Verfahren zum Generieren computer-generierter Videohologramme in Echtzeit mittels Propagation

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Generieren von Videohologrammen, insbesondere computergenerierten Videohologrammen (CGVH), aus Bilddaten mit Tiefeninformation in Echtzeit. Bei der holografischen Darstellung der 3D-0bjekte oder 3D-Szenen wird die Lichtwellenfront durch die Interferenz und überlagerung kohärenter Lichtwellen generiert.

Im Gegensatz zu klassischen Hologrammen, die als Interferenzmuster photographisch oder auf andere Weise gespeichert sind, existieren Videohologramme als Ergebnis der Berechnung von Hologrammdaten aus Sequenzen einer dreidimensionalen Szene und ihrer Speicherung mit elektronischen Mitteln. Moduliertes interferenzfähiges Licht breitet sich im Raum vor den Augen eines Betrachters als eine durch die Amplituden- und oder Phasenwerte steuerbare Lichtwellenfront zur Rekonstruktion einer dreidimensionalen Szene aus. Dabei bewirkt das Ansteuern eines Lichtmodulatormittels mit den Hologrammwerten der Videohologramme, dass das ausgehende, in Pixeln modulierte Weilenfeld durch Interferenzen die gewünschte dreidimensionale Szene in den Raum rekonstruiert. Eine holografische Wiedergabeeinrichtung enthält typischerweise eine Anordnung steuerbarer Pixel, wobei die Pixel durch elektronisches Beeinflussen der Amplitude und/ oder Phase von beleuchtendem Licht Objektpunkte rekonstruieren. Lichtmodulatormittel sind in vielfältiger Weise bekannt. Eine solche Anordnung kann beispielsweise ein Spatial Light Modulator (SLM) sein. Das Display kann auch kontinuierlich statt matrixförmig sein. Es kann beispielsweise ein kontinuierlicher Lichtmodulator sein, einschließlich eines kontinuierlichen SLM mit Matrixsteuerung oder eines akusto-optischen Modulators (AOM). Eine geeignete Anzeigeeinrichtung zur Rekonstruktion von Videohologrammen durch räumliche Amplitudenmodulation eines Lichtmusters ist beispielsweise ein Flüssigkristalldisplay LCD. Die Erfindung kann jedoch ebenso auf andere steuerbare Einrichtungen angewendet werden, welche kohärentes Licht nutzen, um eine Lichtwellenfront zu modulieren.

In diesem Dokument bezeichnet der Begriff .Pixel' ein steuerbares Hologrammpixel im Lichtmodulatormittel; ein Pixel wird durch einen diskreten Wert eines Hologrammpunkts einzeln adressiert und angesteuert. Jedes Pixel stellt einen Hologrammpunkt des Videohologramms dar. Bei einem LCD wird daher der Begriff .Pixel' für die einzeln adressierbaren Bildpunkte des Bildschirms verwendet. Bei einem Digital Light Processing-Display (DLP) wird der Begriff .Pixel' für einen einzelnen Mikrospiegel oder eine kleine Gruppe von Mikrospiegeln verwendet. Bei einem kontinuierlichen SLM ist ein Pixel die übergangsregion auf dem Lichtmodulatormittel, die einen komplexen Hologrammpunkt repräsentiert. Der Begriff _» Pixel' bezeichnet daher ganz allgemein die kleinste Einheit, die einen komplexen Hologrammpunkt repräsentiert, also anzeigen kann.

Einer für diese Erfindung bevorzugten holografischen Wiedergabeeinrichtung liegt im Wesentlichen folgendes Prinzip zugrunde: In mindestens ein Lichtmodulatormittel wird eine in Objektpunkte zerlegte Szene als Gesamthologramm kodiert. Die Szene ist als Rekonstruktion von einem Sichtbarkeitsbereich aus zu sehen, der innerhalb eines Periodizifätsintervalls der Rekonstruierten des Videohoiogramms liegt. Zu jedem zu rekonstruierenden Objektpunkt der Szene wird ein Subhologramm definiert. Das Gesamthologramm wird aus einer überlagerung von Subhologrammen gebildet. Dabei wird im Wesentlichen das Prinzip verfolgt, vorrangig jene Wellenfront, die ein Objekt aussenden würde, in ein oder mehrere Sichtbarkeitsbereiche zu rekonstruieren.

