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Computational Zoom – Perfekte Bilder, besser als die Wirklichkeit

Wenn der Auslöser erst einmal betätigt ist, dann ist das Foto im Kasten. Kamera und Objektive geben dabei die grundsätzlichen Rahmendaten vor. Wie das Bild aussieht, legt die Physik fest und diese Parameter lassen sich nicht ändern. Zumindest nicht bei einem Bild. Denn jetzt haben Forscher einen Weg gefunden, Bilder so zu manipulieren, dass eine Abbildung entsteht, die in Wirklichkeit so nie möglich wäre.

Nun ist digitale Bildbearbeitung ja im Prinzip nichts Neues. Aber die Forscher der University of California in Santa Barbara und von Nvidia haben einen ganz neuen Ansatz ins Spiel gebracht, den sie anhand eines konkreten Beispiels anschaulich erklären. Sie nennen ihre neue Methode Computational Zoom. Das gegebene Problem ist weit verbreitet und ein essentieller Bestandteil der Bildgestaltung.

Computational Zoom – Perfekte Bilder, besser als die WirklichkeitWer ein nicht allzu großes Hauptobjekt ideal aufnehmen möchte, im Beispiel eine Person, benutzt dafür am besten ein leichtes Teleobjektiv. Damit bleiben die Proportionen erhalten, das Bild wirkt natürlich. Dann aber ist der Hintergrund durch den vergleichsweise engen Bildwinkel stark eingeschränkt. Durch den Einsatz eines leichten Teleobjektivs ist es nämlich nicht möglich, einen entsprechend großen Hintergrund ins Bild zu bekommen. Zumindest nicht dann, wenn das Hauptobjekt nicht entsprechend kleiner werden soll. Ein weiteres Problem ist die fehlende Schärfentiefe. Zwar kann diese erhöht werden, indem das Objektiv abgeblendet wird, tatsächlich ist das aber nur bis zu einem gewissen Grad möglich. Schon aus genannten optischen Gründen ist es nicht möglich, ein solches Foto mit durchgehender Schärfentiefe aufzunehmen.

Was also tun? Der erfahrene Fotograf greift zum Weitwinkelobjektiv. Mit dem lässt sich ein weitaus größerer Bereich des Hintergrunds weitgehend scharf abbilden. Allerdings wird auch dieses Foto nicht unbedingt optimal, denn durch die geringe Brennweite vergrößert sich der vermeintliche Abstand zum Hintergrund, der viel kleiner als in Wirklichkeit erscheint. Der Abstand wird natürlich nicht tatsächlich größer, aber die Konstruktion eines Weitwinkelobjektivs sorgt dafür, dass Bilder diesen Eindruck erwecken. Zudem kommt es vor allem am Rand der Aufnahme zu unerwünschten Verzerrungen des Bildes. Das Weitwinkelobjektiv ist also auch keine perfekte Lösung.

Computational Zoom – Perfekte Bilder, besser als die WirklichkeitWie also lassen sich alle Fliegen mit einer Klappe schlagen und das Ganze auch noch ohne eine Fotomontage bewerkstelligen? Die Antwort heißt Stacking. Das ist in der Fotografie nichts Neues, wird in der Regel aber nur angewandt, um beispielsweise bei Makroaufnahmen eine durchgehende Schärfe zu erzielen, beispielsweise im Studio. Wenn ein kleines Objekt durchgehend scharf sein soll, macht der Fotograf eine Reihe von Aufnahmen und dreht die Schärfe immer ein Stück weiter. Anschließend wird das Foto quasi scheibchenweise zusammengesetzt. Das Ergebnis ist eine von vorne bis hinten scharfe Aufnahme.

Die kalifornischen Forscher haben allerdings einen anderen Ansatz. In ihrem Beispiel macht der Fotograf eine Reihe von Aufnahmen und bewegt sich dabei immer näher an das Hauptobjekt heran, bis er neben ihm steht. Dabei wird die Brennweite beibehalten.

Die mathematische Herangehensweise ist etwas für Experten (siehe CompZoom Supplementary Document). Das Ergebnis aber ist verblüffend. Denn das Foto wird nicht nur durchgehend scharf, auch die Proportionen stimmen allgemein überein. Zudem wird der Hintergrund ein Stück weit näher an das Hauptmotiv herangerückt – somit erscheint das Bild etwas dichter. Das Ergebnis ist ein Bild, das in der Realität mit Kamera und Objektiv so nicht aufzunehmen wäre. Eine solche Objektivkonstruktion müsste mehrere Brennweiten in einem Objektiv vereinen und das zur gleichen Zeit. Das ist natürlich nicht möglich. Computational Zoom löst also tatsächlich viele alltägliche Probleme der Fotografie auf einmal.

Computational Zoom – Perfekte Bilder, besser als die WirklichkeitDie neue Technik wurde bei der ACM SIGGRAPH 2017-Konferenz vorgestellt. Ob und wann Computational Zoom erhältlich sein wird, ist noch offen. Man kann aber davon ausgehen, dass eine solche grundlegende Technik bald schon in entsprechender Software zur Verfügung steht.

Das Handout/Pressemeldung zu Computational Zoom finden Sie hier.

Quelle: www.prophoto-online.de

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