Abo
  • Services:
Anzeige

Neuer Kamerasensor funktioniert wie das menschliche Auge

Sensor mit gekrümmter Oberfläche erlaubt Bilder ohne Verzerrungen

Wissenschaftler in den USA haben einen Sensor für Digitalkameras entwickelt, der wie die menschliche Netzhaut gekrümmt ist. Als Träger für die elektronischen Bauteile dient eine halbkugelförmige Membran.

Städte mit bombastischen Wolkenkratzern wie Schanghai oder New York erfordern den Einsatz von Weitwinkelobjektiven. Doch das Bild des Gebäudes sieht damit meist anders aus als beim Betrachten mit den eigenen Augen: Die geraden Mauern des Gebäudes erscheinen auf dem Bild verzerrt, Türme stürzen in Richtung Bildmitte. Ein neuer Sensor für Digitalkameras soll solche Verzerrungen schon während der Aufnahme ausgleichen. Entwickelt wurde er von den Wissenschaftlern Yonggang Huang von der Northwestern University in Evanston im US-Bundesstaat Illinois und John Rogers von der Universität von Illinois in Urbana-Champaign.

Anzeige

Der neue Kamerasensor
Der neue Kamerasensor
Der Unterschied zu den herkömmlichen Kamerasensoren ist die Form: Der von Huang und Rogers entwickelte Sensor ist nicht flach, sondern wie wie Netzhaut im Auge gekrümmt. Optiker und Biologen hätten schon vor langer Zeit die Vorteile von gekrümmten Oberflächen von Bildempfängern erkannt, sagt Huang. "So arbeitet das menschliche Auge: Es fängt ein Bild auf der gekrümmten Fläche auf der Rückseite ein." Der Vorteil ist, dass wir trotz des vergleichsweise einfachen Aufbaus unseres Auges alle Objekte in unserem recht großen Gesichtsfeld unverzerrt sehen. Ein Kameraobjektiv hingegen braucht ein komplexes System von Linsen, die Verzerrungen auf dem flachen Sensor verhindern sollen.

Einen dem Auge nachempfundenen Chip zu bauen scheiterte jedoch bisher an den technischen Möglichkeiten. Das Problem ist, dass das Silizium, aus dem die Sensoren bestehen, nicht flexibel ist. Biegt man einen Siliziumwafer nur ein wenig, bricht er. An Bemühungen mangelt es nicht: Seit gut 20 Jahren tüfteln Wissenschaftler an einer Lösung. Diese haben Huang und Rogers nun gefunden.

Als Trägerelement dient eine von Rogers entwickelte Kunststoffmembran in der Form einer Halbkugel. Damit hatten die Wissenschaftler die gewünschte gekrümmte Form. Um die elektronischen Elemente aufsetzen zu können, wird die Membran glatt gezogen wie ein Trommelfell. Die Größe der Bauteile haben die Wissenschaftler so verringert, dass sie nicht durch die Krümmung beschädigt werden. Sie vergleichen sie mit Gebäuden: Das seien zwar flache Gebilde auf einer gekrümmten Oberfläche. Verglichen mit der Erdoberfläche sei die Grundfläche eines Gebäudes jedoch so klein, dass die Erdkrümmung nicht auffalle.

Die winzig kleinen Bauteile - ihre Grundfläche beträgt 100 Quadratmikrometer oder ein Zehntel Quadratmillimeter - werden zusätzlich durch kleine Metalldrähte, die die Wissenschaftler Pop-up-Brücken nennen, stabilisiert. Diese Brücken sollen die Belastung verringern, die auftritt, wenn die Membran entspannt wird. Mit Erfolg: Mehr als 99 Prozent der Bauteile überstanden die Rückkehr der Membran in ihre ursprüngliche Form. Das Silizium wurde dabei, so fanden die Wissenschaftler heraus, nur einer Verformung von 0,002 Prozent ausgesetzt. Das ist weit weniger als der kritische Wert von 1 Prozent, bei dem das Silizium bricht.

Erste Aufnahmen mit dem neuen Sensor seien vielversprechend, sagen die Wissenschaftler. Die Bilder seien viel klarer als solche, die sie mit vergleichbaren Kameras mit einem ebenen Sensor und einem einfachen Objektiv aufgenommen haben. In einer solchen herkömmlichen Kamera seien die Bildränder typischerweise etwas unscharf, erklärt Huang. "Die halbkugelförmige Anordnung des elektronische Auges hingegen behebt diese und andere Einschränkungen und liefert bessere Bilder."