Im Detail liegt einer derartigen Einrichtung das Prinzip zugrunde, dass die Rekonstruktion eines einzelnen Objektpunkts jeweils nur ein Subhologramm als

Teilmenge des am Lichtmodulatormittel kodierten Gesamthologramms erfordert.

Die holografische Wiedergabeeinrichtung enthält wenigstens ein Bildschirmmittel.

Dabei wird als Bildschirmmittel entweder der Lichtmodulator selbst bezeichnet, in dem das Hologramm einer Szene kodiert ist, oder ein optisches Element - beispielsweise Linse oder Spiegel -, auf das ein im Lichtmodulator kodiertes Hologramm oder eine im

Lichtmodulator kodierte Wellenfront einer Szene abgebildet wird.

Die Festlegung des Bildschirmmittels und die zugehörigen Prinzipien zur Rekonstruktion der Szene in den Sichtbarkeitsbereich sind durch Dokumente des Anmelders beschrieben. In WO 2004/044659 sowie WO 2006/027228 ist das Bildschirmmitte! der Lichtmodulator selbst. In WO 2006119760, Projektionsvorrichtung und Verfahren zur holografischen Rekonstruktion von Szenen, ist das Bildschirmmitte! ein optisches Element, auf das ein im Lichtmodulator kodiertes Hologramm abgebildet wird. In DE 10 2006 004 300, Projektionsvorrichtung zur holografischen Rekonstruktion von Szenen, ist das Bildschirmmittel ein optisches Element, auf das eine im Ltchtmodulator kodierte Wellenfront der Szene abgebildet wird.

Ein "Sichtbarkeitsbereich" ist ein begrenzter Bereich, durch welchen der Betrachter die gesamte rekonstruierte Szene ansehen kann. Innerhalb des Sichtbarkeitsbereichs überlagern sich Wellenfelder so zu einer Wellenfront, dass die rekonstruierte Szene für den Betrachter sichtbar wird. Der Sichtbarkeitsbereich befindet sich auf den oder nahe den Augen des Betrachters. Der Sichtbarkeitsbereich kann in die Richtungen X, Y und Z bewegt werden und wird mit bekannten Positionserkennungs- beziehungsweise Nachführeinrichtungen der aktuellen Betrachterposition nachgeführt. Es ist möglich, für jeden Betrachter zwei Sichtbarkeitsbereiche zu verwenden, nämlich einen für jedes Auge. Andere Ausgestaltungen von Sichtbarkeitsbereichen sind ebenfalls möglich. Es ist ferner möglich, Videohologramme so zu kodieren, dass für den Betrachter einzelne Objekte oder die ganze Szene scheinbar hinter dem Lichtmodulator liegen.

Zwischen dem Lichtmodulatormittel der holografischen Wiedergabeeinrichtung und dem Sichtbarkeitsbereich ist ein virtueller pyramidenstumpfförmiger

Rekonstruktionsbereich, das sogenannte Frustum, aufgespannt, wobei der

Lichtmodulator die Grundfläche und der Sichtbarkeitsbereich die Deckfläche bildet.

Bei sehr kleinen Sichtbarkeitsbereichen kann der Pyramidenstumpf als Pyramide angenähert werden. Der Betrachter sieht durch den Sichtbarkeitsbereich in Richtung der holografischen Wiedergabeeinrichtung und nimmt im Sichtbarkeitsbereich die

Wellenfront auf, welche die Szene repräsentiert.

