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Kamera ohne Objektiv

Kamera ohne Objektiv

Sie entwickeln eine Kamera ohne Objektiv aus einer Arbeit von Metamaterialien

Die Erforschung eines linsenlosen Bildgebungssystems könnte zu billigen Sensoren führen, um Autounfälle zu vermeiden.

US-Wissenschaftler haben Metamaterialien verwendet, um das Bildgebungssystem aufzubauen, das Infrarot- und Mikrowellenlicht abtastet.

Metamaterialien sind Materialien, deren Eigenschaften für einen bestimmten Zweck bestimmt sind und nicht durch ihre chemische Zusammensetzung bestimmt werden.

Der Sensor komprimiert auch die aufgenommenen Bilder, im Gegensatz zu aktuellen Komprimierungssystemen, die Bilder erst komprimieren, nachdem sie aufgenommen wurden.

Die meisten Bildgebungssysteme, wie sie beispielsweise in Digitalkameras zu finden sind, verwenden ein Objektiv, um eine Szene auf einen Sensor zu fokussieren, der mit Millionen winziger Sensoren gefüllt ist. Mehr Sensoren bedeuten, dass mehr Details erfasst werden und im Allgemeinen ein Bild mit höherer Auflösung erzeugt werden.

Das von dem Doktoranden John Hunt und seinen Kollegen an der Duke University in North Carolina entwickelte Bildgebungssystem hat keine Linse und kombiniert stattdessen eine Metamaterialapertur oder -maske mit komplexer Mathematik ein Bild einer Szene erzeugen.

Die Apertur wird verwendet, um verschiedene Wellenlängen des Lichts, die in verschiedenen Teilen einer Szene vorhanden sind, auf einen Detektor zu fokussieren. Die verschiedenen in der Szene erfassten Frequenzen werden nacheinander abgetastet.

Diese Abtastung half dabei, die Verteilung und Vermischung der Wellenlängen des in einer Szene aufgenommenen Lichts und ihre relativen Intensitäten zu ermitteln, sagte Hunt.

"Wir haben dann eine sehr ausgefallene Mathematik verwendet, die in der rechnergestützten Bildgebung entwickelt wurde, um diese Daten in ein 2D-Bild umzuwandeln", fügte er hinzu.

Die Abtastung der Wellenlängen erfolgt elektronisch, so dass sie sehr schnell erfolgt.

Derzeit könnte das Bildgebungssystem nach Angaben des Forschers etwa 10 Bilder pro Sekunde aufnehmen.

Obwohl es bereits Bildgebungssysteme gibt, die Infrarot- und Mikrowellenwellenlängen erfassen, sind sie im Allgemeinen sehr teuer, sperrig oder kompliziert zu konstruieren.

Im Gegensatz dazu verwendet das Bildgebungssystem von Duke einen dünnen Streifen Metamaterial in Kombination mit Elektronik und Verarbeitungssoftware. Und obwohl er noch nicht mit sichtbaren Wellenlängen des Lichts gearbeitet hat, merkt Hunt an, dass dies zu einer Reihe billiger, kleiner und tragbarer Sensoren führen könnte, die in vielen verschiedenen Bereichen eine wichtige Rolle spielen könnten.

Quelle: BBC Technology

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