Kamera, Top-Story, Trend: 21.11.2015

Zukunft der Kamera — Kamera der Zukunft

Was die Gitarre für die Rockmusik, das ist die Kamera für die Bildtechnik: Ein herausgehobenes Instrument, das auch emotional und symbolisch aufgeladen ist. Vielleicht erleben wir aber derzeit die Anfänge eines grundlegenden Wandels dessen, was eine Kamera ist.

Am Anfang war der Film, dann kam die Videokassette dazu und nun läuten die Solid-State-Medien das Totenglöckchen für die Vorgänger-Speichermedien in der Bildaufnahme. Aber dennoch ist das ultimative, ikonische Symbol einer Kamera immer noch ein Kasten, an dem vorne ein Objektiv befestigt ist. Und auf dem Kasten ist oft noch eine Filmkassette angedeutet. In ein paar Jahren schon könnte das fast ebenso anachronistisch anmuten, wie das Diskettensymbol, das in vielen Bereichen immer noch als Symbol für das Speichern benutzt wird — obwohl eine stetig wachsende Zahl der aktiven Nutzer dieses Icons in ihrem ganzen Leben noch nie selbst eine echte Diskette benutzt hat.

Natürlich entsprechen die meisten aktuellen Kameras im Grunde immer noch dem ursprünglichen Bild einer Kamera, und sie werden letztlich auch noch ganz ähnlich benutzt, wie das mit Kameras schon seit vielen Dekaden passiert. Gleichzeitig gibt es aber eine Entwicklung, die einer Zeitrafferversion der Uhrengeschichte ähnelt: Von der ersten Räderuhr um das Jahr 1300 dauerte es rund 200 Jahre, bis die erste Taschenuhr erfunden war und 1810 wurde dann die erste Armbanduhr gebaut. Uhren waren in den ersten 600 Jahren seit ihrer Erfindung teuer und selten, sehr lange hatten die meisten Menschen gar keine eigene Uhr, sie mussten sich auf Turmuhren und Glockenschläge verlassen, wenn sie wissen wollten, wie spät es war. Und heute ist in praktisch jedes elektronische Gerät neben vielem anderem auch noch eine Uhr eingebaut.

Was hat das mit Kameras zu tun? Auch hier haben wir eine entscheidende Schwelle schon überschritten: Kameras sind in Türklingeln eingebaut, in Autos, der Großteil der Menschen in der westlichen Welt hat heute in Form seines Handys ständig eine oder zwei Kameras bei sich — und einige davon machen Bilder in sehr beachtlicher Qualität.

Wo soll das hinführen? Dahin, dass etwa auch die sogenannte »Machine Vision« unseren Zugang zum Thema Kamera massiv verändern könnte. Dahin, dass Kameras in Zukunft nicht nur im Ausnahmefall ganz anders aussehen als das, was wir heute landläufig unter einer Kamera verstehen. Dahin, dass Kameras einfach Bestandteil anderer Produkte werden. Dahin, dass wir alle sehr viele unterschiedliche Kameras benutzen werden — beruflich, wie privat.

Eine Kamera ist eine Kamera — oder auch nicht

Natürlich wird es auch in absehbarer Zukunft Kameras geben, die — weitgehend nach gängigen Mustern — für den professionellen Anwender entwickelt und gebaut werden. Die werden vielleicht schon bald 8K-Auflösung haben, sie werden sehr wahrscheinlich einen viel höheren Dynamikumfang bieten und HDR-Bilder ausgeben. Auch bei der Empfindlichkeit wird es Weiterentwicklungen geben. Canon etwa zeigte in diesem Jahr schon eine Kamera mit einer Empfindlichkeit von 4 Millionen ISO (Bericht) und eine 8K-Kamera (Bericht).

So gut wie niemand behauptet, dass dieser Bereich absterben werde: Es wird aller Voraussicht nach auch weiterhin professionelle Kameras geben.

Aber ist es nicht heute schon so, dass viele Profis auch durchaus mal zu Consumer-Equipment greifen, wenn Budget-, Platz- oder andere Gründe dafür sprechen? Dazu gibt es eine schöne Anekdote, die der GoPro-Gründer Nicholas Woodman anlässslich der Emmy-Verleihung an GoPro im Jahr 2014 erzählte: Eine Zeitlang war ein Laden für Autoersatzteile in Los Angeles der erfolgreichste GoPro-Händler. Das Unternehmen fand dann heraus, dass dieser Laden nicht weit von den Universal Studios liegt und die Produktionsteams von Universal dort Dutzende GoPro-Kameras kauften …

Wie kann die Kamera der Zukunft aussehen?

