BBQ.311

Ein fünfdimensionales System zur Klassifizierung der Qualität bewegter Bilder

Peter C. Slansky

• Publisher: tredition
• Year: 2022
• ISBN:
  9783347630109
• Edition: 1
• Topic: Informatik
• Subtopic: Computergraphiken

Von den ersten Kinobildern Ende des 19. Jahrhunderts über das Aufkommen des Fernsehens und des Computers im 20. Jahrhundert bis hin zu unserer heutigen Medienwelt im 21. Jahrhundert mit Displays und Leinwänden aller Art und Größe beschäftigen sich Laien wie Professionelle mit der Qualität bewegter Bilder. Die Bewegtbildqualität erweist sich bei näherem Hinsehen als ein äußerst komplexes und vielschichtiges Phänomen, dass aus sehr unterschiedlichen Perspektiven betrachtet werden kann – physikalisch-technischen, psycho-physiologischen, gestalterisch-künstlerischen.Das in diesem Buch vorgestellte System BBQ.311 – spricht »BBQ Drei Eins Eins« – gibt Fachleuten für das bewegte Bild erstmals ein umfassendes Klassifizierungssystem für alle relevanten Qualitätsaspekte an die Hand. Es beruht auf einer strengen, in sich geschlossenen Systematik, die in einer fünfdimensionalen Matrix dargestellt wird. BBQ.311 ist ganz vom gesehenen Bewegtbild her konzipiert, nicht von dessen technischen Grundlagen her. Es arbeitet daher mit semantischen Begriffen, nicht mit technischen oder physikalischen Parametern.Mit dem System BBQ.311 lässt sich sowohl die gesamte Workflowkette bewegter Bilder beschreiben, von der Aufnahme über die Postproduktion, die Distribution und die Wiedergabe im Kino, im Fernsehen oder Streaming oder einem anderen Display, als auch einzelne Phasen des Workflows. Dabei ist das System unabhängig von konkreten Bildtechnologien, ganz gleich ob elektronisch oder fotochemisch, gerastert oder ungerastert, analog oder digital. Somit bildet das System BBQ.311 auch eine kommunikative Brücke: Es richtet sich gleichermaßen an Forschende, Lehrende und Studierende der Medientechnik, Medienwissenschaft, Mediengestaltung und Wahrnehmungspsychologie.

Abschnitt 1:
Theoretischer Aufbau

Das hier vorgestellte Klassifizierungssystem besteht aus einer fünfdimensionalen Matrix. Die Dimensionen stehen in einer hierarchischen Abstufung zueinander, sie sind daher nicht gleichwertig. Die ersten drei Dimensionen repräsentieren eine Konstellation, die fünfte eine Phase des Workflows, dazwischengeschaltet liegt die Menge der drei Bewegtbildqualitätsaspekte („311“).

BBQ = (BBQ.K BBQ.P RR) (PTA_(BBQ.E) * PPA_(BBQ.E) * GKA_(BBQ.E)) (BBQ.Ph) [Formel 1]

Die mathematische Eindeutigkeit der Beschreibung durch Formel 1 soll jedoch nicht suggerieren, dass sich die Bewegtbildqualität quantitativ durch eine einzige Kenngröße – als mathematische Auflösung der Gleichung – erfassen ließe. Das ist nicht der Fall, denn die Gleichung lässt sich nicht weiter auflösen.

Definition

Im System BBQ.311 wird die Bewegbildqualität beschrieben durch sechs Bewegtbildqualitätskategorien mit einer jeweiligen Bewertung in jedem der sechs Bewegtbildqualitätsparameter gemäß der jeweiligen Relativen Relevanz in fünf Stufen, differenziert nach drei Bewegtbildqualitätsaspekten, getrennt nach den sechs (Haupt-)Phasen des Bewegtbildproduktionsworkflows.

BBQ-Diagramm [BBQ.D]: Grafische Darstellung einer BBQ-Konstellation [BBQ.N]

Die bildliche Darstellung einer Bewegtbildqualitätskonstellation, die die ersten drei Dimensionen des Systems BBQ.311 charakterisiert, erfolgt in einer perspektivisch einheitlichen Grafik mit einem einheitlichen Farbcode: Die Kategorie von links nach rechts, den Parameter von vorne nach hinten und die Relative Relevanz jedes BBQ.E von unten nach oben.

Kategorie und Parameter stellen jeweils eine Menge dar, die im Fall der Bewegtbildqualität jeweils sechs Elemente aufweisen. Das kartesische Produkt dieser beiden Mengen ist die Menge aller geordneten Paare (= Tupel) von Elementen der beiden Mengen. Jedes Tupel stellt ein Bewegtbildqualitätselement dar. Seine erste Komponente ist jeweils die Bewegtbildqualitätskategorie, seine zweite Komponente jeweils der Bewegtbildqualitätsparameter. Das Mengenprodukt aus sechs Bewegtbildqualitätskategorien und sechs Bewegtbildqualitätsparametern enthält somit 36 Bewegtbildqualitätselemente.

