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Neuer Algorithmus für Hobbyfilmer: Flug durch die Pixelwolke

Ellenlange, verwackelte Videos - niemand will so was sehen, und doch ist YouTube voll davon. Der neue "Hyperlapse"-Algorithmus von Microsoft macht aus solchen Hobbyfilmchen elegante Bilderflüge.

YouTube ist voll mit solchen Videos: Da springt jemand mit einer Helmkamera aus dem Flugzeug, rast mit einem Mountainbike einen Berg hinunter oder filmt seine dreistündige Autofahrt bis zur Arbeit. Solche Videos anständig einzukürzen, ist ein Problem: Ein einfacher Zeitraffer scheitert an stark verwackelten Aufnahmen.

Drei Forscher von Microsoft Research haben jetzt auf der Computergrafik-Konferenz Siggraph einen vielversprechenden neuen Ansatz vorgestellt: Mit ihrem Hyperlapse-Algorithmus können sie überlange Videos mit verwackelten Kamerafahrten zu einer glatten Animation zusammenstauchen. Die Ergebnisse sind erstaunlich und versprechen ein großes Potenzial für künftige Anwendungen, wie das Demovideo zeigt:

Hyperlapse, den der deutsche Johannes Kopf und seine beiden Kollegen Michael Cohen und Richard Szeliski von Microsoft Research in einem Paper beschreiben, funktioniert so:

Aus dem Videokorpus - eine Fahrradfahrt, ein Kletterausflug - rekonstruiert ein Algorithmus die gesamte Szene samt der Kameraposition und -perspektive. Anhand dieser Daten wird ein neuer, virtueller Kamerapfad festgelegt, der möglichst gut mit dem vorhandenen Bildmaterial übereinstimmt. Denn aus den "überschüssigen" Bildern des Zeitraffers erstellt nun der Algorithmus eine 3D-Rekonstruktion der gesamten Szene und füllt sie mit den Einzelbildern des Videos.

Am Ende wird aus dieser virtuellen 3D-Szene wieder ein Video herausgerechnet, das viel stabiler als das Original ist - und etwas von einem Computerspiel hat. Wie das im Einzelnen aussieht, erklärt ein technisches Einführungsvideo der drei Forscher:

Diese Technik erinnert nicht zuletzt an Photosynth, eine Bildverarbeitungstechnik von Microsoft, die aus 2D-Schnappschüssen eine 3D-Welt nachbaut - und auch schon Kamerafahrten durchs Urlaubsalbum ermöglichte. Auch andere Bildbearbeiter forschen schon länger an Stabilisierungsmethoden für wacklige Handkameras.

So wie auch die allgemeine Bildstabilisierung einen Siegeszug durch die Amateurfotografie feiern konnte, könnten solche Anwendungen die Qualität von Hobbyfilmen erheblich steigern, wie etwa dieses Video eindrucksvoll demonstriert:

Die gemeinsame Grundlage all dieser Ansätze: Sie sehen aus wie Fotografie, aber sie sind etwas ganz neues. Der alte Weg des Lichts vom Motiv durch die Linse auf den Film ins Auge - der genauso in bisherigen Digitalkameras verlief, nur eben auf einen fotoempfindlichen Chip und nicht auf Film - wird nun jäh von Algorithmen unterbrochen.

Diese sogenannte Computational Photography macht sich erst selbst ein Bild von der Welt, analysiert und verändert sie, rückt Motive zurecht und korrigiert die Fotografen, um dann ihr eigenes Bild von der Welt als einen von vielen möglichen Ausgabemodi auszuwerfen. In diesem Fall: eine echte Kamerafahrt durch eine künstliche Welt.

Das Potenzial dieses Ansatzes wird in einem weiteren wissenschaftlichen Projekt, diesmal von Disney Research, deutlich: Darin rekonstruiert ein Algorithmus aus den Aufnahmen mehrerer Kameras eine Szene und schneidet die unterschiedlichen Kameraperspektiven automatisch zu einem angenehm abwechslungsreichen Video zusammen. Sieht aus wie ein TV-Beitrag, hat aber ein Algorithmus geschnitten.

fko

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insgesamt 9 Beiträge
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1.
sonicprisma 11.08.2014
Wahnsinn was da möglich ist. Beeindruckend. Vor allem der Timelapse- und der Steadycam-Effekt vermitteln richtiges Kinofeeling.
2. Klasse!
systembolaget 11.08.2014
Und bald schon werden alle Photos und Filme rein algorithmisch erzeugt - und wir brauchen nicht mehr selbst in den Urlaub zu fahren oder spannende Sportarten zu betreiben, um zu fotografieren - sondern können gemütlich zuhause sitzen, Pizza bestellen und online shoppen, bis der Arzt kommt: Software erzeugt uns die gewünschten Motive auf Wunsch. Hallelujah!
3. lesen hilft
peter_freiburg 11.08.2014
Zitat von systembolagetUnd bald schon werden alle Photos und Filme rein algorithmisch erzeugt - und wir brauchen nicht mehr selbst in den Urlaub zu fahren oder spannende Sportarten zu betreiben, um zu fotografieren - sondern können gemütlich zuhause sitzen, Pizza bestellen und online shoppen, bis der Arzt kommt: Software erzeugt uns die gewünschten Motive auf Wunsch. Hallelujah!
Haben sie den Artikel und die Beispielvideos überhaupt gelesen bzw. gesehen? Anscheinend nicht...
4. auf den ersten blick genial
bratworst 11.08.2014
aber wenn man sich mal das erste video ab min 1.55 anschaut, dann sieht man genau wie weiter entfernte "texturen" errechnet und wie in einem computerspiel gefühlt nachgeladen werden.
5.
Mehrleser 11.08.2014
Wie bei allen digitalen Bildstabilisatoren muß man bei der Aufnahme genug "Rand" einplanen, der bei der Neuberechnung verworfen werden kann. Blöd, wenn dann die Komposition im Eimer ist und aus FullHD nur noch 720p wird. Aber irgendwo muß es ja herkommen.
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  • Felix Knoke schreibt von Berlin aus über elektronische Lebensaspekte und versucht sich vergeblich als Hitproduzent in seinem Wohnzimmerstudio.

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