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Nachträgliche Generierung tiefenabhängiger Unschärfe

Die Vorzüge der digitalen Bildaufnahme liegen klar auf der Hand und überzeugen sowohl Privatleute, als auch immer mehr professionelle Fotografen, Kameraleute und Regisseure. Doch besonders der professionelle Bereich stellt hohe Anforderungen an die Möglichkeiten der Bildgestaltung. Zu erwähnen sei dabei nur der künstlerische Einsatz von Unschärfe zur Hervorhebung wichtiger Bildbereiche – ein aus dem Kino sehr bekannter und bei fast jeder Szene genutzter Effekt. Diese Staffelung der Bildes in verschieden scharfe Bereiche ist die einzige Möglichkeit zur Abbildung der Tiefeninformation.

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Bild mit hoher Schärfentiefe

Die begrenzte Schärfentiefe ist eine Eigenschaft, die auf Grund der langen Brennweite allen „analogen“ 35mm Filmkameras zu Eigen ist. Sie ist eines der wichtigsten Elemente des so genannten Filmlooks. Moderne HD-Kameras besitzen eine im Vergleich zum 35-mm-Bild kleinere Sensorfläche. Zur Abbildung des gleichen Bildbereichs muss die Brennweite daher kürzer sein. Da die Schärfentiefe abhängig von der Brennweite ist, haben diese digitalen Kameras eine große Schärfentiefe. Eine Verringerung der Schärfentiefe durch weites Öffnen der Blende ist auf Grund der gewählten üblichen Bildfrequenz und der am Ort der Aufnahme herrschenden Helligkeit nicht immer möglich. Dem Einsatz der Schärfentiefe oder Schärfenverlagerung in einer Szene als stilistischem Element sind deshalb erheblich engere Grenzen gesetzt.

Ziel ist es, einen anderen Lösungsweg zur Verringerung der Schärfentiefe zu finden. Dabei wird die Szene mit großer Schärfentiefe aufgenommen und die gewünschten Effekte erst bei dem Postprocessing hinzugefügt. Dabei bieten sich dem Regisseur durch die nachträgliche Generierung der Unschärfe deutlich mehr Freiheiten – ein bei der Filmproduktion nicht zu unterschätzender Vorteil. Eine einmal mit geringer Schärfentiefe gewonnene Aufnahme ist diesbezüglich nicht mehr zu ändern und bei falscher Einstellung verloren.

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Tiefenkarte mit ausgewähltem Tiefenbereich

Für die Generierung von tiefenabhängiger Unschärfe existieren für synthetische Bilder verschiedene Ansätze. Diese werden oft bei Computerspielen auf modernen Grafikkarten eingesetzt. Dabei werden jedoch zugunsten der Rechengeschwindigkeit bewusst Artefakte in Kauf genommen. Andere Verfahren, entwickelt für Renderer zur Erzeugung der Tiefenunschärfe, können nicht direkt verwendet werden. Diesen Verfahren stehen auch verdeckte Bildinformationen zur Verfügung, welche auf einem aufgenommenen Bild nicht mehr enthalten ist. Für eine natürlich wirkende Unschärfe ist daher vor der Filterung eine Rekonstruktion der verdeckten Bereiche aus den umgebenden Bereichen notwendig.

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Berechnete verringerte Schärfentiefe

Für die tiefenabhängige Filterung wird eine Tiefenkarte (Entfernungskarte) benötigt. Bei synthetischen Bildern lässt sich diese Karte durch den Renderer erzeugen. Bei natürlichen Bildern ist eine Gewinnung der Tiefeninformation während der Aufnahme nötig.

 

Literatur

  • Jäger, T:
    Subjektive Bewertung von Schärfe und Unschärfe in Bildern
    23. Fachtagung der FKTG, München, 26. bis 29. Mai 2008
  • Jäger, T.
    Aufnahme einer ebenenbasierten Tiefenkarte aus Stereobildern mit Hilfe vom Bildsegmentierung und Featurepoint -Matching,
    ITG-Fachbericht 199, ITG/FKTG-Fachtagung Elektronische Medien, 12. Dortmunder Fernsehseminar, Dortmund, Germany, 2007, pp. 185-188, ISBN 978-3-8007-3019-37
  • Jäger, T.
    Nachträgliche Generierung tiefenabhängiger Unschärfe bei elektronischer Bildaufnahme,
    FKT, Heft 1-2 2006, pp. 35-41, ISSN 1430-9947, 2006
  • Jäger, T.
    Rekonstruktion von Bildinformation für die nachträgliche Generierung tiefenabhängiger Unschärfe,
    22. Fachtagung der FKTG, Potsdam, 2006
  • Jäger, T.
    Nachträgliche Generierung von tiefenabhängiger Unschärfe bei der elektronischen Bildaufnahme,
    ITG/FKTG-Fachtagung Elektronische Medien, 11. Dortmunder Fernsehseminar, Dortmund, Germany

 



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Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays
Tel.: 0231 755-2100