Lichtfeldkameras

Neue Entwicklung bereitet Boden für Zukunft der Fotografie

24. Jänner 2012, 15:26
  • Artikelbild
    vergrößern 900x658
    foto: institute of computer graphics, jku / stanford university

    Die Lichtfeldfotografie hat gegenüber der herkömmlichen Digitalfotografie entscheidende Vorteile.

Software-Algorithmen von Linzer Forschern ermöglichen erstmals, Bilder aus einer Lichtfeldkamera praktisch verzerrungsfrei zu bearbeiten

Wien/Linz - Herkömmliche Digitalkameras liefern zweidimensionale Bilder, die sich nach der Aufnahme nur mehr marginal verändern lassen. In modernen Lichtfeld-Kameras, auch bekannt als plenoptische Kameras, kommen zu den x- und y-Koordinaten eines Pixels zwei weitere Dimensionen dazu: die Richtungskoordinaten des einfallenden Lichts. Solche gleichsam vierdimensionalen Aufnahmen werden Lichtfelder genannt. Sie ermöglichen Fotos, bei denen man Fokus, Perspektive und Blende nachträglich ändern kann. Die Technologie gilt als Zukunftsfeld der Digital-Fotografie. Wissenschafter der Universität Linz haben nun erstmals Software-Algorithmen entwickelt, mit denen sich solche Bilder nahezu verzerrungsfrei vergrößern bzw. verkleinern lassen.

Die Lichtfeld-Fotografie ist schon länger bekannt, auch kommerzielle Kameras gibt es bereits. Für breite Verbraucherkreise sind diese aber zu teuer. Vergangenen Herbst hat die US-Firma Lytro angekündigt, Anfang 2012 die erste erschwingliche Lichtfeld-Kamera (Kosten je nach Speicherplatz zwischen 399 und 499 Dollar) auf den Markt zu bringen.

Mikrolinsenfeld sorgt für mehr Informationen

Herkömmliche Digicams bündeln das Licht eines fokussierten Punktes auf einem Pixel des Bildsensors. Die Information, wie viel Licht aus welcher Richtung einlangt, geht dabei verloren. In Lichtfeld-Kameras erhält man dagegen durch spezielle optische Elemente, wie ein dem Bildsensor vorgeschaltetes Mikrolinsenfeld, auch die Information, "aus welcher Richtung welcher Lichtanteil kommt", so Oliver Bimber vom Institut für Computergrafik der Universität Linz.

Solche vierdimensionalen Bilder, die diese Informationen enthalten, können deutlich mehr als herkömmliche zweidimensionale Digitalfotos. Man kann im Nachhinein nicht nur Fokus und Perspektive ändern, sondern auch Abbildungen mit sehr großer Tiefenschärfe errechnen. Konkret kann man beispielsweise beim Weihnachtsfoto Mutti oder den Christbaum scharfstellen, Mutti frontal oder auch leicht im Profil vor dem Christbaum zeigen bzw. sowohl Mutti als auch den Christbaum scharf bekommen.

Probleme beim "Retargeting"

Während solche Möglichkeiten die herkömmliche Digital-Fotografie alt aussehen lässt, gibt es bei der Verarbeitung von Lichtfeld-Bildern noch Probleme. So können derzeit Digitalfotos, die in einem bestimmten Seitenverhältnis aufgenommen wurden, später verzerrungsfrei einfach auf Displays mit anderen Seitenverhältnissen dargestellt werden. Diese "Retargeting" genannte Technik kann aber nicht ohne weiteres auf Lichtfeldern angewendet werden.

Light-Field Retargeting (Quelle: YouTube)

Die Wissenschafter am Institut für Computergrafik der Uni Linz haben nun Software-Algorithmen entwickelt, die das nahezu verzerrungsfreie Strecken und Stauchen von Lichtfeldern ermöglichen. Mit diesem nach Angaben der Forscher weltweit erstem Retargeting-Verfahren für Lichtfelder lassen sich Aufnahmen aus einer Lichtfeld-Kamera auf eine beliebige Größe und ein gewünschtes Seitenverhältnis anpassen, ohne wichtige Inhalte zu verzerren.

