Hochgeschwindigkeitskamera 28.11.2013, 08:30 Uhr

Nano-Kamera nimmt durchsichtige Objekte in 3D auf

Im amerikanischen Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist eine Kamera der Superlative entwickelt worden. Sie kann mit Lichtgeschwindigkeit aufnehmen und zugleich erlaubt sie erstmals 3D-Bilder von durchsichtigen Objekten.

Die von den MIT-Studenten Ayush Bhandari, Refael Whyte and Achuta Kadambi (v.l.n.r.) entwickelte Nano-Kamera ermöglicht Aufnahmen von durchsichtigen Objekten wie der gläsernen Vase in 3D.  

Die von den MIT-Studenten Ayush Bhandari, Refael Whyte and Achuta Kadambi (v.l.n.r.) entwickelte Nano-Kamera ermöglicht Aufnahmen von durchsichtigen Objekten wie der gläsernen Vase in 3D.  

Foto: MIT/Bryce Vickmark

Inder Vergangenheit konnten Hochleistungskameras, die nahe an die Leistung der neuen MIT-Kamera herankamen, nur zu extrem hohen Kosten produziert werden, die bis zu einer halben Million US-Dollar je Gerät reichten. Dagegen ist die neue, so genannte Nano-Kamera mit kalkulierten Kosten von rund 500 US-Dollar je Stück unvorstellbar günstig. Eine optimale Voraussetzung dafür, sie auf Dauer in vielfältigen Gebieten einzusetzen, die den teuren Vorgängern gänzlich verschlossen bleiben mussten.

Am deutlichsten wird dies beim fahrerlosen Auto. Um Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern zu vermeiden, ist eine Aufnahme in Lichtgeschwindigkeit geradezu ideal, weil das die Reaktionsmöglichkeiten stark erhöht.  Zugleich aber erlauben es die Produktionskosten der Nano-Kamera, sie längerfristig in jedes fahrerlose Straßenfahrzeug einzubauen. Auch für die Medizin ist eine solche Kamera erschwinglich und zugleich für bestimmte Aufgaben äußerst nützlich.  Die Entwicklung der Nano-Kamera ist bereits soweit gediehen, dass sie vor kurzem in Hongkong auf der Siggraph Asia-Messe vorgeführt werden konnte.

Korrekte Berechnungen auch bei Regen, Nebel oder durchsichtigen Objekten

Die Nano-Kamera bedient sich der so genannten „Time of Flight“-Technik, wie sie auch von Microsoft in der zweiten Generation der „Kinect“-Geräte verwandt wird. Diese Technik bestimmt den Ort, an dem sich ein Gegenstand befindet, indem sie misst, wie lange ein Lichtsignal benötigt, um zu dem Gegenstand zu gelangen und anschließend zurückzukommen. Da die Lichtgeschwindigkeit genau bekannt ist, fällt es der Kamera leicht, die Entfernung zu bestimmen, die das Lichtsignal unterwegs war.

Bei der herkömmlichen „Time of Flight“ -Technik bestand aber unter realitätsnahen Einsatzbedingungen die Gefahr, dass es durch das Licht beim Auftreffen auf Kanten, bei Bewegungen des Objekts und bei durchsichtigen Objekten zu Reflexionen kommt, die die Aufnahmeberechnung verzerren und schließlich unbrauchbar machen können.

