere und allgemeine, nicht die exakte Schärfentiefe der einzelnen Bildebenen, welche erst im tiefenvariabel dargestellten Objekt tatsächlich aufscheint.
Display (-this part was excluded!)
Nun sind sie sicher enttäuscht, ja, ich kann es ihnen mitfühlen. Ist das Display doch der interessanteste Teil des Ganzen. Aber bedenken sie: mit dem hier aufgezeigten Konzept ist der Prinzipnachweis- jedenfalls theoretisch- bereits erfolgt. Es geht nun nicht mehr um das ob, es geht um die wirtschaftlichste Lösung. Außerdem ist der Patentschutz an sich auch so gegeben, denn die biplanare Ausführung ist ein Novum. Vieles ist denkbar, was technisch gesehen >schmutzig< zu nennen wäre. Ich habe 6 verschiedene grundsätzliche Verfahren identifizieren können, auf welche kombinierte Weise Lichterzeugung, Bilderzeugung und Lichtbündelung zu einem Display vereint werden können. Das es dabei besonders auf Darstellungsgeschwindigkeit ankommt, wird ihnen ja bestimmt nicht entgangen sein, und so braucht auch der Versuch der Geheimhaltung nicht unternommen werden.
Sollte sich in den kommenden ~ vier Wochen kein ernsthafter Investor finden lassen, dann werde ich auch diese in Frage kommenden Displays hier veröffentlichen, das ist dann mein Geschenk an die Welt.
– C T
In der DIN 19040/Teil 8 wird der Sammelbegriff 3D definiert mit der Anforderung, dass sich "bei beidäugiger Betrachtung echte Tiefenwahrnehmung und damit räumliche Wirkung vermittelt."
Der Autostereoskop, den ich im Folgenden beschreibe, weist jedoch noch eine Reihe weiterer Merkmale auf, die ihn erst für den angestrebten Zweck tauglich machen. Diese Spezifizierung zeigt jene Eigenschaften auf, die unabdingbar sind, aber auch jene Nachteile, die mir noch am ehesten als hinnehmbar erscheinen.
Als erstes kommt hinzu, dass für einen nichtstatischen Zweck wie unserem das System selbstverständlich auch geeignet sein muss, bewegte Bilder wiederzugeben. Wie schnell genau muss diese Beweglichkeit aber sein, um das menschliche Auge täuschen zu können? Wie schnell ist schnell genug, um eine perfekte Illusion zu schaffen? Doch diese Frage ist in ihrer Pauschalität falsch gestellt, denn gewisse Verzögerungen lassen sich nicht vermeiden. Richtig muss die Frage heißen, wie kann man die Verzögerungen akzeptabel machen, indem man das System so gestaltet, dass dabei die Illusion nur geringfügig beeinträchtigt ist?
Wir reden zwar von einem System zur Bildwiedergabe, nicht vergessen darf man dabei jedoch, dass dieses innerhalb des Gesamtsystems nicht nur eine rein passive Rolle spielt, sondern schließlich Interaktion ermöglichen soll. Jeder Teilnehmer ist nicht nur Betrachter, sondern auch Dargestellter. Er sitzt deshalb nicht im Dunkeln vor seinem Schirm, sondern ist auch seinerseits ausgeleuchtet- das wiederum erfordert einen bestimmten, nicht-beliebigen Helligkeitsgrad des Bildes. Das ist eines jener einfachen, aber eben nicht vernachlässigbaren Kriterien- jedes einzelne will sorgfältig für sich separat erwogen sein.
Mit der Bild- und Sekundärhelligkeit verändert sich durch die Verengung der Pupille des menschlichen Auges auch sein Schärfentiefebereich. Trotz der angestrebten technischen Perfektion der Schärfentieferegelung (siehe oben) mag dies deshalb eventuell zum realistischen Tiefeneindruck beitragen. Einerseits soll die Beleuchtung auch die Augen erreichen, also nicht ausschließlich von oben kommen, jedoch auch nicht blenden. Andererseits ist eine völlig regelmäßige Ausleuchtung auch nicht wünschenswert, denn sowohl für den menschlichen Betrachter stellen Schatten einen nicht unwichtigen Beitrag zur Formenerkennung dar, auch der Maschine erleichtert es ihre Arbeit der Bildanalyse. Somit stellt auch eine besondere Lampenanordnung, eine große Schattentiefe und differenzierte Farbauflösung des Beleuchtungslichts (auf die Kameras abgestimmt) ein wichtiges Merkmal, ein Beitrag zur Dreidimensionalität dar.
