Forscher zeigen kontrastreiche Videolösung

HDR-Aufnahmen (High Dynamic Range) versprechen sehr kontrastreiche und somit natürliche Bilder. Britische Forscher haben nun das erste HDR-Video-Komplettsystem vorgestellt.

„Wir nutzen nur eine Kamera für die Aufnahme und können dank unserer HDR-Kompression und unserem HDR-Viewer Content direkt auf einem HDR-Display anzeigen“, betont Alan Chalmers, Professor für Visualisierung am International Digital Lab der University of Warwick, gegenüber pressetext. Im Gegensatz zu bisherigen Teilansätzen verspricht das System somit eine marktfähige Komplettlösung.

Entscheidend dafür ist, dass das System sinnvoll die gewaltigen Datenmengen bewältigen kann, die bei hochauflösenden HDR-Videoaufnahmen anfallen. Die möglichen Einsatzgebiete für die Lösung sind laut Team sehr vielfältig. Sie reichen von der Videoüberwachung bei extremen Lichtverhältnissen über Video-gestützte Operationen bis hin zu einem 3D-Gefühl ohne Spezialbrille.

Kompression als Schlüssel

Das US-Unternehmen Soviet Mntage http://sovietmontage.com hat schon vor einigen Monaten mit HDR-Videoaufnahmen für Aufsehen gesorgt. Zudem gibt es bereits kommerzielle HDR-Displays. In Warwick kommen aber alle Teile wirklich zu einem Video-Komplettsystem zusammen. „Das haben nur die von uns entwickelten Kompressionsalgorithmen möglich gemacht“, betont Chalmers. Sie wurden mit dem Ziel entwickelt, eine Kompressionsrate von mindestens 100:1 zu erreichen. HDR-Aufnahmen setzen nämlich auf mehr mögliche Helligkeitsstufen, was größere Datenmengen bedeutet.

Der mit dem deutschen Hersteller Spheron VR http://spheron.com entwickelte Kamera-Prototyp der University of Warwick nutzt beispielsweise 20 Blendenstufen und damit etwas mehr, als derzeit übliche HDR-Kameras. Zudem erfolgt die Aufnahme mit einer HD-Auflösung von 1.920 mal 1.080 Pixel bei 30 Frames pro Sekunde. Das bedeutet einen Datenberg von 42 Gigabyte pro Minute, so der Wissenschaftler. „Das entspricht einer CD pro Sekunde“, meint er. Ein kurzes Beispielvideo konnten die Forscher nun von rund 18 Gigabyte um einen Faktor 312 auf kompakte 60,2 Megabyte komprimieren.

3D-Gefühl

Durch deutlichere Kontraste auch bei extremem Licht-Schatten-Gefälle bietet sich HDR unter anderem für den Bereich 3D-Video an. „Das menschliche Sehen nutzt bei Objekten in mehr als einem Meter Entfernung gar nicht die Parallaxe, sondern Hinweise wie Textur und Kontrast“, erklärt Chalmers. Für weit entfernte Gegenstände kann HDR somit besonders gut ein Gefühl räumlicher Tiefe vermitteln und das ohne Spezialbrille. Ein anderes Anwendungsgebiete ist beispielsweise die Chirurgie. Denn HDR kann den starken Kontrast zwischen dunklen Körperhöhlen und Lichtreflexionen auf chirurgischen Werkzeugen erfassen.

Nach Einschätzung von Chalmers dürfte es nur wenige Jahre dauern, bis es mit dem aktuellen Prototyp vergleichbare HDR-Kameras zu kaufen gibt. Die vom Team entwickelte Kompressionssoftware wiederum wird vom Spin-out goHDR http://gohdr.com kommerziell vorangetrieben.