WO/2006/066906 des Anmelders beschreibt ein Verfahren zum Berechnen von Videohologrammen. Es basiert im Wesentlichen darauf, eine Zerlegung der Szene in Ebenenschnitten parallel zur Ebene eines Lichtmodulators durchzuführen, alle Ebenenschnitte in einen Sichtbarkeitsbereich zu transformieren und dort aufzusummieren. Anschließend werden die summierten Ergebnisse in die Hologrammebene, in welcher auch der Lichtmodulator liegt, zurück transformiert und so die komplexen Hologrammwerte des Videohologramms ermittelt. Im Wesentlichen führt dieses Verfahren für eine dreidimensionale Szene computergestützt die nachfolgenden Schritte durch: • aus jedem Objektdatensatz jeder tomographischen Szeneschnittfläche wird ein Beugungsbild in Form einer separaten zweidimensionalen Verteilung von Wellenfeldern für eine Betrachterebene mit einem endlichen Abstand parallel zu den Schnittebenen berechnet, wobei die Wellenfelder aller Schnitte für mindestens einen gemeinsamen Sichtbarkeitsbereich berechnet werden » die berechneten Verteilungen aller Schnittebenen werden zur Beschreibung eines gemeinsamen Wellenfeldes für den Sichtbarkeitsbereich in einem zur Betrachterebene refe renzierten Datensatz addiert und

• der Referenzdatensatz zum Erzeugen eines Hologrammdatensatzes für ein gemeinsames Computer generiertes Hologramm der Szene wird in eine von der Referenzebene endlich entfernte, parallele Hologrammebene transformiert, wobei in der Hologrammebene das Lichtmodulatormittel liegt.

Aufgrund der Vielzahl der notwendigen Transformationen ist die Implementierung dieses Verfahrens mit hohem Rechenaufwand verbunden. Es ist ersichtlich, dass eine Kodierung beziehungsweise Generierung der Hologrammwerte in Echtzeit hoch performante und kostspielige Recheneinheiten erfordern würde. Derartige teure Recheneinheiten würden die Akzeptanz der digitalen Videoholografie einschränken beziehungsweise behindern.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches erlaubt, Videohologramme aus dreidimensionalen Bilddaten mit

Tiefeninformation in Echtzeit zu generieren. Die Generierung soll von einfachen und kostengünstigen Rechenanlagen durchgeführt werden können.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren, bei welchem für alle Objektpunkte Beiträge zur Propagation der Lichtwellen in den Sichtbarkeitsbereich aus wenigstens einer Look-Up-Tabelle bestimmbar sind. Diese Beiträge werden für jeden Objektpunkt durch einen auf den Sichtbarkeitsbereich referenzierten Datensatz DP _VR der Propagation beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für holografische Wiedergabeeinrichtungen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 geeignet. Einer derartigen holografischen Wiedergabeeinrichtung mit entsprechenden Lichtmodulatormitteln liegt dabei das Prinzip zugrunde, die mit Informationen von Objektpunkten einer Szene modulierten Wellenfelder in wenigstens einem Sichtbarkeitsbereich zu überlagern.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens wird nachfolgend erläutert: In einem vorbereiteten Verfahrensschritt werden die sichtbaren Objektpunkte einer durch Bilddaten mit Tiefen information repräsentierten Szene ermittelt. Vorzugsweise werden vorbereitete Daten bereits von einer Schnittstelle, oder von einer Grafikkarte übernommen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst für jeden sichtbaren Objektpunkt der Szene die nachfolgenden Verfahrensschritte:

- Schritt (1): Propagieren der Lichtwellen des Objektpunktes durch Transformation in den Sichtbarkeitsbereich, um einen auf den Sichtbarkeitsbereich referenzierten Datensatz DP _V R der Propagation zu erhalten.

-Schritt (2): Wiederholen der Transformation, bis mit allen Objektpunkten die gesamte Szene transformiert ist, wobei die Ergebnisse der einzelnen Transformationen DP _VR zur Beschreibung eines gemeinsamen Wellenfeldes der gesamten Szene für den Sichtbarkeitsbereich in einem zum Sichtbarkeitsbereich referenzierten Datensatz Dσ _V R mit addiert werden,

D∑VR = ∑ DPvR i

Der referenzierte Datensatz D∑VR repräsentiert beziehungsweise beschreibt somit die gesamte, in den Sichtbarkeitsbereich transformierte Szene.

-- Schritt (3): Rücktransformieren, wobei der im Schritt 2 ermittelte, auf den Sichtbarkeitsbereich referenzierte, addierte Datensatz D∑v _R Vom Sichtbarkeitsbereich in die Hologrammebene, in welcher das Lichtmodulatormittel liegt, zu komplexen Hologrammwerten für das Videohologramm transformiert wird.

Der Erfindung liegt ein Gedanke zugrunde, dass für jeden Objektpunkt der auf die Propagation der Lichtwellen in den Sichtbarkeitsbereich referenzierte Datensatz DP _V R aus wenigstens einer Look-Up-Tabelle bestimmbar ist.

Die Look-Up-Tabelle umfasst diese referenzierten Datensätze DP _V R. Die Look-Up- Tabelle ist für einen raschen Zugriff auf die Daten strukturiert. Eine Look-Up-Tabelle kann in jeder Art von Datenträgern, Speicherbereichen oder Schnittstellen, welche die genannten Datensätze zur Verfügung stellen implementiert sein. Beispielsweise sind dies dedizierte Speicherbereiche, Datenträger, Datenbanken oder weitere Speichermedien sowie Schnittstellen. Bevorzugte Schnittstellen sind insbesondere Internet, WLAN, Ethernet sowie andere lokale und globale Vernetzungen.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung werden zusätzliche Korrekturfunktionen angewendet, um beispielsweise läge- oder formbedingte Toleranzen des Lichtmodulatormittels zu kompensieren oder eine Verbesserung der Rekonstruktion zu erreichen. Beispielsweise werden zu den auf die Propagation der Lichtwellen in den Sichtbarkeitsbereich referenzierten Datensätzen DP _V R und/oder zu dem zum Sichtbarkeitsbereich referenzierten, addierten Datensatz D∑VR und/oder zu den komplexen Hologrammwerten Korrekturwerte moduliert, um die Phase und/oder Amplitude der komplexen Werte dieser Daten zu verändern.

Das Prinzip der Look-Up-Tabellen kann mit Vorteil erweitert werden. Beispielsweise können Parameterdaten zur Färb- und/oder Helligkeitsinformation aus separaten

Look-Up-Tabellen verwendet werden. Zusätzlich können dabei die Datensätze DP _V R beziehungsweise der Datensatz Dσ _VR mit Helligkeits- und/oder Farbwerten moduliert werden, die ebenfalls von Look-Up-Tabellen bezogen werden. Es ist für eine Farbdarstellung auch möglich, dass die farbbezogenen Datensätze DPVR aus jeweiligen Look-Up-Tabellen der Grundfarben bestimmbar sind.

Die Look-Up-Tabellen werden generiert, indem beispielsweise für jeden möglichen Objektpunkt in einem definierten Raumbereich der zugehörige Eintrag des auf den Sichtbarkeitsbereich refe renzierten Datensatzes DPVR ermittelt wird, indem die Lichtwellen des Objektpunktes durch Transformation in den Sichtbarkeitsbereich, propagiert werden. Die Einträge werden in entsprechende Datenträger und/oder Speichermodufe strukturiert abgelegt oder mittels Schnittstellen zur Verfügung gestellt. Eine weitere Lösungsmöglichkeit sieht vor, dass der zugehörige Eintrag des auf den Sichtbarkeitsbereich referenzierten Datensatzes DP _VR mittels Strahlenverfolgung ermittelt wird. Es ist auch möglich, dass diese Datensätze mittels Optimierungs- und/oder Approximationsmethoden ermittelt werden. Der Raumbereich umfasst beispielsweise den vorgesehenen ßewegungsbereich des Betrachters - respektive seiner Augen - in dem er das Hologramm sehen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren greift für jeden zu rekonstruierenden Objektpunkt auf diese Daten zu. Beispielsweise wird für einen Objektpunkt anhand seiner Tiefeninformation der zugehörige Datensatz D∑V _R angefordert, ausgelesen und weiterverarbeitet. Analoges gilt für färb- und helligkeitsbezogene Look-Up-Tabellen, sowie für Look-Up-Tabellen von weiteren Parametern. Die ausgelesenen Daten können in weiterer Folge entsprechend ohne Zeitverzug weiterverarbeitet werden, ohne dass aufwändige Berechnung durchgeführt werden müssen. Die Generierung der Hologrammwerte in Echtzeit kann damit vom erfindungsgemäßen Verfahren untermauert werden.

Um die Propagation der Lichtwellen des Objektpunktes in den Sichtbarkeitsbereich durch einen Datensatz DPVR beschreiben zu können, wird der Sichtbarkeitsbereich in ein Raster strukturiert. Beispielsweise ist dieser Bereich analog einer Matrix in Zeilen und Spalten strukturiert, wobei jedes Matrixelement eine komplexe Zahl ist. Alle

Elemente ergeben den Datensatz DP _V R. Bei m-Zeilen und n-Spalten umfasst somit der Datensatz DPVR m ^* n komplexe Zahlen. Der Datensatz ist für einen raschen Zugriff auf die Datenwerte entsprechend strukturiert. Analoge Prinzipien gelten für den Datensatz Dσ _V R der gesamten Szene.

Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung betrifft die Vermeidung der unerwünschten Nebeneffekte des Specklings. Ein Speckle ist ein einzelner Lichtfleck, der vom Betrachter im Hologramm wahrgenommen wird. Ein Speckle ist im Wesentlichen auf zufällig verteilte Extremwerte der Intensitäten zurückzuführen. Hierzu sieht die Erfindung vor, dass die Werte des zum Sichtbarkeitsbereich referenzierten, addierten Datensatzes Dσ _V R geglättet werden. Das heißt, dass beispielsweise die Extremwerte der Amplituden vermindert werden. Ferner können Unstetigkeiten des Amplituden- und oder Phasenverlaufs bereinigt werden. Es ist auch möglich, mit Optimierungsverfahren und selbstlernenden Algorithmen die Einträge im Datensatz D∑ _VR so zu ändern, dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Speckies vermindert wird. Vorzugsweise werden in diesen Betrachtungen ebenso die Daten vorangegangener Bilder der Videosequenz berücksichtig. Mit einer derartigen Homogenisierung beziehungsweise Korrektur ist es möglich, die Anzahl und die Intensität von Speckies zu vermindern. Im Weitern ist es denkbar, diese Prinzipien auch auf die Datensätze DP _V R anzuwenden.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass bei einer handelsüblichen Auflösung des Lichtmodulatormittels, welche bereits eine qualitativ hochwertige Darstellung des Hologramms ermöglicht, die bisher sehr hohen und kostenintensiven Anforderungen an die Recheneinheit zur Generierung der holografischen Daten nachhaltig verringert werden. Der Berechnungsaufwand kann anhand der Look-Up- Tabellen um mehrere Zehnerpotenzen reduziert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit die Ausführung auf gängigen PC-Systemen. Damit wird gewährleistet, dass für holografische Anwendungen die Generierung der Hologramme interaktiv und in Echtzeit erfolgt. Schließlich wird durch die zuverlässige Generierung der Hologramme in Echtzeit gewährleistet, dass die daraus resultierende unerwünschte Reaktionszeit beim Nachverfolgen der Betrachterpupillen vermindert werden kann. Die Generierung der Hologramme für einen einzelnen Betrachter ist

auch mit einfachen Recheneinheiten in Echtzeit sicher gestellt. Außerdem erlaubt außerdem das erfindungsgemäße Verfahren, dass auch für mehrere beziehungsweise viele Betrachter zeit- oder raumsequentiell separierte Hologramme in Echtzeit dargeboten werden können.

Da die Generierung der Hologramme wenig Rechenaufwand erfordert, ist beispielsweise denkbar, die Berechnung nicht von der zentralen Recheneinheit (CPLJ) eines Rechners auszuführen. In einer alternativen Lösung wird die Generierung der Hologramme auf den Komponenten der Graphikkarte erstellt, wobei vorzugsweise ein Graphics Central Processing Unit (GPU) und/oder speziell konfigurierte Recheneinheiten verwendet werden. Auf diese Weise können auch erhöhte Datentansferraten vorteilhaft genutzt werden.

Die Erfindung trägt nachhaltig zur allgemeinen Anwendung und Akzeptanz holografischer Wiedergabeeinrichtungen bei und ist von hohem wirtschaftlichem Wert.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer holografischen Wiedergabeeinrichtung,

Fig. 2 eine dreidimensionale Prinzipskizze der holografischen

Wiedergabeeinrichtung, und

Fig. 3 einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem

Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 veranschaulicht das zugrunde liegende Prinzip einer holografischen Wiedergabeeinrichtung (HAE) für einen Betrachter. Das Prinzip gilt für mehrere Betrachter analog. Die Position eines Betrachters ist dabei durch die Position seiner Augen, beziehungsweise seiner Pupillen (VP) charakterisiert. Die Einrichtung enthält ein Lichtmodulatormittel (SLM), welches zur einfacheren Darstellung in dieser Ausführungsform gleich dem Bildschirmmittel (B) ist, und überlagert die mit Informationen von Objektpunkten einer Szene (3D-S) modulierten Wellenfelder in wenigstens einem Sichtbarkeitsbereich (VR). Der Sichtbarkeitsbereich ist den Augen

nachgeführt. Die Rekonstruktion eines einzelnen Objektpunkts (OP) einer Szene (3D- S) erfordert dabei jeweils nur ein Subhologramm (SH) als Teilmenge des auf Lichtmodulatormitteln (SLM) kodierten Gesamthologramms (H∑ _S L _M ). Wie aus dieser Figur ersichtlich, ist der Bereich des Subhologramms (SH) nur ein kleiner Teilbereich des Lichtmodulatormittels (SLM).

Fig. 2 detailliert bei analogen Bezugszeichen das Prinzip der holographischen Wiedergabeeinrichtung in einer dreidimensionalen Darstellung.

Fig. 3 zeigt einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. Ausgangspunkt dieses Ausführungsbeispiels ist eine dreidimensionale Szene (3D-S), welche in eine Vielzahl von Objektpunkten (OP) strukturiert ist. Zu den Objektpunkten (OP) sind Färb- und Tiefenmap verfügbar. Die sogenannte Tiefenmap enthält die Tiefeninformation und die sogenannte Farbmap die Farbinformation gerasterter Bilder, die in diesem Beispiel von einem Grafiksystem zur Verfügung gestellt werden.

Für jeden sichtbaren Objektpunkt erfolgen die nachfolgenden Schritte:

- Schritt (1): Propagieren der Lichtwellen des Objektpunktes (OP) durch Transformation in den Sichtbarkeitsbereich (VR), um einen auf den

Sichtbarkeitsbereich (VR) refe renzierten Datensatz (DP _V R) der Propagation zu erhalten. Dem Gedanken der Erfindung folgend ist dieser Datensatz (DP _VR ) aus wenigstens einer Look-Up-Tabelle bestimmbar. Dieser Datensatz wird anhand der Tiefeninformation des Objektpunkts, also hier in einer einfachen Lösungsmöglichkeit anhand des Normalbstands des Objektpunkts zum

Zentrum des Sichtbarkeitsbereichs angefordert, ausgelesen und weiterverarbeitet. Es erfolgt somit keine aufwändige Transformation der Lichtwellen des Objektpunktes (OP) in den Sichtbarkeitsbereich (VR) ₁ sondern die daraus resultierenden Werte, also der referenzierte Datensatz (DP _V R), wird aus wenigstens einer Look-Up-Tabelle angefordert und ausgelesen.