Die Technik müsse noch verbessert werden, schränkt Huang allerdings ein. Er und Rogers glauben jedoch, dass sie skalierbar sei und zu besseren optoelektronischen Geräten beitragen könne. Dazu zählt Rogers nicht nur Kameras, sondern auch eine künstliche Netzhaut, die in ein Auge implantiert werden kann.


eye home zur Startseite
SeveQ 02. Apr 2009

Okay, äh, 8 Monate später immer noch nicht korrigiert... :)

Zak 10. Aug 2008

Er vielleicht? "Während des US-Präsidentschaftswahlkampfes von 2000 war Jonathan Bush...

Anne Wand 08. Aug 2008

Das Hauptproblem bleibt erstmal die Reaktion des Körpers auf das Implantat. Weil an der...

Der Kaiser 08. Aug 2008

und somit die Brennweit.

psycho 08. Aug 2008

Warum nicht einfach mehrere flache Linsen nehmen und ein Fliegenauge nachbauen. Manche...


foto-video.testberichte.de / 08. Aug 2008



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Zühlke Engineering GmbH, Eschborn (bei Frankfurt am Main), München, Hannover, Hamburg
  2. über 3C - Career Consulting Company GmbH, deutschlandweit (Home-Office)
  3. MBtech Group GmbH & Co. KGaA, Mannheim, Sindelfingen, Stuttgart, Ulm, Neu-Ulm
  4. CERATIZIT Deutschland GmbH, Empfingen


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. (u. a. Vier Fäuste für ein Halleluja, Zwei bärenstarke Typen,Vier Fäuste gegen Rio)
  2. (u. a. Apollo 13, Insidious, Horns, King Kong, E.T. The Untouchables, Der Sternwanderer)
  3. 127,00€

Folgen Sie uns
       


  1. PSX 2016

    Sony hat The Last of Us 2 angekündigt

  2. Raspberry Pi

    Schutz gegen Übernahme durch Hacker und Botnetze verbessert

  3. UHD-Blu-ray

    PowerDVD spielt 4K-Discs

  4. Raumfahrt

    Europa bleibt im All

  5. Nationale Sicherheit

    Obama verhindert Aixtron-Verkauf nach China

  6. Die Woche im Video

    Telekom fällt aus und HPE erfindet den Computer neu - fast

  7. Hololens

    Microsoft holoportiert Leute aus dem Auto ins Büro

  8. Star Wars

    Todesstern kostet 6,25 Quadrilliarden britische Pfund am Tag

  9. NSA-Ausschuss

    Wikileaks könnte Bundestagsquelle enttarnt haben

  10. Transparenzverordnung

    Angaben-Wirrwarr statt einer ehrlichen Datenratenangabe



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Final Fantasy 15 im Test: Weltenrettung mit der Boyband des Wahnsinns
Final Fantasy 15 im Test
Weltenrettung mit der Boyband des Wahnsinns
  1. Square Enix Koop-Modus von Final Fantasy 15 folgt kostenpflichtig

Udacity: Selbstfahrendes Auto selbst programmieren
Udacity
Selbstfahrendes Auto selbst programmieren
  1. Strategiepapier EU fordert europaweite Standards für vernetzte Autos
  2. Autonomes Fahren Comma One veröffentlicht Baupläne für Geohot-Nachrüstsatz
  3. Autonomes Fahren Intel baut Prozessoren für Delphi und Mobileye

Quake (1996): Urknall für Mouselook, Mods und moderne 3D-Grafik
Quake (1996)
Urknall für Mouselook, Mods und moderne 3D-Grafik
  1. Künstliche Intelligenz Doom geht in Deckung

  1. Von Windvd gibt es auch eine neue Version mit 4K...

    Markus_T_witter | 00:34

  2. Re: Port umlenken

    Apfelbrot | 00:31

  3. Re: hä? gericht wieder einmal weltfremd?

    lear | 00:30

  4. Re: Mehr Zeit mit PowerDVD als mit Filmschauen...

    trundle | 00:25

  5. Re: "ein großer Betrag"

    gast22 | 00:23


  1. 00:03

  2. 15:33

  3. 14:43

  4. 13:37

  5. 11:12

  6. 09:02

  7. 18:27

  8. 18:01


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel