Stereogramm

Ein Stereogramm ist eine Abbildung, bei der bei entsprechender Betrachtung eine räumliche Tiefenwirkung sichtbar wird.

Der Begriff Autostereogramm wird hierbei für Abbildungen verwendet, bei denen die Stereoinformationen sich nicht als Stereopaar darstellen und die außerdem ohne technische Hilfsmittel betrachtet werden können. Insofern sind alle SIRDS, SIS und Holusionen Autostereogramme.

Stereobildpaare und Anaglyphen sind keine Autostereogramme.

Stereobildpaar

Eine einfache Methode besteht darin zwei stereoskopische Halbbilder nebeneinander abzubilden, mit einer speziellen Blicktechnik (dem Kreuzblick oder Parallelblick) können sie dann betrachtet werden.

Das linke und rechte Bild ist das Halbbild für das linke Auge, das mittlere Bild ist das Halbbild des rechten Auges. Dadurch kann man das Stereogramm mittels Kreuz- oder Parallelblick anschauen.

Es bedarf keiner besonderen Voraussetzungen, um das hilfmittellose Betrachten von Stereobildern zu erlernen. Zur Vereinfachung gibt es jedoch spezielle Prismenbrillen. Bei der KMQ-Betrachtungsmethode sind die Halbbilder nicht nebeneinander, sondern übereinander abgebildet.

Anaglyphenbilder

Bei den Anaglyphenbildern werden die beiden Halbbilder übereinander gedruckt, wobei beide Halbbilder in Komplementärfarben eingefärbt werden. Mit einer entsprechend gefärbten Brille wird für jedes Auge das richtige Halbbild herausgefiltert. Häufig werden die Farben Rot und Blau bzw. Rot und Grün verwendet.

Mittlerweile kommen jedoch vermehrt Rot-Cyan- oder Blau-Gelb-Brillen zum Einsatz. Während Rot-Blau- und Rot-Grün-Filter ein dreidimensionales, aber schwarz-weißes Bild liefern, sind die anderen Brillen in der Lage, farbige Raumbilder sichtbar zu machen!

Farbiges 3D-Anaglyphenbild für Rot-Cyan-Brillen - Motiv: in den Gassen von Hvar auf der gleichnamigen, kroatischen Insel

Während Rot-Grün- und Rot-Blau-Brillen jeweils nur zwei Farbkanäle der verfügbaren Rot, Grün, Blau - Kanäle verwenden, besteht Cyan aus einer Mischung von Grün und Blau, was zusammen mit dem roten Filter alle drei Farben mit ins Spiel bringt. (im Falle der Blau-Gelb-Brillen gilt das Gleiche, da Gelb aus rotem und grünem Licht erzeugt wird)

Schematische Darstellung der Generierung eines Rot-Cyan-Anaglyphenbildes

Anhand des Rot-Cyan-Verfahrens wird hier die Vorgehensweise bei der Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes anhand nebenstehenden Schemas erläutert:

in der ersten Zeile erkennt man die zwei farbigen Bilder für das linke und rechte Auge (in dieser Darstellung auch mit Parallelblick zu sehen)
die zweite Zeile verdeutlicht, daß ausschließlich der Rot-Kanal des linken Bildes, sowie Blau- und Grünkanäle des rechten Bildes für die Berechnung herangezogen werden
der fertige, farbige Anaglyph in Zeile drei entsteht durch die Kombination aus Rotkanal des linken und Blau-Grün-Werten des rechten Bildes

Perfekt ist diese Methode nicht. Problematisch sind bei der Betrachtung durch eine Rot-Cyan-Brille vor allen Dingen die zwei linken Kugeln, da sie die Filterfarben Rot und Cyan besitzen, was zu störenden Effekten bei der Betrachtung führt.

Zufallspunkt-Raumbilder

Bei seinen Forschungen entdeckte Dr. Bela Julesz 1959, dass die Wahrnehmung der räumlichen Tiefe erst im Gehirn stattfindet. Hierzu experimentierte er mit einer speziellen Sorte von Stereobildpaaren, die nur zufällig verteilte Punkte enthielten. Die Raumwirkung entsteht nur durch die Querdisparation. Auf dem folgenden Bild ist ein Kreis zu erkennen.

