Bildzukunft mit 3D

[OldGPJ]

So, wen’s interessiert, hier einige Infos zur Zukunft des 3D-Themas und zu AVATAR.

Frage: Seit wann gibt’s 3D?
Antwort: Seit dem es Säugetiere gibt…

Heute kann man Bilder in 3D halt "konservieren" und reproduzieren - das geht so:
Gefilmt wird mit speziellen 3D-Kamereas, die im Wesentlichen mit 2 Objektiven (eins fürs rechte, eins fürs linke Auge) den Film aufnehmen. Es entstehen somit 2 Parallel-Filme, die bezogen auf den kpl. Speicher- und Wiedergabeweg, vorhanden bleiben. Im Kino werden diese zwei Filme für die Augen mittels spezieller 3D-Brillen gefiltert, so dass die jeweilige Bildinformation auch das richtige vorbestimmte Auge erreicht. Man bedient sich im Kino dazu der Licht-Polarisation. Eine Information kommt horizontal gefiltert, die andere vertikal gefiltert. Die Brillen im Kino besitzen dazu spezielle Gläser, die das Licht für das jeweilig bestimmte Auge entsprechend durchlassen. Im Gehirn wird’s dann zu einem 3D-Bild zusammengesetzt.

Die Technologie für AVATAR wurde gemeinsam von J. Cameron und zwei großen japanischen Konzernen der Unterhaltungselektronik (Panasonic und auch Sony) in den 7 (!!) Produktionsjahren entwickelt. Diese Unternehmen betreiben in Hollywood eigene Laboratorien. Das ging vereinfacht so: Die Regie-Ideen wurden an die Unternehmen herangetragen und die entwickelten dann in Enger Kooperation im Gegenzug die erforderliche Technologie. So hat sich dann nach und nach das Ganze zu der nun vorliegenden Technologie „hochgeschaukelt“. Das ist noch nicht alles, denn:

3D in voller HD-Auflösung wird es auch für heimisches Kino geben. In Japan kann man solche, speziell für 3D erforderliche Home-Cinema-Systeme (spezieller Blu-ray-Player, bzw. Blu-ray-Recorder, spezieller Plasma-TV - LCD-TV funktioniert z. Zt. nur mit gravierenden Einschränkungen, s. u. -, HDMI-Kabel der Spezifikation 1.4 und 3D-Shutterbrille), bereits kaufen. Die Shutterbrille ist im Gegensatz zur Polarisationsbrille der Kino-Theater eine aktive Brille (mit eingener Batterie), die im Prinzip aus zwei LCD-Displays mit jeweils einem Pixel besteht. Per infrarot synchronisiert über den Fernseher werden die Bildinformationen in einem sehr schnellen Wechsel (120 Vollbilder pro Sekunde = 60 für jedes Auge) für das linke und rechte Auge jeweils gesperrt oder durchgelassen. Das Gehirn verarbeitet das dann wiederum zu einem 3D-Bild. Das geht z. Zt. völlig problemlos nur mit Plasma-TV, weil diese Technologie mit minimalen Verzögerungszeiten von 0,001 Millisekunden auskommt; im Gegensatz dazu brauchen LCD-TV deutlich mehr. Sie liegen deutlich im Millisekundenbereich. Dadurch wirkt bei dieser Technologie die Information für das eine Auge noch nach, während die Information für das andere Auge bereits über die Shutterbrille freigeschaltet ist. Das Gehirn wird hierdurch irritiert. Es können große Anzahlen der Shutterbrillen gemeinsam betrieben werden, so dass mehrere Personen den Film anschauen können.

Im Herbst dieses Jahres ist der Verkaufstart solcher Systeme für die EU zu erwarten. Die werden natürlich (anfangs) ihren „Preis“ haben. Entsprechende Blu-ray-Filme werden sowohl das herkömmliche 2D als auch das neue 3D „beherbergen“. Das war eine wichtige Forderung Hollywoods.
Ich habe auf der Funkausstellung in Berlin Anfang September einige sehr interessante Trailer (auch von AVATAR) gesehen und war restlos begeistert. Ganz besonders angetan waren alle Zuschauer von den Trailern der letzten Olympischen Sommerspiele, die bereits in 3D gefilmt wurden! Ich stand plötzlich mitten unter den Trommlern der Eröffnungsfeier, auf dem Fußballplatz direkt vor dem Tor, Hürdenläufer kamen auf mich zu, usw. Obwohl ich absolut nicht der TV-Sportzuschauer bin: Die Sportaufnahmen waren noch deutlich beeindruckender als die AVATAR-Trailer.
Mit 3D kommt etwas, dass nicht als Evolution sondern wohl als bildtechnische Revolution (ähnlich dem Wechsel von schwarz-weiss auf Farbe seinerzeit) anzusehen ist.

Ca. 40 (!) Filme in 3D kommen in der nächsten Zeit in die Kinos, z. B.:

• STAR WARS. Die werden z. Zt. für 12 Mio. US-$ sehr aufwendig (manuell Bild für Bild mit 24 Bildern pro Sekunde!..) auf 3D umgerechnet.
• TITANIC und
• HERR DER RINGE sind im Gespräch.. sowie
• TINTIN von Steven Spielberg und
• CARS 2
Für den Heimbereich wird es neben den Home-Cinema’s voraussichtlich in ca. gut einem Jahr auch 3D-Camcorder geben.
Fuji hat bereits den Verkauf für ein 3D-Fotosystem gestartet, das sogar ohne 3D-Brille das Betrachten eigener 3D-Fotos ermöglicht! (Für Filme ist das leider in halbwegs guter Qualität vorerst ohne Brille nicht möglich.
Ferner ist die nächste Spielekonsole von Microsoft in 3D angekündigt. Auch TV-Übertragungen in 3D sind geplant – sogar von der künftigen Fußball-WM.
Übrigens gibt es bei YouTube auch bereits ein 3D-Video-Portal.

[Member X]

Hi YouAnd I, und danke für die sehr informative und detaillierte Übersicht.

Vor Jahren hatte ich auch beruflich mit der Thematik der 3D-Darstellung auf LCD-Bildschirmen zu tun, nämlcuh in Form von Patentanmeldungen von Fujitsu, die ich damals für Europa und Deutschland zusammen mit einem Kollegen vertrat (die Kooperatin besteht leider seit längerem nicht mehr, so dass ich auch an dem Thema nicht mehr dran bin).

Womit ich damals (das ist ein Stand von etwa vor 10 Jahren) noch zu tun hatte war sozusagen eine Mehrschichtdisplaytechnik mit z.B. drei Bildschirmen hintereinander, von denen die beiden vorderen (vom Betrachter aus gesehen) auch transparent waren. Dadurch konnte tatsächlich eine dritte Dimension dargestellt werden. Das Betrachten erforderte keine Informationstrennung für die beiden Augen (weder durch optische noch durch zeitliche Eigenschaften der Informationen). Daraus ist bisher ja keine angewandte Technik entstanden. Aber patentieren muss man eben 1. vor einer auch eigenen Veröffentlichung, 2. bevor es andere tun, und 3. auch Dinge, deren praktische Relevanz man noch nicht absehen kann, weil es sonst zu spät ist.

Frage: Seit wann gibt’s 3D?
Antwort: Seit dem es Säugetiere gibt…

Na ja, selbst die intergalaktischen Gaswolken waren auch früher schon "3D"

Heute kann man Bilder in 3D halt "konservieren" und reproduzieren

Damit habe ich mich jedenfalls schon vor fast 30 Jahren im Physik-Anfängerpraktikum beschäftigt; rein "analog" optisch hieß das Holographie und war auch damals nicht neu. Digitalisierte und "auslesbare" Hologramme gibt es auch schon seit 20 Jahren, wenn ich mich recht entsinne.

Gefilmt wird mit speziellen 3D-Kamereas, die im Wesentlichen mit 2 Objektiven (eins fürs rechte, eins fürs linke Auge) den Film aufnehmen.

Auch diese Technik ist schon "uralt": 1838 veröffentlichte Sir Charles Wheatstone (1802–1875) seine ersten Forschungsergebnisse über räumliches Sehen. Er berechnete und zeichnete Stereobildpaare und konstruierte für deren Betrachtung einen Apparat, bei dem der Blick des Betrachters durch Spiegel auf die Halbbilder umgelenkt wurde. Diesen Apparat nannte er Stereoskop. (weiteres siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Stereoskopie)

Die neuen Anwedungen der Techniken sind aber höchst interessant. Ja, da kommt was auf uns zu.

[Eric]

Vielen Dank für die sehr ausführlichen Informationen!

Eines würde mich noch interessieren: Wie macht ma aus bereits bestehenden 2D-Filmen wie Star Wars oder Titanic 3D-Filme, obwohl diese gar nicht mit 3D-Kameras bzw. 2 Objektiven gefilmt wurden?

[Member X]

Vielen Dank für die sehr ausführlichen Informationen!

Eines würde mich noch interessieren: Wie macht ma aus bereits bestehenden 2D-Filmen wie Star Wars oder Titanic 3D-Filme, obwohl diese gar nicht mit 3D-Kameras bzw. 2 Objektiven gefilmt wurden?

Schon z.B. das Graphik-Programm Corel Draw kann das und es wird dort "Perspektive hinzufügen" genannt. Es hat halt was mit einem irren Rechenaufwand zu tun und bleibt letztlich doch fake Aber wie kann man ohne weitere Schauspielergagen aus schon gedrehtem Material nochmals Profit machen ?

[SOON]

Interessant was wir da in Zukunft noch alles erleben werden.
Was mich daran etwas stört ist die Brille.
Ich muß zugeben, dass ich beim Film gucken häufig einschlafe.
Das könnte ein böses Erwachen in diesen virtuellen Traumwelten geben!

[OldGPJ]

Interessant was wir da in Zukunft noch alles erleben werden.
Was mich daran etwas stört ist die Brille.
Ich muß zugeben, dass ich beim Film gucken häufig einschlafe.
Das könnte ein Böses erwachen in diesen virtuellen Traumwelten geben!

Soon, datt jeht misch oft auch so - mit dem jeschlaaaafe..
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3D ohne Brille hinzubekommen, das ist natürlich vorrangiges Ziel der Entwickler. J Cameron hat in einem Focus-Bericht gesagt (gerade heute beim Arzt gelesen..), es würde nicht mehr so lange dauern - aber nur für den Heimbereich. Im Kino ginge es aber nicht ohne Brille. Bewegte 3D-Bilder ohne Brille - das wurde in Berlin zur IFA zwar auch gezeigt. Aber der Maßstab ist FullHD. Da ist man qualitativ ohne Brille noch weit von entfernt.

[OldGPJ]

Eines würde mich noch interessieren: Wie macht man aus bereits bestehenden 2D-Filmen wie Star Wars oder Titanic 3D-Filme, obwohl diese gar nicht mit 3D-Kameras bzw. 2 Objektiven gefilmt wurden?

Wie Soundmunich schon schildert - mit einem cleveren (Rechen)aufwand. Alle Bilder werden digitalisiert (soweit notwendig) und mit speziellen extrem (wegen der hohen Auflösung) aufwändigen Rechenvorgängen hochgerechnet. Diese Technik wird auch bei der 3D-Produktion von Animationsfilmen verwendet und ist dort somit gut erprobt. (Beispiel: die Filme "OBEN" oder auch "ICE AGE 3" und Teile von AVATAR)
Bin mal gespannt, ob das so funktioníert, wie die Macher in Hollywood sich das vorstellen und wie das qualitaiv im Endeffekt dann ausschaut - also ob es nur ein Fake ist oder die perfekte Illusion von 2D auf 3D. Letztendlich ist alles eine Frage, wie die Pixel an der geeigneten Stelle gerechnet werden.

[OldGPJ]

Mir liegt es daran, das Thema 3D mal ein wenig zu versachlichen:
Wir haben in der Familie und im Freundeskreis bereits mehrere Filme in 3D angeschaut (z. B. ICE-AGE 3, Oben und jüngst auch Avatar), ohne dass wir auch nur eine Anflug von Kopfschmerz verspürt haben. Alle wollen auch weitere Kinobesuche in dieser Technik – ich sage es ganz bewusst- genießen. Solche Reaktioen bekomme ich auch fast ausschließlich, wenn unterwegs auf dieses Thema zu sprechen komme.

