Besser als menschliches Auge

Samsung strebt Bildsensoren mit 600 MP an

In seinem Smartphone-Flaggschiff Galaxy S20 Ultra hat Samsung eine 108-MP-Kamera verbaut. Doch die Fortschritte bei Bildsensoren würden in der Zukunft auch Kameras mit Auflösungen ermöglichen, die die des menschlichen Auges übertreffen.

Jörg Schamberg, 21.04.2020, 12:06 Uhr
Samsung Galaxy S20 UltraDas Samsung Galaxy S20 Ultra 5G verfügt über eine 108-MP-Kamera.© Samsung Electronics GmbH

Smartphones werden von vielen Nutzern unter anderem wegen der integrierten, immer leistungsfähigeren Kameras geschätzt. Die Qualität und die Anzahl der verbauten Kameraobjektive hat sich im Laufe der Jahre stetig erhöht. Auf dem Markt finden sich inzwischen bereits Hauptkameras mit einer Auflösung von über 100 Megapixeln (MP). Das Samsung Galaxy Ultra 5G beispielsweise wartet mit einer 108-Megapixel-Kamera auf. Der Hersteller Samsung strebt aber noch weit höhere Auflösungen an.

Kleinere Pixel für kompakte Bildsensoren

Es scheine eine einfache Lösung zu sein, einfach so viel Pixel wie möglich in einem Sensor zusammenzufügen. Doch in der Praxis wäre ein solcher Sensor zu groß und würde quasi das ganze Gerät für sich beanspruchen. Pixel müssten daher verkleinert werden, damit die Sensoren möglichst kompakt sind. Kleinere Pixel andererseits könnten weniger Lichtinformationen sammeln, was zu unscharfen Bildern führen könnte. Hier den richtigen Weg zu finden, sei ein Balanceakt.

Bildsensoren mit höherer Auflösung als das menschliche Auge

Bei den Bildsensoren gebe es aber immer wieder Fortschritte. Das menschliche Auge selbst habe laut Yongin Park, Leiter des Samsung Sensor Business Teams, eine Auflösung von 500 MP. Um die menschlichen Wahrnehmungsfähigkeiten technisch zu erreichen, liege noch ein langer Weg vor der Branche.

Samsung strebt sogar Sensoren mit 600 MP für alle an. Dabei sollen solche hochauflösenden Sensoren nicht nur in Smartphones zum Einsatz kommen. Bildsensoren werden zunehmend auch in Bereichen wie autonome Fahrzeuge, IoT und Drohnen benötigt. Samsung geht davon aus, dass der Trend zu hochauflösenden Sensoren mit kleinen Pixeln über das Jahr 2020 hinaus anhalten werde. Der südkoreanische Hersteller sei entschlossen, künftig auch Bildsensoren zu liefern, die mehr Details als das menschliche Auge erfassen könnten. Einen konkreten Zeitpunkt dafür nannte der Samsung-Manager jedoch nicht.

Für unseren neuesten 108-MP-Bildsensor, den ISOCELL Bright HM1, haben wir unsere proprietäre Nonacell-Technologie implementiert, die die Menge der Lichtabsorptionspixel, die in der Lage sind, drastisch erhöht. Im Vergleich zur vorherigen Tetracell-Technologie mit einem 2 × 2-Array ermöglicht die 3 × 3-Pixelstruktur der Nonacell-Technologie beispielsweise, dass neun 0,8 μm-Pixel als ein 2,4 μm-Pixel fungieren. Dies verringert auch das Problem, das durch Einstellungen bei schlechten Lichtverhältnissen entsteht, bei denen Lichtinformationen häufig knapp sind. Samsung war 2019 auch das erste Unternehmen, das Bildsensoren auf Basis von 0,7 μm Pixel einführte. Die Industrie hatte 0,8 μm als kleinstmögliche Pixelgröße angesehen, aber für unsere Ingenieure sind „technologische Einschränkungen“ nur eine weitere Herausforderung, die ihre Innovation motiviert.
Samsung Galaxy S20 Ultra

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