© DISP Imaging Group, Duke Univ.

Innovation
07/17/2012

Gigapixel-Kamera sieht mehr als das Auge

Aware-2, ein Gerät aus knapp 100 Einzelkameras und einer kugelförmigen Linse, kann jeden Bildbereich scharf darstellen und übertrifft bei der Detail-Erkennung sein natürliches Vorbild. Die Entwickler der Duke University wollen die Technik rasch bis zur Serienreife bringen.

An der US-amerikanischen Duke University haben Wissenschaftler eine Kamera entwickelt, die in puncto Auflösung alles bisher Dagewesene in den Schatten stellt. "Aware-2", so der Name des Projekts, nimmt seine Umgebung mit einem Blickwinkel von 120 Grad auf und erzeugt ein Bild mit einer Milliarde Pixel, einem Gigapixel. Die Konstruktion der Kamera erlaubt es, jeden Teil des Bildes scharf darzustellen. Bis jetzt sind allerdings nur Schwarz-Weiß-Aufnahmen möglich.

Aware-2 Gigapixel-Kamera der Duke University, USA.

Aware-2 Gigapixel-Kamera der Duke University, USA.

Aware-2 Gigapixel-Kamera der Duke University, USA.

So groß wie zwei Mikrowellenherde

Wie das Wall Street Journal berichtet, kann man auf Bildern von Aware-2 den Text auf Hinweisschildern in einem Abstand von einer halben Meile (800 Meter) scharf erkennen - eine Leistung, mit der das menschliche Auge nicht mithalten kann. Besonders transportabel ist die Kamera allerdings nicht. Momentan ist sie in etwa so groß, wie zwei Mikrowellenherde. Das Projekt wurde mit 25 Millionen Dollar von der DARPA, der Bastelstube des US-Innenministeriums, finanziert. Das Militär will Kameras mit den Fähigkeiten von Aware-2 in Zukunft zur Aufklärung einsetzen.

Im Grunde ist Aware-2 eine Ansammlung von knapp 100 Mikrokameras, die auf einer Halbkugel um eine etwa fußballgroße, kugelförmige Linse montiert sind. Jede der Kameras bietet eine Auflösung von 14 Megapixel und behält jeweils einen Bildbereich scharf im Blick. Der Einsatz einer sphärischen Linse ist dem natürlichen Vorbild des menschlichen Auges zu verdanken. Die Idee einer kugelförmigen Linse existiert bereits seit dem späten 19. Jahrhundert.

18 Sekunden für eine Aufnahme

Momentan benötigt Aware-2 18 Sekunden für eine einzelne Aufnahme. Die nächsten Schritte bei der Weiterentwicklung der Kamera sind eine Reduktion der Aufnahmedauer sowie die Miniaturisierung der Kamera. Ein Problem ist die Datenmenge, die alleine durch eine Aufnahme anfällt. Für deren Verarbeitung benötigt man leistungsstarke Computer-Hardware.

Dennoch sind die Forscher der Duke University optimistisch. Bis zum Ende des Jahres soll die Kamera Farbbilder mit einer Auflösung von 10 Gigapixel liefern. Danach will man sich an die Entwicklung eines 50-Gigapixel-Modells machen. Noch im Jahr 2013 soll die Konstruktion soweit ausgereift sein, um Gigapixel-Kameras industriell herzustellen.