Es gibt ganz unterschiedliche Trends in der Kameraentwicklung, die über den Tag hinausweisen. Die folgenden konkreten Beispiele sollen das aufzeigen:

Selfie-Kopter Lily
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Lily ist ein Gerät, das man einfach in die Luft wirft, das sich dann selbst stabilisiert, ausrichtet und Flugaufnahmen aufzeichnet.

Kameras werden in Zukunft auch in verstärktem Umfang mit anderen Produkten verschmelzen, sie werden einfach Bestandteil anderer Produkte werden. Das kann ganz unterschiedliche Ausprägungen annehmen, etwa so wie bei der Wurfkamera Lily, die rund 1.000 US-Dollar kosten soll. Lily ist ein noch nicht verfügbares, aber schon bestellbares Gerät, das man einfach in die Luft wirft, das sich dann selbst stabilisiert, ausrichtet und Flugaufnahmen aufzeichnet. Das integrierte System aus Kamera und Kopter folgt dabei seinem Besitzer, solange dieser ein mitgeliefertes GPS-Tracking-Device bei sich trägt, über das sich zudem auch verschiedene Flugmodi des Geräts abrufen lassen und das warnt, wenn die Akkuladung des Kopters zur Neige geht. Der Selfie-Kopter ist hiermit erfunden.

Das Gerät kann vor, neben oder hinter dem Träger des Tracking-Devices herfliegen, auch eine Kreisbahn um den GPS-Device-Träger ist möglich. Die maximale Fluggeschwindigkeit gibt der Hersteller mit 40 km/h an. GPS ist aber laut Hersteller nicht die einzige Navigationshilfe, sondern Lily nutzt auch Bilderkennung, um ihren Besitzer in der Landschaft zu identifizieren und eine zweite, nach unten gerichtete Kamera, um sich zu orientieren.

Lily soll 12-MP-Fotos oder HD-Video (H.264) mit 1080p60 oder 720p120 aufzeichnen können. Lily soll wasserdicht sein und auch Ton aufnehmen (über das Tracking-Device). Die Kamera sei mit einer Festbrennweite bestückt, geben die Entwickler an und es gibt laut Hersteller keine optische oder mechanische Bildstabilsierung, sondern die Bilder werden digital »entwackelt«. Aufgezeichnet wird auf Micro-SD-Karten, die Flugzeit soll maximal 20 Minuten betragen.

Eine Limitation stellt der fest eingebaute Akku dar, der laut Anbieter zwei Stunden Ladezeit benötigt. Außerdem bewegt sich Lily außer bei Start und Landung immer in einem Bereich von mindesten 1,75 m und höchstens 15 m über Grund.

Cluster-Kamera L16
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L16 ist ein etwa handy-großes staub- und wassergeschütztes Gerät, das 16 Kameramodule mit unterschiedlichen Brennweiten enthält, von denen jeweils zehn gleichzeitig aktiv sind.

Eine ganz andere Idee für die Kamera der Zukunft verkörpert die L16 vom Hersteller Light: Das ist ein etwa handy-großes staub- und wassergeschütztes Gerät, das 16 Kameramodule mit unterschiedlichen Brennweiten enthält, von denen jeweils zehn gleichzeitig aktiv sind. Zehn Kameras nehmen also gleichzeitig das gleiche Motiv auf — mit unterschiedlichem Bildwinkel und unterschiedlicher Schärfentiefe. Aus den Aufnahmen der einzelnen Kameramodule wird dann ein gemeinsames Bild berechnet, das bis zu 52 Megapixel Auflösung erreicht und bei dem sich nachträglich die Schärfentiefe, die Blende und der Schärfepunkt verändern lässt. Die L16 soll rund 1.700 US-Dollar kosten, wer vorbestellt und eine definierte Anzahlung leistet, soll die Kamera für rund 1.300 US-Dollar bekommen. Der Hersteller will die Kamera ab Frühjahr 2016 ausliefern.

Geplant ist die L16 derzeit mit 128 GB Onboard-Speicher, das könnte sich aber noch ändern. Die Light L16 soll neben Fotos auch 4K-Videos aufzeichnen können — mit Bildwinkeln, die einer 33, 70 oder 150-mm-Festbrennweite entsprechen. HDR-Funktionalität soll integriert sein, dazu belichten die zehn ausgelösten Kameramodule eben mit unterschiedlichen Blendenwerten.

Intern verarbeitet die Kamera laut Hersteller bis zu 10 Bilder mit insgesamt bis zu 130 Megapixel parallel, um daraus das gespeicherte Bild zu erzeugen.