Abbildung 1: Das Bewegtbildqualitätsdiagramm [BBQ.D] ist die perspektivisch einheitliche grafische Darstellung einer Bewegtbildqualitätskonstellation [BBQ.N]. Diese stellt die ersten drei Dimensionen des Systems BBQ.311 dar: Die Kategorie (von links nach rechts), den Parameter (von vorne nach hinten) und die Relative Relevanz jedes BBQ.E (von unten nach oben). Die Abbildung zeigt ein fiktives Beispiel eines BBQ.D für eine recht komplexe BBQ.N, bestehend aus 27 relevanten und 9 irrelevanten BBQ.E.

Kategorie [BBQ.K]

Die Kategorie [BBQ.K] bildet die erste Dimension des Systems und stellt die oberste Hierarchieebene dar. Unterschieden werden sechs BBQ-Kategorien, die jeweils durch einen Großbuchstaben abgekürzt werden:

1. Bildgeometrie [G]

2. Bildmikrotextur [M]

3. Bildschärfe [S]

4. Kontrastqualität [K]

5. Farbqualität [F]

6. Temporale Qualität [T]

Die sechs Kategorien haben eine eindeutige, nicht austauschbare Reihenfolge, in der verwandte Kategorien unmittelbar aufeinander folgen. So steht etwa die Bildschärfe in engem Zusammenhang einerseits mit der Bildmikrotextur sowie andererseits mit der Kontrastqualität. Diese wiederum steht in engem Zusammenhang mit der Farbqualität. Vergleichsweise solitär stehen die Bildgeometrie und, vor allem, die Temporale Qualität.

Die grafische Darstellung erfolgt in einem einheitlichen BBQ-Diagramm [BBQ.D] von links nach rechts:

Abbildung 2: Die sechs BBQ-Kategorien [BBQ.K] sind im BBQ-Diagramm auf der waagerechten, von links nach rechts verlaufenden Achse aufgereiht: Bildgeometrie [G], Bildmikrotextur [M], Bildschärfe [S], Kontrastqualität [K], Farbqualität [F], Temporale Qualität [T]. Ihre Reihenfolge ergibt sich aus ihrer jeweiligen Artverwandtschaft zueinander.

Bildgeometrie [G]

Bildgeometrie [G] bedeutet die Einhaltung einer projektionsgeometrischen Abbildungsvorschrift. In den meisten Fällen ist dies die Zentralprojektion auf eine (Bild-)Ebene. In bestimmten Fällen können aber auch andere Abbildungsvorschriften maßgeblich sein, etwa bei gewölbten Bildflächen.

Bildmikrotextur [M]

Bildmikrotextur [M] bedeutet Form, Größe und Verteilung der kleinsten Bildelemente im Bild. Bei digitalen Bildsystemen liegt in der Regel ein orthogonales, temporal konstantes Pixelraster vor. Insofern müsste man hier strenggenommen von einer Struktur sprechen statt von einer Textur. Da aber eine Struktur einen Spezialfall einer Textur darstellt, wird in dieser Systematik durchgängig der Begriff Bildmikrotextur verwendet.

Physisch reale Pixelraster können sich durchaus in ihren Formen oder Seitenverhältnissen unterscheiden oder auch eine Farbdimension enthalten, wie etwa bei den lichtempfindlichen Elementen auf einem Sensor mit Bayermaske oder bei den nebeneinander liegenden farbigen Leuchtelementen eines Displays. Bei fotochemischen Filmmaterialien werden die kleinsten Bildelemente bei der Aufnahme durch Silberhalogenidkörner bzw. durch Farbstoffkonglomerate nach der Entwicklung repräsentiert. Form, Größe und Verteilung dieser Textur variieren im fotochemischen Laufbild von Einzelbild zu Einzelbild. Auch eine feste Pixelrasterstruktur kann z.B. durch Bildrauschen zu einer temporal variierenden Bildmikrotextur führen.

Bildschärfe [S]

Bildschärfe [S] setzt sich zusammen aus der Auflösung feiner Details und dem hierbei erreichten Detailkontrast. Im Gegensatz zur Modulationsübertragungsfunktion, die dieselben Größen physikalisch beschreibt, arbeitet BBQ.311 mit physiologischen Bewertungen. Daher gehen auch Querbezüge z.B. zur Bildmikrotextur mit ein: Bilder können schärfer erscheinen, wenn ihre Bildmikrotextur erkennbar – und damit vergleichsweise grob – ist.

Kontrastqualität [K]

Kontrastqualität [K] bedeutet die Qualität der großflächigen Bildhelligkeitskontraste (im Gegensatz zu den kleinflächigen Detailkontrasten). Dies umfasst ausschließlich Helligkeitskontraste. Kontraste zwischen Farben unterschiedlichen Farbtons oder unterschiedlicher Farbsättigung bei gleicher Helligkeit fallen nicht unter diese Kategorie. Bewusst wird nicht der Begriff der „Wiedergabequalität“ verwendet, da dies die Orientierung an einer absoluten Referenz für die Kontraste voraussetzte. BBQ.311 betrachtet jedoch die physikalisch-technischen Qualitätsaspekte getrennt von den psycho-physiologischen und den gestalterisch-künstlerischen.

Farbqualität [F]

Farbqualität [F] umfasst alle Aspekte der großflächigen Farbdarstellung. Betrachtet werden ...