Lichtfeldfotografie

Lichtfeldfotografie bzw. plenoptische Fotografie funktioniert wie folgt.

Es werden von einer Szene mehrere Bilder aus verschiedenden Blickwinkeln aufgenommen. Das ganze kann man z.B. mit einer Matrix aus mehreren Kameras machen, oder wie bei entsprechenden Kameras, mit einem Mikrolinsenraster welches direkt vor dem bildaufnehmenden Chip positioniert wird. Aus den dadurch gewonnenen Bildinformation ist es möglich Tiefeninformationen der fotografierten Szene zu erhalten. Dies wiederum ermöglicht es die Schärfe eines Bildes im Nachhinein den Wünschen anzupassen. Das ist bei einem normalen Bild natürlich auch Möglich, hierbei jedoch kann man gezielt eine bestimmte Tiefenebene schärfen und unscharf machen, da ja bekannt ist welche Bereiche des Bildes in welcher Tiefe liegen. Weiter Information erhält man unter https://graphics.stanford.edu/data/LF/index.html

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, das durch das Mikrolinsenraster die effektive Auflösung des verwendeten bildaufnehmenden Chips nicht in der vollen Auflösung verwendet werden kann, da jede Mikrolinse eine gewisse Anzahl von Pixeln belegt, aus denen dann im resultierenden Bild weniger Pixel berechnet werden.

Im Consumerbereich war die Firma Lytro die einzige Company die derartige Kameras auf den Markt gebracht hat. Das erste Modell war die "Lytro", und war ab 2013 erhältlich. 

 

Die Bilder die mit dieser Kamera aufgenommen werden, haben eine max. Auflösung von 1080x1080 Pixeln. 

Auf der Rückseite ist ein Touchdisplay angebracht, die Aufnahme selbst erfolgt mit einem Button oben auf der Kamera. Außerdem besitzt sie einen Zoom, der via Touch auf der Oberseite verändert werden kann.

In diesem Bild sieht man das "wirkliche" Bild so wie es in der Kamera entsteht. Man kann deutlich die Struktur des Mikrolinsenrasters erkennen. Jede Linse erzeugt also ein kleines Einzelbild. Nimmt man jetzt jeweils den gleichen Pixel aus jedem Linsenelement, kann man daraus ein komplettes Bild erstellen. 

Da ja jedes Linsenbild mehrere Pixel besitzt, kann man also mehrere Bilder gewinnen.

Links sind die daraus resultierenden Bilder zu sehen. Bei dieser Kamera ergibt sich also ein resultierendes Bild mit 10x10 Einzelbildern aus jeweils leicht unterschiedlichen Winkeln. 

Aus diesen unterschiedlichen Einzelbildern kann dann eine Tiefenmap errechnet werden. 

Diese zusätzl. Tiefeninformation kann dann genutzt werden, um z.B. die Schärfe im Nachhinein in bestimmten Tiefenbereichen nachträglich zu ändern. Links sieht man die Schärfung des Bildes im hinteren Bereich.

Hier ist die Schärfeebene mittig gewählt.

Und hier ist der vordere Bereich zum Schärfen gewählt worden.

Ein weiterer interessanter Punkt ist, das man durch die vorhandenen Tiefeninformation in jedem Bild, in der Lage ist eine 3D-Modell der fotografierten Szene zu gewinnen. Man ist dabei natürlich erst einmal nur auf eine Ansicht beschränkt, könnte aber durch Aufnahmen aus mehreren Perspektiven dadurch ein komplettes 3D Modell erzeugen.

Lytro stellte dann 2014 die Lytro Illum vor. Diese besaß eine bessere Auflösung und war an professionelle Fotografen gerichtet. Leider waren beide Kameramodelle am Markt nicht erfolgreich so das Lytro sich inzwischen vom Consumermarkt komplett zurückgezogen hat.

Die Kameras sind eigentlich nur zum ausprobieren dieser Technik, jedoch nicht zum wirklichen fotografieren geeignet.

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