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Blick in die Fotozukunft - Unmögliche Bilder

Einen Blick in die Zukunft der Fotografie aus der Sicht des Canon Teams für Forschung und Entwicklung konnten die Besucher der alle fünf Jahre in Tokyo, New York und Paris stattfindenden Canon Expo erhaschen. Sie zeigte, dass vieles bis heute für unmöglich gehaltene, in den Labors des Imagingunternehmens bereits Realität ist.

Während Menschen mit dem Auge bei einer Helligkeit von 1 Lux kaum noch eine Bewegung erkennen können, erfasst der ultra-empfindliche CMOS-Sensor in der Größe eines 300mm Wafers aus dem Canon Forschungslabor sogar präzise den Gesichtsausdruck einer Person. Die Einsatzgebiete derart empfindlicher Sensoren mit übergroßen Pixeln werden beispielsweise in der astronomischen Forschung in Teleskopen gesehen oder in Verbindung mit riesigen Objektiven für die Aufzeichnung von Bildern mit minimaler Restlichtbeleuchtung. Ermöglicht wird die Erfassung klarer Bilder, wo das Auge versagt, durch die Verwendung übergroßer Pixel und besonders effektiver Verstärker.

Schon zuvor hatte Canon einen 50 Millionen Pixel CMOS-Sensor angekündigt, dessen Verwendung auf der Expo gleich an mehreren Beispielen demonstriert wurde. Eine davon war eine Kamera mit Rundumblick, die 360°-Panoramabilder ohne Kamerabewegung mit nur einer Belichtung erfassen kann. Die „Single-Shot Omnidirectional Camera“ basiert auf einem asphärisch geformten Spiegel, dessen 360°-Panoramabild von einer 50 Megapixelkamera mit einer Auflösung von 8.984 × 5.792 Pixel erfasst wird. Der hochauflösende CMOS-Sensor arbeitet mit einer Pixelgröße von 3.2 µm. Ein spezieller Prozessor verarbeitet die 360°-Aufnahme dergestalt, dass sie sich interaktiv auf einen 2-dimensionalen Display in hoher Qualität betrachten lässt. Dabei ist es möglich, jeden Bildwinkel gezielt zu betrachten.

Auch über die Bewältigung der immer größer werdenden Bilderflut haben sich die Entwickler in den Forschungslaboren von Canon Gedanken gemacht und mit einer bedeutungsspezifischen Suchmaschine einen Lösungsvorschlag vorgestellt. Diese Suchmaschine verwendet Algorithmen, die den Sinnzusammenhang von Inhalten vergleichen. Sie können beispielsweise Bilder auf Ähnlichkeitsbasis oder der Eignung für bestimmte Anwendungen in einer ungeordneten Datenbank finden. Die Anwendung erzeugt eine Beziehung zu verschiedenen Datentypen und zeigt die Ergebnisse geordnet nach dem Sinnzusammenhang. Dabei kommen Technologien der Bilderkennung, Dokumentenanalyse und Texterkennung zum Einsatz, um automatisch die Ähnlichkeiten, Beziehungen und Sinnzusammenhänge von Fotos, Videos und Dokumenten zu erkennen. Das System durchsucht dann diese Informationen um die Inhalte zu finden, die der Sucheingabe des Anwenders am nächsten kommen. Die Suchergebnisse werden als Gruppen in einer 3D-Ansicht nach ihrer Relevanz angezeigt, in der der User seine Suche in alle Richtungen weiter präzisieren und sich entsprechend ähnliche Ergebnisse anzeigen lassen kann. Das Ordnen von Fotos und Videos über Gestensteuerung an einem im Tisch eingelassenen Display ist dabei ebenso einfach wie die Möglichkeit, über den in der Displayoberfläche integrierten Scanner neue Bilder und Dokumente hinzuzufügen.

