3D Kino
Digitales Kino: Der Sprung in die Zukunft!
Bis heute erfolgt die Wiedergabe von Filmen im Kino immer noch durch ein rein analoges Medium, nämlich dem 35mm-Film, im Regelfall bestehend aus Polyestermaterial, aber im Grundsatz noch genau so wie vor gut 100 Jahren, als die Bilder laufen lernten. Natürlich hat es über die Jahre unzählige Verbesserungen und Entwicklungen gegeben, die mit 35mm-Filmen eine sehr gute Qualität möglich machen. Der Ton wird heutzutage meistens schon digital, wenn auch komprimiert, vorgeführt, aber das ändert nichts daran, dass Kinos auch heute meistens noch mit klassischen Filmrollen beliefert werden, die dann von mechanischen Projektoren abgespielt werden.
Im digitalen Kino wird nun wirklich (fast) alles anders. Anstelle der schweren Filmrollen werden die Kinos mit digitalen Daten beliefert, entweder auf handelsüblichen Wechselfestplatten oder in Zukunft über Satellitenstrecken. Der komplette Film wird in einem Ordner auf der Festplatte, der Bild-, Ton- und ggf. Untertiteldaten neben weiteren Daten, die zur Wiedergabe benötigt werden, gespeichert.
Die gute Nachricht für die Kinobranche (und die schlechte für Raubkopierer) vorab: die Daten sind mehrfach verschlüsselt, und zwar nach einem Standard, der dem Sicherheitssystem für Bankkonten entspricht. Ohne entsprechenden, systembezogenen und auch noch zeitlich limitierten Code-Schlüssel lässt sich kein Film mehr abspielen.
Die viel bessere Nachricht gilt aber den Kinobesuchern: mit digitalem Kino kommt der Besucher in den Genuss, ein identisches Abbild der „Nullkopie“ erleben zu können. Also so, wie bei der allerersten Version des Films, genau wie die Filmemacher sie auch bei der Produktion sehen und hören konnte, und das in jeder Vorstellung und an jedem Tag. Denn digitale Daten können natürlich, ganz im Gegenteil zu analogen Filmbändern, nicht verkratzen oder verstauben. Digitales Kino bringt Weltpremierenqualität für jeden Gast. Neben dem perfekten Bild, profitiert auch die Tonqualität ganz erheblich, auch wenn der Ton im Kino schon seit längerem digital ist. Beim Digital Cinema ist der Ton grundsätzlich unkomprimiert auf bis zu 16 Kanälen und übertrifft in der Klangqualität mit 24 Bit und 48 oder gar 96 KHz Sampling jede CD und sogar manch höherwertiges Format daheim. Was der Kinobesucher hört, ist nichts anderes als das Master, welches bei der Abmischung des Films erstellt wurde.
Wie kommt der digitale Film ins Kino?
Im Regelfall werden die Kinos im digitalen Kino von heute seitens der Filmstudios und Filmverleiher mit Festplatten beliefert. Die Filmdaten werden dann vor Ort im Vorführraum auf die Wiedergaberserver überspielt. Die Filme werden also wohlgemerkt nicht von diesen Festplatten abgespielt, viel mehr dienen diese lediglich als Transportmedium. Die Wiedergabe selbst findet von einem speziellen Wiedergabeserver statt, um den extrem hohen Sicherheitsstandards zu genügen. Dazu gehört, dass neben den Filmdaten selbst ein separater, auf den einzelnen Kinosaal bezogener Schlüssel vorliegen muss, um die mit einem AES-128-Bit-Algorithmus codierten Daten freizuschalten – keine Chance für Raubkopierer!
Ein zweistündiger Film löst eine Datenmenge von ca. 150 bis 250 Gigabyte aus, je nach Detailgehalt des Inhalts. Zur verlustfreien Komprimierung des Bildes wird eine JPEG2000-Kompression vorgenommen, die den Vorteil hat, dass hier Bild für Bild analysiert und komprimiert wird. Zudem können unterschiedliche Auflösungen aus ein und der selben Datei generiert werden, da JPEG2000 skalierbar ist.
Die Wiedergabetechnik
Eine digitaler Kinoprojektor ist völlig anders als ein klassischer Filmprojektor. Im Prinzip handelt es sich um einen hochspezialisierten Videoprojektor mit einem ebenso speziellen Videoserver. Neben dem nachvollziehbar hohen Sicherheitsbedürfnis stellt natürlich insbesondere die gewollte Wiedergabequalität von Bild und Ton auf Niveau der „Nullkopie“ extreme Anforderungen an das Equipment. Es wäre insofern ein großer Irrtum zu glauben, dass diese Technik auch nur im Ansatz mit Geräten aus dem Bereich Home-Cinema zu vergleichen wäre. Oder konkreter: ein Sony-Projektionssystem, wie hier im ATLANTIS im Einsatz, ist ca. 1,60 hoch, wiegt über 400 Kilogramm und verbraucht 5 KW/h Strom.
Die Bildqualität – eine Frage der Auflösung!