Wim Wenders wird übrigens einen Tanzfilm mit Förderung der Filmstiftung NRW über Pina Bausch in 3D produzieren. Sony wird in Fan-Meilen (mir ist hier bislang Berlin bekannt) mittels Großprojektonern Spiele der Fußball-WM in 3D zeigen. Die olympischen Sommerspiele in China wurden und die kommenden Winterspiele werden auch in 3D aufgenommen.
Das Ganze ist natürlich auch ein enormes Geschäft - lassen sich doch bislang mit 3D-Filmen im Schnitt die Einnahmen verdreifachen..
Sehr schade, dass Ihr so negative Erfahrungen machen musstet. Hier wollen alle Avatar sogar noch einmal anschauen, weil die es besonders wegen 3D so toll fanden. Ich pers. fand ihn nicht so super, bin aber eh kein Aktion-Fan. Und die Story – na ja... Es gab einen Artikel hierzu in der Rheinischen Post. Den scanne ich i. K. mal und stelle ihn hier ein. Man kann da auch sehr viel hineindeuten..

In den USA (wo auch sonst…) ist 3D bereits mit Millionen Besuchern sehr weit verbreitet mit rasant steigender Tendenz und Akzeptanz. So wird das hier wohl auch kommen. Der weitaus größte Teil hat hier wie dort keine Probleme mit dieser neuen Technik.

Es gibt leider auch recht unterschiedliche Qualitäten in den Kinoausstattungen. Die neuesten' sind die deutlich Besseren. Wichtig ist es, möglichst mittig zu sitzen. Das finde ich allerdings nicht akzeptabel.

Es sollte also jeder für sich entscheiden, ob ihm das „gut tut“ oder nicht und im dieses auch wert ist. Alles Neue ist nicht gleich pauschal „Düwelskrooom“… Es gibt viele Dinge im Leben, die man mag/verträgt oder eben nicht. (z. B. Fliegen, Achterbahn, Zug- oder sogar Autofahren, bestimmte Speisen usw. - so auch Kino) Die Erfahrungen muss jeder selber machen. Allerdings müsste im Vorweg besser aufgeklärt werden. Es darf nicht sein, dass man sich erst einen Film anschaut, um dann festzustellen, dass man durch diese Reizüberflutung gesundheitliche Probleme bekommt.

Die Kopfschmerzen, die bei vordisponierten Personen (z. B. unterschiedliche Sehstärke der beiden Augen) durch 3D ausgelöst werden können, sind in diesem Artikel gut beschrieben:

http://www.welt.de/wissenschaft/medizin ... oesen.html

LG
jo

[SOON]

Ich habe schon zwei Dokumentarfilme in 3D gesehen und konnte anschließend keine Beschwerden feststellen.

[OldGPJ]

Hier die angekündigten Ausführungen zu 3D als Anwort zur Anfrage von Soon bei Peter Gabriel

Das Thema ist recht komplex, da es mittlerweile viele Ansätze gibt, 3D qualitativ mehr oder weniger gut heimisch zu reproduzieren. Ich möchte nicht zu technisch werden, mich auf die wichtigsten Fakten beschränken und beginne mit der einfachen Qualität bis zum derzeit bestmöglichen Standard. Zur Reproduktion über Bilddiagonalen ab etwa 37 Zoll ist immer eine 3D-Brille als "Vermittler" zwischen Augen und Bildschirm erforderlich. Auf der Konsumermesse CES in Las Vegas im Frühjahr gab es aber auch bereits Entwicklungen zu sehen, die ohne Brille auskommen. Bezüglich Betrachtungswinkel und Bildqualität kommen die jedoch nicht an die derzeitigen Top-Qualitäten der als Standard definierten „Shuttertechnologie“ (s. u.) heran. Für diese Entwicklungen ohne 3D-Brille gibt es auch noch keinen definierten Standard!
An in der Shuttertechnologie vergleichbarer Qualität ohne Brille wird intensiv geforscht. Bei den großen Herstellern wird derzeit noch mit ca. 3 Jahren gerechnet, bis so etwas marktreif werden könnte.

Mit "Rot-Grün-Brille"
Seit vielen Jahren bekannt und heute eigentlich nur noch für kurze Filme oder zum Betrachten z. B. am PC z. B. bei 3D-YouTube-Filmen gebräuchlich. Das macht nicht lange Spaß..

Mit Polarisationsbrille
Wird z. Zt. von einigen Herstellern neu angeboten und hat den Vorteil, dass die 3-Brillen im Gegensatz zu der unten beschriebenen Shuttertechnologie preiswerter und leichter sind. Nachteil: Die TV-Geräte haben i. d. Regel zwar den Top-Standard „Full-HD" für die Bildauflösung „an Bord". Betrachtet man aber einen 3D-Film über diese Polarisationsbrille, so geht das zu Lasten der Auflösung und der Bildschärfe.
Im Kino arbeitet man ebenfalls mit Polarisationsbrillen. Hier gibt’s jedoch geschuldet an die erforderliche Qualität und an einen geringen Brillenpreis bei den großen Bilddiagonalen einen enorm teueren Aufwand bezüglich der Projektortechnik. Leider gab es einige Kinofilme, die nicht gleich in 3D gefilmt wurden, sondern erst nachträglich in ziemlich schlechter Qualität umgerechnet wurden (das ist möglich, s. u.)

Mit aktiver Shutterbrille
Die erste Wahl für die Reproduktion in heimischen Gefilden. (grundlegend entwickelt von den zwei großen japanischen Herstellern Panasonic und Sony in eigenen Labors in Hollywood in Zusammenarbeit mit den Filmstudio-Spezialisten dort/von Pansasonic bereits erstmalig fertig marktreif entwickelt und vorgestellt im August 2009 auf der Funkausstellung in Berlin/kurze Zeit später als herstellerübergreifender 3D-Standard verabschiedet)

Gerade bei 3D sind Augen und Gehirn ja besonders gefordert, weshalb das Beste eigentlich gerade gut genug sein sollte.

Nur diese Technik bietet kompromisslose Full-HD-Kompatiblität und damit bestmögliche Schärfe/Auflösung und Bildruhe. Die Qualität (besonders die Schärfe) ist hier oft sogar noch besser als im Kino. Die Shuttertechnlogie arbeitet mit bis zu 120 Vollbildern pro Sekunde im Wechsel, also 60 Vollbilder für jedes Auge. Die 3D-Brille wird hier vom TV je nach Hersteller über Infrarot oder auch Bluetooth synchronisiert. Somit ist hier immer eine Elektronik in die Brille eingebaut, die keine andere Aufgabe hat, als im schnellen Wechsel – also bis zu 120 mal pro Sekunde- die Bildinformationen für das jeweilige zu empfangende Auge durchzulassen oder zu sperren. Der Preis für solch eine Brille liegt i. d. Regel bei bis zu ca. 130 Euro. Manche Hersteller liefern bei Top-Modellen 1 bis 2 Shutterbrillen zum TV mit, ansonsten kann später anzahlmäßig beliebig, aber herstellerbezogen nachgerüstet werden.
Übrigens: 3D-Fernsher sind auch die allererste Wahl zum 2D-Schauen, da auch hierfür quasi so nebenbei ein ganz neuer Top-Qualitätsstandard geschaffen wurde. Der Grund: bildprozessortechnisch ist - einfach ausgedrückt - alles doppelt vorhanden, jeweils für beide Augen. Für den 2D-Bereich kann man das dann technisch kombinieren. Man sagt „Für 2D werden die Prozessoren erst gar nicht mehr warm – das machen die mit „links"..

3D-Bewegtbild-Bildquellen
Als „3D-Bildlieferanten“ für 3D-Blu-rays braucht man einen 3D-Blu-ray-Player. (empfehlenswerte Modelle so ca. 100 bis 150 Euro) oder eine Spielekonsole, die mit solch einem Laufwerk und entsprechender Software ausgestattet ist. Damit können die 3D-Silberlinge sowohl in 2D als auch in 3D und in Full-HD abgespielt werden. Aktuelle Player-Modelle haben auch eine Elektronik integriert, die vorhandene DVDs und 2D-Blu-rays in ein 3D-ähnliches Bild umrechnen können. Das gelingt je nach Hersteller mehr oder weniger „gut“, ist Geschmacksache und „echtes“ 3D kann das nicht ersetzten. So ist z. B. der „Out-of-the-Box-Effekt“ (das etwas scheinbar weit aus dem Bildschirm herauskommt) hiermit nicht erreichbar. Solche 2D-3D-Umrechnungskonverter befinden sich auch in den meisten 3D-TV-Geräten. Hier kann sogar das laufende TV-Programm umgerechnet werden – wer’s denn mag und das aushalten kann..
Ferner gibt es auch seit der Funkausstellung Ende August 2010 Camcorder in 3D, mit denen sehr einfach im unten beschriebenen Side-by-Side Verfahren echte 3D-Filme selber gefilmt werden können.