Die erste Single-Shot Kamera der Welt mit Sechsfarbsensor liefert eine Farbtreue, wie sie bisher weder das menschliche Auge noch ein anderes Kamerasystem erfassen kann. Das Kamerasystem verwendet einen Sensor mit sechs Filterfarben, die eine hochpräzise Farbdifferenzierung gestatten. Bisherige Multi-Band-Aufnahmesysteme verwenden Multi-Shot-Technik und einen mechanischen Filterwechsel zur Realisierung von Aufnahmen mit ähnlicher Farbdifferenzierung. Das Canon Konzept ermöglicht diese durch die auf dem 50 Megapixel-CMOS-Sensor angebrachten sechs Farbfiltern mit Single-Shot Technik und kombiniert so hohe Auflösung und Sechsfarben-Multi-Band-Aufnahmen.

Zu den verblüffenden Techniken zur Verschmelzung bestimmter Objekte unterschiedlicher Fotos in ein ausgewähltes Hintergrundbild zeigte Canon eine Studioanwendung, in der praktisch in Echtzeit eine im Studio live fotografierte Person im Garten eines Landhauses zu sehen war. Die Farbwiedergabe der Multi-Band-Camera kann zusätzlich durch Multi-Point-Aufnahmetechniken verbessert werden. Dabei wird die Tatsache genutzt, dass sich die Farben eines spezifischen Objekts durch den Lichteinfallswinkel verändern. Die Multi-Band-Camera kann präzise diese Farbabweichungen festhalten. Anwendungen für die Kamera sieht Canon in der digitalen Archivierung von Kunstschätzen, in der medizinischen Diagnostik, aber auch im E-Commerce sowie in allen Bereichen, wo akkurate Farbaufzeichnung und Datenübertragung erforderlich sind.

Die ebenfalls auf der Canon Expo erstmals gezeigte Ultra High Resolution Panorama Camera stellt einen neuen Pixelrekord auf. Ihr 120 Millionen Pixel CMOS-Sensor markiert nicht nur einen Quantensprung in der Fotoqualität, sondern ermöglicht auch Echtzeit Full-HD-Video Wiedergabe von jedem beliebigen Bereich. Der hochauflösende Sensor erkennt Details, die das menschliche Auge mit seinen etwa 130 Millionen Sehnerven überfordern und die es nicht mehr zu unterscheiden vermag. Die High-Speed-Datenausgabe erfolgt mit 1,4 Bildern pro Sekunde bei einer Datentransferrate von 2,5 Gigabits pro Sekunde. Eine Touchscreen-Funktion gestattet das Ein- und Auszoomen innerhalb des hochauflösenden Bildes.

Als eine Konzeptstudie präsentierte Canon eine Multi-Purpose-Camera. Diese kompakte und leichte Kamera beherbergt in einem Gerät eine ganze Palette professioneller Anwendungen inklusive Foto und Video. Sie ist in der Lage 4K-Video aufzuzeichnen, das entspricht in etwa der vierfachen Auflösung des derzeitigen Full-HD-Standards. Als Bildsensor dient ein 2/3 Zoll 8 Megapixel CMOS-Sensor der Super-High-Definition Video mit einer Bildfrequenz von 60 Bildern pro Sekunde ermöglicht und so Zeitlupenaufzeichnung in höchster Qualität gestattet. Das Zoomobjektiv der Kamera deckt einen 20-fachen Brennweitenbereich ab, der dem Bildwinkel eines 24-480 mm Zooms im Kleinbildformat entspricht. Die Lichtstärke variiert abhängig von der Brennweite zwischen 1:1,8 und 1:3,8. Die Brennweitenverstellung erfolgt motorisch und wird voll elektronisch gesteuert. Dem Canon Engagement beim Umweltschutz trägt das Gehäuse Rechnung, das Kunststoffe verwendet, die aus Biomasse gefertigt werden.

Die Leistungsschau der Canon Forscher und Entwickler lässt heute schon erahnen, wie wir morgen fotografieren und filmen werden.

Faszination Fototechnik 11 / 2010

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