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Innovative Soft- und Hardware für die Zukunft - Nachträgliche Schärfeverlagerungen

Schon seit einiger Zeit kann Software in Kombination mit Fokus-Reihenaufnahmen die Grenzen der optischen Gesetze sprengen und beliebig hohe Schärfentiefen erzeugen. In seinen Software-Laboren arbeitet Adobe an einem Tool, mit dem sich selbst die Verwacklungsunschärfe aus einer Aufnahme herausrechnen lässt, und ein amerikanischer Kamerahersteller vertreibt ein Modell, das nachträglich sogar eine beliebige Verlagerung der Schärfenebene ermöglicht.

Einen spannenden Einblick in die Arbeit und Forschungsziele seiner Softwareschmiede hat Adobe auf einem Kongress in Los Angeles gewährt. Dort zeigten Forscher zukünftige Softwarefunktionen, die versprechen, die Welt der Fotografie über physikalische und optische Grenzen hinweg zu erweitern. Wenn Kameras beim Fotografieren – und zunehmend auch beim Filmen – aufgrund optisch-physikalischer Grenzen nur unzureichende Ergebnisse liefern, hilft immer öfter leistungsstarke Software weiter. Diese versteckt sich zum Teil bereits in der Kamera, beispielsweise um Abbildungsfehler der Objektive zu korrigieren, Verwacklungen auszugleichen oder das Bildrauschen von Sensoren zu reduzieren.

Die Forschungen des Anbieters von Imagingsoftware Adobe gehen noch einen Schritt weiter. Hier arbeiten die Entwickler an einer Technik, die Unschärfe durch Bewegung der Kamera während der Belichtung, sprich Verwacklungen, nachträglich korrigiert. Abweichend von der in den Kameras integrierten Technik, die auf Basis der kamerainternen Bewegungssensoren die Verschiebung der Bildpunkte berechnet, wird bei der neuen Adobe Technik das verwackelte, unscharfe Bild analysiert und dann mithilfe komplexer Algorithmen scharf gerechnet.

Einen anderen Weg geht der Imaging Pionier Lytro mit seiner Lösung, der Lichtfeldkamera. Die jetzt vorgestellte Kamera mit der ungewöhnlichen Quaderform erzeugt digitale Fotos, in denen der Betrachter am Bildschirm mithilfe der Maus durch die unterschiedlichen Schärfeebenen navigieren kann. Lichtfeld- oder auch plenoptische Kameras erfassen im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras für die 2D-Aufzeichnung vier Dimensionen eines Motivs. Dabei werden nicht nur Helligkeit und Lage eines Lichtpunkts auf dem Sensor festgehalten, sondern durch ein Gitter aus Mikrolinsen auf der Sensoroberfläche auch die Richtung, aus der ein Lichtstrahl auf sie trifft. Diese Eigenschaft erlaubt auch den Einsatz von Lichtfeldkameras für 3D-Aufnahmen.

Der große Vorteil dieser Technik liegt darin, dass der Fokussiervorgang vor der Aufnahme entfällt und die Festlegung der Schärfe im Nachhinein erfolgen kann. Daraus ergeben sich auch ganz neue, interaktive Formen der Bildbetrachtung. So kann der Betrachter durch Mausklick am Bildschirm die Details hervorheben, die er scharf abgebildet darstellen möchte.

Die Lytro Lichtfeld Kamera selbst ist so einfach zu bedienen wie früher eine analoge Box. Sie verfügt über nur zwei Bedienelemente. Den Ein/Aus-Schalter und den Auslöser. Alle anderen Anpassungen sind nachträglich möglich. So kann der Nutzer auf dem rückseitigen Touchscreen durch Antippen die Schärfe auf das gewünschte Detail verlagern. Spontane Aufnahmen sind jederzeit möglich. Der Kamerasensor besitzt eine hohe ISO-Empfindlichkeit, das Objektiv verfügt über eine Lichtstärke von 1:2. Die Bildauflösung wird nicht in Megapixel gezählt, sondern in Megarays, und die Aufnahmen werden im internen Speicher der Kamera abgelegt.

Das Betrachten der Bilder ist mit jedem Internet-Browser möglich. Dazu muss keine Spezialsoftware installiert werden. Alle dazu erforderlichen Funktionen sind in der Bilddatei enthalten. Alle Lichtfeld Aufnahmen der Lytro Kamera eignen sich auch für die 3D-Darstellung. Ein entsprechendes Tool will der Hersteller 2012 zur Verfügung stellen. Dann soll es über spezielle Algorithmen möglich sein, auch die jetzigen Aufnahmen für die 3D-Darstellung umzuwandeln.

Faszination Fototechnik 11 / 2011

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Eric Cheng / Lytro

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