Rubrik: Bildbearbeitung

Wie funktioniert "Dynamic Range Increase" (DRI)?

2004-06-14 Digitalkameras haben einen geringeren Kontrastumfang als analoge Filme. Bei Alltagsmotiven stört das nur selten, wer jedoch gerne Motive mit starken Kontrasten wie z. B. Nachtaufnahmen fotografiert, hat ein Problem. Abhilfe schafft hier die DRI-Technik, mit deren Hilfe sich der Dynamikumfang künstlich mittels EBV erhöhen lässt.  (Benjamin Kirchheim)

  

Aus diesen 4 Aufnahmen entstand
das DRI-Bild: A überbelichtet,
B normal belichtet, C und D
unterbelichtet. Auf Bild A sind
Himmel und Straße sehr gut zu
erkennen, während auf Bild D die
Leuchtschriften gut zu lesen sind.
  

Das Bild normal belichtet, ohne
DRI
  

 

Das fertige DRI-Bild
  

Die Sensortechnologie der meisten Digitalkameras erlaubt lediglich einen Dynamikumfang von ca. 8 bis 9 Blendenstufen. Das bedeutet, dass es bei Motiven mit starken Kontrasten unmöglich ist, diese naturgetreu abzubilden. Beispielweise ist entweder der Himmel richtig belichtet (Wolken, Himmelsblau) und dafür sind die Schatten ohne Zeichnung, oder es sind in den Schatten Details erkennbar, dafür wird der Himmel überbelichtet und erscheint weiß.

Besonders bei Langzeitbelichtungen zur "Blauen Stunde" und nachts ergeben sich starke Kontraste. Helle Leuchtschriften und dunkle Schatten wollen gleichzeitig aufs Bild. Dies gelingt jedoch mit der Digitalkamera nur bedingt, das Bild wird von der Belichtung immer ein Kompromiss bleiben. Abhilfe schafft die DRI-Technik. Hierbei wird dasselbe Motiv vom Stativ aus mehrmals deckungsgleich mit unterschiedlichen Belichtungszeiten fotografiert. Die Belichtungszeit sollte sich dabei idealerweise um jeweils rund eine Blendenstufe unterscheiden. Das erste Bild wird um ein bis zwei Blendenstufen überbelichtet, das letzte Bild einige Blendenstufen unterbelichtet. Eine Blendenstufe heller entspricht der doppelten, eine dunkler der halben, zwei dunkler der viertel Belichtungszeit usw. Statt der Belichtungszeit kann auch die Blendenöffnung variiert werden, was aber aufgrund der Auswirkungen auf die Schärfentiefe unvorteilhaft ist.

Automatisiert kann der Vorgang evtl. mit einer Belichtungsreihe erfolgen, falls diese genug Bilder schießt: Drei Aufnahmen sind für DRI manchmal zuwenig, fünf Aufnahmen sind besser. Die Anzahl der nötigen Bilder hängt vom Motivkontrast und den Qualitätsansprüchen des Fotografen ab – so werden manchmal bis zu zehn und mehr Bilder gemacht. Empfehlenswert sind meist fünf Bilder, aber auch bei zwei oder drei Bildern sieht man schon einen deutlichen Vorteil.

Die deckungsgleichen Bilder werden am PC mittels EBV zusammen montiert: Die hellsten Flächen des Bildes mit der längsten Belichtungszeit werden durch das nächst dunklere Bild ersetzt, mit dem man in Bezug auf das dritte Bild genauso verfährt. So entsteht aus zwei oder mehr Bildern eines, in dem sowohl die Schatten als auch die Lichter richtig belichtet sind. In unserem Beispiel sind es vier Bilder: ein überbelichtetes, ein normal belichtetes und zwei unterbelichtete.

An seine Grenzen stößt DRI, wenn helle Lichter Überstrahlungen in den Bildern erzeugen, da diese mit DRI nur schwer bis gar nicht in den Griff zu bekommen sind (siehe Straßenlaterne links oben im Beispielbild). Hier müssen die Bildverarbeitungsexperten tiefer in die Trickkiste greifen. In der EBV gibt es verschiedene Programme, mit denen man DRI machen kann. Fixfoto bietet beispielsweise eine recht einfache Funktion, die allerdings auf zwei Bilder beschränkt ist und bei der Feineinstellungen nicht möglich sind. Besser ist ein Bildverarbeitungsprogramm wie Photoshop, mit dem viele Parameter eingestellt werden können und der Benutzer präzise festlegen kann, welche Bildpartien durch ein anderes, dunkleres Bild ersetzt werden sollen. Der nächste Fototipp wird beschreiben, wie DRI manuell in Photoshop realisiert werden kann.

Einen anderen Weg zum gleichen Ziel geht übrigens Fujifilm mit den neuen SuperCCD-SR-Sensoren. Diese haben neben den großen Pixeln auch kleinere, weniger lichtempfindliche. Diese sollen helfen, die hellen Lichter mit weniger Empfindlichkeit aufzunehmen – im Prinzip also DRI mit zwei gleichzeitigen Aufnahmen und Bildverarbeitung direkt in der Kamera.


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Autor

Benjamin Kirchheim

Benjamin Kirchheim, 39, schloss 2007 sein Informatikstudium an der Uni Hamburg mit dem Baccalaureus Scientiae ab. Seit 1998 war er journalistisch für verschiedene Atari-Computermagazine tätig und beschäftigt sich seit 2000 mit der Digitalfotografie. Ab 2004 schrieb er zunächst als freier Autor und Tester für digitalkamera.de, bevor er 2007 als fest angestellter Redakteur in die Lübecker Redaktion kam. Seine Schwerpunkte sind die Kameratests, News zu Kameras und Fototipps.

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Artikel mit Tipp-Charakter

Hier stellen wir für unsere Leser einige Hintergrund-Artikel mit Tipp-Charakter zusammen.

Zusammenfassung

Der beschränkte Dynamikumfang von Digitalkameras lässt sich mit der DRI-Technik erweitern. Vom Stativ aufgenommene, deckungsgleiche Bilder mit unterschiedlichen Belichtungszeiten werden am Computer mittels Bildverarbeitungsprogramm auf ein Bild reduziert, indem jeweils die hellsten Stellen eines Bildes durch die des nächst dunkleren ersetzt werden.