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 Sichere Datenübertragung mit Ultraschall am Handy: neue Methode zur Nahfeldkommunikation
21.11.2019 | Fachhochschule St. Pölten

nachricht Gesundheits-App als Fitness-Coach für Familien
21.11.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Im Focus: Geminiden - Die Wünsch-dir-was-Sternschnuppen vor Weihnachten

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Die Geminiden, die Mitte Dezember zu sehen sind, sind der "zuverlässigste" der großen Sternschnuppen-Ströme mit bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde. Leider stört in diesem Jahr der Mond zur besten Beobachtungszeit.

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die „Geminiden“ sorgen Mitte Dezember immer für ein schönes Sternschnuppenschauspiel. In diesem Jahr sind die...

Im Focus: Electronic map reveals 'rules of the road' in superconductor

Band structure map exposes iron selenide's enigmatic electronic signature

Using a clever technique that causes unruly crystals of iron selenide to snap into alignment, Rice University physicists have drawn a detailed map that reveals...

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Was Vogelgrippe in menschlichen Zellen behindert

10.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Schäden im Leichtbau erkennen durch Ultraschallsensoren

10.12.2019 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics