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Wissen & Umwelt

Kino der Zukunft - Im Bann der Bilder

Passiv Filme oder Fußballspiele anschauen, das war gestern. Im "Timelab" am Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut in Berlin, einem futuristischen Kinosaal, fühlt sich der Zuschauer, als sei er mitten im Geschehen.

Nur noch wenige Minuten bis zum Anpfiff. Auf den Rängen im Fußballstadion ist die Atmosphäre aufgeheizt. Die Fans stehen dicht gedrängt, sie jubeln. Musik dröhnt aus zahllosen Boxen, weiter unten laufen die ersten Spieler aufs Feld. Für den Zuschauer im Timelab fühlt es sich an, als sei er direkt im Stadion. Dass er tatsächlich nur auf eine Leinwand guckt, vergisst er glatt. So echt ist der Liveeindruck, so sehr überträgt sich die Stimmung aus der Arena auf den Zuschauer. Und genau das ist auch das Ziel.

"Hier im Timelab kann man das Spiel verfolgen, als säße man im Stadion", versichert Ingenieur Ralf Schäfer vom Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut in Berlin. "Man sieht die Zuschauer neben sich hin- und herlaufen und man hat den Eindruck, als befände man sich live beim Spiel."

Live-Eindruck durch gekrümmte Leinwand

Dass der Zuschauer die künstliche Situation nahezu vergisst, liegt auch an der halbrunden Leinwand. Die ist knapp zehn Meter lang und umschließt den Besucher förmlich, das Bild nimmt den Betrachter also quasi in sich auf. Um die gebogene Leinwand zu bespielen, muss das Bild allerdings bearbeitet werden. Zunächst wird die Aufnahme dabei in mehrere vertikale Streifen unterteilt, die nebeneinander projiziert werden. An den Rändern der Leinwand würde das Bild wegen der Krümmung ansonsten verzerrt abgebildet. Eine Software fügt die Bilderstreifen schließlich nahtlos zusammen.

Das Timelab am Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut in Berlin empfängt den Besucher mit einer halbrunden Leinwand und Bildern in sechsfacher HD-Qualität (Foto: Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut)

Die halbrunde, zehn Meter lange Leinwand umschließt den Zuschauer regelrecht

Fraunhofer-Mitarbeiter Thomas Koch demonstriert das, indem er nacheinander die einzelnen Bildstreifen einblendet. An den Übergangen zwischen den Streifen überlappen sich die Bilder, doppeln sich und sind daher teilweise sogar unscharf. Eine eigens programmierte Software sucht jetzt nach identischen Punkten in den Überlappungen."Sind die gefunden, wird für jeden Bildpunkt ein Korrekturwert berechnet", erklärt Koch, "der Überlappungsbereich wird anschließend in Echtzeit heraus gerechnet."

Am Ende verschmelzen die vertikalen Bildstreifen dank der Software zu einem homogenen Gesamtbild. Und das ist gestochen scharf: Siebentausend mal zweitausend Bildpunkte werden auf der Leinwand abgebildet, eine Darstellung, die in etwa der sechsfachen, aktuell geläufigen HD-Qualität entspricht.

Aufnahmen nur mit Spezialkamera

Solche Bilder lassen sich allerdings nur mit einer speziellen Aufnahmetechnik filmen und die haben die Fraunhofer-Forscher gleich mitentwickelt. Normale Kameras können lediglich abbilden, was unmittelbar vor ihnen liegt. Im Fußballstadion etwa werden daher nur einzelne Spielszenen gefilmt oder aber Schwenks über den Platz, um dem Zuschauer am heimischen Bildschirm einen Rundumblick zu ermöglichen. Ein Regisseur fügt die verschiedenen Bilder dann zusammen.

Die Omnicam ist eine dreidimensional-arbeitende hochauflösende Videokamera, mit der Aufnahmen für ein Timelab-genannten Vorführraum möglich sind (Foto: Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut) zugeliefert von: Fabian Schmidt / Fraunhofer Heinrich Hertz Institute Einsteinufer 37, 10587 Berlin, Germany

Die Omnicam sorgt dafür, dass der Zuschauer den Blick in alle Richtungen schweifen lassen kann

Im Timelab ist das nicht mehr nötig. Hier werden ganze Bildpanoramen auf die Leinwand projiziert, in denen der Zuschauer seinen Blick beliebig umherschweifen lassen kann – so, als säße er im Stadion. "Für die Aufnahme haben wir eine so genannte omnidirektionale Kamera entwickelt", erläutert Wissenschaftler Oliver Schreer, "insgesamt sind dabei sechs einzelne Kameras so montiert, dass sie einen Sichtbereich von 180 Grad aufnehmen können."

Am Ende werden die einzelnen Videobilder zusammengesetzt, so dass ein halbrundes Panoramabild entsteht.

Klänge aus allen Richtungen

Damit das Filmerlebnis noch realistischer wirkt, wird es durch ein spezielles Audiosystem ergänzt. Zu erleben ist das zum Beispiel in der Filmaufnahme eines Mittelalterspektakels, bei dem als Ritter und Soldaten verkleidete Männer mit Lanzen bewaffnet auf eine Wiese stürmen und dabei wild trommeln. Die Soldaten zünden schließlich Kanonen, in der Ferne hört man Schreie – im Timelab kommen aus allen Richtungen Geräusche. Es hört sich an, als sei man vor Ort.

Möglich ist das durch ein sogenanntes Wellenfeldsynthese-Audiosystem. Bei ihm wird nicht ein vorgemischter Klang ausgestrahlt, sondern jeder der insgesamt 128 Lautsprecher im Timelab sendet andere Töne und Geräusche. "Und die fügen sich erst im Raum zu einer Gesamtakustik zusammen", erläutert Thomas Koch. "Wir versuchen also ein Schallfeld, wie es in der Natur vorkommt, mit Lautsprechern zu reproduzieren."

Denn auch bei der Mittelalterszene unter freiem Himmel hört der Besucher in einiger Entfernung die Soldaten schreien, links neben sich eine Kanone donnern und die Zuschauer um sich herum applaudieren. Er hört also räumlich und dieses räumliche Hören wird in der künstlichen Situation des Timelabs nachgebildet. Ton und Bild sollen zusammen bewirken, dass sich der Betrachter unmittelbar in der Szene fühlt, obwohl er eigentlich nicht wirklich dabei ist.

Flexible Bildschirme auch fürs Wohnzimmer

Zu erleben ist das demnächst auch im 'Timelab on tour'. "Wir sind künftig in der Lage, das Timelab an verschiedenen Orten aufzustellen, um es weltweit bekannt zu machen", sagt Ralf Schäfer, "denn bisher haben wir nur die feste Installation hier in Berlin." Einige Aufnahmen wurden für das Timelab bereits produziert: Fußballspiele, Konzerte und Tanzperformances etwa, bei denen das Geschehen auf einer breiten Bühne stattfindet, denn gerade für solche Aufführungen ist der Panoramablick sinnvoll.

Prinzipiell lässt sich die Technik sogar im Kino vorstellen: Dann etwa mit eigens produzierten 3D-Animationen. Und auch zu Hause könnte sich die Bildvariante des Timelabs etablieren, glauben die Forscher. Denn in einigen Laboren wird bereits an flexiblen Bildschirmen gearbeitet, die sich an der Wand montieren und biegen lassen – so wie die Leinwand im Timelab. "Bis dahin wird aber noch etwas Zeit vergehen", sagt Schäfer, "in frühestens zehn bis 15 Jahren wird es soweit sein", so seine Prognose.