Interaktion erfordert außerdem die Möglichkeit zur Beweglichkeit in Gegenseitigkeit. Der Autostereoskop muss also nicht nur ein bewegtes Bild des Betrachtenden wiedergeben können sondern auch fähig sein, die Bewegung des Betrachtenden hinzunehmen. Das Bedeutet die Anforderung einer Betrachtungsperspektive, die sowohl frei als auch wahr sein muss. Dazu muss das Bild nicht nur aus, durch Positionsänderungen des Kopfes, frei wählbaren Perspektive zu sehen, sondern dann eben auch jeweils seiten- und höhenrichtig wiedergegeben werden. Insbesondere wichtig wird das bei Verbindungen über große Entfernungen, weil andere Perspektiven in Reaktion auf Betrachterbewegungen nicht erst dann von der Gegenstelle angefordert werden müssen. Innerhalb eines definierten Raumbereiches muss jede Bewegung und Position sowohl von Empfänger als auch Sender in jeder erdenklichen Kombination möglich sein ohne irgendwelchen toten Punkte. Aufnahme- und Wiedergabebereich sollten identisch groß sein. Zur wahren Perspektive gehört auch eine, der entsprechenden vor- und zurückverlaufenden Betrachterbewegung, Objektvergrößerung und -verkleinerung (Dimensionstreue) sowie veränderliche wahre Objektabstandsperspektive (Winkeltreue).
Jedes dieser einzelnen Qualitätsmerkmale ist zu prüfen, denn häufig kann ein stereoskopisches System fast alle Anforderungen erfüllen, ein ganz bestimmtes jedoch nicht, und dieses fehlende zerstört dann die Perfektion der Illusion.
Um einen dreidimensionalen Bildeindruck zu erwecken ist es notwendig, die Augen unterschiedliche Perspektiven sehen zu lassen. Diese >Kanaltrennung< ist nun aber längst nicht so einfach zu erzielen wie zB im Audiobereich. Das Problem ist die Trennschärfe der Abschirmung gegeneinander, eine, auch wenn nur geringe, Überblendung muss den Betrachter erheblich verwirren, der dann mit zwei Augen vier Perspektiven sieht. Die geradlinige Ausbreitungscharakteristik der Lichtwellen bietet aber grundsätzlich die Möglichkeit dazu. Schafft man es, dies zu bewerkstelligen, so kann man auch den Tiefeneindruck synthetisch darstellen, also Dinge an Orten erscheinen lassen, an denen sie eigentlich nicht sein können. Dabei ist es unumgänglich, die Augenposition des Betrachters zu überwachen, um das Bild so zu errechnen, wie es aus jener Richtung betrachtet aussehen müsste. Womit nicht nur die Nachführung (tracking) der Projektion des bildgebenden Gerätes an sich gemeint ist, bei Autostereoskopen, die nicht schon von vornherein als vielperspektivisch (multiview) konzipiert sind, wie unserem Entwurf. Gesonderte Recheneinheiten tun die ganze Zeit nichts anderes, als diese Position zu ermitteln und diese Information dem Gesamtsystem zur jederzeitigen Verfügung zu stellen. Die Pupillen sind auch von Maschinen zuverlässig erkennbare Merkmale im Gesicht eines Menschen- jedenfalls solange dieser keine Sonnenbrille trägt. Die Hauptkameras werden auch für diesen Zweck herangezogen und der errechnete Wert dient ebenfalls als Grundlage für die lokale Kohärenz des gesamten Kopfes. Wie nun aber aufgrund der Positionswerte beide Bildversionen in das jeweilige Auge projizieren?
