Wie das Gehirn räumliche Tiefe generiert

Jeder kennt sie, aber nicht jeder weiß wie sie funktionieren: 3D-Bilder. Wie werden sie produziert? Wie kommt der 3D-Effekt im Gehirn zustande? Was für unterschiedliche Typen von 3D-Bildern gibt es?

Damit aus einem normalen Bild ein echtes 3D-Bild werden kann, ist eine Sache ganz entscheidend: In dem 2D-Bild muss eine Tiefeninformation vorhanden sein. In der Realität bekommt das Gehirn diese Tiefeninformation aus dem seitlichen Abstand der beiden Augen: Diese sehen die Umgebung durch ihre leicht unterschiedliche Position aus zwei verschiedenen Winkeln, was dann natürlich zu zwei leicht unterschieldichen Einzelbildern führt. Genau diese Unterschiede verwendet das Gehirn, um daraus die Information über die Entfernung eines Objekts zu gewinnen, denn weit entfernte Objekte sind weniger stark zu einem gedachten Hintergrund verschoben als nahe Objekte. Man kann das auch ganz leicht erkennen, wenn man den ausgestreckten Daumen vor sein Gesicht hält und abwechselnd linkes und rechtes Auge schließt. Was passiert? Der Daumen hüpft hin und her. Schiebt man die Hand bzw. den Daumen mal weiter nach hinten, bemerkt man, dass dieses Hüpfen weniger stark ausgeprägt ist. Anders gesagt der Daumen verschiebt sich umso weniger zum Hintergrund, je weiter er vom Beobachter entfernt ist. Das ist das Prinzip, mit welchem das Gehirn die Entfernung einzelner Objekte bestimmen kann, so funktioniert unser räumliches Sehen.

3D-Bilder beruhen auf dem gleichen Prinzip:

Bei einem 3D-Bild werden zuerst 2 Bilder des gleichen Motivs von leicht unterschiedlicher Position aufgenommen. Nun werden sie am Computer zusammengesetzt und können anschließend mit einer speziellen Blicktechnik betrachtet werden. Durch die Unterschiede der beiden Einzelbilder erhält das Gehirn die Information über die Entfernung einzelner Objekte, ähnlich wie beim richtigen Sehen. Durch diese Informationen kann es schließlich aus einem 2D-Bild ein echtes dreidimensionales Bild erzeugen. Was man damit alles anstellen kann, ist auf dieser Seite über digitale 3D-Fotografie nachzulesen.

Grundsätzlich benötigt man also 2 Bildebenen, die zusammen über eine Tiefeninformation verfügen. Nach diesem Prinzip funktionieren alle 3D-Bilder. Wie man den 3D-Effekt letztlich dem Auge zugänglich macht, ist eine Frage der Fähigkeiten oder des Geschmacks der einzelnen Betrachter. Rot/Grün Bilder beispielsweise werden so bearbeitet, dass die mit einem entsprechenden rot/grün Filter betrachtet werden können, im einfachsten Fall ist das eine „3D-Brille“ mit zwei unterschiedlichen Farbfolien bzw. Farbgläsern. Eine andere Variante: Die typischen Mustergrafiken in den bekannten 3D-Büchern haben den Vorteil, dass sie ohne Hilfsmittel betrachtet werden können. Sie beruhen aber ebenfalls auf dem 2-Ebenen Prinzip. Eine dritte Art von 3D-Bildern sind die Doppelbildpaare, bei denen die beiden Einzelbilder direkt nebeneinander gelegt werden und mit etwas Übung ohne Hilfsmittel betrachtet werden können.