Netzhaut als Vorbild
Mit Augen-Technik fotografieren

Während das menschliche Auge ein scharfes Weitwinkelbild von der Welt erzeugt, haben wir beim Fotografieren oft unter unscharfen Bildern und gekrümmten Bildrändern zu leiden. Eine neue Generation von Kameras könnte diese Probleme jetzt endgültig beheben.

HEIDELBERG. Unser Auge ist ein wahres Wunderwerk der Natur: Es funktioniert wie eine Kamera, die uns die Welt detailliert, maßstabs- und farbgetreu abbildet. Die Linse ermöglicht das Fokussieren, die halbkugelförmige Netzhaut (Retina) empfängt am Augenhintergrund die Lichtsignale, und die dichtliegenden Neuronen melden dem Gehirn, was sie empfangen.

Ganz besonders nützlich für unser Sehvermögen ist dabei die gekrümmte Netzhaut. Das durch die Linse einfallende Licht wird auf der gewölbten Retina so verteilt, dass wir alle Objekte in einem sehr weiten Sichtfeld prinzipiell unverzerrt, scharf und gut ausgeleuchtet sehen.

Diese Eigenschaft ist keinesfalls selbstverständlich für eine Kamera. Tatsächlich konnte sich bislang kein technischer Nachbau mit dem menschlichen Auge messen. Ein Grund dafür war die all diesen Geräten zu Grunde liegende „planare Netzhaut“. Nach einem komplizierten Linsensystem wird das Licht schließlich auf die flache fokale Ebene projiziert. Dabei entstehen unvermeidbar Verzerrungen – das Bild kann beispielsweise am Rand nach innen gekrümmt wirken oder unscharf sein. Versuchte man bislang diese Aberrationen mit einer erhöhten Linsenzahl auszugleichen, wurde dafür das Bild dunkler und die Kamera schwerer.

Wissen im Web: spektrumdirekt.de

Jetzt haben John Rogers von der University of Illinois in Urbana-Champaign und seine Kollegen eine gekrümmte Sensorenfläche für eine Kamera entwickelt. Dies bedeutete einen hohen technischen Aufwand. Denn obwohl der Vorteil der menschlichen Augenanatomie seit Langem bekannt war, scheiterte der Nachbau bislang an der Elektronik: die winzigen so genannten Silizium-Wafer – oblatenförmigen Scheiben, auf denen die elektronischen Bauelemente angebracht sind – lassen sich nicht biegen. Sie brechen unter der Spannung, die bereits durch leichteste Krümmung entsteht. Schon ein Prozent Kompression ist für die Elektronik fatal.

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