Autostereoskop
Akzeptiert man die Prämisse des Erfordernis einer verzögerungsfreien, wahren Perspektive, die nur mit einer raumdurchfahrenden (multiplanaren) Wiedergabefläche realisierbar ist, sowie die der Solidität, die nur mit einer absoluten Kanaltrennung realisierbar ist, so ist für den gesichtsfreien Anwendungszweck Bildtelefon eigentlich nur die im folgenden beschriebene Lösung denkbar.
Jedes Pixel (zeitliches Voxel) bildet ein eigenständiges Anzeigeelement im Gesamtsystem. Die differenzierende Eigenschaft jener wird allein durch die extrem scharfbündelnde Abstrahlungscharakteristik erreicht. In der Vertikalausdehnung sollte sie wegen der Rotation weit gefächert bleiben, also etwa 90°, in der Horizontalausdehnung müssen dagegen die beiden Werte Totalnull innerhalb etwa 1° liegen, was zB von geeigneten Mikrooptiken bewerkstelligt werden kann. Zweidimensionale oder verschiedene dreidimensionale Formen von Rotationsschirmen in jeweils einfacher oder mehrfacher Ausführung bieten wiederum Vor- und Nachteile. Die Raumdurchfahrung kann auch nicht nur durch rotierend-einförmige Bewegung bewerkstelligt werden, sondern eventuell auch durch oszillierende Vor- und Zurückbewegungen- es wäre jedoch reichlich unkultiviert, wenn in Zukunft Bildwiedergabegeräte durch motorige Vibrationen unangenehm auffallen würden.
Üblicherweise finden die Rotationsflächen in luftleer gepumpten, teildurchsichtigen Gehäusen ihren Platz, was man wegen der Geräuschlosigkeit auch beibehalten wird, außer, es erweist sich doch die Luftkühlung als einfachste Lösung. In dem Falle dient das Gehäuse vornehmlich der Geräuschdämmung. Je nach verwendetem Displaytyp und der spezifischen Wärmeentwicklung sind verschiedene Kühlungen denkbar. Außer der wenig empfehlenswerten Luftkühlung können die Rotationskörper, sowie Antriebseinheit, auch über eine Hohlachse gekühlt werden. Verwendet man dazu nicht ein Fluidum, sondern ein Gas, vereinfacht das das Pumpsystem erheblich- denn man sollte nicht vergessen, dass das Kühlmittel sich bei der Wärmeübertragung ausdehnt, somit bei der Rückführung in die Achse leichter geworden ist und die Pumpen gegen dieses Gefälle an arbeiten werden müssen. Ein Sekundär- und Tertiärkreis ist des weiteren dafür erforderlich. Ein berührungsloses Kühlsystem mit Peltierelement und schwarzem Strahler im Vakuum halte ich dagegen für zu aufwändig.
Die Scheiben des Displays und des Rotationsgehäuses, sowie die des Rotationsgehäuses und der Frontscheibe, sollten in keinem Winkel zueinander stehen, in der unerwünschte, innere Reflektionen auftreten könnten. Über die Achsenden wird wie bei amerikanischen U-Bahnen der Strom eingespeist. Die Informationssignale werden durch berührungslose Hochgeschwindigkeitslaser über optische Schnittstellen übertragen, welche stangenförmig gestapelt zusammengefasst sind. Da in der Praxis die volle Tiefenauflösung niemals benötigt wird, braucht auch nur eine, im Verhältnis zum theoretischen Auflösungsvermögen um einen gewissen Faktor verringerte, Übertragungskapazität in Vorbehalt belassen zu werden. Eine Bild-für-Bild Zwischenspeicherung macht dagegen Sinn, weil leicht hohe Raumebenenauslastungen auftreten können. Die Hundertstelsekunde, die es vom Anfang der Übertragung bis zum Auslesen maximal benötigt, ist akzeptabel schnell genug.
