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Bionik

Insektenaugen als Vorbild für Kameras

Wildtiere, Bionik | Dienstag, 30. April 2013 18:10, Matthias Gräub

Insekten haben sogenannte Facettenaugen. Eine Sammlung von unzähligen, winzigen Augen. Damit sehen sie alles rund um sie scharf. Dieses Modell haben sich Forscher nun zum Vorbild für eine Kamera genommen.

Konventionelle Weitwinkelkameras, wie etwa die sogenannten «Fischaugen» haben zwar ein sehr weites Aufnahmefeld, doch die Randbereiche der Aufnahme werden stark verzerrt (siehe Bild). Den Vorteil des weiten Winkels wollten Forscher von der Universität Colorado beibehalten und gleichzeitig die Schwachstelle ausmerzen. Dafür haben Sie sich Insekten als Inspiration genommen. 


Aufnahme mit einem Fischaugen-Objektiv. Bild: Martin St-Amant/wikimedia.org/CC-BY-SA

Alle Insekten, Skorpione, Krebse, Spinnen und Tausendfüssler haben Facettenaugen. Augen also, die sich aus mehreren, teils gar aus zehntausenden von winzigen Einzelaugen (Ommatidien) zusammensetzen. Damit sehen Gliederfüsser zwar in einer schwächeren Auflösung als etwa Säugetiere, doch sie haben ein deutlich grösseres Sichtfeld und eine quasi unbegrenzte Tiefenschärfe.

Flexibel wie eine Kontaktlinse
Die Kamera, die Jianliang Xiao mit seinem Team an der Universität von Colorado gebaut hat, funktioniert genau wie ein Insektenauge. 180 Mini-Linsen, die jede über ihre eigene Elektronik verfügt, sind halbkugelförmig angeordnet.

Doch die Kamera wurde nicht in dieser Form gebaut. Sie wurde zunächst flach zusammengefügt und «verkabelt» und erst anschliessend in eine halbrunde Form geschmolzen. Dies war möglich, weil das Konstrukt aus einem Material besteht, das – ähnlich demjenigen für Kontaktlinsen – sehr flexibel und formbar ist.

Der Artikel, der am Mittwoch im Fachjournal «Nature» veröffentlicht wurde, zeigt, dass halbkugelförmige Kameras aus flexiblen Materialien – nach dem Vorbild von Insektenaugen – die Zukunft der Fotografie einläuten könnten. Eine kommerzielle Fertigung solcher Kameras sei aber wohl noch Jahre entfernt.


Libellen haben etwa 28'000 kleine Einzelaugen, die sich zu einem Ganzen zusammensetzen. Bild: Jon Garvin/Flickr/CC-BY

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