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Optik: Die Ein-Pixel-Kamera

Ein neuartiges Abbildungsprinzip nimmt Fotos direkt in komprimierter Form auf. Dabei kommt es ohne Linse und mit nur einem einzigen Sensor aus.
Fußball aufgenommen mit 1-Pixel-KameraLaden...

Mit minimalem Aufwand an Material und Daten ein Objekt möglichst präzise abzubilden: Für dieses Ziel haben Gang Huang, Hong Jiang, Kim Matthews und Paul Wilford von den Bell Laboratories in Murray Hill (New Jersey) einen ungewöhnlichen Weg eingeschlagen. Die von ihnen entwickelte Kamera kommt ohne Linse aus und besitzt nur einen Sensor.

Der kastenförmige Aufbau erinnert an eine Lochkamera, die ebenfalls über keine Linse verfügt. Der auffälligste Unterschied zwischen beiden: In einer Lochkamera fällt das Licht durch eine Öffnung auf viele Sensoren, in der neuen Entwicklung fällt es durch viele Öffnungen auf einen einzigen Sensor.

Die Löcher lassen sich einzeln öffnen und schließen und sind in einem Raster angeordnet wie die Fensterfront eines Bürohochhauses. In ihrem Prototyp realisieren die Forscher dieses Raster durch eine Anordnung aus 302·217 Flüssigkristallen (Liquid Crystal Display, LCD), die sich einzeln durch Anlegen einer elektrischen Spannung von undurchsichtig auf transparent schalten lassen. ...

November 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft November 2013

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  • Quellen

Huang, G. et al.: Lensless Imaging by Compressive Sensing. In: IEEE International Conference on Image Processing, 2013

Jiang, H., Huang, G., Wilford, P.: Multi-view in Lensless Compressive Imaging. In: Proceedings of the Picture Coding Symposium, 2013

Hunt, J. et al.: Metamaterial Apertures for Computational Imaging. In: Science 339, S. 310 - 313, 2013