Im digitalen Kino definieren sich Qualitäten nicht mehr über die Größe des Bildes auf der Kopie, sondern über die Anzahl und Größe der Bildpunkte auf der Leinwand. Die Hollywood-Studios haben hier ganz klare Vorstellung geäußert, wie die digitale Zukunft des Kinos aus technischer Sicht aussehen soll, die aus diesen Vorschlägen resultierende „DCI-Spezifikation“ war und ist insofern die Grundlage für alle internationalen Standards für das neue, digitale Kino.
In Bezug auf die Bildauflösung sind zwei Varianten vorgesehen: zunächst einmal 2.048 x 1.080 Pixel (genannt „2K“ in Hinblick auf die gerundete Anzahl der horizontalen Bildpunkte). Das ist zwar schon mehr, als eine analoge Aufführungskopie eines 35mm Films zu leisten vermag, aber verdächtig nah an dem, was heutzutage schon in vielen Haushalten täglich über den Flachbildschirm flimmert: „FullHD“, z. B. im HDTV oder von einer Blu-Ray, ist 1.920 x 1.080, damit 2K eigentlich nur 4 % mehr. Wenn man sich nun die riesigen Bildwände in einem Kinosaal vor Augen hält, dann kommt man schnell zu dem Schluss, dass eine solche Auflösung auf Dauer nicht ausreichend sein kann, mehr noch, gerade in den vorderen Sitzreihen läuft man sogar Gefahr, einzelne Pixel bewusst als solche wahrzunehmen. Der Fairness halber muss man allerdings erwähnen, dass sich die Qualität des digitalen Kinos nicht nur über die schiere Anzahl der Pixel definiert, sondern über weitere Attribute wie Farbraum, -auflösung und –komprimierung (für die Techniker: mit dem riesigen „XYZ“-Farbraum, 12 Bit und RGB 4:4:4 ohne Subsampling mehr als auf der sicheren Seite und Welten besser als alles, was je in
einem Wohnzimmer gesichtet wurde!).
Warum 4K?
Die zweite, höhere Bildauflösung, die von den Filmstudios vorgeschlagen wurde, ist mit 4.096 x 2.160 ungleich höher, nämlich das vierfache von 2K. Trotzdem wird hier – leicht irreführend – von „4K“ gesprochen, wieder in Hinblick auf die gerundete Anzahl der horizontalen Pixel, was fälschlicherweise suggeriert, das 4K nur die doppelte Auflösung von 2K biete, da dies aber sowohl horizontal als auch vertikal der Fall ist, ist es faktisch eben die vierfache. Wer möchte, mag auch an ein „fast-9-Megapixel“-Bild denken.
Natürlich werden die Leinwände mit 4K nicht viermal so groß, viel mehr werden die Bildpunkt viermal so klein und damit von allen Plätzen in einem Kinosaal unsichtbar, schlichtweg, weil das menschliche Auge gar nicht mehr auflösen kann. Insofern ist 4K vermutlich die perfekte (Auf)lösung für das digitale Kino – mehr macht keinen Sinn, weil man keinen Unterschied sehen würde, weniger wäre aber verdammt nah an überdimensionalem Fernsehen.
Im ATLANTIS-Kino wird ein 4K Projektor der CineAlta-Serie von Sony betrieben, die momentan als einzige Technik auf dem Markt diese hohe Auflösung bieten. Der sichtbare Vorteil ist, dass 4K-Filme in ihrer ganzen Pracht projiziert werden, die manch einen an das Erlebnis von 70mm-Vorführungen erinnern mag – halt nur mit dem Vorteil, dass immer und in jeder Vorstellung eine perfekte, brandneue „Kopie“ gezeigt wird. Aber auch 2K-Filme profitieren von der 4K-Projektion, wird die vorhandene Auflösung doch intelligent hochskaliert – und die Pixel auf der Bildwand bleiben immer so klein wie bei 4K eben üblich, eben unsichtbar.
Die dritte Dimension
Neben einer buchstäblich unerhörten und ungesehenen Wiedergabequalität öffnet digitales Kino aber noch eine ganz andere Perspektive, nämlich die auf die dritte Dimension. Mit digitaler Projektion ist 3D in bis vor kurzem undenkbarer Qualität möglich, die so gar nichts mehr mit den mäßigen Rot-Grün-Brillen-Erfahrungen der 70er Jahre oder gar „Tutti Frutti“ im Fernsehen zu tun hat.
Die technische Herausforderung bei 3D ist im Prinzip simpel formuliert, aber eben schwieriger zu realisieren: eigentlich geht es ja nur darum, zwei Filme gleichzeitig zu zeigen, den einen für das linke und den anderen für das rechte Auge, damit ein räumlicher Bildeindruck entsteht. Das eigentliche Problem ist aber, dies mit nur einem Projektor zu tun und dabei auch noch sicherzustellen, dass das linke Auge auch tatsächlich nur den „linken“ und das rechte nur den „rechten“ Film sieht.
