Urs Tillmanns, 24. Juni 2011, 07:00 Uhr

Lichtfeld-Kamera: Schärfeebene nachträglich bestimmen

Seit gestern jagt die Lichtfeld-Kamera des kalifornischen Startup-Unternehmens Lytro durchs Internet. Das Besondere: Man wählt nicht mehr eine Schärfeebene bei der Aufnahme, sondern man macht das Bild und bestimmt hinterher, welche Bildpartie man scharf sehen möchte. Das Ganze geht mit einem optischen und rechnerischen Trick.

Die Lichtfeld-Technik ist theoretisch seit rund 15 Jahren bekannt, und die deutsche Firma Raytrix hat sich sogar auf solche 4D-Kameras (siehe auch Plenoptische Kamera) für industrielle Anwendungen spezialisiert.

Lytro – vor allem ihr CEO Ren Ng, der vor acht Jahren darüber eine Dissertation verfasst hat – will die Lichtfeld-Technik nun mit einer erschwinglichen Kamera, die keine Scharfeinstellung mehr braucht, auf den Massenmarkt bringen. Da der gesamte Bildraum und die Lichtrichtung datenmässig erfasst wird, kann der Betrachter des Bildes die Schärfe an jeden beliebigen Punkt im Bild verlegen oder sogar den gesamten Bildraum scharf darstellen. Lytro hat auf ihrer Webseite einige sehr interessante Bildbeispiele, bei denen sich die Schärfeebene im Bild mit einem Mausklick bestimmen lässt.

Bildbeispiele auf der Webseite von Lytro

Was steckt dahinter? Grundsätzlich erfasst der Spezialsensor nicht nur die Lichtstrahlen, sondern es werden über ein Mikrolinsengitter zusätzliche Informationen wie Intensität, Farbe und Lichtrichtung im dreidimensionalen Raum registriert. Durch die Mikrolinsen wird jeder Bildpunkt zu einem Lichtkegel erweitert, der je nach Lage auf der Sensorfläche eine andere Winkelinformation enthält und diese in mehreren Pixeln aufzeichnet. Dies erklärt auch, weshalb Lichtfeldkameras (bisher) eine relativ geringe Auflösung haben. Aus diesen Informationen können unter anderen verschiedene Schärfeebenen oder 3D-Effekte herausgerechnet werden.

Raytrix hat verschiedene Lichtfeld-Kameras im Angebot, die vor allem in der industriellen Qualitässicherung eingesetzt werden

Ob es Lytro wirklich gelingen wird, noch dieses Jahr (wie auf der Webseite angekündigt) eine Consumer-Kamera auf den Markt zu bringen, bleibt abzuwarten. Denkbar wäre auch, dass die bekannten Kamerahersteller Lizenzen erwerben, um ebenfalls Lichtfeldbilder anbieten zu können. Sollte sich diese Technologie wirklich mittelfristig durchsetzen, so würde eine teure Baugruppe überflüssig: der Autofokus.

Technische Erklärungen finden Sie auf der Raytrix-Webseite oder in der Dissertation von Lytro-CEO Ren NG.

 

 

2 Kommentare zu “Lichtfeld-Kamera: Schärfeebene nachträglich bestimmen”

  1. Ich glaube, dass grosse Problem der Lichtfeldkamera ist die Auflösung des Sensors. Um von einem Lichtkegel oder Lichtkreis auf einen einzelnen Pixelpunkt zu rechnen, muss der Sensor über eine sehr hohe Pixelzahl verfügen. Ich bin auf jeden Fall schon mal sehr gespannt, wie praxis-tauglich die Lichtfeldkamera sein wird.

  2. Es gab eine norwegische firma, welche für über 10000 chf eine 5mp olympus so umbaute dass sie in der lage ist im bruchteil einer sekunde mehrere unterschiedliche distanzen aufzunehmen und zu „stacken“, übereinander zu kopieren. Beiendruckend.

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