Modell der Bildentstehung mit HDR-Kameras

Kameras mit hohem Dynamikumfang („high-dynamic range cameras (HDR)“) werden zunehmend in der Computergraphik eingesetzt, um die Lichtverhältnisse in realen Szenen zu erfassen. In der Bildanalyse ermöglichen solche Kameras Untersuchungen, die Szenen mit großen Dynamikunterschieden betreffen. Beispiele sind Nachtfahrten im Automobil oder ein Blick in eine Flamme. Neben einer Reihe von Vorteilen, die eventuell auch neue Methoden und Anwendungsmöglichkeiten nach sich ziehen, ergeben sich durch die Verwendung von HDRKameras und -Bildformaten ein Reihe von Problemen, wie etwa die Frage der Kalibrierung, die Verwendung der zusätzlichen Lichtinformation in der Bildverarbeitung oder die Frage der Einschränkung der Farbräume. Um Lösungen für diese Probleme vorzubereiten, werden im Rahmen dieses Beitrags die grundsätzlichen Modelle der Bildverarbeitung und der Computergraphik vorund gegenübergestellt. Dadurch wird eine Basis für ein gemeinsames Verständnis zum Thema Licht und Farbe der beiden Disziplinen begründet, auf dem die Bildverarbeitung und die Computergraphik gemeinsam aufbauen und voneinander profitieren können. Abschließend wird eine Reihe von Ansätzen und Anwendungsmöglichkeiten skizziert, wie die Modelle entsprechend erweitert werden können, welche gemeinsamen Probleme im Kontext von HDR zu bewältigen sind und wie mögliche Ansätze zur Lösung aussehen könnten.