Lichtfeldfotografie - Erst fotografieren, dann scharf stellen!

Lytro Kamera
Ein kleiner, zweifarbiger Quader, gerade einmal 4 × 4 cm breit und rund 11 cm lang soll erneut für unüberwindbar gehaltene Grenzen der Fotografie sprengen. Die Rede ist von der Lytro Lichtfeldkamera, die eine völlig neue Art der Fotografie und Bildnutzung ermöglicht. Sie macht das Fokussieren vor der Aufnahme überflüssig.

Als Ren Ng das fertige Foto, das er von der kleinen Tochter seiner Freunde gemacht hatte, betrachtete, war er mit dem Ergebnis unzufrieden. „Ich hätte die Schärfe lieber auf die Augen gelegt statt – wie tatsächlich im Foto – etwas weiter hinten“, erinnert sich der Gründer und CEO des kalifornischen Unternehmens Lytro an einen der ersten Anstöße zur Entwicklung einer Lichtfeldkamera für breite Verbraucherschichten. „Von meinen Studien der Lichtfeldfotografie an der Stanford University wusste ich, dass eine nachträgliche Korrektur der Schärfe bei Lichtfeldaufnahmen möglich ist.“ Allerdings war dies den Forschern dort bisher nur unter Laborbedingungen mithilfe von Hunderten zusammengeschalteter Kameras gelungen. Der Verdienst von Dr. Ren Ng ist es nun, das Prinzip dieser aufwändigen Versuchsanordnung so zu verkleinern, das es sich in einem kompakten Kameragehäuse unterbringen lässt.

Lytro - Landschaft 2
Lytro - Landschaft 1
Das ist ihm mit der neuen Lytro Kamera perfekt gelungen. Mit ihr lassen sich sogenannte Lichtfeldbilder einer Szene aufzeichnen, in denen der Fotograf oder Betrachter später auf dem Monitor der Kamera oder auf dem Display eines Tablets, Smartphones beziehungsweise PCs die gewünschte Schärfenebene im Nachhinein festlegen kann.

Basis für die in der Lytro Kamera eingesetzte Lichtfeldtechnik ist die mehrfach ausgezeichnete Dissertation von Dr. Ren Ng. Sie lieferte den theoretischen Hintergrund für die folgende Entwicklung dieser ungewöhnlichen Kamera, die es nicht nur erlaubt, die Schärfe eines Fotos nach der Aufnahme festzulegen, sondern es gleichzeitig ermöglicht, von der 2D-Bildansicht auf 3D zu wechseln oder auch beim Betrachten eines Bildes eine Veränderung der Perspektive vorzunehmen.

Lytro - Lila Blüten 2
Lytro - Lila Blüten 1
Bei der Aufzeichnung von Lichtfeldern werden nicht nur, wie bei konventionellen Kameras üblich, Helligkeit und Farbe einzelner Bildpunkte erfasst, sondern auch die Richtung der Lichtstrahlen, die auf ein Pixel treffen. Damit wird es möglich, jeden einzelnen Punkt im Raum des anvisierten Motivausschnittes zu definieren. Deshalb ist in der Lichtfeldfotografie nicht mehr von Megapixeln die Rede, sondern von sogenannten Megarays, sprich Megastrahlen. Um die Richtung der durch das Objektiv auf den Sensor fallenden Lichtstrahlen feststellen zu können, verwendet die Lytro Kamera eine kleine optische Glasplatte vor dem Sensor, auf der ein speziell angeordnetes Muster mit Mikrolinsen angebracht wurde.

Die so gesammelten Daten einer Szene beschreiben deutlich mehr Eigenschaften eines Motivs als konventionelle Kameras, bei denen die Richtungsinformationen der einfallenden Lichtstrahlen komplett verloren gehen. Um diese zusätzlichen Bildinformationen nutzen zu können, wurde für die Lytro Lichtfeldkamera eine völlig neue Bildverarbeitungssoftware entwickelt. Dieser kommt in der Lichtfeldfotografie, die insgesamt mehr auf Software und die von ihr verwendeten Algorithmen basiert als auf Hardware-Komponenten, eine ganz besondere Bedeutung zu. Hier steckt auch das größte Potenzial für weitere Entwicklungen der Lichtfeldfotografie. Wichtige Möglichkeiten für die Zukunft sieht Dr. Ren Ng beispielsweise in der Schnelligkeit der Erfassung und Verarbeitung der Daten, in der Optimierung von Aufnahmen bei wenig Licht.

Stanford Camera Array
Die speziellen Anforderungen der Lichtfeldtechnik führten auch zu dem ungewöhnlichen Design sowie der neuartigen Bedienerführung der Lytro Kamera. Aber auch bei den Möglichkeiten der Nutzung der Aufnahmen stößt die Lichtfeldfotografie in neue Dimensionen vor. Nicht nur der Fotograf, auch der Betrachter kann die Bilder interaktiv erforschen, die Schärfe verändern und mit der Perspektive experimentieren. Die im Hintergrund arbeitende Software ist in den Aufnahmen implementiert und muss nicht extra installiert werden. Dr. Ren Ng spricht von Living Pictures, die jedem Betrachter eine andere, neue Geschichte erzählen können.

Die Lytro Kamera ist das erste Lichtfeldaufzeichnungsgerät für den Consumer-Markt. Sie wiegt gerade einmal 214 g und ist mit einem 8-fach Zoomobjektiv mit einer Lichtstärke von 1:2 über den gesamten Brennweitenbereich ausgestattet. Die Bedienung erfolgt über nur zwei Schalter für An- und Ausschalten der Kamera beziehungswese für die Auslösung. Alle anderen Einstellungen werden über den Touchscreen-Monitor vorgenommen.

Als erster Schritt in eine „fokusfreie“ Fotografie verfügt die Lichtfeldfotografie über ein gewaltiges Entwicklungspotenzial, das bis hin zu völlig neuen Aufnahme- und Ausgabemöglichkeiten reicht. Die interaktiv am Bildschirm nutzbaren Living Pictures sind nur ein Anfang. 3D-Prints auf Lenticular Medien oder sogar die Ausgabe von dreidimensionalen Skulpturen und Plastiken über neuartige 3D-Drucker sind weitere Zukunftsvisionen der Verfechter und Vorreiter dieser revolutionären Aufnahmetechnik.

Digitalfotografie 07 / 2013

1 Bewerten  |  Drucken  |  Weiterempfehlen
2 Kommentare

Sensationell! Stellt euch vor was das für uns Regisseure bringt: Man schießt ein Foto von dem geplanten Shot und analysiert, wo man am besten drauf achtet. Herrlich. Innovativ. Einzigartig. Ich bin begeistert!

von Kirchhoff
22. August 2013, 14:52:02 Uhr

Sehr stark! Da bin ich mal gespannt, was die Zukunft noch so bringt.

von Wolf
24. Juli 2013, 13:09:02 Uhr

Artikel kommentieren
* Diese Felder müssen ausgefüllt werden