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Diese Kamera nimmt 156,3 Billionen Bilder pro Sekunde auf

Forscher:innen haben eine Kamera entwickelt, die neue Standards in Sachen Bilder pro Sekunde setzt. Sie erhoffen sich davon nicht nur Fortschritte bei der Entwicklung neuer Medikamente.

Von Christian Bernhard
2 Min.
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So sieht die Scarf-Kamera aus, die 156,3 Billionen Bilder pro Sekunde aufnehmen kann. (Foto: Institut National de la Recherche Scientifique, INRS)

156,3 Billionen Bilder pro Sekunde, im englischen Frames per Second (fps): Diese unvorstellbare Zahl kann die neu entwickelte Forschungskamera mit dem Namen Scarf (Swept-Coded Aperture Real-Time Femtophotography) aufnehmen. Zum Vergleich: Samsung-Handys kommen im „Super-Zeitlupe“-Modus auf 960 fps.

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Hoffnung auf Fortschritte bei der Entwicklung neuer Medikamente

Die Entwickler:innen erhoffen sich davon Durchbrüche in Bereichen, in denen Mikroereignisse untersucht werden, die für die teuersten wissenschaftlichen Sensoren von heute zu schnell vonstatten gehen. Scarf hat bereits die Entmagnetisierung einer Metalllegierung erfolgreich erfasst, jetzt hegen die Wissenschaftler:innen durch sie auch Hoffnung auf Fortschritte in der Stoßwellenmechanik oder der Entwicklung neuer Medikamente.

Normalerweise werden Bilder einzeln erfasst und zusammengefügt, um sich bewegende Objekte zu beobachten. Aber dieser Ansatz hat Grenzen. „Zum Beispiel können Phänomene wie Stoßwelleninteraktion mit lebenden Zellen und optisches Chaos auf diese Weise nicht untersucht werden“, sagte Professor Jinyang Liang vom kanadischen Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), das eine Pressemitteilung zur Kamera veröffentlicht hat.

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Bilder werden von einem Computeralgorithmus verarbeitet

Die Scarf-Technologie beruht auf einer rechnergestützten Bildgebungsmodalität, mit der räumliche Informationen erfasst werden, indem sie Licht zu leicht unterschiedlichen Zeiten in den Sensor eintreten lässt. Da die räumlichen Daten nicht ad hoc verarbeitet werden müssen, ist die Kamera unter anderem in der Lage, extrem schnelle Laserimpulse bis zu 156,3 Billionen Mal pro Sekunde zu erfassen.

Die Rohdaten der Bilder können dann von einem Computeralgorithmus verarbeitet werden, der die zeitversetzten Eingaben dekodiert und die Billionen Aufnahmen zu einem vollständigen Bild zusammenfügt.

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Scarf soll nur wenig Strom verbrauchen

Laut dem Entwicklungsteam ist Scarf im Vergleich zu bestehenden Techniken kostengünstig, verbraucht nur wenig Strom und verfügt über eine hohe Messqualität. Die Forschungsergebnisse wurden auch in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Die Kamera ist eher für die Forschung als für Endverbraucher:innen gedacht. Allerdings seien bereits Kontakte zu den Optikprodukt-Herstellern Axis Photonique und Few-Cycle geknüpft worden, um eine kommerzielle Version zu entwickeln. Die wäre laut Engadget in erster Linie für andere Wissenschaftler:innen gedacht.

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