Erst abdrücken, dann scharfstellen
Digitalkamera: Mikrolinsen ermöglichen scharfe Bilder ohne vorheriges Fokussieren
Munter drauflos fotografieren und die Bilder später scharf stellen: So könnte die Zukunft für Benutzer von Digitalkameras aussehen, wenn es nach Wissenschaftlern der Stanford-Universität geht. Pat Hanrahan und sein Team haben eine neue Technik entwickelt, die bei Kameras das Fokussieren vor dem Drücken des Auslösers unnötig macht. Dazu platzieren sie eine Folie aus zahlreichen Mikrolinsen hinter der Hauptlinse, die Einfallswinkel und Intensität einzelner Lichtstrahlen registrieren. Mithilfe dieser Informationen kann eine Software das Bild nachträglich scharfstellen.
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In einer herkömmlichen Digitalkamera registriert der Bildsensor hinter der Linse das Licht, das auf jedes einzelne Pixel an seiner Oberfläche auftrifft. Sind die Lichtstrahlen nicht fokussiert, entsteht ein verschwommenes Foto. Hanrahan suchte nun nach einer Möglichkeit, Lichtstrahlen auszurichten, nachdem sie bereits die Kamera erreicht haben.
Es gelang ihm mithilfe einer Folie aus 90.000 Mikrolinsen, die jeweils nur einen Durchmesser von 125 Mikrometern aufweisen. Diese Folie schob er zwischen Hauptlinse und Bildsensor einer Kamera. Mit jeder Mikrolinse ließ sich nun der Einfallswinkel und die Intensität der Lichtstrahlen registrieren, die bei ihnen anlangten. Eine Software korrigierte diese Werte dann für jede einzelne Linse, um ein Bild zu konstruieren, wie es nach richtigem Fokussieren entstanden wäre.
Mit der neuen Methode kann jeder Teil eines Fotos scharf gestellt werden, nicht nur das Hauptmotiv. Damit wird auch ein weiterer Nachteil herkömmlicher Kameras umgangen. Je schlechter die Lichtverhältnisse, desto kleiner der Entfernungsbereich, den solche Kameras scharf abbilden können.
Die neue Technik würde sich sehr gut eignen für Überwachungskameras, die einerseits nachts funktionieren müssen und andererseits Objekte in unterschiedlicher Distanz scharf abbilden sollen. Interessant könnte die neue Methode auch für Sportfotografen sein, die in der Lage sein müssen, blitzschnell scharfe Bilder zu schießen.
New Scientist (12. November, S. 32).
ddp/wissenschaft.de – Martina Feichter
