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Farbmanagement bei der 3D-Visualisierung

Natürlich möchte man bei der Visualisierung von 3D-Inhalten, dass die Farben genauso korrekt dar­gestellt werden wie in zwei Dimensionen. Weil das INFITEC-Verfahren aber darauf beruht, dass die Intensitätsverteilung über die Wellenlängen auf der linken und rechten Seite unterschiedlich ist, be­steht grundsätzlich die Gefahr, dass die Farben im linken und rechten Bild nicht übereinstimmen. Dies war früher, bei der ersten Generation von INFITEC-Filtern, noch viel ausgeprägter, weil nur drei Wellenlängenbänder pro Seite verwendet wurden. Daher war es in der Anfangszeit der 3D-Projektion nach dem INFITEC-Verfahren oft nötig, einen speziellen Farbprozessor zwischen die Bildquelle und die Projektoren zu schalten. Mit der Einführung der Excellence®-Filter ist es wesentlich einfacher ge­worden, denn das linke und das rechte Bild stimmen schon von sich aus farblich viel besser über­ein. Spezielle Farbprozessoren müssen nicht mehr eingesetzt werden, die noch verbleibenden Unter­schiede zwischen den beiden Bildern können durch die an jedem Projektor verfügbaren Farbein­stellungen korrigiert werden – sofern das überhaupt nötig ist. Gleichzeitig führt die bereits im Filter eingebaute Farbabstimmung dazu, dass das projizierte Bild heller ist. Der Grund dafür wird weiter unten erklärt.

Wie machen die Excellence®-Filter das? Das menschliche Auge weist drei verschiedene Sorten von Sinneszellen für das Farbensehen (Zapfen) auf, je eine für Rot, Grün und Blau. Eine grüne Farb­empfindung wird beispielsweise ausgelöst, wenn das Auge Lichtwellenlängen in einem bestimmten Bereich em­pfängt, der sich von den Bereichen für rote und blaue Farbempfindungen unterscheidet. Unterteilte man früher jeden dieser Bereiche in zwei Bänder, so sind es bei der Excellence®-Technik jetzt drei Bänder pro Farbe. Nehmen wir wieder Grün als Beispiel, wobei das Folgende genauso auf Rot und Blau übertragbar ist. Von den drei Bändern, die den „grünen“ Wellenlängenbereich auf­teilen, werden die beiden äußeren dem linken, das innere dem rechten Auge zugeführt. Die beiden äußeren Bänder sind nun so gewählt, dass der Farbeindruck, den das durchgelassene Licht verur­sacht, genau der gleiche ist, wie der, den das mittlere Durchlassband erzeugt. Die Tatsache, dass dies möglich ist, ist schon lange bekannt und wird als Metamerie bezeichnet. Die äußeren Transmissions­bänder von Grün grenzen an jeweils eins der äußeren Transmissionsbänder von Blau (auf der kurz­welligen Seite) und Rot (auf der langwelligen Seite) und werden mit diesen zusammengefasst. So werden aus den (gedachten) neun Bändern sieben, vier davon für das linke und drei für das rechte Bild. Die spek­tralen Breiten dieser Bänder werden in einem aufwändigen Simulationsprozess so an die Lichtquelle angepasst, dass die wahrgenommenen Farben links und rechts möglichst genau übereinstimmen.

Natürlich ist dies nicht für jeden einzelnen Projektor möglich (jedenfalls nicht zu einem bezahlbaren Preis), so dass meistens immer noch leichte Farbunterschiede verbleiben, die je nach Anwendung mehr oder weniger störend sein können. Diese kann man aber mit den Einstellmöglichkeiten, die jeder moderne digitale Projektor bietet, ausgleichen. Dabei weisen professionelle Projektoren mehr und komfortablere Einstellmöglichkeiten auf als Geräte für den Hausgebrauch. Im professionellen Be­reich kann, wenn der Anspruch an die Farbwiedergabe sehr hoch ist, die Farbeinstellung recht auf­wändig ausfallen. Hierfür benötigt man ein Spektroradiometer, mit dem man die Intensität über die Wellenlänge der Strahlung des betreffenden Projektors sowohl ohne INFITEC-Filter als auch mit vermisst. Diese Spektren werden dann miteinander und mit Daten zu dem angestrebten Farbraum verrechnet; die Ergebnisse können bei professionellen Projektoren direkt in das Einstellungsmenü eingegeben werden.

Bei den Consumer-Geräten ist dies in der Regel nicht möglich. Andererseits genügt meist eine visuelle Einstellung anhand von speziellen Testbildern. Bei hohen Ansprüchen kommt auch hier wieder ein Spektroradiometer zum Einsatz, wobei dann aber meist mehrere Iterationen durchlaufen werden müssen, bis alle Farben stimmen. Dabei muss beachtet werden, dass jede Farbkorrektur unweigerlich Helligkeit kostet, denn die Projektoren sind in der Regel so ausgelegt, dass sie ohne Korrekturen den maximalen Lichtstrom liefern. Ist das Bild beispielsweise leicht grünstichig, so kann man nicht Rot und Blau heller machen, sondern muss Grün abdunkeln. Häufig kann ein geringer Farbunterschied zwischen dem linken und rechten Bild auch toleriert werden, so dass man einen Kompromiss zwischen Farbtreue und Helligkeit schließen kann.