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High Speed
12/14/2011

MIT-Kamera filmt Bewegung des Lichts

Auf der Suche nach einer Lösung für das Sehen um Ecken haben US-Forscher eine Kamera entwickelt, die so schnell filmt, dass sogar Licht bei seiner Ausbreitung beobachtet werden kann. Die "Femto-Fotografie" soll laut dem Projektleiter zukünftig allen zu Gute kommen.

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Kamera entwickelt, die so viele Bilder pro Sekunde schießt, dass man damit Licht bei seiner Ausbreitung beobachten kann. Alleine in einer Nanosekunde, dem Milliardsten Teil einer Sekunde, kann das System 500 Bilder aufzeichnen. Mit dieser Bildrate sieht man etwa einen Laserstrahl auf Objekte auftreffen. Die neue Technik bietet ungeahnte Möglichkeiten.

"Sie können dabei an Slow Motion denken. Es ist allerdings so sehr Slow Motion, dass man das Licht selbst in Bewegung sehen kann. Das ist Lichtgeschwindigkeit. Es gibt nichts im Universum, dass sich schneller bewegt", zeigt sich Andreas Velten, ein Mitglied des Projektteams, gegenüber der New York Times begeistert.

Ursprüngliche Idee: Um die Ecke sehen

Hinter dem Projekt steht Ramesh Raskar, Professor für Medienkunst und -Wissenschaften, der mit Kollegen aus der Chemie-Abteilung eine so genannte "Streak Tube" modifizierte, ein hochempfindliches Instrument zur Erzeugung und Messung von Photonen. Eine Streak Tube erzeugt Bilder auf ähnliche Weise wie eine Kathoden-Röhre, nämlich linienweise. Jede Linie wird für 1,71 Picosekunden, knapp zwei billionstel Sekunden, gescannt.

Ursprünglich wollte Raskar ein Verfahren entwickeln, mit dem man sprichwörtlich "um die Ecke sehen" kann. Die Reflektionen von Licht in einen nicht direkt sichtbaren Raum sollten so eingefangen und analysiert werden können, dass man daraus ein Bild erzeugen kann. Mit der neuen Hochgeschwindigkeits-Kamera ist der Forscher diesem Ziel ein Stück näher gekommen. Die Aussichten dafür bewerteten selbst Kollegen nicht besonders optimistisch:

"Als ich sagte, dass ich eine Kamera bauen will, die um Ecken herum schaut, sagten meine Kollegen: `Such dir lieber etwas aus, das sicherer für deine Anstellung ist.` Jetzt habe ich eine Anstellung, also kann ich sagen, dass es doch nicht so verrückt ist", wird Raskar von der New York Times zitiert.