Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

High Dynamic Range Imaging: Die nächste Generation der digitalen Fotografie und des Videos

08.03.2006


Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Informatik entwickelten eine einzigartige Lösung zur wirksamen Speicherung und Komprimierung von HDR Videos. HDRI schließt die Lücke zwischen der Photographie und dem menschlichen Sehvermögen. (Max-Planck-Institut für Informatik auf der CeBIT 2006 in Hannover, Halle 09, Stand, Stand B 43)



Die Nachfrage nach immer besserer Qualität von Photos und Filmen besteht bereits seit Beginn des Fernsehens, der Photographie und des Kinos. Ein gewaltiger Fortschritt wurde bereits durch die Digitalisierungstechnik erreicht, die heute überall vorherrscht. Ein beherrschender Trend, der zurzeit den Markt revolutioniert ist die Steigerung der Bildauflösung durch die Einführung von High Definition Fernsehern und Bildsensoren mit hoher Auflösung in Digitalkameras. Nun steht eine weitere digitale Revolution vor der Tür, die bekannt ist als "High Dynamic Range".



High Dynamic Range Imaging (HDRI) ist ein Zusammenspiel von neuen Technologien, die eine viel größere Bandbreite der Belichtung erlauben als herkömmliche digitale Techniken. Das Ziel ist die genaue Wiedergabe der Helligkeitswerte, die in realen Szenen vorkommen, vom direkten Sonnenlicht bis zum tiefsten Schatten. Dies bedeutet für die digitale Photographie, dass es eine Über- oder Unterbelichtung nicht mehr gibt, und jeder in der Lage ist, perfekte Aufnahmen ohne große Zusatzeinstellungen zu machen. Für das Fernsehen gilt, dass der Zuschauer mehr und mehr den Eindruck gewinnt, die reale Welt wie durch ein Fenster zu betrachten. Bei Computerspielen entsteht das Gefühl immer besser und realistischer in das Spielgeschehen eingetaucht zu sein.

Die Entwicklung von HDRI hat zum Ziel, die Lücke zwischen der Photographie und dem menschliche Sehvermögen zu schließen, denn das Auge ist der ultimative Qualitätsstandard. Das menschliche Auge kann einen ungeheuren Helligkeitsbereich erfassen, beginnend bei einem mondlosen Himmel(3*10-5 cd/m2) bis zu direktem Sonnenlicht (2*109 cd/m2). Das Auge kann simultan Helligkeitswerte von mindestens fünf Größenordnungen sehen. Im Gegensatz dazu sind die meisten digitalen Kameras und Monitore in der Lage, 2-3 Größenordnungen der Helligkeitswerte (dynamischer Bereich 1:100 - 1:1000, 40-60 dB) aufzunehmen oder wiederzugeben. Die nächste Generation von Monitoren und Kameras wird im Bereich des menschlichen Auges beginnen zu operieren.

Bevor HDR Fernsehen und Monitore auf dem Markt erscheinen werden, muss der gesamte Arbeitsvorgang von der Aufnahmetechnik, Bearbeitung und Wiedergabe entwickelt werden. Deutsche Firmen wie z.B. SPHERON VR und IMS CHIPS bieten Lösungen für HDR Bilder und Videoaufnahmen an. Zusätzlich wurden Dynamic Range Kameras für professionelle digitale Filme entwickelt, wie z.B. Dalsa’s Origin. Weitere Firmen sind in die Entwicklung von LCD Monitore für einen breiteren Helligkeitsbereich und für eine bessere Farbskala eingebunden. Erste Geräte dieser Art können bereits heute käuflich erworben werden, z.B. der HDR Monitor von BrightSide Technologies.

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Informatik entwickelten eine einzigartige Lösung zur wirksamen Speicherung und Komprimierung von HDR Videos. Ihr Ziel ist es, ein Video-Format zu entwickeln, das genauso gut ist wie das menschliche Auge. Das bedeutet, dass die gespeicherten Informationen eingesetzt werden können bei allen zukünftigen Geräten, selbst wenn die Entwicklung solcher Geräte noch 10 Jahre dauern kann. Das Problem traditioneller Video Komprimierung (z.B., MPEG-4, ISO/IEC 14496-2/10) ist, das sie dafür vorgesehen ist, gerade genug Information zu verschlüsseln, die für die gegenwärtig existierende Geräte benötigt werden. Das bedeutet, dass mit der Entwicklung neuer Bildschirme die Qualität der gegenwärtigen herkömmlichen DVDs nicht mehr ausreicht. Um dieses Problem erst nicht aufkommen zu lassen, haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Informatik einen Verfahren für eine High Dynamic Range (HDR)Video Komprimierung entwickelt, das die komplette Farbinformation, die für das menschliche Auge sichtbar ist, speichert. HDR Video kann die Helligkeitsbereiche eines mondlosen Himmels bis zum direkten Sonnenlicht (bis zu 300dB) verschlüsseln und kann die komplette Farbskala des sichtbaren Lichtes wiedergeben. Diese zusätzlichen Informationen sind mehr als ausreichend, um die Videos mit der nächsten Generation von Bildschirmen abzuspielen.

In der Tat ist es jedoch nicht notwendig, auf die nächste Generation von Bildschirmen zu warten und sich für die Vorteile von HDR Videos mit den bereits existierenden TV Geräten und Computer Bildschirmen zu begeistern. Am Max-Planck-Institut für Informatik wurde ein HDR Video Spieler entwickelt, der eine optimale Wiedergabe der sowohl für HDR Videos als auch für Videos mit bester Qualität gewährleistet. Bedingt durch die Wahl eines derartigen Verfahrens ist man in der Lage viel besser Bildkontraste, Helligkeit und die Farbintensität zu optimieren, als es mit dem traditionellen Videosignal möglich wäre. Darüber hinaus kann die Bildwiedergabe viel besser mit der Beleuchtung der Umgebung abgestimmt werden, in dem sich das Fernsehgerät sich befindet.

Kontakt:
Dr. Karol Myszkowski
Max-Planck-Institut für Informatik
Stuhlsatzenhausweg 85
66123 Saarbrücken
Email: karol@mpii.mpg.de
Phone: +49 (0)681 9325-429
Fax: +49 (0)681 9325-499

Saar - Uni - Presseteam | idw

Weitere Berichte zu: Dynamic HDR Komprimierung Monitor Photographie Range Video

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Kommunikation Medien:

nachricht Warum wechseln Menschen ihre Sprache?
14.03.2017 | Universität Wien

nachricht Auf Videokacheln basierendes DASH Streaming für Virtuelle Realität mit HEVC vom Fraunhofer HHI
03.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik Heinrich-Hertz-Institut

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Kommunikation Medien >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise