Modulo: Neue Kamera belichtet nie über
In einem Raum mit Fenster oder aus einer Tordurchfahrt heraus zu fotografieren, ist schwierig. Richtig belichtet ist auf solchen Bildern in der Regel nur ein Bereich: Ist das Zimmer erkennbar, zeigt der Blick aus dem Fenster nur eine helle Fläche. Ist der Hintergrund der Durchfahrt richtig belichtet, ist das Tor auf dem Foto nur eine schwarze Form. Damit Vordergrund und Hintergrund erkennbar sind, bedarf es mehrerer Bilder, die später zu einem montiert werden – oder einer Modulo-Kamera.
Das ist eine neue Kamera, die Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt haben. Sie nimmt Fotos mit einem unbegrenzten Dynamikspektrum auf, so dass es keine überbelichteten Bereiche mehr gibt. Die Technik nennen die Forscher Unbounded High Dynamic Range Photography(öffnet im neuen Fenster) (UHDR).
Neuer Algorithmus steuert Pixel an
Ermöglicht wird das durch einen Algorithmus, der die Pixel des Sensors steuert. Ein Kamerasensor kann nur eine bestimmte Menge Licht aufnehmen. Trifft zuviel Licht auf den Bildpunkt, zeigt er einfach Weiß. Der Algorithmus der MIT-Forscher um Hang Zhao löst das Problem: Er setzt das Pixel dann zurück, so dass es wieder Informationen aufnehmen kann.
Gleichzeitig wird aufgezeichnet, wie oft das Pixel während der Belichtungszeit zurückgesetzt wurde. Basierend auf dieser Information berechnet der Algorithmus dann die relative Helligkeit eines jeden Bereichs des Bilds und ermöglicht so eine Darstellung ohne über- oder unterbelichtete Stellen. Die Kamera übernimmt damit das, was der Fotograf sonst in der Bildbearbeitungssoftware macht: Überbelichtete und unterbelichtete Bereiche in einem Bild korrigieren – vorausgesetzt, die Information ist vorhanden, was bei überbelichteten Bereichen eben nicht immer der Fall ist.
Modulo soll Fotografie verändern
Kamerabesitzer müssten sich dann nicht mehr mit Blende und Belichtungszeit auseinandersetzen, sagt Zhao(öffnet im neuen Fenster). "Mit dem Algorithmus brauchen sie einfach nur den Auslöser zu drücken, und der Computer kümmert sich um die Belichtungsprobleme. Die Modulo-Kamera kann die Alltagsfotografie verändern."
UHDR ist in erster Linie für Digitalkameras gedacht: Die Technik unterstützt Fotografen in schwierigen Lichtsituationen. Vor allem Anfänger können davon profitieren, da sie keine überbelichteten Fotos mehr aufnehmen. Praktisch ist die UHDR auch für Panoramafotografen: Da sie ein sehr viel größeres Bild aufnehmen, haben sie es oft auch mit stark variierenden Lichtsituationen zu tun. Das erfordert für jede Einstellung mehrere Bilder mit unterschiedlicher Belichtung. Eine Modulo-Kamera kann dem Panoramafotografen Arbeit abnehmen.
Die Entwickler um Zhao sehen aber auch weitere Anwendungen: im Computersehen, genauer gesagt für Roboter und autonom fahrende Autos – wenn Letztere etwa in einen Tunnel hinein oder aus diesem heraus fahren. Ein weiterer Bereich könnte die Astronomie sein.
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