Neue Bildwandler für Digital Cinema

Ein einziger CMOS-Chip, dessen Bildfeld dem von 35-mm-Film entspricht, soll die bisher üblichen drei CCD-Elemente als Bildwandler ersetzen (siehe auch verwandte Themen: HDRC und Artikel hierzu). Dieses Ziel verfolgen die Erlanger Forscher um Projektleiter Dr. Siegfried Fößel aus zwei Gründen: Man erreicht damit einen wesentlich geringeren Stromfluss und kann auf den Strahlenteiler verzichten. Dieses Bauelement ist jedoch eine der Ursachen für die bei Videokameras typische, hohe Schärfentiefe: Der Brennpunkt liegt auf dem Strahlenteiler, abgenommen wird das Bild aber von den dahinter liegenden CCD-Chips.

Das neue Konzept einer HD-Kamera mit einem einzigen, großen Bildwandler löst diese Probleme und erfüllt damit eine grundlegende Forderung der Filmkameraleute. Die Frage nach der Farbreproduktion- und -trennung bei einem solchen Chip sollen neuartige Software-Tools, darunter Patterns zur Farbtrennung und adaptive Filter beantworten.

Um die anfallenden hohen Datenmengen bei der digitalen Aufnahme mit Kinoauflösungen zu bewältigen, sieht Dr. Fößel nur eine Lösung: Es muss in Echtzeit komprimiert werden. Hierfür wählte das Fraunhofer Institut den Kompressions-Algorithmus Motion-JPEG-2000. Bei einem Kompressionsverhältnis zwischen 1:2 und 1:2,5 sieht Fößel dabei keine Probleme, erst oberhalb von 1:7 bis 1:8 seien Qualitätseinbußen feststellbar.

Die Serienreife für hochauflösende Kameras nach diesem Funktionsprinzip und dieser Bauart könnte nach Einschätzung der Fraunhofer-Mitarbeiter in fünf Jahren erreicht sein.

Mit dem FHG ISS-A arbeiten weitere Forschungseinrichtungen an der »Digitalen Kinokette«: Das FHG-Institut für Medienkommunikation (Real-Time Rendering, virtuelles Studio, Kamera-Tracking, High-Speed-Networking), das Fraunhofer-Institut für elektronische Medientechnik (Schallfeldsynthese und 3D-Audio in MPEG-4 im Kinosaal), das Heinrich-Hertz-Institut (Bildkompression, Bildverarbeitung, Bildübertragung, Formatkonversion und Projektion) und die TU Ilmenau (Produktionstechnik, interaktive Medien, 3D-Computergrafik).