MIT: Kamera macht 3D-Bilder im Dunkeln

Fotografie benötigt normalerweise viel Licht, doch Forscher des MIT haben nun eine Technik vorgestellt, mit der extrem scharfe Aufnahmen praktisch auch bei Dunkelheit aufgenommen werden können - und das auch noch dreidimensional.

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3D-Aufnahme
3D-Aufnahme (Bild: Ahmed Kirmani/MIT)

Die neue 3D-Aufnahmetechnik, die Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt haben, benötigt keine neue Hardware und kann dennoch Aufnahmen bei extrem wenig Licht anfertigen. Die Lösung liegt nicht in der Optik, sondern in einer Spezialsoftware, die ein einzelnes Photon nutzt, um das untersuchte Objekt zu berechnen.

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Dabei wird ein Objekt mit Hilfe eines Lasers abgetastet. Wird ein einzelnes Photon zurückgeworfen und von einem Detektor erfasst, entspricht das einem Pixel im Bild und der Laser wird etwas weiter bewegt. Konventionelle Lidar-Systeme (Light detection and ranging) benötigen erheblich mehr zurückgeworfene Lichtteilchen. Die Signallaufzeit wird dazu genutzt, die Tiefeninformationen zu berechnen. Je länger es dauert, bis das ausgesendete Licht zurückfällt, desto weiter ist das jeweilige Pixel entfernt von der Kamera.

Dem Magazin Nature sagte Ahmed Kirmani vom MIT, dass das Team keinen neuen Laser oder Detektoren erfunden, sondern nur einen neuen Bildalgorithmus verwendet habe, um die Bilder aus den gewonnenen Daten aus dem Rauschen herauszufiltern.

Da der Laser nur Licht einer Wellenlänge erzeugt, sind die Bilder einfarbig. Helle und dunkle Töne lassen sich trotzdem erkennen, weil dunklere Regionen häufiger getroffen werden müssen, bis einmal ein Photon reflektiert wird.

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Von der Entwicklung könnten viele Anwendungen profitieren, bei denen es darauf ankommt, das untersuchte Objekt nicht zu stark zu beleuchten. Augenärzte, aber auch Materialwissenschaftler, Biologen und nicht zuletzt das Militär seien die Nutznießer einer Bildaufnahmetechnik, die mit extrem wenig Licht auskommt, so die BBC in einem Bericht.

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