Programm macht HDR-Bilder handlicher
High Dynamic Range Imaging (HDRI) ist eine neuartige Bildaufnahme- und Bildverarbeitungstechnik. Sie bildet alle sichtbaren Farben ab und gibt außerdem sehr helle und sehr dunkle Bildbereiche äußerst detailliert wieder. Doch gab es bisher noch kein standardisiertes Bildformat, das sich leicht in andere Formate umwandeln lässt. Überdies können handelsübliche Monitore oder Drucker das große Farb- und Kontrastspektrum der Bilder nicht wiedergeben. Die übergroßen Bilddateien führen zudem die meisten Rechner an ihre Grenzen. Die Dateien müssen also komprimiert werden. Doch dabei gingen bisher wichtige Details verloren und es entstehen Bilder minderwertiger Qualität.
Rafal Mantiuk, Wissenschaftler in der Arbeitsgruppe Computergraphik am Max-Planck-Institut für Informatik, hat nun eine Lösung für die wirksame Speicherung und Komprimierung von HDR-Videos entwickelt. Die wissenschaftliche Arbeit basiert auf dem visuellen System des Menschen. Ihre Ergebnisse seien daher sowohl von elementarer als auch von praktischer Bedeutung, so das MPI. Die neuen Bild- und Videoformate kodieren visuelle Informationen wie Luminanz und Farbskala mit höherer Qualität, als sie das menschliche Auge wahrnehmen kann.
Das von Mantiuk geschriebene Programm „pfstools“ komprimiert HDR-Bilddaten auf eine handliche Dateigröße. Dabei gehen keine für die Wahrnehmung des menschlichen Auges bedeutende Details und Farben des Bildes verloren. Clou des Programms ist eine Technik, die zwischen wichtigen und unwichtigen Bilddaten unterscheiden kann. Die von pfstools erstellten Dateiformate sind mit anderen Bildverarbeitungsprogrammen kompatibel. Außerdem kodiere es die mit HDR-Technik aufgenommenen Bilder außergewöhnlich genau, so das Institut. So bewahrt es die gesamte HDR-Bildinformation auf – für zukünftige verbesserte Displays und Computer mit größeren Rechenkapazitäten.
In Zukunft soll laut Mantiuk nur noch die begrenzte Wahrnehmung des Auges und nicht mehr unausgereifte Technik die Bildqualität einschränken. Das von ihm entwickelte Verfahren soll das Konzept der HDR-Bilder verbreiten helfen und neue Standard-Werkzeuge liefern. Der Forscher geht von zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten in Wissenschaft und Technik aus.
Der jährlich vergebene Heinz-Billing-Preis honoriert Arbeiten, in denen die EDV beispielhaft als methodisches Werkzeug neue Vorstöße in der Wissenschaft ermöglicht. Neben der technischen EDV-Lösung ist dabei der Nutzen für das jeweilige Forschungsgebiet besonders wichtig. (Detlef Scholz)