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
Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH-Firmenlogo
Projektleiter*in Elektrotechnik Verkehrsanlagen (m/w/d) Elektroingenieur*in oder Techniker*in Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH
Karlsruhe Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes Niederlassung Nordbayern-Firmenlogo
Ingenieur Elektrotechnik / Bauingenieur (w/m/d) Ladeinfrastruktur Die Autobahn GmbH des Bundes Niederlassung Nordbayern
Nürnberg Zum Job 
Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr-Firmenlogo
Traineeprogramm - Bachelor Fachrichtung Maschinenbau / Energie- und Gebäudetechnik (m/w/d) Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr
bayernweit Zum Job 
Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr-Firmenlogo
Traineeprogramm - Bachelor Fachrichtung Maschinenbau / Energie- und Gebäudetechnik (m/w/d) Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr
Nord-Micro GmbH & Co. OHGa part of Collins Aerospace-Firmenlogo
Projekt- / Produktingenieur (m/w/d) Nord-Micro GmbH & Co. OHGa part of Collins Aerospace
Frankfurt am Main Zum Job 
Fresenius Kabi-Firmenlogo
Instandhalter (m/w/d) Prozesstechnik - API Herstellung Fischöl Fresenius Kabi
Friedberg (Hessen) Zum Job 
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
Project Manager (w/m/d) Pre-Development B. Braun Melsungen AG
Melsungen Zum Job 
Hamburger Stadtentwässerung AöR ein Unternehmen von HAMBURG WASSER-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Elektrotechnik als Projektleiter Hamburger Stadtentwässerung AöR ein Unternehmen von HAMBURG WASSER
Hamburg Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Wirtschaftsjurist*in / Ingenieur*in (m/w/d) für Contract & Claimsmanagement in Projektender Energiewende THOST Projektmanagement GmbH
Stuttgart, Mannheim Zum Job 
RES Deutschland GmbH-Firmenlogo
Head of Engineering / Leitung technische Planung Wind- & Solarparks (m/w/d) RES Deutschland GmbH
Vörstetten Zum Job 
MEWA Textil-Service SE & Co. Management OHG-Firmenlogo
Projektmanager (m/w/d) PMO Business Transformation MEWA Textil-Service SE & Co. Management OHG
Wiesbaden Zum Job 
MEWA Textil-Service SE & Co. Management OHG-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) Elektrotechnik MEWA Textil-Service SE & Co. Management OHG
Wiesbaden Zum Job 
KÜBLER GmbH-Firmenlogo
Techniker / Ingenieur / Fachplaner / TGA (m/w/d) Heizungstechnik und Elektro KÜBLER GmbH
Ludwigshafen Zum Job 
WPW JENA GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur Elektroplanung (m/w/d) WPW JENA GmbH
Jena, hybrides Arbeiten Zum Job 
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung-Firmenlogo
Ingenieurin/Ingenieur (w/m/d) für die Koordination der Fachrichtung Elektrotechnik bzw. Nachrichtentechnik Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
fbw | Fernwärmegesellschaft Baden-Württemberg mbH-Firmenlogo
Elektroingenieur (m/w/d) (Ingenieur für Elektrotechnik, Energie- oder Versorgungstechnik o. ä.) fbw | Fernwärmegesellschaft Baden-Württemberg mbH
Stuttgart Zum Job 
Varex Imaging Deutschland AG-Firmenlogo
Elektroniker ( m/w/d) oder Mechatroniker (m/w/d) als Teamleitung im Bereich Messtechnik Varex Imaging Deutschland AG
Eckelmann AG-Firmenlogo
Systemingenieur Echtzeit-Programmierung/-Entwicklung (m/w/d) Eckelmann AG
Wiesbaden Zum Job 
ECKELMANN AG-Firmenlogo
Applikationsingenieur Automatisierungstechnik (m/w/d) Schwerpunkt Walzwerke ECKELMANN AG
Wiesbaden 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.