Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kamera für extremstes Licht

11.10.2004


Jedes gute Bild lebt von hell/dunkel-Kontrasten. Sollen Schatten und Lichter durchgezeichnet sein, muss der Film oder digitale Chip eine hohe Helligkeitsdynamik verkraften. Dies leistet eine hochempfindliche Kamera, die auf der Messe VISION in Stuttgart vorgestellt wird.

Jeder Fotograph muss bescheiden sein - unter anderem, was den Umfang der Tonwerte zwischen schwarz und weiß seiner Aufnahmen betrifft. Bei Szenen mit unabänderlich hohem Helligkeitsumfang steht er vor einem Dilemma: Am einen Ende des Graukeils können helle Partien dem Jargon nach "ausfressen" und am anderen dunkle Bereiche "absaufen". Je nach gewählter Belichtung gehen Nuancen hier oder dort unwiederbringlich verloren. Der menschliche Sehapparat ist raffinierter: Je nachdem, wohin die Augen blicken, stellt sich die Pupille blitzschnell auf hell und dunkel ein. Im Gehirn verschmelzen die Bilder und suggerieren einen höheren Tonwertumfang als die Netzhaut eigentlich wahrnehmen könnte. Freilich kann ein steter Wechsel ermüdend wirken - wie bei einer nächtlichen Autofahrt mit entgegenkommenden Scheinwerfern.

Von solchen Situationen nicht blenden lässt sich eine Kamera, die am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS entwickelt wurde. Sie nutzt den gleichen Trick wie das Auge: Bei 50 Vollbildern pro Sekunde wählt die integrierte Elektronik bis zu vier zeitlich benachbarte Aufnahmen mit unterschiedlicher Belichtungszeit aus. Algorithmen kombinieren gut belichtete Partien in Echtzeit. Dadurch weist das resultierende schwarz/weiß-Bild eine maximale Helligkeitsdynamik von 118 dB auf. Zum Vergleich: Eine Digitalkamera für den Amateurbereich kommt auf etwa 60 dB. Einen für Laien anschaulicheren Vergleich liefert die Anzahl darstellbarer Grauwerte: eine Million gegenüber eintausend. Ein weiterer wichtiger Wert kommt zum tragen, wenn konventionelle Kameras bei 1/50 Sekunde Belichtungszeit nur noch schwarz sehen, wie Gruppenleiter Werner Brockherde betont: "Eine Nachweisempfindlichkeit von nur 33 Mikrowatt pro Quadratmeter - dies entspricht weniger als fünf Millilux - ist extrem hoch. Für eine hochdynamische CMOS-Kamera mit linearer Kennlinie ist dies Weltrekord."

Ursprünglich von BMW für ein optisches Fahrspurerkennungssystem in Auftrag gegeben, entwickelt die Institutsausgründung Helion GmbH die Kameratechnik weiter. Nun erschließen die Forscher weitere Anwendungen. Geeignet sind all jene Überwachungsaufgaben, die sich durch hohe Kontraste - etwa beim Schweißen - oder bei starken Tag-Nacht-Lichtwechsel in der Verkehrsüberwachung auszeichnen. Auf der VISION in Stuttgart, der internationalen Fachmesse für industrielle Bildverarbeitung und Identifikationstechnologien, sind CMOSSensoren und Kameraprototyp vom 19. bis 21. Oktober in Halle 2.0 zu sehen.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Werner Brockherde
Telefon: 02 03 / 37 83-2 30, Fax: -2 78

Dipl.-Ing. Arndt Bußmann
Telefon: 02 03 / 3 06 12-40, Fax: -50

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.helionvision.de
http://www.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Belichtungszeit Helligkeitsdynamik VISION

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren
20.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Erster Modularer Supercomputer weltweit geht am Forschungszentrum Jülich in Betrieb
14.11.2017 | Forschungszentrum Jülich GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie