HDR-Experimente bei Linux

Es gibt, auf experimenteller Basis, nun eine vollständige HDR-Unterstützung für das Betriebssystem Linux. Der Linux-Entwickler Ville Syrjälä hat nun den erforderlichen Userspace-Code und eine HDR-Implementierung im Compositor, die man zur Unterstützung des HDR braucht, als HDR Experimente eröffentlicht.

Was ist HDR genau?

Als HDR- Bilder (High Dynamic Range Image) bezeichnet man eine Technik, die eine ganze Belichtungsreihe an Bildern dazu verwendet, um ein einziges Bild in einem besonderen Kontrastumfang darzustellen. In den natürlichen Bildern liegen immer Helligkeitsunterschiede vor, die durch diese Technik ausgeglichen werden. In der Dynamikkompression wird die Überbelichtung und die Unterbelichtung zusammengerechnet und gleicht damit die Helligkeitsunterschiede aus. Bisher fand diese Technologie schon Anwendungen in der Fotografie, in der Computergrafik, beim Film und in Teilbereichen der Medizin.

Die Details der Entwicklung

Es gab bereits schon einen Code für den Kernel, der nun erweitert wird. Dazu wurden von Ville Syrjälä die Details im Wayland Protokoll erweitert und abgeändert, so dass die HDR-Implementierung darunter laufen kann. Zusätzlich wurde im Referenz-Compositor Weston die HDR-Fähigkeit umgesetzt. Zu den weiteren Änderungen und Entwicklungen zählen neue Patches für den Linux-Kernel und eine neue Grafikbibliothek namens Mesa. Wichtigen HDR-Metadaten steht durch Erweiterungen bei Vulkan und EGL nun nichts mehr im Weg.

Die Erweiterung ist noch experimentell

Der Code der HDR Experimente ist noch nicht vollständig ausgereift, sondern verwendet kleinere und größere Hacks. Dies führt dazu, dass die Daten der eigentlichen Anwendung noch nicht vom Compositor an das Display gesendet werden. Die Daten sind noch nicht fest konfiguriert. Außerdem müssen manche schnellen Entscheidungen, die der Intel-Entwickler getroffen hat, noch mit der Community abgesprochen werden, damit es zu einer langfristigen Umsetzung der Technologieerweiterung kommt.

Die bisher erreichten Meilensteine

Es ist bisher schon möglich, mit dem vorhandenen Code ein HDR-Vido auszugeben. Wann man aber damit rechnen kann, dass diese Technik als Standard auf allen Linux Geräten verfügbar sein wird, kann bisher noch nicht gesagt werden. Der Entwickler des Codes hat bisher verlautbart, dass es noch keinen festen Plan gibt, die Technik weiter zu entwickeln. Es sind zwar Vorübergegangen zur Weiterentwicklung vorhanden, doch bedarf es jedoch vermehrter Unterstützung der Community im Projekt, um das Vorhaben voran zu bringen.

Linux und HDR?

Unter Computerspezialisten herrscht die Meinung vor, dass Linux ein Kernel ist, aber nur ein paar rudimentäre Framebuffer hat. Linux besitze somit kaum grafische Fähigkeiten und diese werden in den meisten Fällen auch nicht gebraucht. Meistens laufe die Grafik über X11, wobei dieses X11 schon seit dem Jahr 1990 die darstellungsunabhängigen Farbräume beherrscht. Beispielsweise werden die Farben per Name angesprochen und nicht per Farbwert. In den 1990ern war es auch üblich, große Tabellen mit Farbnamenszuweisung zu verwenden.

Schon in den heutigen Museumsstücken, dem Amiga, war die Farbe Light-Grey als #ddd (12 Bit) bekannt, doch auf einer HP 700 Workstation wurde sie als #d8d0d8 (24/18 Bit) bezeichnet. Das soll bedeuten, dass die Darstellung damals schon viel flexibler war als alles was heute beispielsweise unter Windows zur Verfügung steht. Eine Erneuerung hingegen wäre eine beschleunigte Videodarstellung die auch eine hohe Bitauflösung darstellt und einen veränderlichen Farbraum ermöglicht. Dies ist bisher einzeln schon sehr lange verfügbar. Es sollten daher heute nicht diese Entwicklungen neu kombiniert werden, sondern, das eigentliche Problem, die Protokolle, die mit Patenten abgedeckt sind und die eine Spezifikation des Farbraumes und der Bittiefe erlauben, freigegeben oder neu entwickelt werden.

Bisher verfügbare HDR-Software bei Linux

Die bekannte HDR-Software Photomatix ist schon seit 2016 auch für Linux erhältlich. Die für den Kommerz bestimmte Software gleicht, ganz der HDR- Technik entsprechend, Helligkeitsunterschiede durch eine Belichtungsreihe im Einzelbild aus. Der Entwickler HDRsoft hat damit eine Linux Version veröffentlich, die als DEB-Paket für Linux Mint 17.3, Ubuntu 12.04 und 14.04 und Ubuntu 16.04 64-Bit als Download erhältlich ist.

Die Software richtet verschieden belichtete Bilder automatisch aus und mittels einem Schieberegler können ganz nach individuellen Vorstellungen die Werte von Helligkeit, dem Kontrast und der Farbsättigung eingestellt werden. Wenn es unpassende Schlieren durch eine Bewegung im Bild gibt, gleich die Software dies automatisch aus. Dies wird als De-Ghosting bezeichnet. Zusätzliche Presets sorgen, je nach Wunsch, beispielsweise für natürliche Farben, ein Bild im Gemäldestyle oder als historisches Schwarz-Weiß-Bild. In der Testversion stand Photomatix als Open-Source zur Verfügung, mit dem Pferdefuß, dass in der Anwendung die Bilder mit einem Wasserzeichen versehen waren. Um 37,70 Euro konnte man sich diese Software aber bereits im Dezember 2016 kaufen.

HDR Experimente – Neue HDR-Zeiten

Es bleibt spannend, welche neuen HDR-Anwendungen für Linux in nächster Zeit entstehen werden und wann sie auf den Markt kommen. Eines ist gewiss, an der breit Fuß fassenden Technik wird am Ende kein Software Entwickler vorbeikommen.