Kamera f�r extremstes Licht

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.

(idw) Jeder Fotograph muss bescheiden sein - unter anderem, was den Umfang der Tonwerte zwischen schwarz und wei� seiner Aufnahmen betrifft. Bei Szenen mit unab�nderlich hohem Helligkeitsumfang steht er vor einem Dilemma: Am einen Ende des Graukeils k�nnen helle Partien dem Jargon nach "ausfressen" und am anderen dunkle Bereiche "absaufen". Je nach gew�hlter 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 h�heren Tonwertumfang als die Netzhaut eigentlich wahrnehmen k�nnte. Freilich kann ein steter Wechsel erm�dend wirken - wie bei einer n�chtlichen Autofahrt mit entgegenkommenden Scheinwerfern.

Von solchen Situationen nicht blenden l�sst sich eine Kamera, die am Fraunhofer-Institut f�r Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS entwickelt wurde. Sie nutzt den gleichen Trick wie das Auge: Bei 50 Vollbildern pro Sekunde w�hlt 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/wei�-Bild eine maximale Helligkeitsdynamik von 118 dB auf. Zum Vergleich: Eine Digitalkamera f�r den Amateurbereich kommt auf etwa 60 dB. Einen f�r Laien anschaulicheren Vergleich liefert die Anzahl darstellbarer Grauwerte: eine Million gegen�ber 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 f�nf Millilux - ist extrem hoch. F�r eine hochdynamische CMOS-Kamera mit linearer Kennlinie ist dies Weltrekord."

Urspr�nglich von BMW f�r ein optisches Fahrspurerkennungssystem in Auftrag gegeben, entwickelt die Institutsausgr�ndung Helion GmbH die Kameratechnik weiter. Nun erschlie�en die Forscher weitere Anwendungen. Geeignet sind all jene �berwachungsaufgaben, die sich durch hohe Kontraste - etwa beim Schwei�en - oder bei starken Tag-Nacht-Lichtwechsel in der Verkehrs�berwachung auszeichnen. Auf der VISION in Stuttgart, der internationalen Fachmesse f�r 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 Bu�mann
Telefon: 02 03 / 3 06 12-40, Fax: -50

Sachgebiet: Informationstechnologie, Maschinenbau und Verfahrenstechnik