Gigapixel-Kamera aus handelsüblichen Komponenten

Forscher der Duke University in Durham im US-Bundesstaat North Carolina haben eine neue Kamera entwickelt, die Bilder mit einem Gigapixel Auflösung anfertigen kann. Entsprechende Ansätze gab es schon mehrfach, im aktuellen Fall setzte man allerdings nicht auf Spezialtechnologien, sondern auf handelsübliche Komponenten.
Die Entwicklung der Kamera AWARE-2 wurde von der militärischen Forschungsstiftung DARPA mitfinanziert. Sie soll zuerst voraussichtlich in automatisierten militärischen Überwachungssystemen zum Einsatz kommen. Die Entwickler wollen die Technologie perspektivisch aber auch Forschern, Medienunternehmen und Privatnutzern zugänglich machen, berichtete das Wissenschaftsmagazin 'Nature'. Bild einer Gigapixel-KameraGigapixel-Aufnahme von Seattle Die Kamera soll ihnen Aufnahmen einer großen Gesamtsituation geben, in die dann sehr tief hineingezoomt werden kann. Heute arbeiten Biologen beispielsweise mit Systemen, die größere Naturgebiete ablichten, dabei aber viele Aufnahmen hintereinander zu einem großen Bild zusammensetzen. Die Distanzen, die hier beispielsweise verschiedene Tiere zueinander halten, lassen sich so nur unscharf abbilden, wenn diese sich bewegen. Das neue System würde dies ändern.

Andere hochauflösende Systeme benötigen heute sehr große Optiken. So arbeitet beispielsweise die 1,4-Gigapixel-Kamera des Panoramic Survey Telescope, mit dem Astronomen auf Hawaii nach erdnahen Asteroiden suchen, mit einem 1,8-Meter-Spiegel und kann nur einen 3 Grad großen Bereich des Himmels abdecken.

AWARE-2 bietet hier viel bessere Möglichkeiten. Das System setzt sich aus 98 Minikameras zusammen, die jeweils mit 14-Megapixel-Sensoren ausgestattet sind. Diese teilen sich eine einzelne Linse. Der Blickwinkel beträgt dabei 120 Grad in der Breite und 50 Grad in der Höhe. Inklusive der Kameras, der Optik, der Elektronik und einem Kühlsystem ist die gesamte Konstruktion gerade einmal 75 x 75 x 50 Zentimeter groß.

Jede der Kameras nimmt dabei ihren eigenen Bildausschnitt ins Visier und kann diesen per Autofokus scharf stellen und die Aufnahmequalität an die Lichtverhältnisse anpassen. Die Elektronik setzt die Einzelbilder anschließend zu Gesamtaufnahmen von einem Gigapixel zusammen. Dabei ist das System leistungsfähig genug, 3 Serienbilder pro Sekunde zu schießen.

Aktuell kostet der Prototyp einer solchen Kamera rund 100.000 Dollar. Die Forscher sehen aber das Potenzial, in einer größeren Serienfertigung auf einen Stückpreis von gerade einmal 1.000 Dollar zu kommen. Die Entwickler wollen AWARE-2 nun in zwei Richtungen weiterentwickeln: Zum einen soll die Bildfrequenz gesteigert werden, um zukünftig auch flüssige Gigapixel-Videos erzeugen zu können. Andererseits will man durch den Einsatz von mehr und kompakteren Einzelkameras eine Skalierung aus bis zu 50 Gigapixel vornehmen. Gigapixel-Kamera Gigapixel-Kamera
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