Smartphone-Kameras: Algorithmus macht aus schlechten Fotos tolle Bilder

Andreas Floemer 10

Viele Android-Smartphones verfügen bekanntlich leider über Kameras, die tendenziell eine unterdurchschnittliche Performance liefern. Dies liegt oftmals darin begründet, dass an der Optik sprich einer hochwertigen Linse gespart wurde. Wissenschaftler der Universitäten Boston und Siegen haben auf der SIGGRAPH 2013 demonstrieren können, dass auch mit billigen Linsen gute Resultate erzielt werden können – es ist „lediglich“ eine Nachberechnung der Bilder mittels eines Algorithmus vonnöten.

Smartphone-Kameras: Algorithmus macht aus schlechten Fotos tolle Bilder

Die Entwickler der Forschungsgruppe haben ihr Projekt zwar nicht an einem Smartphone, sondern einer Spiegelreflex-Kamera mit einem selbstgebauten, einlinsigen Objektiv mit f/4,5 getestet, diese Kombo produziert allerdings Bildresultate, die man als unterdurchschnittlich kategorisieren kann. Mithilfe der entwickelten Software kann in der Nachbearbeitung allerdings noch eine Menge aus den Bildern herausgeholt werden.

Hinter der Software verbirgt sich eine Menge hoher Mathematik, auf die wir hier nicht eingehen wollen und können. Kurz gefasst ist der Algorithmus der Anwendung dazu in der Lage, verschwommene Elemente, Verzerrungen oder Brechungen zu korrigieren, sofern die Punktspreizfunktion (PSF) der Linse bekannt ist. Diese beschreibt laut Wikipedia die Wirkung von bandbegrenzenden Einflussfaktoren wie beispielsweise den Beugungserscheinungen an Blenden, Abbildungsfehlern sowie dem Einfluss der Sensorfläche.

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Wie im Video und den unten eingebunden Bildern zu erkennen ist, liegen Welten zwischen dem Foto und der Nachbearbeitung durch die Software. Allerdings hat die Art der Berechnung, die sich lediglich auf PSF stützt, einen Haken, denn ab einer bestimmten Entfernung kann es zu Wiederherstellungsfehlern und Bildartefakten kommen.

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Ob und wann die Kinderkrankheiten beseitigt und das Produkt letzten Endes „Ready for Primetime“ ist, lässt sich leider schwer einschätzen. Ferner ist nicht klar, ob es geplant ist, dass diese Software jemals auf einem Smartphone zu finden sein wird. Allerdings spräche wenig dagegen — selbst die erforderliche Prozessorleistung zur Bildoptimierung ist mittlerweile auf den kleinen Rechnern mit ihren großen Displays in ausreichender Menge vorhanden.

Quelle: University of Columbia [via reddit]

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