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.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Bundesbau Baden-Württemberg-Firmenlogo
Versorgungstechnik-Ingenieure (m/w/d) Bundesbau Baden-Württemberg
Karlsruhe Zum Job 
Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) intelligente Energienetze und Smart Home Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH
Offenbach am Main Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Fachkraft für Arbeitssicherheit (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) Straßenplanung und Straßenentwurf Die Autobahn GmbH des Bundes
Dillenburg Zum Job 
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Bauingenieur:in Maßnahmenentwicklung Netze (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Deutsche Rentenversicherung Bund-Firmenlogo
lngenieur*in Elektrotechnik/ Starkstromtechnik (m/w/div) Deutsche Rentenversicherung Bund
IMS Messsysteme GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/i) Vertrieb IMS Messsysteme GmbH
Heiligenhaus Zum Job 
Deutsche Rentenversicherung Bund-Firmenlogo
Projektingenieur*in für Versorgungstechnik (m/w/div) Deutsche Rentenversicherung Bund
HS Elektronik Systeme GmbH-Firmenlogo
Projekt Controller (m/w/d) HS Elektronik Systeme GmbH
Nördlingen Zum Job 
THU Technische Hochschule Ulm-Firmenlogo
W2-Professur "Ingenieurmathematik" THU Technische Hochschule Ulm
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektingenieur (w/m/d) Telematik-Infrastruktur (IT-Netz) Die Autobahn GmbH des Bundes
Frankfurt am Main Zum Job 
Deutsche Rentenversicherung Bund-Firmenlogo
Ingenieur*in Energieeffizienz technische Gebäudeausrüstung HLS (m/w/div) Deutsche Rentenversicherung Bund
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Bauingenieur:in Bebauungsplan (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Automatisierer:in / PLS-Techniker:in (w/m/d) Klärwerk Waßmannsdorf Berliner Wasserbetriebe
Schönefeld Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur / Wirtschaftsingenieur (m/w/d) Grundsätze im Bereich Straßenbetriebsdienst Die Autobahn GmbH des Bundes
Hitachi Energy-Firmenlogo
Projektmanager (w/m/d) Gasisolierte Schaltanlagen Hitachi Energy
Mannheim Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur Streckenplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Regensburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur:in / Verkehrsingenieur:in als IT-Fachanwendungs-Produktgruppenleitung (m/w/d) Planung Die Autobahn GmbH des Bundes
Berlin, deutschlandweit Zum Job 
iba AG-Firmenlogo
Systemarchitekt Cloud-basierte Speicherung im technischen Produktmanagement (m/w/d) iba AG
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur:in / Verkehrsingenieur:in als IT-Fachanwendungs-Produktgruppenleitung (m/w/d) Bau Die Autobahn GmbH des Bundes
Berlin, deutschlandweit Zum Job 

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.

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.