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Kamera-Chip soll Stromverbrauch drastisch senken

Kleine Kameras könnten über Jahre funktionieren

Forscher der University of Rochester haben zwei neue Techniken entwickelt, um Kamera-Chips effektiver zu machen. Chips sollen damit nur einen Bruchteil der Energie benötigen, die heutige Chips brauchen, trotz Kompression. Außerdem sollen die Kameras kleiner werden, so dass drahtlose Überwachungskameras nicht größer als ein Hemdknopf wären und über Jahre funktionieren könnten. Ein erster Prototyp ist geplant.

Mark Bocko und Zeljko Ignjatovic von der University of Rochester im US-Bundesstaat New York haben sich ihre beiden Techniken bereits patentieren lassen. Die erste verbessert CMOS-Bildsensoren, indem jeder Pixel einen eigenen Analog-Digital-Konverter erhält. Frühere Versuche hätten zu viele Transistoren benötigt, den beiden Forschern sei es jedoch gelungen, dies mit drei Transistoren pro Pixel zu realisieren. Erste Tests hätten gezeigt, dass bei 30 Bildern pro Sekunde mit 0,88 Nanowatt 50-mal weniger Energie verbraucht werde als bisher. Zudem konnte die Lichtempfindlichkeit des Chips gegenüber bisherigen Techniken gesteigert werden.

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Neben einem geringeren Energiebedarf und einer gesteigerten Lichtempfindlichkeit lässt sich der Chip außerdem stark verkleinern. Denkbar seien so Kameras, die nicht größer als ein Hemdknopf wären und mit einer Batterie über Jahre betrieben werden könnten. Auch für Kameras in Mobiltelefonen sei der neue Chip daher interessant.

Bei herkömmlichen CMOS-Sensoren wird Spannung an Fotodioden angelegt und bei einfallendem Licht entladen sich die Dioden. Ein Transistor überprüft dann die verbleibende Spannung und lädt die Diode wieder. Bei der neuen Technik der beiden Forscher ist eine geladene Diode ebenfalls der Ausgangspunkt und auch sie entlädt sich bei einfallendem Licht. Allerdings wird nur ein Grenzwert gemessen und das Ergebnis als 0 oder 1 zurückgegeben. Nur bei einer resultierenden 1 wird die Diode wieder aufgeladen, so dass weitaus weniger Strom benötigt wird.

Ferner widmeten sich Bocko und Ignjatovic auch der Bildkompression und schafften es, durch eine Änderung der Kompressionstechnik, die dafür notwendige Rechenleistung auf ein Prozent des Üblichen zu reduzieren, was wiederum dem Energiebedarf zugute kommt. Derzeit existieren beide Techniken jedoch nur getrennt. Der nächste Schritt soll aber die Integration beider in einen Chip sein, um diese dann in der Praxis zu testen. Erste Prototypen sollen drahtlose Überwachungskameras sein, da diese besonders hohe Anforderungen an Bildsensoren stellen würden, so Bocko.

Im Zuge der Weiterentwicklung soll dann aber auch an der Integration in Mobiltelefone und Videokameras für Endkunden gearbeitet werden.


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DarkGuardian79 15. Dez 2005

Ich habe das so verstanden, dass nach diesem Schwellwert nur entschieden wird, ob die...

sp1 09. Dez 2005

0,88 Nanowatt? WOW. Da brauchen ja die Schnittstellen mehr *g* -> -Bald überall noch mehr...

luftikus 08. Dez 2005

Das gesendete Signal eines RFID-Chips ist momentan (noch) nicht mehr als eine kurze...



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