Lichtstärkere Bildsensoren durch transparente Farbfilter

Die Lichtausbeute von herkömmlichen Bildsensoren könnte durch die Entwicklung eines Teams von Wissenschaftlern der Universität von Utah erheblich verbessert werden. Da Bildsensoren an sich nicht nur auf eine bestimmte Farbe reagieren, sondern auf Photonen aller Wellenlängen und damit Farben des sichtbaren Lichts, sind den einzelnen Sensorzellen (=Sensel) Farbfilter vorgeschaltet.

Jeweils ein Filter, welcher nur Licht einer der drei Grundfarben (Rot, Grün, Blau) durchläßt, wird vor je eine Zelle gesetzt - aus den Werten von mindestens vier solcher Zellen (zwei sind grün, eine blau und eine rot) wird üblicherweise die resultierende Farbe eines Bildpunktes (=Pixel) berechnet. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt auf der Hand: die Filter schlucken einen beachtlichen Teil (jeweils ca. 2/3) der eintreffenden Photonen, was gerade bei Situationen mit wenig Licht zu Helligkeitsrauschen und ergo schlechten Bildern führen kann.

Der neuentwickelte transparente Filter hat dieses Problem nicht - er schluckt keine Photonen, erzeugt aber aufgrund einer Mikrostruktur auf seiner Oberfläche ein für jede Wellenlänge spezifisches Intensitätsmuster, welches dann über die Sensorpixel ausgelesen werden und über einen speziellen Algorithmus in eine Farbinformation zurückgewandelt werden kann. Dabei ist das Verfahren nicht auf die drei, sonst durch Farbfilter bestimmte RGB-Werte beschränkt, es kann über 25 verschiedene Wellenbereiche unterscheiden und liefert so genauere Farbinformationen als das traditionelle RGB-Verfahren - und nutzt zudem die Informationen aller Photonen, da keine ausgefiltert werden.

Das Verfahren soll speziell den in Smartphones verbauten, (durch ihre geringe Größe) lichtschwachen Bildsensoren zu einer deutlich besseren Lichtempfindlichkeit verhelfen - zudem soll die Produktion der entsprechenden transparenten Filter billiger sein als die von bisherigen RGB-Filtern. Ausdrücklich erwähnt werden bessere Low-Light Photos - das Verfahren würde aber natürlich auch Videobilder, welche unter schlechten Lichtbedingungen entstanden sind, deutlich verbessern. Erste kommerzielle Anwendungen mit dem neuen Filter sollen in drei Jahren auf den Markt kommen Danke an camworks für die Newsmeldung

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