Stellenangebote im Bereich Elektrotechnik, Elektronik

Elektrotechnik, Elektronik Jobs
ATLAS TITAN Mitte GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Elektrotechnik (m/w/d) Schwerpunkt Automatisierungstechnik ATLAS TITAN Mitte GmbH
Braunschweig Zum Job 
ATLAS TITAN Mitte GmbH-Firmenlogo
Projektleiter Leitungsbau Schutztechnik (m/w/d) ATLAS TITAN Mitte GmbH
Stadtwerke Schneverdingen-Neuenkirchen GmbH-Firmenlogo
Leitender Ingenieur (m/w/d) Netzbau und -betrieb Strom und Breitband Stadtwerke Schneverdingen-Neuenkirchen GmbH
Schneverdingen Zum Job 
SPITZKE SE GVZ Berlin Süd-Firmenlogo
Bauleiter Elektrotechnik (m/w/d) SPITZKE SE GVZ Berlin Süd
Großbeeren Zum Job 
WIRTGEN GmbH-Firmenlogo
System- und Softwarearchitekt (m/w/d) - mobile Arbeitsmaschinen WIRTGEN GmbH
Windhagen (Raum Köln/Bonn) Zum Job 
WIRTGEN GmbH-Firmenlogo
Embedded Anwendungs-Softwareentwickler (m/w/d) - mobile Arbeitsmaschinen WIRTGEN GmbH
Windhagen (Raum Köln/Bonn) Zum Job 
Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH-Firmenlogo
Projektleiter*in Elektrotechnik, Elektroingenieur*in oder Techniker*in (m/w/d) Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH
Karlsruhe Zum Job 
WBS Training AG-Firmenlogo
Technische Trainer:in Automatisierungstechnik - CAD/CAM-Programmierung (m/w/d) WBS Training AG
remote (deutschlandweit) Zum Job 
IMS Messsysteme GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/i) für Röntgen-, Isotopen- und optische Messsysteme IMS Messsysteme GmbH
Heiligenhaus Zum Job 
ILF Beratende Ingenieure GmbH-Firmenlogo
Senior Ingenieur Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (m/w/d) ILF Beratende Ingenieure GmbH
Bremen, Berlin, Hamburg, München, Essen Zum Job 
ILF Beratende Ingenieure GmbH-Firmenlogo
Junior Ingenieur Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (m/w/d) ILF Beratende Ingenieure GmbH
München Zum Job 
IPH Institut "Prüffeld für elektrische Hochleistungstechnik" GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Elektrotechnik (m/w/d) für Transformatoren IPH Institut "Prüffeld für elektrische Hochleistungstechnik" GmbH
ME MOBIL ELEKTRONIK GMBH-Firmenlogo
Support- und Applikationsingenieur (m/w/d) ME MOBIL ELEKTRONIK GMBH
Langenbrettach Zum Job 
FERCHAU GmbH-Firmenlogo
Konstruktiver Elektroingenieur (m/w/d) FERCHAU GmbH
PFISTERER Kontaktsysteme GmbH-Firmenlogo
Technical Support High Voltage Accessories (m/w/d) PFISTERER Kontaktsysteme GmbH
Winterbach Zum Job 
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
Global Lead (w/m/d) Operational Technology (OT) B. Braun Melsungen AG
Melsungen Zum Job 
WIRTGEN GmbH-Firmenlogo
Duales Studium Software Engineering - Bachelor of Engineering (m/w/d) WIRTGEN GmbH
Windhagen, Remagen Zum Job 
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) Anlagen- & Prozesssicherheit Infraserv GmbH & Co. Höchst KG
Frankfurt am Main Zum Job 
Schluchseewerk AG-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Schwerpunkt Konformität Schluchseewerk AG
Laufenburg Zum Job 
Indorama Ventures Polymers Germany GmbH-Firmenlogo
Sicherheitsingenieur (m/w/d) für Anlagen- und Prozesssicherheit Indorama Ventures Polymers Germany GmbH
Gersthofen Zum Job 

Die vom MIT bei der Nano-Kamera verwandte Technik umfasst eine Kodierung der Signale, wie sie in der Telekommunikation schon länger eingesetzt wird. Das erlaubt bei der Rückkehr des Lichtsignals eine sehr genaue Berechnung. Eingeführt wurde diese Kodierungstechnik in die Kamera durch die Camera Culture Gruppe im Media Laboratorium von MIT durch Professor Ramesh Raskar. Zum Verständnis dieser Technik zieht das Media Laboratorium zum Vergleich die verwackelten Bilder heran, die sich beim normalen Fotografieren, beispielsweise mit einem Mobil-Telefon, ergeben können. Erlaubten auch diese Kameras ein Kodieren, dann fielen die Bilder ausgesprochen scharf aus – gleich wie die Hand des Fotografen auch gewackelt haben mag. 

Ein Beitrag von:

  • Peter Odrich

    Peter Odrich studierte Betriebswirtschaftslehre mit Schwerpunkt Verkehrsbetriebe. Nach 28 Jahren als Wirtschaftsredakteur einer deutschen überregionalen Tageszeitung mit langer Tätigkeit in Ostasien kehrte er ins heimatliche Grossbritannien zurück. Seitdem berichtet er freiberuflich für Zeitungen und Technische Informationsdienste in verschiedenen Ländern. Dabei stehen Verkehrsthemen, Metalle und ostasiatische Themen im Vordergrund.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.