Cluster-Wurfkamera Panono
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Wenn die 360-Grad-Kamera Panono ein Foto macht, werden 36 sphärisch angeordnete Kameramodule gleichzeitig ausgelöst, die Auflösung der Kamera beträgt 108 Megapixel.

Einen wiederum anderen Ansatz repräsentiert die Kamera Panono: Diese kugelförmige, 480 g schwere und etwa grapefruit-große Kamera (Durchmesser: 11 cm) wird in die Luft geworfen und fotografiert am höchsten Punkt ihrer Flugbahn ein Kugelpanorama. Dabei werden 36 sphärisch angeordnete Kameramodule gleichzeitig ausgelöst, die Auflösung der Kamera beträgt 108 Megapixel.

Panono kann derzeit nur Standfotos aufnehmen, die man dann aber interaktiv nutzen kann: Auf einem mobilen Gerät wie einem Smartphone oder Tablet können die Panoramen mit der kostenlosen PanonoApp betrachtet werden. Dabei kann der Benutzer einfach das Tablet in die Richtung schwenken, die er betrachten möchte, nach oben, unten, links oder rechts. Ganz so, als stünde der Betrachter am Ort der Aufnahme. Zusätzlich können die Panoramen auch in einem Webbrowser, ganz ähnlich zu Google Street View, angeschaut werden.

Die Kamera speichert rund 600 Fotos auf einem integrierten 16-GB-Speicher, die dann per WLAN oder USB-Schnittstelle ausgelesen werden. Die »Explorer«-Version der Panono bietet der Hersteller zum Endkundenpreis von 1.500 Euro an — ohne Garantie für die Sturzfestigkeit. Es gibt auch schon erstes Zubehör, darunter einen »Selfie-Stick«, mit dem man die Kamera auch manuell auslösen kann. Alternativ kann man die Kamera auch per Fernsteuerung über die PanonoApp auslösen oder einen Timer setzen.

Lichtfeld-360-Grad-Kamera Immerge

Auf eine andere Weise und letztlich noch drastischer als die bisher genannten Kameras, wendet sich Lytro Immerge von bisher bekannten Kamerakonzepten ab. Lytro ist schon mit der zweiten Generation von Lichtfeld-Fotoapparaten im Consumer-Markt vertreten, der Illum-Kamera. Nun kommt mit Immerge eine Bewegtbild-Kamera, die eher auf professionelle Anwender zielt.

Bei der Lichtfeld-Fotografie (plenoptische Fotografie) erfasst die Kamera nicht nur die Position und Intensität der einfallenden Lichtstrahlen, sondern auch deren Richtung. Dafür wird ein Gitter aus Mikrolinsen vor dem Bildsensor platziert. Jeder Bildpunkt wird dadurch mehrfach vom Sensor erfasst und man kann aus den so gewonnenen Bilddaten nachträglich per Software Bilder mit unterschiedlicher Blende und Schärfeebene erzeugen. Der Fotoapparat Lytro Illum bietet in dieser Technik eine maximale Auflösung von 40 Megaray, was einer 2D-Auflösung von 2.450 x 1.634 Bildpunkten (ca. 4 Megapixel) entspricht. Für Immerge macht der Hersteller noch keine so genauen Angaben.

Nun hat Lytro also mit Immerge eine lichtfeld-basierte Lösung für die Filmproduktion angekündigt, die auf die professionelle Erstellung von 360-Grad-Videos und Virtual-Reality-Inhalten zielt.

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Lichtfeld-Kamera für die Filmproduktion: Immerge soll die professionelle Erstellung von 360-Grad-Videos und Virtual-Reality-Inhalten ermöglichen.

Lytro Immerge verändert das Konzept der Filmaufnahmetechnik grundlegend: Diese Kamera fängt ein Lichtfeld innerhalb des jeweiligen Aufnahmebereichs ein — und zwar aus allen Richtungen. So werden Daten für ein 360-Grad-Panorama aufgezeichnet und zwar in der Form, dass man den Bildeindruck von einem beliebigen Ort innerhalb eines vorgegebenen Volumens rekonstruieren kann. Dadurch wird es also möglich, virtuelle Ansichten von jedem Punkt dieses Volumens aus zu erzeugen, also sich allen Richtungen zuzuwenden und ein beliebiges Blickfeld wiederzugeben. Dieser Ansatz ermöglicht ein völlig neues Gefühl der Präsenz beim Betrachten von Realfilmsequenzen mit VR-Systemen, wie es bis dato nur mit computergenerierten VR-Inhalten möglich war.

