Mikrokameras: AI-angetrieben

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Zwar nicht direkt den Sensor betreffend, aber nicht minder spannend ist eine Meldung über Entwicklungen im Bereich von Mikrokameras. Forscher der Princeton University und der University of Washington haben ein Produkt namens „Neural nano-optics“ vorgestellt. Es ist ihnen gelungen, im Vergleich zu vorangegangenen Projekten, welche sich mit der Entwicklung von besonders kompakten Kamerasystemen beschäftigt haben, die Abbildungsqualität spürbar zu steigern. Der Erfolg basiert auf dem kombinierten Einsatz von neuem optischem Design und dem maschinellen Lernen.

Statt gekrümmter Linsen aus Glas oder Kunststoff verwendet das optische System nun eine „Metaoberfläche“ (meta-surface). Die nur einen halben Millimeter breite Fläche besteht aus 1,6 Millionen zylindrischen „Stiften“ mit jeweils eigener Geometrie. Diese leiten das Licht auf den Sensor. Deren Höhe bestimmt die Zeit, welche das Licht braucht, um den Sensor zu erreichen. Die Stifte werden aus Siliziumnitrid hergestellt. Das Konzept erinnert entfernt an eine Fresnel-Linse. Die Entwickler erwarten zudem keine nennenswerten Schwierigkeiten dabei, die Metaoberfläche mit den in der Halbleiterindustrie gängigen Prozessen herzustellen.

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Bei der Signalverarbeitung bei den Mikrokameras kommt dann KI ins Spiel, die aus den umfangreichen Rohdaten und bunten Flecken erst die klaren Bilder entstehen lässt.

Einsatzmöglichkeiten der Mikrokameras

Sollte diese Technik, wie von Entwicklern erhofft, Produktreife erreichen, so sind die Einsatzmöglichkeiten breit gefächert. Sie gehen von der Medizintechnik über die Industrie bis zur Fotografie. Spannend ist das Thema vor allem für Smartphones, bei denen ein flaches Design der Optik Kameras mit größeren Sensoren ermöglichen würde. So beeindruckend die Ergebnisse auch sind, noch reichen die Auflösung und die Dynamik nicht aus, um CMOS Sensoren mit den Glaslinsen ernsthaft herauszufordern.

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