Mit der zunehmenden Verbreitung von guten Digitalkameras und guten Monitoren kriechen einige schon lange bekannte Techniken dazu aus ihren Löchern. High Definition TeleVision ( HDTV) sollte inzwischen ja jeder schonmal gehört haben, das ist ja bekanntlich “Schärfer als die Realität” [Pro7]. Jetzt berichtet auch schon der SpOn über Fotos, die “Wirklicher als die Wirklichkeit” sind. High Dynamic Range Imaging( HDRI) nennt sich das dann.
Was steckt dahinter?
Normale Fotos haben meist Probleme die Lichtstimmung des Motivs richtig zu erfassen, meist wirken sie irgendwie fad. Das liegt (abgesehen von der Motivwahl und mangelder Fotokunst) meist daran, dass der Unterschied zwischen hellen und dunklen Stellen im Bild den wirklichen Unterschieden nicht einmal nahe kommt. Oft ist alles, was ein wenig dunkler ist, verrauschtes Schwarz und alles ,was ein wenig heller ist, glattes Weiß.
Das liegt daran, dass eine handelsübliche Kamera nur eine Kontrastrate von etwa 1000:1 (Weiß ist 1000 mal heller als Schwarz) aufnehmen kann und die gängigen Monitore sogar noch eher schlechter sind. Das menschliche Auge kann auf einen Blick in etwa einen Unterschied von 10 000:1 wahrnehmen, mit Anpassung an die Lichtverhältnisse sogar 1 000 000 000:1. Natürlich kann da das Foto nicht wirklich mithalten. Wir können aber den selben Trick wie die Natur nutzen … wir machen mehrere Bilder mit an die Helligkeit angepasster Emfindlichkeit (bzw. Belichtungszeit) und mischen die zu einem Gesamteindruck:

Bilder: Dean S. Pemberton, Lizenz: creative commons 2.5
Durch mehrere Bilder mit verschiedenen Belichtungszeiten erweitern wir den erfassbaren Dynamikbereich: Mit kurzen Belichtungszeiten werden auch noch sehr helle Bildbereiche klar aufgenommen, ohne überzulaufen. Mit langen Belichtungszeiten werden auch dunkle Bereiche noch erfasst ohne stark zu verrauschen.
Wenn wir eine Kamera hätten, die hohe Kontraste direkt aufnehmen kann, würde auch ein einziges Bild ausreichen. Natürlich wird auch bereits an derartigen Kameras gearbeitet …
Nun muss aus den Pixelwerten dieser Bilder die wirkliche Helligkeit berechnet werden. Teilweise muss dazu ersteinmal mathematisch bestimmt werden welcher Pixelwert bei welcher Belichtungszeit welcher Helligkeit entspricht.
Jetzt haben wir endlich ein Bild mit hohem Dynamikbereich. Unser billiger Monitor kann das aber nicht darstellen, alle sehr dunklen Bereiche sind schwarz, alle sehr hellen sind weiß.
Jetzt kommt das Tonemapping (Tonwertabgleich) ins Spiel: Dabei wird meist versucht das Bild so auf den Dynamikbereich des Monitors zu reduzieren, dass der entstehende visuelle Eindruck möglichst dem Original entspricht, aber auch künstlerische Abbildungen sind möglich. Monitore mit hohem Dynamikbereich sind selbstverständlich auch schon in Arbeit …
Weitere Info-Links:
The Future of Digital Imaging - High Dynamic Range Photography
HDRI Handbuch
Wikipedia: HDRI
Software:
Traumflieger DRI Tool
HDR mit hugin und Co
Jentech AddDyn
Softwareliste bei WebHDR
Ergänzung: auch der Don hat das schon ausprobiert … von Hand ;)