Vorbild Auge: Schärfere Fotos mit gewölbter Mattscheibe

Forscher setzen Bildsensoren auf eine flexible gebogene Unterlage und können dadurch Abbildungsfehler vermeiden

Gewölbter Bildchip für neue Kameras

Gewölbter Bildchip für neue Kameras

Evanston (USA)/Urbana (USA) - Trotz vieler Millionen Pixel moderner Bildchips ist das menschliche Auge immer noch die bessere Kamera. Mit einem gewölbten statt einem platten Bilddetektor sollen sich nun auch Digitalkameras an die Abbildungsqualität des natürlichen Vorbilds herantasten. Amerikanische Forscher setzten dazu lichtempfindliche Pixel auf eine flexible Kunststoffunterlage. Wie sie in der Zeitschrift "Nature" berichten, können sie so den Blickwinkel der Knipskästen deutlich erweitern und Abbildungsfehler vermeiden.

"Die Vorteile einer gewölbten Detektorfläche haben Optik-Entwickler schon lange erkannt, Biologen sogar noch viel länger", sagt Yonggang Huang von der Northwestern University in Evanston. Denn auf der Netzhaut des Auges sind die lichtempfindlichen Sehzellen, die Stäbchen und Zapfen, rundum auf einer gebogenen Hemisphäre angeordnet. Zusammen mit Kollegen der University of Illinois in Urbana-Champaign stellten die Forscher zuerst eine hauchdünne, gewölbte Unterlage aus einem flexiblen Gummi her. Diese zogen sie soweit auseinander, bis sie flach und eben war. Darauf konnten sie lichtempfindliche Detektoren und elektrische Kontakte deponieren. Wieder losgelassen, schnellte das Gummi in seine gewölbte Struktur zurück, ohne dass die Elektronik darauf beschädigt wurde. Wie ein Sandwich von zwei ebenfalls gewölbten Glasschichten entstand der gewölbte Bildchip.

"Dieser Ansatz erlaubt uns, Elektronik so anzuordnen, wie es nie zuvor möglich war", sagt John Rogers von der University of Illinois. Mit ihrem Prototyp eines gewölbten Bildchips, etwa in der Größe eines menschliche Auges, schossen sie auch erste Bilder. Dabei zeigte sich, dass mit dem neuen Design der Blickwinkel von Kameras erweitert und Bildfehler infolge der sphärischen Aberration reduziert werden konnten.

Bevor diese Art von Bildchips hochqualitative Aufnahmen festhalten kann, wollen die Forscher noch die Anzahl der Pixel deutlich erhöhen. Falls das gelingt und sich diese Bildchips günstig in großen Stückzahlen fertigen lassen, lockt eine neue Kameratechnologie, die bessere Weitwinkelaufnahmen und deutlich weniger Verzerrungen und Abbildungsfehler erlaubt.

Quelle: https://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/news/2008/vorbild-auge-schaerfere-fotos-mit-gewoelbter-mattscheibe/