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DxO-Experte: "Künstliche Intelligenz bringt individuell getunte Kameras"

Björn Brodersen 23.10.2017 - 12:00|3
DxO-Experte:

Beim Huawei Mate 10 Pro trainiert Künstliche Intelligenz die Kamera-Software, damit diese in jeder Situation automatisch mit den optimalen Belichtungseinstellungen auslöst. Bald wird es auch für spezielle Anwendergruppen oder individuell getunte Kameras geben, meint der Imaging-Experte Clément Viard von DxO im Interview mit Areamobile.

AM: Herr Viard, welche speziellen Herausforderungen für die Hersteller bestehen bei einer Smartphone-Kamera?

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Clément Viard: Die größte Herausforderung für Hersteller ist es, die Kamera klein genug zu bauen und gleichzeitig die bestehenden Probleme der Bildqualität von Smartphone-Kameras zu lösen, aufgrund derer viele Nutzer derzeit immer noch lieber eine DSLR verwenden. Das betrifft die Belichtung, die Bilddynamik, Zoom, Funktionen für künstlerischere Effekte wie beispielsweise Bokeh und Tiefenschärfe sowie Videoaufnahmen.

AM: Was sind die Herausforderungen auf der technischen Seite?

Clément Viard: Auf der technischen Seite gibt es physikalische Grenzen: Eine kleine Kamera hat einen kleinen Sensor, der nur eine geringe Menge an Licht einfängt, sowie eine kleine Linse mit beschränktem Potenzial für hohe Bildqualität. Bei der Hardware ist eigentlich kaum mehr etwas herauszukitzeln, denn in den vergangenen Jahren haben die Hersteller bei den Bildsensoren und beim Design der Optiken Riesenfortschritte gemacht. Aber mit der Hilfe von Software und der Mathematik können wir die Hardware-seitig vorgegebenen Grenzen noch viel weiter verschieben. Algorithmen ermöglichen es uns, aus vielen Bildern in zeitlicher oder - mit Dual-Kameras - räumlicher Abfolge bessere Bildergebnisse zu erzielen.

AM: Können Sie zwei Beispiele nennen, wie Software die Bildqualität verbessert?

Clément Viard: Ein Beispiel gerade für Low-Light-Fotografie ist die zeitliche Rauschminderung (Temporal Noise Reduction). Das ist ein Satz an Algorithmen, die mehrere Aufnahmen von einem Motiv machen und zu einem Bild zusammenfügen. Das können drei, sieben oder neun Bilder sein, die aufgenommen werden, ohne dass der Anwender dies mitbekommt. Dieses Zusammenfügen ist aus Algorithmen-Sicht eine sehr komplizierte Angelegenheit, denn man möchte höhere Performance erreichen, aber beispielsweise nicht Menschen mit sechs Fingern an einer Hand oder mit zwei Gesichtern auf dem Bild haben. Hierdurch haben verschiedene Hersteller große Verbesserungen der Bildqualität erreicht.

Google Pixel 2 (XL) DxOMark-Test | (c) Google
Aktueller Testsieger von DxO: Google Pixel 2 (XL) | (c) Google

AM: Wie unterscheiden sich diese neun Bilder?

Clément Viard: Nur durch den Zeitpunkt der Aufnahme. Diese neun Bilder werden von der Smartphone-Kamera nacheinander aufgenommen, ohne dass der Anwender dies bemerkt. Auch wenn zwischen den Aufnahmen jeweils nur Millisekunden Abstand sind, so kann sich das anvisierte Objekt oder die Hand der fotografierenden Person bewegt haben. Es ist Aufgabe des Algorithmus, dafür zu sorgen, dass das aus mehreren Aufnahmen zusammengefügte Bild sauber gerendert aussieht - klar, knackig und scharf.

AM: Die Formel dahinter ist also: Mehr Informationen ist besser?

Clément Viard: Genau. Mehr Informationen sind besser, wenn diese gut verarbeitet werden. Ansonsten entstehen überall viele Artefakte auf den Bildern und der Anwender wird enttäuscht vom Ergebnis sein.

AM: Zeitliche Rauschminderung ist ein Beispiel. Und das andere?

Clément Viard: Ein anderes Beispiel ist bei Porträtfotos der Bokeh- bzw. Tiefenunschärfe-Effekt. Damit können Smartphone-Nutzer Fotos von ihren Kindern oder Freunden machen, bei denen sich wie auf Cover-Bilder von Magazinen das Gesicht der abgelichteten Person vom Hintergrund abhebt. Dafür werden zwei Kameras und eine aus der 3D-Fotografie entlehnte Technik eingesetzt, um Tiefeninformationen zu jedem Pixel zu sammeln und alle Pixel der Hintergrundebenen zu trüben.

Portrait-Foto mit dem Google Pixel 2 (XL) | (c) Areamobile
Unscharfer Hintergrund: Porträt-Foto mit der Kamera des Google Pixel 2 (XL)

AM: Das klappt ja mit manchen Smartphone-Kameras besser und mit manchen schlechter.

Das stimmt. Schon die Kameras des iPhone 7 Plus von Apple und des Pixel (XL) von Google liefern da zum Beispiel richtig gute Ergebnisse, sind aber noch weit entfernt von dem, was DSLRs leisten. Wenn ich nur schnell auf das Bild schaue, sieht es toll aus. Aber wenn ich genauer hinschaue, erkenne ich viele kleine Artefakte, gerade wenn die fotografierte Szene herausfordernder ist. Diese kleinen Artefakte sehe ich bislang auf allen Fotos von Smartphone-Kameras, die ich bislang getestet habe. Aber es ist ja auch eine neue, gerade erst im vergangenen Jahr eingeführte Technologie. Es wird interessant sein zu verfolgen, wie gut jeder einzelne Smartphone-Hersteller in den kommenden Jahren die bestehenden Probleme nach und nach löst. Ich erwarte da einigen Fortschritt in den kommenden Jahren.

Mehr zum Thema: Smartphone, Kamera, Dual-Kamera

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Kommentare
  1. 24.10.17 10:06 Gorki (Advanced Handy Master)

    @ Foetor, die testen im Auftrag des Auftraggebers, der dafür zahlt. Ganz Normal, der AG weiß dann ob er noch was zu tun hat oder eben nicht...

  2. 23.10.17 17:02 foetor (Expert Handy Profi)

    Tja gäbe es jetzt die Editier-Funktion müsste ich nicht nochmals schreiben

    Ich meinte natürlich DxO

  3. 23.10.17 17:01 foetor (Expert Handy Profi)

    Einfach DoX mehr Geld geben und schon hat man mehr Punkte da muss man sonst nix machen ;-)

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