Bimber ist überzeugt, dass sich in den nächsten Jahren im Bereich der Digitalfotografie "einiges tun wird". Unter dem Oberbegriff "computational photography" würden Kamerasysteme stehen, die fähig sind, mehr Informationen aufzunehmen als heutige Fotoapparate, wie etwa die Lichtfeld-Fotografie. (APA, red)

Kommentar posten
Posting 1 bis 25 von 28
1 2
Preger
00
26.1.2012, 15:11
Zum Film(chen):

Ein Englischsprachkurs fuer den Sprecher waere schwerstens zu empfehlen. Was da gesprochen wird mag zwar englisch klingen ist es aber oft nicht (daher fuer angloamerikanern unverstaendlich).

Und der Film selbst: Bitte auf die haelfte zusammenschneiden, dann wird's vielleicht ertraeglich.

Genießet das Schöne
00
26.1.2012, 17:15

absolut, das gleiche hab ich mir auch gedacht, als ich den film geschaut hab :D

Florian*
00
25.1.2012, 14:45
Die besseren Bilder...

... entstehen vor allem beim Fotografieren – nicht beim Post-processing. Die Fähigkeiten der Visualisation und der Lichtsetzung kann keine "Danach"-Technik der Welt verbessern, verändern, oder aufpeppen.

Pat Conley
01
26.1.2012, 15:34
Der dogmatische Puristenspruch: "Was liegt das pickt"

Das stimmt nur bedingt und auch nur für einige wenige Fotogenres.
Ansonsten wird die Fotokunst, wie schon immer, in der Dunkelkammer produziert. Heute ist es die digitale Dunkelkammer.

MovGP0
00
26.1.2012, 07:15

ein bisschen schon. aber grad bei lichtfeldkameras wird ein gutes motiv viel wichtiger, weil retuschierungen mit photoshop nicht mehr im selben maß möglich sein werden.

derderbenutzer
00
25.1.2012, 23:33

"... Die besseren Bilder ...entstehen vor allem beim Fotografieren – nicht beim Post-processing ..."

Vollkommen richtig. Aber das ist bei dieser Technologie absolut nicht der Punkt. Hier wird zusätzliche Information zur Auswahl (danach) geliefert. Keine Frage von Post-Processing, sondern die Informationen sind schon in der Aufnahme vorhanden.

Loculus
00
24.1.2012, 20:35

Ich freu mich auf damit gebaute Teleskope ;)

Chris Quast
102
24.1.2012, 17:02

k.A ob das was ist, und ein wichtiger durchbruch ist.
aber vielleicht bitte so schlau sein und nicht herschenken wie die deutschen mit dem mp3-format.

hlg
00
23.2.2012, 07:34
genau.

geld regiert die welt.

da ist GIER schon beinhaltet.
deshalb bringt unsere weltordnung auch kleingeister wie sie hervor und "belohnt" sie mit immer neuen regeln...

für die sie sich dann auch noch bedanken...

gute nacht...

Cyber Motzer
00
25.1.2012, 18:15
genau

mit Patente Unis finanzieren !

Tammo Generika
111
24.1.2012, 17:45

Recht hast du. Lieber ein Patent drauf.
Verhindert zwar Wissen und somit gesellschaftliche Wohlfahrt, aber Geld lässt sich damit machen.

neandertaler
03
25.1.2012, 07:58

wieso solle die die es erfinden immer leer ausgehen, und die nutznießer (die dann auch noch auf ihr geistiges eigentum pochen) die große kohle machen?
eigentlich sollten die "erfinder" des internets ja reich sein oder?

Tammo Generika
01
25.1.2012, 10:08

Aus ökonomischer Sicht kann ich die Frage nicht beantworten. Die Theorie lehrt uns, dass Unternehmen u.a. keine Investitionen in F&E stecken, wenn sich ohne Paptentschutz keine Gewinne einstreichen lassen (unter Zurgrundelegung heutiger Strukturen).
Auf der anderen Seite ist bewiesen, dass Patentschutz die Verbreitung und Nutzung von Wissen verhindert; gesellschaftliche Wohlfahrtsverluste inklusive. Hätten sich Internet oder mp3 derart verbreiten können, wenn die Technologie nicht für jeden frei zugänglich gewesen wäre? Ich bezweifel' das.
Es wird keine einheitliche Lösung geben. Vorstellbar ist aber, abhängig vom Objekt: Patentrechtreform, OpenSource-Lösungen oder Entwicklungen durch nicht-ökonomische Träger. Auf alles ein Patent? NEIN.

Pe Sa
00
25.1.2012, 13:06

die Forschung wird nur teilweise behindert, patente sind eine möglichkeit wissen preiszugeben, ohne nachteile (sonst würden Firmen einfach ihr wissen geheim halten, und so schützen). So sind patente ein Motor zur wissenverbreitung.

