HDR-Bildprozessor Perfekt belichtete Fotos und Videos ohne Blitz

Forscher des MIT haben einen Bildprozessor entwickelt, der in Bruchteilen von Sekunden HDR-Fotos und Videos errechnen kann. Das soll für besser belichtete Bilder sorgen, auch wenn keine Profibeleuchtungstechnik vor Ort ist.

Schnappschüsse sind oft von dunklen und zu hellen Bildbereichen geprägt, die nur durch aufwendige Nachbearbeitung am Rechner beseitigt werden können. Ein neuer Bildprozessor, den Forscher des MIT Microsystems Technology Laboratorys entwickelt haben, kann hingegen HDR-Bilder mit besserer Belichtung innerhalb von Sekundenbruchteilen errechnen. Ein Blitz, der oft die Lichtstimmung zerstört, soll so überflüssig werden. Die Technik könne in Smartphone-Kameras und normale Digitalkameras integriert werden, sagt Forscher Rahul Rithe vom MIT.

Bisher werden HDR-Bilder mit der Kameraelektronik nach der Aufnahme berechnet, was die Kameras oft für mehrere Minuten stilllegt, weil bei diesen Rechenoperationen die Kamera stark gefordert wird. Mit der Neuentwicklung wird die Arbeit einem auf diese Aufgabe spezialisierten Prozessor übertragen, der sie praktisch in Echtzeit erledigen soll.

Rahul Rithe und Anantha Chandrakasan haben zusammen mit weiteren Forschern den Chip entwickelt. Dabei werden drei Bilder aufgenommen: eines mit normaler Belichtung und jeweils eines mit Unter- und Überbelichtung. Die Bilder werden dann so zusammengerechnet, dass ein Bild mit durchgängig guter Belichtung entsteht. Diese Berechnung soll nur wenige hundert Millisekunden dauern, wenn ein 10-Megapixel-Foto aufgenommen wird. Das ist auch schnell genug für Videobilder. Der Prozessor soll erheblich weniger Strom benötigen als bisherige Lösungen. Genaue Zahlen nannten die Forscher aber nicht.

Auch zur Schattenaufhellung kann die Technik eingesetzt werden. Dabei werden dann zwei Fotos geschossen. Eines mit Blitz und das andere ohne. Die Einzelbilder werden so verrechnet, dass einerseits die künstliche Beleuchtung wirkt, andererseits die Farbstimmung ohne Kunstlicht nicht untergeht. Das Sensorrauschen solle dabei reduziert werden, ohne dass Artefakte an den Kontrasträndern entstehen, sagen die Forscher.

Die Arbeit an einem Prototyp des Bildprozessors, der in CMOS-Technik hergestellt wurde, hat Foxconn finanziert.