Max-Planck-Institut für Informatik
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Press Release: 21. November 2006 (Language: English)

Bilder in allen Farben des Regenbogens

Renommierter Heinz-Billing Preis geht an Rafał Mantiuk vom Max-Planck-Institut für Informatik

Rafal Mantiuk vom Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken erhielt am 16. November 2006 den mit 3.000 Euro dotierten Heinz-Billing-Preis zur Förderung des wissenschaftlichen Rechnens für ein von ihm entwickeltes Computerprogramm. Mit Hilfe dieses Programms sind High Dynamic Range-Bilder, die erheblich mehr Farben und Kontrasten enthalten als herkömmliche Aufnahmen, nun leichter zu handhaben und besser zu bearbeiten als bisher.

Rafal Mantiuk, Wissenschaftler in der Arbeitsgruppe Computergraphik von Prof. Hans-Peter Seidel, entwickelte eine einzigartige Lösung zur wirksamen Speicherung und Komprimierung von HDR Videos. Ihr Ziel ist es, ein Video-Format zu entwickeln, das genauso gut ist wie das menschliche Auge. In seiner Doktorarbeit leistete Rafal Mantiuk leistete Pionierarbeit auf dem Gebiet der High Dynamic Range (HDR) Bild- und Videotechniken und stellt neuartige Lösungen zu diversen Problemen wie HDR Video Kompression, Tonabbildung (engl. tone mapping) und Bild- bzw. Video-Qualitätsbewertung. Die wissenschaftliche Arbeit von Rafal Mantiuk basiert grundlegend auf dem Fachwissen über das visuelle System des Menschen. Seine Ergebnisse sind daher von elementarer als auch praktischer Bedeutung. Er entwickelte neue Bild und Videoformate, die die visuelle Information (Luminanz und Farbskala) mit höherer Qualität kodieren als das menschliche Auge wahrnehmen kann.


Abb. 1: Links: limitierte Farbskala des weit verbreiteten JPEG-Formats (mittleres Dreieck) im Vergleich mit den für das menschliche Auge sichtbaren Farben. Die Farb- und Kontrastskala dieses Formats ist noch auf Kathodenstrahlmonitore (CRT-Displays) ausgerichtet, die allerdings von den neuen Flüssigkristall-Displays (LCD) schon weit übertroffen werden. Rechts: Vergleich der Kontrastskalen von CRT und LCD sowie der tatsächlich in unserer Umwelt auftretenden Kontraste auf einer logarithmischen Skala.

Der 28jährige Informatiker entwickelte ein Programm namens "pfstools", das HDR-Bilddateien auf eine handliche Dateigröße komprimiert, ohne dass für die Wahrnehmung des menschlichen Auges bedeutende Details und Farben des Bildes verloren gehen. Dafür bedurfte es einer spezielle Technik, die erkennt, welche Daten des Bildes wichtig sind und welche nicht. "Pfstools" erstellt Dateiformate, die mit anderen Bildverarbeitungsprogrammen kompatibel sind und lässt damit erstmals einen unproblematischen Austausch zwischen verschiedenen Programmen zu. Außerdem kodiert es die mit HDR-Technik aufgenommenen Bilder außergewöhnlich genau und bewahrt so die gesamte HDR-Bildinformation auf - damit bleiben die Dateien zukunftstauglich für verbesserte Displays und größere Rechenkapazitäten.
Denn in Zukunft soll nur noch die begrenzte Wahrnehmung des Auges und nicht mehr unausgereifte Technik die Bildqualität einschränken, deshalb auch der Titel von Mantiuks Vortrag: "High Dynamic Range Imaging: Towards the Limits of the Human Visual Perception" - Mit HDRI der Grenze der menschlichen Wahrnehmung entgegen. Das von Mantiuk entwickelte Verfahren soll das Konzept der HDR-Bilder verbreiten und neue Standard-Werkzeuge für deren Verarbeitung liefern. Es lässt eine Anwendung in vielen Bereichen der Wissenschaft und Technik erwarten

Die Heinz-Billing-Vereinigung e.V. verleiht den Preis, der unter dem Leitmotiv "EDV als Werkzeug der Wissenschaft" steht, im Rahmen des 23. EDV-Benutzertreffens der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin.

Der Heinz-Billing-Preis

Zum ersten Mal wurde der Heinz-Billing-Preis zur Förderung des wissenschaftlichen Rechnens im Jahre 1993 vergeben. Man benannte ihn nach Professor Heinz Billing, Emeritiertes Wissenschaftliches Mitglied des Max-Planck-Institutes für Astrophysik und Pionier der elektronischen Datenverarbeitung am Beginn des wissenschaftlichen Rechnens. Der jährlich vergebene Preis honoriert Arbeiten, die in besonderer Weise Beispiele dafür sind, wie die EDV als methodisches Werkzeug neue Vorstöße in der Wissenschaft ermöglicht. Neben der technischen EDV-Lösung ist dabei der Nutzen für das jeweilige Forschungsgebiet besonders wichtig.

Eine Jury referiert alle eingereichten Arbeiten und veröffentlicht sie in der Buchreihe "Forschung und wissenschaftliches Rechnen". Bis zu diesem Jahr verlieh die Heinz-Billing-Vereinigung zur Förderung des wissenschaftlichen Rechnens e.V. den Preis; ab 2007 übernimmt dies der Stiftungsrat der neu gegründeten Heinz-Billing-Stiftung der Max-Planck-Gesellschaft. Zum Stiftungsrat gehören Heinrich Bülthoff (Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Tübingen), Stefan Heinzel (Rechenzentrum der Max-Planck-Gesellschaft am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching), Kurt Kremer (Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Mainz), Theo Plesser (Dortmund) und Jürgen Renn (Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte, Berlin).

Weitere Informationen unter:

http://www.mpi-inf.mpg.de/~mantiuk/



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  • Uwe Brahm, 10/25/2007 05:42 PM
  • Christel Weins, 11/24/2006 02:58 PM
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