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Lichtstreuung Mit dem Lichtecho wird Unsichtbares sichtbar

| Redakteur: Dipl.-Medienwirt (FH) Matthias Back

Wissenschaftler der Universität Bonn und der University of British Columbia (Vancouver, Kanada) haben ein neuartiges Kamerasystem entwickelt, das ohne Spiegel um die Ecke sehen kann. Aus diffus reflektiertem Licht rekonstruiert es die Form von Objekten, die sich außerhalb des Blickfelds befinden.

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Nutzt Streulicht, um damit um die Ecke zu sehen: Prof. Dr.-Ing. Matthias Hullin vom Institut für Informatik II der Universität Bonn mit seiner Ausrüstung.
Nutzt Streulicht, um damit um die Ecke zu sehen: Prof. Dr.-Ing. Matthias Hullin vom Institut für Informatik II der Universität Bonn mit seiner Ausrüstung.
(Bild: Hullin)

Bonn – Ein Laser leuchtet an die Wand; eine Kamera schaut dabei zu. Durch das Kameraobjektiv ist nichts weiter zu sehen als weiße Raufasertapete mit einem hellen Lichtfleck darauf. Ein Rechner nimmt diese zunächst unspektakulären Bilder auf und verarbeitet sie weiter, und allmählich zeichnen sich auf dem Bildschirm die Umrisse eines Gegenstands ab.

Doch dieser Gegenstand befindet sich hinter einer Trennwand, und die Kamera kann ihn unmöglich so gesehen haben – offenbar haben wir also gerade um die Ecke geschaut. Ein Zaubertrick? „Nein“, sagt Prof. Dr.-Ing. Matthias B. Hullin vom Institut für Informatik II der Universität Bonn. „Es handelt sich um eine echte Rekonstruktion aus diffus gestreutem Licht. Unsere Kamera kombiniert mit einem mathematischen Verfahren versetzt uns gewissermaßen in die Lage, diese Wand in einen Spiegel zu verwandeln.“

Das Streulicht dient als Informationsquelle

Als die entscheidende Informationsquelle dient das Streulicht, das der Laserpunkt von der Wand aussendet. Auf Umwegen fällt dieses Licht wieder auf die Wand und schließlich in die Kamera. „Wir nehmen eine Art Lichtecho auf, also zeitaufgelöste Daten, aus denen wir das Objekt rekonstruieren können“, führt der Bonner Informatiker aus. „Ein Teil des Lichts ist auch mit dem unbekannten Gegenstand in Berührung gekommen und bringt so wertvolle Information über dessen Form und Aussehen mit.“

Um solche Echos messen zu können, bedarf es eines speziellen Kamerasystems, das Prof. Hullin zusammen mit seinen Kollegen an der University of British Columbia (Vancouver, Kanada) entwickelt und nach seinem Wechsel nach Bonn weiter verfeinert hat. Es zeichnet, anders als gewöhnliche Kameras, nicht nur die Richtung auf, aus der das Licht kommt, sondern auch, wie lange es von der Lichtquelle bis zur Kamera gebraucht hat.

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