Technik: Lichtfeldfotografie

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Das Startupunternehmen Lytro hat die Flagge auf neuem Territorium gesetzt: Lichtfeldfotografie.

http://www.lytro.com

Basierend auf folgenden Forschungen der Stanford Universität:

http://lightfield.stanford.edu

Mittlerweile soll es gelungen sein, die großen Kamera-Arrays (ca. 100 Kameras) in einen Chip zu komprimieren, der nicht nur Farbe und Intensität sondern auch den Vektor eingehender Lichtstrahlen mit aufzeichnet.

Ich denke, dass Lichtfeldfotografie das nächste große Ding sein wird, weil die Menschen eigentlich keine Bilder wollen, sie wollen Momente. Das kann ein ähnlich großer Sprung sein wie von der Malerei zur Fotografie, Leute werden in Zukunft in der Lage sein, ihre Umgebung wesentlich lebensnaher aufzunehmen und sogar 3D-Bilder aus diesen Aufnahmen erzeugen. In Lichtfeldfotografien kann man nicht nur den Fokus sondern auch in gewissen Grenzen die Perspektive ändern. Der Bildjournalismus wird sich mit Freunden auf dieses neue Medium stürzen und auch für wissenschaftliche Anwendungen gibt es mehr als genug Nachfrage, von der privaten Fotobegeisterung ganz zu schweigen.

Man kann diesen Effekt nur schwer durch digitale Nachbearbeitung nachahmen. Angenommen, wir würden ein Bild mit extrem hoher Schärfentiefe machen, quasi mit einer Lochkamera, dann wären ALLE Bereich scharf. Allerdings zeichnet der Film oder Sensor nicht auf, woher das Licht eigentlich stammt, das heisst man muss sich dransetzen und die Bereiche, die ich unscharf haben will von Hand weichzeichnen (in der passenden Stärke!). Mit einer Lichtfeldkamera ist das nicht der Fall, man kann anhand der gesammelten Daten berechnen, woher nun genau welcher Lichtstrahl kommt und wo im Raum der gezeichnete Pixel stehen sollte. Und wenn man sich dann klar macht, dass Unschärfe nichts anderes ist als die Kombination von Zerstreuungskreisen kann man sich vorstellen, dass es mit einem von so einer Kamera aufgenommenen Datensatz ein leichtes ist, zwischen scharfen und unscharfen Abschnitten im Raum hin und her zu schwenken.

Es geht darum, dass wir uns stets in einem Feld von Licht befinden, in dem sich Lichtstrahlen aus vielen unterschiedlichen Richtungen bewegen. Wir selbst nehmen durch unsere Augen nur einen Bruchteil davon wahr und vor allen Dingen ist es für uns sinnvoll, nur das Licht aus einer Richtung wahrzunehmen. In der gewöhnlichen Fotografie, die sich an dem System orientiert dem auch unser Auge folgt, sammeln wir auch Licht aus EINER Richtung. Lichtstrahlen, die aus einer Richtung kommen (also möglichst parallel zueinander sind) zeichnen ein Objekt scharf. Das ist der ganze Witz an Blende und Fokussierung. Lichtfeldfotografie ist in dieser Himsicht dem Auge überlegen, auch der Mensch kann nicht den Vektor von Lichtstrahlen bestimmen.

Bei der Lichtfeldfotografie können wir irgendwann (wenn optische Sensoren noch viel kleiner geworden sind) wahrscheinlich komplett auf ein System zur Fokussierung verzichten, da wir uns die parallelen Strahlen dann aus der Fülle an Lichtinformationen raussuchen können. Vielleicht setzt sich diese Technik nicht durch, das Potential ist allerdings da.

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