Willkommen
|
Facebook Twitter Google Plus
03.09.2014 - 09:02

Wiener Forscher verwandeln Digicam in Spektral- Kamera

21.12.2011, 11:18
Wiener Forscher verwandeln Digicam in Spektral-Kamera (Bild: TU Wien)
Rot, blau und grün – mehr Farben kann eine gewöhnliche Digitalkamera nicht aufnehmen. Für unser Auge genügt das, um einen natürlichen Farbeindruck zu erhalten. In Wirklichkeit setzt sich das Licht, das wir wahrnehmen, jedoch aus unendlich vielen Primärfarben unterschiedlicher Wellenlänge zusammen. Um diese Farbkombinationen untersuchen zu können, brauchte man bisher teure Spezialapparate. An der TU Wien wurde nun mit einfachen Mitteln ein Gerät entwickelt, das aus einer handelsüblichen Digicam eine Spektral- Kamera macht.

Das Licht, das vom fotografierten Objekt kommt, wird dabei durch eine Linse auf ein optisches Gitter abgebildet. "Das optische Gitter ist in unserem Fall eine Spezialfolie aus Plastik - die gibt es fertig zu kaufen und sie ist leicht zu bearbeiten", erklärt Ralf Habel vom Institut für Computergraphik und Algorithmen der TU Wien.

Diese Folie lenkt die Lichtstrahlen ab, bevor sie in die Kamera gelangen - und zwar je nach Wellenlänge unterschiedlich stark. Dadurch landet das Licht unterschiedlicher Farben an unterschiedlichen Positionen des Kamerasensors. Aus den Sensormessdaten lässt sich dann – auf mathematisch etwas aufwändige Weise - die farbliche Zusammensetzung des fotografierten Objektes berechnen.

Auf die richtige Belichtung kommt es an

Durch die Lichtbrechung am optischen Gitter entstünden am Sensor große Helligkeitsunterschiede. Sowohl ganz dunkle als auch ganz helle Bildbereiche müssten jedoch richtig dargestellt werden, damit sich das Farbspektrum richtig zurückrechnen lässt, wie die Forscher erklären. Deshalb griffen sie auf die sogenannte HDR- Technik zurück, die sich mittlerweile auch in der Standard- Fotografie großer Beliebtheit erfreut.

Dabei werden hintereinander mehrere Fotos vom selben Objekt mit unterschiedlicher Belichtungszeit aufgenommen. Auf jedem Foto ist jeweils ein bestimmter Bildbereich richtig belichtet. Der Computer setzt daraus anschließend ein einziges Bild zusammen, das die gesamte Helligkeitsinformation enthält - mit deutlich mehr Zwischenschritten zwischen hell und dunkel als das bei einem gewöhnlichen Foto möglich wäre.

Konkurrenzfähig mit Plastikrohr und Klebeband

"Andere Spektral- Kameras verwenden mechanische Bauteile wie rotierende Spiegel. Das macht diese Geräte teuer und kompliziert", so Ralf Habel. Durch die an der TU Wien entwickelte Lösung - eine handelsübliche Spiegelreflexkamera plus Objektiven sowie einem schwarz ausgekleideten PVC- Rohr als Gehäuse - wurde nun bewiesen, dass es auch einfacher geht - das nötige Know- How vorausgesetzt.

Die Spektral- Kamera der TU Wien kann auf zwei verschiedene Arten verwendet werden: Entweder wird nur ein enger Schlitz mit einem Pixel Breite analysiert - dann lässt sich für jeden Punkt des Schlitzes ein Farbspektrum mit einer Wellenlängen- Auflösung von 0,8 Nanometern (einem Millionstel Millimeter, Anm.) berechnen, oder man nimmt ein volles zweidimensionales Bild (120 x 120 Pixel) auf und erreicht für jeden Punkt eine spektrale Auflösung von immer noch fünf Nanometern. Damit könne das Gerät jedenfalls mit komplizierteren, teureren Spektral- Analysatoren mithalten, so die Forscher.

Die Einsatzmöglichkeiten der günstigen Spektral- Kamera sind vielfältig: "Spektrale Analysen, wie sie durch diese Methode möglich sind, spielen heute in vielen Technologie- Bereichen eine Rolle", erläutert Habel, "etwa um Mineralien zu analysieren, Pflanzen auf ihre Gesundheit zu untersuchen, oder auch bei Satellitenbildern."

AG/red
Drucken
Werbung
Kommentare  
Kommentare sortieren nach:
km_num_com
km_datum_formatiert_com
von km_nickname_text_com  
km_text_com
km_kmcom_js_begin_com kmcom_add_trigger("readcomplete","kmcom_set_notify_status(Object({'object_id':km_object_id_com}))"); km_kmcom_js_end_com
km_kmcom_js_begin_com kmcom_add_trigger("readcomplete","kmcom_set_delete_status(Object({'object_id':km_object_id_com, 'status':km_status_com}))"); km_kmcom_js_end_com
Antworten sortieren nach:
km_antworten_com
km_datum_formatiert_com
von km_nickname_text_com  
km_text_com
km_kmcom_js_begin_com kmcom_add_trigger("readcomplete","kmcom_set_notify_status(Object({'object_id':km_object_id_com}))"); km_kmcom_js_end_com
km_kmcom_js_begin_com kmcom_add_trigger("readcomplete","kmcom_set_delete_status(Object({'object_id':km_object_id_com, 'status':km_status_com}))"); km_kmcom_js_end_com
User-Beiträge geben nicht notwendigerweise die Meinung der Redaktion bzw. von Krone Multimedia (KMM) wieder. KMM behält sich insbesondere vor, gegen geltendes Recht verstoßende, den guten Sitten oder der Netiquette widersprechende bzw. dem Ansehen von KMM zuwiderlaufende Beiträge zu löschen, diesbezüglichen Schadenersatz gegenüber dem betreffenden User geltend zu machen, die Nutzer-Daten zu Zwecken der Rechtsverfolgung zu verwenden und strafrechtlich relevante Beiträge zur Anzeige zu bringen (siehe auch AGB).
Werbung
Werbung
Meistgelesen
Meistkommentiert
Werbung
Angaben gem ECG und MedienGesetz: Medieninhaber, Hersteller und Herausgeber bzw. Diensteanbieter
Krone Multimedia GmbH & Co KG (FBN 189730s; HG Wien) Internetdienste; Muthgasse 2, 1190 Wien
Krone Multimedia © 2014 krone.at | Impressum