Und sie sind ja zeitlich begrenz (verlängerung auf maximal 7, 20 oder 25 Jahre. Je nach Produkt.)
Also das maximal nachteilige ist eine "Umsetzungsverzögerung" von 20 Jahren, die im gegegnsatz zum einfach nicht Veröffentlichen steht.

Smartphones verbreiten sich auch, obwohl hier viele Patente drauf gehalten werden, eventuell wäre das Internet also gar nicht verzögert worden.

Tammo Generika
00
25.1.2012, 16:48

Ich stimme nur teilweise zu.
"...patente sind eine möglichkeit wissen preiszugeben... So sind patente ein Motor zur wissenverbreitung." Das seh ich - völlig überraschend - ein bissl anders. Patente schützen Quellen von Wissen, die Anwendung dieses Wissens wird nur dem Patentinhaber gewährt. Die Frage ist nicht die Legitimität von Patenten (die bestreite ich nicht), sondern ob dadurch die breitere Nutzung von Wissensquellen eingeschränkt wird; aus meiner Sicht ja.

Mein anderer Kritikpunkt: Patente treibt oft seltsame Blüten - insbesondere Smartphone-Techn. hätte ich als Beispiel angeführt. Die kategorische (!) Berufung auf den Patentschutz hat Strukturen zementiert und andere real existierende Mittel aus der Diskussion ausgeblendet.

Ohne Gurt im Ionensturm
01
25.1.2012, 09:25

ich nehme an du meinst den erfinder des www weil das internet hat keiner erfunden.

was hat zwei daumen und sche!ßt auf dein gelaber?
01
25.1.2012, 13:37
lieber klugscheißer

ein klein geschriebenes www ist nichts weiter als eine subdomain, die idR auf die zugehörige secondleveldomain zeigt.

neandertaler
00
25.1.2012, 09:38

ich nehme an deine lieblinsserie ist "the big bang theory"
:-), natürlich www.

samuel vimes
150
24.1.2012, 16:13
was soll denn daran neu sein...

http://www.lytro.com
ist min schon seit einem halben jahr am markt...

Ohne Gurt im Ionensturm
01
25.1.2012, 09:27

Hast du nicht mal die zweite überschrift verstanden?

shadow on the wall
06
24.1.2012, 16:44

artikel gelesen?

Fairy Tail
07
24.1.2012, 16:41

Erstmal Artikel lesen!

NatualBornScientist
02
24.1.2012, 16:11
Freu mich schopn auf den ersten 3D-Lichtfeld-Film

Das wird interessant wenn man einen 3D-Lichtfeld-Film dreht, wo dann per Eye-Tracking genau der Bereich scharf gestellt wird wo der Berachter gerade hinsieht.

wvlf
01
24.1.2012, 18:19

Mit der "Deep focus cinematography" und vor allem mit CGI wären Filme mit größerer Schärfentiefe ja ohnehin längst möglich. Filmemacher sehen in der begrenzten Schärfentiefe jedoch ein probates Stilmittel um z.B. die Aufmerksamkeit der Zuseher auf bestimmte Bildbereiche zu richten. In 3D-Filmen stört das zwar massiv, was die Filmemacher aber scheinbar nicht dazu motiviert, Filme mit größerer Schärfentiefe zu produzieren. Dass dies mit Lightfield-Filmen anders werden würde, bezweifle ich.

Spätestens wenn es dann auch Lightfield-Displays und -Projektoren gibt (was bis zur Marktreife aber noch etwas dauern könnte) ist das aber dann Geschichte, denke ich. Denn da braucht man nicht mal mehr Eye-Tracking, geschweige denn 3D-Brillen ...

WässrigesWienerWürstchen
101
24.1.2012, 15:42
wurscht

Kommentar posten
Posting 1 bis 25 von 28
1 2

Die Kommentare von Usern und Userinnen geben nicht notwendigerweise die Meinung der Redaktion wieder. Die Redaktion behält sich vor, Kommentare, welche straf- oder zivilrechtliche Normen verletzen, den guten Sitten widersprechen oder sonst dem Ansehen des Mediums zuwiderlaufen (siehe ausführliche Forenregeln), zu entfernen. Der/Die Benutzer/in kann diesfalls keine Ansprüche stellen. Weiters behält sich die derStandard.at GmbH vor, Schadenersatzansprüche geltend zu machen und strafrechtlich relevante Tatbestände zur Anzeige zu bringen.