Schema eines Bildsensors. Durch die rotierte Anordnung der Pixel liegen die lichtempfindlichen Bereiche (hier durch graue Flächen dargestellt) nicht exakt in einer Linie, was das unregelmäßige Abtasten in einem regelmäßigen Raster ermöglicht. (Bild: Jürgen Seiler)

Pixeltrick für schärfere Bilder

Ingenieure der FAU haben ein Verfahren entwickelt, das die Auflösung digitaler Kameras um das Vierfache erhöht, ohne dafür größere und teurere Bildsensoren einsetzen zu müssen. Erreicht wird das durch unregelmäßiges Abtasten der Pixel und nachträgliche Bildrekonstruktion. Im nächsten Schritt soll ein Prototyp entworfen werden, an dem weiter geforscht werden kann.

Jeder, der ein Smartphone besitzt, hat auch eine Kamera dabei. Genauer gesagt: eine Digitalkamera. Ihr Herzstück ist der Bildsensor, der das einfallende Licht in ein digitales Signal umwandelt. Dafür ist er in kleine Sektoren aufgeteilt, die sogenannten Bildpunkte oder Pixel, die die Intensität des Lichts messen. Die Auflösung einer Kamera, also die Wiedergabe feinster Strukturen, zu verbessern, war bislang fast ausschließlich durch eine Erhöhung der Pixelzahl möglich. „Dafür müssen entweder größere und teurere Sensoren gebaut oder aber die Bildpunkte extrem verkleinert werden, was technisch nur bis zu einem bestimmten Grad möglich ist“, sagt Dr. Jürgen Seiler vom Lehrstuhl für Multimediakommunikation und Signalverarbeitung der FAU. „Außerdem verstärken sich mit der zunehmenden Miniaturisierung der Pixel Störungen im Bild, die als Rauschen bezeichnet werden.“ …weiterlesen