Man könnte nun denken, es ließen sich doch leicht sämtliche Kanalelemente auf einer einzigen Rotationsfläche zusammenfassen, indem man sie sich spaltenweise abwechseln lässt. Solange wir jedoch noch nicht mit Sicherheit jenseits des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges liegen- und das tun wir nicht- solange werden schwarze Spalten auch bemerkbar bleiben, und eine Einschränkung der Illusion bilden, die sonst nicht so sichtbar würde. Das Merkmal vollflächige Bildausleuchtung wird somit ein wichtiges Kriterium bleiben, denn innerhalb absehbarer Entwicklungszeit wird die Auflösung des Displays das des Auges mit Sicherheit noch nicht übersteigen. Bleibt also nur eine rechtwinklig angeordnete Doppelausführung übrig, bei der die Bilder durch einen Halbspiegel ineinander kombiniert werden. Wählt man horizontale Drehachsen, wie vorgeschlagen, und, über zwei Kardangelenke, einen gemeinsamen, mittleren Elektromotorantrieb, gerät man wegen der Synchronisation gar nicht erst in Kalamitäten.
Da vertikales headtracking unnötig ist, braucht man zur Seitenrichtungskorrektur lediglich noch einen um die Vertikalachse beweglichen Vollspiegel. Diesen der Schnelligkeit von Kopfbewegungen gemäß nachzuführen, dürfte mithilfe eines auf Beschleunigungsstärke ausgelegten Servos kein Problem bereiten. Abweichungen von 2 bis 3 cm sind dabei wegen der gewollten Streuung (vorläufig) auch unkorrigiert kein Problem. Das ist auch allein schon wegen der gegenüber Kopfbewegungen viel schnelleren Augenbewegungen auch absolut notwendig.
Wenn die Bildpunktelemente klein genug ausgelegt werden können (für die genannte Dimensionierung: 1mm²/ RGB-Pixel), dann ist die Abbildungstiefe gleich der Wahrnehmungstiefe. Das muss jedoch nicht zwangsläufig so sein. Solange die Trennschärfe der Kanäle durch seitlich ausreichend konvergente Stahlbündelung gegeben ist, kann man die Anzeigeeinheit auch zurück verlagern und so die möglichen Abmessungen der Rotationskörper vergrößern, an den beiden Bilderscheinungen ändert das gar nichts. Bedingt wird dieses Konzept jedoch dadurch, eine andere Schärfentiefe erscheinen lassen zu müssen, als die Abbildungstiefe des Displays, was durch eine konkave Frontscheibe erreicht werden kann. Die Schärfentiefe wird als näher wahrgenommen, als sie ist, und der Verkleinerungseffekt verstärkt die angestrebte Dimensionsveränderung, die die eigentliche Grobkörnigkeit des Displays vermindert, ebenfalls. Wir reden hierbei selbstverständlich nur über jene mittlere und allgemeine, nicht die exakte Schärfentiefe der einzelnen Bildebenen, welche erst im tiefenvariabel dargestellten Objekt tatsächlich aufscheint.
Display (-this part was excluded!)
Nun sind sie sicher enttäuscht, ja, ich kann es ihnen mitfühlen. Ist das Display doch der interessanteste Teil des Ganzen. Aber bedenken sie: mit dem hier aufgezeigten Konzept ist der Prinzipnachweis- jedenfalls theoretisch- bereits erfolgt. Es geht nun nicht mehr um das ob, es geht um die wirtschaftlichste Lösung. Außerdem ist der Patentschutz an sich auch so gegeben, denn die biplanare Ausführung ist ein Novum. Vieles ist denkbar, was technisch gesehen >schmutzig< zu nennen wäre. Ich habe 6 verschiedene grundsätzliche Verfahren identifizieren können, auf welche kombinierte Weise Lichterzeugung, Bilderzeugung und Lichtbündelung zu einem Display vereint werden können. Das es dabei besonders auf Darstellungsgeschwindigkeit ankommt, wird ihnen ja bestimmt nicht entgangen sein, und so braucht auch der Versuch der Geheimhaltung nicht unternommen werden.
Sollte sich in den kommenden ~ vier Wochen kein ernsthafter Investor finden lassen, dann werde ich auch diese in Frage kommenden Displays hier veröffentlichen, das ist dann mein Geschenk an die Welt.
– C T