3D-Sequenzen ohne 3D-Kamera
Forscher aus Harvard haben eine der Lichtfeldtechnik abgeschaute Methode entwickelt, um aus Bildern einer herkömmlichen Spiegelreflexkamera dreidimensionale Bildsequenzen zu erzeugen.
Forscher an der Schule für Technik und angewandte Wissenschaften (SEAS) in Harvard haben ein Verfahren entwickelt, das aus einfachen Kameraaufnahmen dreidimensionale Bilder errechnet. Professor Kenneth B. Crozier und Antony Orth setzen dafür auf das Prinzip der Lichtfeldkameras wie die von Lytro. Bei ihnen wird die Einfallsrichtung der Lichtstrahlen ausgewertet, um den Fokus der Aufnahme nachträglich verändern zu können.
Crozier und Orth wollten dabei ohne aufwendige Linsenraster oder komplizierte Masken für die Kamera auskommen. Diese sind nötig, um die Richtung des Lichts zu erfassen, der auf den Sensor fällt – mit den normalen Bildsensoren einer Kamera geht das nicht. Die Forscher legten den Schärfepunkt der Kamera stattdessen aus derselben Aufnahmeposition nacheinander auf zwei verschiedene Bildebenen. Mit den aus den beiden leicht unterschiedlichen Bilder ermittelten Tiefeninformationen berechnet ihr Programm ein neues Bild, das so aussieht, als wäre das Motiv aus einer etwas anderen Kameraposition aufgenommen worden. Dieses neue Bild und das Originalbild fügen sie anschließend zu einer 3D-Animation zusammen.
Die von Crozier und Orth "Light-Field Moment Imaging" (PDF) genannte Berechnungsmethode könnte zunächst in der Biologie und Chemie beim Mikroskopieren zum Einsatz kommen. Hier müssen für eine dreidimensionale Darstellung bislang sehr viele Bilder über einen großen Tiefenbereich gemacht werden. Mit der LMI-Methode genügten dagegen zwei Aufnahmen. Die Forscher denken aber noch weiter. So sieht Orth auch das Kino als möglichen Einsatzort von LMI: Man brauche weder besondere Aufnahme- und Wiedergabe-Hardware noch 3D-Brillen und das Publikum können sogar um Objekte im Film herumsehen, glaubt der Physikstudent.
Es gibt allerdings zwei Bedingungen: Die Kamera muss eine ausreichend große Linse haben, damit genug Licht aus unterschiedlichen Richtungen auf den Sensor fällt, wenn auf zwei Ebenen fokussiert wird. Versuche mit einem iPhone scheiterten, eine Spiegelreflexkamera mit 50-mm-Objektiv reiche laut Orth dagegen völlig aus. Und die größere Einschränkung: Das Ganze funktioniert nur in bewegten Animationen; bei Standbildern ist der 3D-Effekt nicht sichtbar. (uk)