--Schritt (2): Wiederholen der Transformation, bis mit allen Objektpunkten die gesamte Szene (3D-S) transformiert ist. Für jeden Objektpunkt wird analog zu

Schritt 1 der zum Sichtbarkeitsbereich (VR) refe renzierten Datensatz (Dσ _VR ) aus wenigstens einer Look-Up-Tabelle ausgelesen. Beispielsweise werden diese Daten aus dedizierten Speicherbereichen eines Grafiksystems ausgelesen, oder von Schnittstellen, Datenträgern und Speichermodulen übernommen.

Zusätzlich können dabei die Datensätze DPVR mit Helligkeits- und/oder Farbwerten aus Look-Up-Tabellen moduliert werden, um die Phase und/oder Amplitude der komplexen Werte der Datensätze zu verändern. Beispielsweise werden die komplexen Werte mit einem Intensitätsfaktor multipliziert. Wahlweise werden die Helligkeits- und/oder Farbwerte aus wenigstens einer

Look-Up-Tabelle bestimmt. Es ist auch möglich, farbbezogene Datensätze aus Look-Up-Tabellen zu bestimmen, oder aus entsprechenden Tabellen der Grundfarben zu überlagern.

Ferner werden diese Datensätze zu einem zum Sichtbarkeitsbereich (VR) referenzierten Datensatz (D∑VR) aufaddiert. In einer symbolischen Schreibweise gilt dabei:

D∑VR = ∑ DPvR i

Mit dem Index i ist ein Datensatz DPVR eines Objektpunkts notiert. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Sichtbarkeitsbereich ist in m Zeilen und n

Spalten wie eine Matrix strukturiert. Das heißt, dass für einen Datensatz (DP _VR ) m*n zugehörige komplexe Werte (die Matrixelemente) aus der Look-Up-Tabelle ausgelesen werden. Auch der Datensatz (Dσ _VR ) hat in diesem Beispiel die gleiche Dimension.

Ferner werden die Nebeneffekte des Specklings vermindert, indem die Werte des Datensatzes (Dσ _V R) geglättet beziehungsweise verändert werden. Die Extremwerte der Amplituden werden vermindert, also alle Amplitudenwerte begrenzt. Ferner werden Unstetigkeiten des Amplituden- und oder Phasenverlaufs bereinigt. Um die Unstetigkeiten festzustellen wird in einer einfachsten Lösungsmöglichkeit der Wert eines Matrixelements mit vertikal und horizontal benachbarten Elementwerten verglichen. Die Werte werden im Weiteren durch einen selbstlernenden Algorithmus, der in Form eines

neuronalen Netzwerks implementiert ist, derart verändert, dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Speckies vermindert wird. Dabei werden auch die Datensätze vorangegangener Bilder der Videosequenz beachtet. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Speckies beziehungsweise die tatsächliche Häufigkeit wäre hierzu ein geeignetes

Kostenfunktional.

-- Schritt (3): Rücktransformieren, wobei der im Schritt 2 ermittelte, auf den Sichtbarkeitsbereich (VR) referen zierte, addierte Datensatz (Dσ _VR ) vom Sichtbarkeitsbereich (VR) in die Hologrammebene (HP), in welcher das

Lichtmodulatormittel (SLM) liegt, zu komplexen Hologrammwerten für das Gesamthologramm (H∑ _S LM), also das Videohologramm, transformiert wird. In einer symbolischen Schreibweise gilt dabei: T ¹ notiert dabei den inversen Transformationsoperator.

Das Videohologramm repräsentiert das Hologramm aller Objektpunkte. Das Videohologramm repräsentiert und rekonstruiert somit die gesamte Szene.

In einem abschließenden Schritt (4) kann eine Kodierung der Hologrammdaten in Burckhardt-Komponenten, Zweiphasenkomponenten oder anderen Arten der Kodierung erfolgen, um damit das Gesamthologramm in Pixelwerte für die holografische Wiedergabeeinrichtung umzuwandeln. Insbesondere sind dies Einrichtungen nach WO 2004/044659, WO 2006/027228, WO 2006119760, sowie DE 10 2006 004 300.