Schnellste Digitalkamera der Welt

Die schnellste Digitalkamera der Welt

Die schnellste Kamera der Welt erfasst eine Billion Bilder pro Sekunde. Laut Universität stellt das System in einer millionstel Sekunden ein. Laut der Universität stellt das Geraet in einer millionstel Sekunden aus. "Es gibt derzeit keine schnelle Digitalkamera", sagt Prof. Arno Ruckelshausen vom Lehrstuhl für Elektrische Technik und Computerwissenschaften. Sie wurde in Kooperation mit der Kinki University in Osaka, Japan, der Firma Schimadzu Corporation und Philips Seminconductor of the Netherlands entwickelt und soll in Forschungs- und Industrielabors eingesetzt werden.

Unter anderem kann sie aufzeigen, was passiert, wenn Materialien zerrissen werden oder wie Kraftstoff in Triebwerken verbrennt, so Ruckelshausen. Auch für den medizinischen Bereich kann das System äußerst schnell Prozesse visualisieren. "Ruckelshausen: Wir werden uns bemühen, noch mehr Tempo herauszuholen", verkündete Ruckelshausen. In den ersten Probeaufnahmen der Fotokamera wird sehr genau gezeigt, wie die feinen Hüllen eines Ballons nach dem Piercing reißen.

Das Herz der Digitalkamera ist ein neuentwickelter Siliziumchip. Dieser " ISIS " (Insitu Speicher-Bildsensor ) nimmt nicht nur die Bilder auf, sondern kann auch 100 davon aufzeichnen. So wird die Zeit zwischen den Einstellungen so weit reduziert, dass nur noch eine millionstel Sekunden zwischen den Einzelbildern liegt. Bei Lichteinfall auf diese sogenannten Bildpunkte wird in ihnen eine Stromspannung erzeugt.

Helle Bildpunkte haben eine größere und weniger helle, weniger helle Bildpunkte eine kleinere Spannun. Auch bei vielen handelsüblichen digitalen Kameras, die noch sehr träge sind, kommt dieses Verfahren zum Einsatz: Dabei muss die Steuerelektronik die Werte der Einzelpixel hintereinander lesen, verarbeiten und abspeichern - erst dann ist Raum für das nächstfolgende Foto. Bei ISIS entfällt diese Zeit, da die Chipdesigner aus Osnabrück den Arbeitsspeicher auf den Baustein übertragen haben.

Empfängt die Digitalkamera das Aufnahmesignal, füllt sie ihre Erinnerungen hintereinander - 100 Mal im Intervall von jeweils einer millionstel Sekunden. Nur zehntausendstel Sekunden dauert die Arbeit, dann sind die 100 Fotos "im Kasten". Bei einem solchen CCD-Chip ("Charged Coupled Device") wird der sogenannte interne Photoeffekt verwendet, bei dem die Fotonen aus ihrer Bindung austreten.

Bei der Auslesung werden die freien bewegten Teilchen pro Bildpunkt erfasst und in ein Spannungs-Signal umgewandelt. Mit zunehmender Beanspruchung des Siliziumchips werden mehr Elektroden aufgefangen. Bei der Imacon 200 von DRS Hadland Inc. kommen mehrere CCD-Chips zum Einsatz, die kurz hintereinander auslösen. In den versetzten Bildern ist z.B. zu sehen, wie ein Projektil an einer Mauer platzt.

Prof. Arun Shukla von der American University of Rhode Island verwendete ein Model, das 200 Mio. Aufnahmen pro Sek. aufzeichnet.