Eine technische Grundlage stellt der Umstand dar, dass digitale 3D-Filme grundsätzlich „nur“ 2K-Auflösung haben, was daran liegt, dass zwei Bilder gleichzeitig verarbeitet werden müssen, also 48 statt 24 Bilder pro Sekunde, und realistische Datenraten damit schon völlig ausgereizt sind.
2K-Einzelprojektionssysteme geben solche 3D-Filme wieder, in dem sie abwechselnd die Bilder für die linken und rechten Augen der Betrachter zeigen. Um hier störende Stroboskop-Effekte zu vermeiden, wird jedes Bild dreimal wiederholt (man spricht hier von „triple flash“). Es werden also 2 (für beide Augen) x 24 Bilder / Sekunde 3 x wiederholt, d. h. auf den Betrachter prasseln satte 144 Bilder / Sekunde ein, die dann erstmal vom Gehirn in ein räumliches Bild zusammengesetzt werden wollen, zumal ja immer nur ein Auge eine Bildformation erhält, während das andere „stummgeschaltet“ ist. Dennoch ist das Ergebnis ausgesprochen ansehnlich und liefert bereits eine hervorragende Qualität, allerdings bedingt die Art der Wiedergabe beim ein oder anderen Betrachter über die Dauer eines Spielfilms unter Umständen eine gewisse Ermüdung oder gar Kopfschmerzen.
Wie funktioniert „3D auf 4K“?
Wird 2K-3D nun von einem CineAlta 4K-Projektor wiedergegeben, macht man sich zunutze, dass ein CineAlta 4K-Projektor grundsätzlich schon einmal die vierfache Auflösung bietet, d. h. ohne Mühe zwei komplette 2K-Bilder gleichzeitig abbilden kann. Mehr noch, in Abhängigkeit vom Bildformat dieses sogar noch auf eine höhere Auflösung hochrechnen kann, womit auch bei 3D-Wiedergabe über ein 4K-System kleinere Pixel auf der Leinwand eben nicht sichtbar werden.
Der entscheidende Unterschied für den Betrachter in diesem Fall ist aber, dass beide Augen gleichzeitig Bildinformationen bekommen, also ganz so, wie die natürliche menschliche Wahrnehmung funktioniert. Der Vorteil liegt auf der Hand: mit dem Aufsetzen der unvermeidlichen 3D-Brille ist man sofort „im“ Bild, das als besonders ruhig empfunden wird und auch über die Länge eines gesamten Spielfilms nicht ermüdet. Der Hersteller Sony wirbt hier nicht ganz unberechtigt mit dem Slogan „easier on the eye“.
Warum immer noch Brillen für 3D?
Es gibt immer noch den Traum von autostereoskopischer Wiedergabe, also „3D ohne Brille“. Allerdings ist dessen Realisierung für Kinos noch weit entfernt, um nicht zu sagen immer noch undenkbar. Die insofern unvermeidlichen 3D-Brillen dienen also immer noch dem Zweck sicherzustellen, dass das linke Auge eben nur die für dieses auch bestimmten Bilder sieht (und sinngemäß das gleiche für das rechte). Die Bilder müssen für diesen Zweck im Projektor „codiert“ werden, um von der Brille wieder „decodiert“ zu werden. Diese Adressierung der Bilder erfolgt im Falle des RealD-Systems durch zirkulare Polarisation, die ganz im Kontrast zu früher üblicher linearer Polarisation den klaren Vorteil hat, dass Kopfbewegungen des Betrachters keine Einschränkung des 3D-Erlebnisses mehr bedingen, während man früher gezwungen war, den Kopf bewusst still im rechten Winkel in Richtung Leinwand zu halten. Zudem handelt es sich natürlich nicht mehr um die berüchtigten Rot-Grün-Brillen, die katastrophale Falschfarben auslösten. Und nicht zuletzt wissen auch die Brillen zu gefallen: wo früher schreckliche Pappbrillen im Einsatz waren, mutieren heute Besucher ganzer Kinosäle zur Verwandschaft der „Blues Brothers“…
Und was heißt jetzt dieses „CineAlta 4K“?
Sony hat schon 1999, zunächst mit professionellen Kameras, ein völlig neues Konzept vorgestellt, dass Filmemachern eine höhere Bildqualität, aber auch Effizienz und Flexibitlität digitaler Technik zugänglich machte. Sonys Ansatz war damals, HD-Aufnahmen mit 24p, also 24 Bildern pro Sekunde, ganz so wie im Kino üblich, endlich zu ermöglichen. Seither wurden viele bekannte Filme mit diesem System produziert. Die Erweiterung um 4K auf „CineAlta 4K“ fand dann schließlich 2006 statt und bezieht sich seither insbesondere auf die Serie der ultra-hochauflösenden Sony SXRD Projektoren, die sowohl im Kino, als auch im professionellen Visualisierungsbereich im Einsatz sind. „Cine“ steht für Kino und „alta“ im lateinischen für „hoch“ oder „erhaben“, synonym für den Qualitätsanspruch dieser Systeme. In Zukunft wird es „CineAlta 4K“ auch im Kamera und Post-Produktionsbereich von Sony geben.
Quelle: Sony Professional, Oliver Pasch
Jochen Kuhnert