Das Prinzip, das hinter den Zufallpunkt-Raumbildern steht, ist, dass ein Zufallspunkt-Bild erzeugt wird. Die räumlichen Unterschiede werden als Differenz in dem zweiten Bild erzeugt. Aus dem Unterschied eines Punktes auf dem ersten Bild und seiner veränderten Lage auf dem Zweiten Bild ergibt sich der Höhenunterschied. Das funktioniert deswegen so gut, weil das Gehirn versucht, die beiden Bilder zur Deckung zu bekommen. Noch völlig ungeklärt ist, wie das Gehirn jeweils zwei Punkte auf der linken und rechten Retina als "zusammengehörig" erkennt, das so genannte Korrespondenzproblem.

SIRDS

Die nächste Entwicklung folgte mit dem Single Image Random Dot Stereogram (SIRDS), das ein einzelnes großes Bild ist. Entwickelt wurde diese Art der Stereogramme von Christoper Tyler und Maureen Clarke gegen 1979.

Die Vorgehensweise bei der Erstellung des SIRDS ist ähnlich wie bei der Erstellung des Zufallspunkt-Bildpaares. Der Unterschied liegt darin, dass kein ganzes Zufallspunkt-Bild erzeugt wird, sondern erstmal ein Streifen. Von diesem Streifen wird ein Differenzstreifen berechnet, der direkt an den Urstreifen angehängt wird; zu dem Differenzstreifen wird ein weiterer Differenzstreifen berechnet, und so weiter, bis das ganze Bild komplett ist. Dabei ist es vorteilhaft, den Urstreifen in die Mitte zu legen, und links und rechts davon die Differenzstreifen zu legen. Das lässt sich besonders bei dem weiter unten abgebildeten SIS verstehen.

Das Computerspiel Magic Carpet verwendete auf Wunsch das SIRDS-Verfahren, um das Spielgeschehen in Echtzeit räumlich darzustellen. Bei dieser Darstellung handelt es sich aufgrund der Interaktivität des Spiels um einen Sonderfall des animierten Stereogramms.

SIS

Gegen Mitte der 1980er wurde begonnen, die Zufallsmuster durch richtige Bilder zu ersetzen. Das Single Image Stereogram (SIS) erlebte dann in den 1990ern einen großen Boom, nachdem Tom Baccei die Buchserie Das Magische Auge (engl. Magic Eye) herausbrachte.

Animation

Animiertes Stereogramm

Zufalls-Stereogramm

Bei Flächen, die ein regelmäßig wiederkehrendes Muster aufweisen, kann ein stereoskopischer Effekt auch eintreten, ohne dass dies beabsichtigt wäre. Betrachtet man die Anti-Graffiti-Muster auf den Wandflächen in der Berliner S-Bahn mit dem stereoskopischen Parallelblick, so scheint die Wand plötzlich etwa einen Meter weiter hinten zu sein als es in Wirklichkeit der Fall ist.

Weitere Bilder

Jedutenhügel in Nordenham-Grebswarden

Stadtbücherei Nordenham

Sagrada Familia, Ostfassade, Barcelona

Pyramiden-Hundswurz am Standort

Siehe auch: Stereoskopie

Literatur

Tom Baccei, Cheri Smith: Das magische Auge, Ars Edition - ISBN 3760722644
The Magic Eye, Volume I von N E Thing Enterprises ISBN 0836270061
The Magic Eye, Volume II von N E Thing Enterprises ISBN 0836270096
Stereogramm. von Yuki Inoue, Masahira Oga (Herausgeber) ISBN 3760711065
Random Dot Stereograms, Andrew A Kinsman ISBN 0-9630142-1-8
Phantastische Augenblicke I, Bildband von Matthias Henrici und Christian Neubauer, Lingen Verlag
Interactive Pictures ,Volume I und II , Panvision ,Design - Ulli Siebenborn , Taschen Verlag ,ISBN 3822892114 und ISBN 3822888524