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Hochschule der Medien

Best Paper Award

Auszeichnung für Masterarbeit

Mit ihrem Paper "A Practical Approach on Non-regular Sampling and Universal Demosaicing of Raw Image Sensor Data" konnten Philipp Backes und Prof. Dr. Jan Fröhlich von der Stuttgarter Hochschule der Medien (HdM) den "Best Paper Award" auf dem "London Imaging Meeting" einheimsen. In ihrer Arbeit befassen sie sich damit, der digitalen Fotografie und Filmaufnahme zu einer organischeren Textur zu verhelfen.

Das Paper wurde in London mit dem Best Paper Award ausgezeichnet.
Damit digitale Kameras, etwa Filmkameras mit nur einem Sensor Farbbilder aufnehmen können, werden in der Regel Farbfilter in einem definierten Muster - das sogenannte Color Filter Array (CFA), eine Farbfiltermatrix - auf den Sensor aufgebracht. Die meisten Kameras verwenden dabei ein regelmäßiges, schachbrettartiges Muster aus grünen, roten und blauen Filtern, das Bayer-Pattern, das nach seinem Erfinder, dem US-amerikanischen Physiker Bryce E. Bayer, benannt ist. Durch diese regelmäßigen Abtaststrukturen können allerdings sichtbare Artefakte (Aliasing), wie überlagerte regelmäßige Strukturen im Bild entstehen. Um das zu vermeiden, setzen Kamerahersteller in der Regel Filter ein. Durch den Filter wird das Bild vor dem Sensor weichgezeichnet. Eine weitere Möglichkeit, die Artefakte auszugleichen, bilden hoch komplexe Algorithmen, die die fehlenden Farbwerte rekonstruieren - sogenannte Demosaicing-Algorithmen.

Vermeidung von sichtbaren Artefakten durch zufällige Abtastung

Die Arbeit befasst sich damit, der digitalen Fotografie und Filmaufnahme zu einer organischeren Textur zu verhelfen.
In der "analogen" Welt, dem Print-Bereich und der Computergrafik gibt es bereits ein Verfahren, durch das solche Artefakte effektiv vermieden werden können und das einen organischeren Bildeindruck schafft. Philipp Backes und Prof. Dr. Jan Fröhlich gehen in ihrer Arbeit von dieser Idee aus und untersuchen verschiedene zufällige oder pseudo-zufällige Color Filter Arrays, um das Prinzip aus der analogen in die digitale Welt zu übertragen. Dazu nutzen sie zunächst ein Verfahren, um möglichst reale Sensordaten solcher Farbfilteranordnungen zu simulieren. Danach stellten sie verschiedene Strukturen und einen Algorithmus - einen universellen Demosaicing  Algorithmus - vor, um Abtaststrukturen unabhängig von deren Anordnung zu rekonstruieren.

Philipp Backes studiert im Masterstudiengang Audiovisuelle Medien an der HdM und schloss 2019 schrieb seine Abschlussarbeit zum Thema des "Stochastischen Sampling in Bildsensoren" ab. Das ausgezeichnete Paper ist ein Auszug daraus. Dr. Jan Fröhlich ist Professor für Filmtechnik im Studiengang Audiovisuelle Medien an der HdM.

London Imaging Meeting

Das London Imaging Meeting ist eine Konferenz der Society for Imaging Science and Technologies IS&T, die 2020  erstmals im April unter dem Motto "Future Colour Imaging" stattfinden sollte. Aufgrund der Corona-Pandemie wurde die Konferenz in den Oktober verschoben und digital abgehalten. Vom 29. September bis zum 1. Oktober 2020 gab es Kurse und verschiedene Vorträge zu den Themenbereichen Aufnahme, Verarbeitung und Darstellung von digitalen Farbbildern.

VERÖFFENTLICHT AM

20. Oktober 2020

KONTAKT

Prof. Dr. Jan Fröhlich

Audiovisuelle Medien

Telefon: 0711 8923-2822

E-Mail: froehlichj@hdm-stuttgart.de

Philipp Backes
E-Mailpb067@hdm-stuttgart.de

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