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Bokeh – natürlich, naturidentisch oder künstlich

Ein weiches, cremiges Hintergrund-Bokeh, für das früher ein lichtstarkes und nicht allzu aggressiv korrigiertes Objektiv nötig schien, liefern heutzutage schon die vergleichsweise winzigen Kameramodule eines Smartphones – oder? Tatsächlich ist es nicht ganz so einfach.

Eine natürliche Hintergrundunschärfe entsteht durch eine große Öffnung des Objektivs. Für Motive, auf die man fokussiert hat, bedeutet die große Öffnung, dass ein großer Teil des vom Motiv ausgehenden Lichts aufgefangen wird, aber jenseits der Schärfenzone bewirkt sie, dass Lichtstrahlen aus ganz unterschiedlichen Winkeln auf dasselbe Sensorpixel treffen und sich dort mischen. Damit entsteht ein unscharfes Bild.

Bokeh – natürlich, naturidentisch oder künstlich

Mit Lichtfeldkameras kann man mit offener Blende ein sogenanntes Lichtfeld fotografieren und daraus Bilder mit unterschiedlicher Blende, Bokeh und Fokussierung berechnen. Das Ergebnis ist ein naturidentisches Bokeh, da das Bild durch die gleichen Lichtstrahlen wie bei einem Foto mit einer konventionellen Kamera erzeugt wird. Die Auswahl der Lichtstrahlen wird nur statt durch eine physische Blende durch eine nachträgliche Berechnung getroffen. Lichtfeldkameras haben allerdings eine geringe Auflösung und konnten bislang nicht auf dem Markt überzeugen.

Bokeh – natürlich, naturidentisch oder künstlich
Smartphones mit dualen Kameramodulen wie das iPhone X und dessen Nachfolger können die Entfernung der Motive bestimmen und eine Tiefenkarte mit den Bilddaten speichern, die auch Lightroom zur Maskierung nutzen kann.

Manche aktuelle Smartphones nutzen dagegen eine andere Methode, um Bilder mit unscharfem Hintergrund zu erzeugen. Sie besitzen zwei gleichartige Kameramodule im Abstand von ein bis zwei Zentimetern, die eine Stereokamera bilden. Aufgrund der geringen Öffnung der Objektive ist die Schärfentiefe sehr groß, was zwar die Fokussierung vereinfacht, eine Freistellung des Motivs vor einem unscharfen Hintergrund aber nahezu unmöglich macht. Aus der Pararallaxverschiebung von Objekten kann das Smartphone jedoch deren Entfernung berechnen – nicht sehr präzise zwar, da die Basisbreite der Stereokamera dazu nicht ausreicht, aber genau genug, um Vorder- und Hintergrund zu trennen. Mit einer Weichzeichnung des Hintergrunds entsteht dann der Eindruck einer Aufnahme mit einem viel lichtstärkeren Objektiv. Oder zumindest entsteht auf den ersten Blick dieser Eindruck.

Gerade an den Konturen des Vordergrundmotivs versagt die Entfernungsmessung per Parallaxverschiebung, weil die eine Kamera ein Hintergrunddetail gerade noch sieht, die andere jedoch schon nicht mehr, weil es durch das Vordergrundmotiv verdeckt wird. An solchen Stellen gibt es dann kein oder ein falsches Messergebnis, das sinnvoll ersetzt werden muss. Aber auch in anderen Bildbereichen kommt es immer wieder mal zu Fehlern, die zu seltsamen Artefakten führen können – dann ist ein Teil des Hintergrunds unmotiviert scharf, während ein Vordergrunddetail weichgezeichnet wird. Smartphone-Hersteller versuchen, solche Fehler mit einer künstlich intelligenten Plausibilitätsprüfung zu vermeiden, aber gänzlich beseitigen lassen sie sich bislang nicht. Außerdem ist das Ergebnis einer Weichzeichnung nicht identisch mit der Unschärfe, die ein lichtstarkes Objektiv erzeugt. Insbesondere die Unschärfekreise um helle Lichtreflexe im Hintergrund werden noch nicht überzeugend nachgebildet.

Mehr über die Probleme und Lösungen bei der Erzeugung eines künstlichen Bokehs erfahren Sie aus der nächsten DOCMA-Ausgabe, die ab dem 5. Dezember 2018 im Zeitschriftenhandel zu finden ist – und bei unseren Abonnenten schon früher.

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Michael J. Hußmann

Michael J. Hußmann gilt als führender Experte für die Technik von Kameras und Objektiven im deutschsprachigen Raum. Er hat Informatik und Linguistik studiert und für einige Jahre als Wissenschaftler im Bereich der Künstlichen Intelligenz gearbeitet.

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