KaleidoCamera: Adapter bringt Lichtfeld-, HDR-, und weitere Features auf herkömmliche Spiegelreflex-Kameras

Lichtfeld FOtografie ist aufregend, aber die Auswahl für passende Lösungen ist derzeit noch sehr beschränkt. Interessierte können entweder eine leistbare Lichtfeld-Kamera erwerben, die ausschließlich Lichtfeld-Fotografie ermöglicht (mit ihrem eigenen Set an Nachteilen), oder einen gezielten Kamera-Umbau in Auftrag geben, der sich allerdings preislich nur für professionelle und akademische Zwecke eignet und damit außerhalb der Reichweite für Enthusiasten liegt.
Kürzliche Berichte über ein neues Olympus-Patent für einen Adapter für Systemkameras zeigten breits, dass es unter Umständen gar nicht mehr so lange dauern wird, bis wir auch herkömmliche Kameras mit wechselbaren Objektiven auf flexibler Basis zu Lichtfeld-Kameras aufrüsten können. Bei der diesjährigen SIGGRAPH-Konferenz, die nächste Woche in Anaheim/Kalifornien startet, stellen Alkhazur Manakov und seine Kollegen von der Universität des Saarlandes (Deutschland) einen neuen Nachrüstsatz für herkömmliche Spiegelreflex-Kamears vor, der noch mehr als “nur” Lichtfeld-Technologie möglich macht.

Der Adapter namens KaleidoCamera wird einfach zwischen eine Standard-Spiegelreflexkamera und ein Standard-Objektiv eingesetzt. Er teilt das eintreffende Licht in eine Reihe von eigenen Lichtstrahlen auf, je nach der Richtung, aus der das Licht kommt. Diese Strahlen können anschließend individuell genutzt und verändert werden (z.B. durch spezielle Filter), bevor sie in einem Sammelbild-Raster aus mehreren Einzelbildern auf den Sensor treffen. Nach dem Aufnehmen des Bildes kann aus den gewonnenen Daten durch Software-Algorithmen ein Einzelbild (reich an Informationen) errechnet werden.

Abhängig von der Konfiguration des optischen Adapters (z.B. welche Filter oder welches Glas zum Einsatz kommen) kann die KaleidoCamera wahlweise Lichtfeld-Fotografie (inkl. Software-Refokus, Parallaxe/Perspektive und variablem Blickfeld/Field of View), Einzelbild-HDR, variable Polarisierung nach der Aufnahme, oder Multispektrum-Fotografie (perfekte Farbwiedergabe ohne Weißabgleich) möglich machen.

Abstract der Publikation
We propose a non-permanent add-on that enables plenoptic imaging with standard cameras which we refer to as KaleidoCamera. Our design is based on a physical copying mechanism that multiplies a sensor image into a number of identical copies that still carry the plenoptic information of interest. Via different optical filters, we can then recover the desired information. A minor modification of the design also allows for aperture subsampling and, hence, light-field imaging.
As the filters in our design are exchangeable, a reconfiguration for different imaging purposes is possible. We show in a prototype setup that high dynamic range, multispectral, polarization, and light-field imaging can be achieved with our design.

Nähere Informationen: Manakov A, Restrepo J, Klehm O, Hegedus R, Eisemann E, Seidel HP, Ihrke I (2013): A Reconfigurable Add-on for Multi-Spectral, High-Speed, Polarization and Light-Field Imaging. ACM Trans. Graph. 32, 4 (Proc. SIGGRAPH).

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