TV in 3D, z. B. Fußball Sky 3D-Sport
Hier wird aufwendig gleich live in 3D produziert und übertragen. Es wird mit der halben Full-HD-Auflösung gearbeitet, in dem die beiden Bildinformationen für das linke und rechte Auge im sogenannten „Side-by-Side" Verfahren übertragen werden. Auf dem TV erscheinen diese beiden Bilder zunächst links und rechts, eben Seite-an-Seite und werden dann von der TV-Electronic 3D-systemgerecht übereinandergelegt. Sportaufnahmen in 3D- bieten einen ganz besonderen Reiz - wenn sie gut gemacht sind. In diesem Verfahren sind auch 3D-Produktionen möglich, die man z. B. sogar im AVI-Videoformat mit USB-Stick oder SD-Speicherkarten in geeigneten TV-Geräten weiter-/wiedergeben kann.
Auch Spiele sind sehr wichtige 3D-Bildlieferanten. Gerade viele Gamer sind richtig „heiß“ auf 3D. Richtig gut gelingen schnellste Spiele mit größeren Bilddiagonalen mit modernen 3D-Plasma-TV-Geräten sogar problemlos bis 150 Zoll (!! - 'kostet so gut schlappe 200.000 Euronen ), weil hier systembedingt die besten Modelle nur eine Verzögerungszeit von 0,0005 Millisekunden haben. Die Verzögerungszeiten der besten LCD-TV liegen im Vergleich aktuell bei ca. einer ganzen Millisekunde !… Schnelle Interaktionen vom Tastendruck bis zur Reaktion auf dem Bildschirm sind da oft nicht zu erwarten...
Auch bei schnell bewegten Film-Bildern (z. B. Action) hat diese Schnelligkeit bezüglich der Schärfe enorme Vorteile. Probleme mit dem Blickwinkel sowie Beeinträchtigungen der Bildqualität bei Kopfbewegungen gibt es bei guten 3D-Plasma-TV ebenfalls kaum. Wer’s denn möchte: Sogar 3D-Schauen auf dem Sofa auf der Seite liegend ist mit 3D-Plasma-TV möglich…

3D-Fotos
Es gibt zwei relevante Systeme:
Fotografieren mit Stereo-Kameras
- also mit Fotoapparaten, die mit zwei Objektiven ausgestattet sind. Bei kleinen Bilddiagonalen (z. B. Postkartenformat) gibt es auch Systeme, die ohne 3D-Brille arbeiten. (ähnlich den 3D-Postkarten-Wackelbildern). Hier kann der Betrachtungswinkel durch Drehen/Kippen des Fotos ja leicht beim Betrachten geändert werden, so dass sich hier der 3D-Effekt recht einfach erreichen lässt.. Bei großen Diagonalen müsste man den TV schwenken (…), so braucht man dann auch hier die die Technologien mit 3D-Brillen.

Fotografieren mit einem Objektiv in 3D
Hier wird mit einer Serienbildeinstellung ein kurzer Schwenk fotografiert. Solche Kameramodelle wählen dann automatisch die beiden am besten geeigneten Fotos auch der Serie aus und kombinieren diese dann zu einer 3D-Aufnahme.


Ich pers. mag 3D - aber nur ab und zu, für gute Produktionen und in Top-Qualität. Es muss ein besonderer Anlass sein – also z. B. 1 bis 2 Stunden einen Kinofilm schauen und das war’s dann. 3D-Sehen gibt’s übrigens schon sehr lange – im Prinzip, seit dem es Säugetiere gibt ..
Nur heute ist man halt in der Lage, Bilder in sehr hochwertiger Qualität zu speichern und wiederzugeben.
In 3D schauen können übrigens nur ca. 80 % der Bevölkerung. 20 % haben z. B. eine Sehschwäche auf einem Auge. Diese Personen können im normalen Leben auch nicht 100 %ig räumlich Sehen. Auch gibt’s Personen, die sich beim 3D-Schauen unwohl fühlen oder Kopfschmerzen bekommen – dann lässt man’s halt und gönnt den Anderen den Spaß..