Lytro Immerge ist — zumindest nach Angaben des Herstellers — die erste durchgängige Lösung, die Hard- und Software eines solchen Systems miteinander vereint. Es setzt sich aus den folgenden vier Hauptkomponenten zusammen:

  • Kamera mit konfigurierbarem Lichtfeld-Spektrum
  • Server für Speicherung und Bearbeitung
  • Lichtfeld-Editor, der mit bewährten Visual-Effect-Werkzeugen wie Nuke integrierbar ist
  • Wiedergabeprogramm, basierend auf einem lichtfeld-gestützten Video Playback Engine für VR-Headsets und -Systeme

Folgende Vorteile und Funktionen bietet Lytro Immerge laut Hersteller:

  • Präzise perspektivische Darstellung von beliebigem Ansichtspunkt aus
  • Unterbrechungsfreie Aufnahme ganz ohne Stitching
  • Aufnahme und anschließende Wiedergabe auf allen Geräten, die für High-End-Headsets optimiert sind, sowie auf mobilen Systemen
  • Akkurate horizontale und vertikale Parallaxe
  • Schärfe-Informationen in jedem Frame verfügbar
  • Unterstützung von interokularer Stereobasis
  • Umfassende Konfigurations-Möglichkeiten (z. B. 360-Grad, Parallaxe, sphärisch)
Viele Kameras — einzeln und im Paket

Der kleine, bis hierher beschriebene Exkurs in alternative Kamerakonzepte zeigt, dass wir möglicherweise am Anfang eines tiefgreifenden Wandels in der Definition einer Kamera stehen, was die grundlegende Technik und/oder die Darreichungsform betrifft.

Es könnte also durchaus passieren, dass wir in Zukunft alle sehr viele unterschiedliche Kameras benutzen werden — beruflich, wie privat, in jeweils noch stärkerem Maß als bisher schon.

Einige der beschriebenen Kameras sind ja sozusagen »Cluster-Kameras«, die mehrere Kameramodule zu einer Kamera kombinieren, die dann mehr kann, als bisherige Kamerakonzepte. Hier sei etwa auch an diverse Ansätze des Fraunhofer IIS erinnert, bei denen Cluster-Kameras für HDR und für Lichtfeld-Aufnahmen genutzt werden (Links am Textende).

Eine andere, zumindest momentan noch sehr viel praxisnähere Art der Bildaufnahme besteht in einer anderen Form von Multikamera-Setup: Jede Fußballübertragung und jede Studioproduktion wird schon seit vielen Jahren mit einem solchen Multikamera-Setup realisiert — und das wird wohl auch weiterhin so bleiben. Aber davon soll hier eigentlich gar nicht die Rede sein.

Mehr Bewegung gibt es nämlich in einem Segment weit unterhalb der Multikamera-Ü-Wagen- oder -Studiotechnik: Auch bei immer mehr Image- und Industriefilmen etwa oder bei TV-Magazinbeiträgen wird mit mehreren Kameras gleichzeitig gedreht — und das in vielen Fällen mit nur einem Operator.

Meist wird dabei eine Hauptkamera eingesetzt und diese weitgehend so genutzt, wie man auch bisher schon seine Kamera verwendet. Zusätzlich werden dann noch DSLRs, GoPros oder andere Minikameras eingesetzt, die mehr oder weniger automatisiert mitlaufen oder alle zusammen von einem Assistenten gemanagt werden. Zusatzkameras auf Ministativen, Klemmen, automatisierten Slidern, aber auch eine zusätzliche GoPro direkt auf der Hauptkamera, kann man da sehen.

Das alles kann sich letztlich in eine Richtung entwickeln, die das Fraunhofer-Institut IIS mit seinem Higgs-System schon andeutet: Man kauft ein Set aus Minikameras, die man dann am Drehort verteilt und montiert — und steuert die Aufnahme von einem Tablet aus. Je besser billige Kameras werden, um so realistischer werden solche Szenarien: Man hat nicht nur einen Lichtkoffer mit mehreren Leuchten dabei, sondern eben auch einen Kamerakoffer mit mehreren Kameras.

Wer es am Set etwas einfacher haben will, der könnte auch einfach nur eine — sagen wir mal — 250- oder 500-Megapixel-Kamera mit weitwinkligem Objektiv am Set aufbauen und dann nachträglich aus deren Riesenbild die gewünschten Einstellungen ausschneiden oder Zoomfahrten innerhalb des Bilds in der Postproduction realisieren. Canon hat schon eine 250-MP-Kamera entwickelt: Die schafft zwar derzeit nur eine Bildrate von maximal 5 fps, aber in diesem Artikel geht es ja um die Zukunft …

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Autor
Christine Gebhard, Gerd Voigt-Müller

Bildrechte
nikkytok, Light (http://light.co/), Panono, Lytro, Nonkonform

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