IBC2007: Highspeed-Video mit bis zu einer Million Bildern pro Sekunde

Eine sehr eindrucksvolle Demo zeigte während der IBC2007 das Entwicklungs-Instititut des japanischen Senders NHK, das bei dem Projekt mit dem Sensor-Hersteller Dalsa, der japanischen Universität Kinki und Hitachi zusammengearbeitet hat: die Ultra-Highspeed-Kamera bietet Bildraten von 30 bis 1 Million fps. Gängige Highspeed-Videokameras schaffen derzeit 2.000 fps.

Den Maximalwert kann die Kamera zwar nur kurzzeitig bieten, sie ist aber möglich — und absolut rekordverdächtig. Niedrigere Bildraten in den 100.000ern gehen nach NHK-Angaben auch für längere Zeiträume. Dauerhaft schafft die Kamera laut NHK zwischen 30 und 1.000 Bilder pro Sekunde, dann ist nur der externe Speicherplatz als limitierender Faktor entscheidend.

Die anwesenden Entwickler der Kamera hatten ein Setup aufgebaut, mit dem direkt am Stand Aufnahmen vom Platzen eines mit Wasser gefüllten Luftballons aufgezeichnet und sofort wieder abgespielt wurden. Dabei konnten die Besucher den Ballon selbst mit einem Piekser zum Platzen bringen.

Die Besonderheit der Kamera besteht im Sensor und dessen Ansteuerung. Es kommt ein Sensor in CCD-Bauart von Dalsa zum Einsatz, der 300.000 Bildpunkte aufweist und laut NHK ungefähr die zehnfache Lichtstärke üblicher Kamerachips erreicht. Durch die hohe Lichtstärke kann auch bei relativ hohen Bildraten mit normaler Filmbeleuchtung gearbeitet werden. Die hohe Auslesegeschwindigkeit wird durch 144 direkt mit den Fotodioden auf dem Chip verbundene, sequenziell arbeitende Speicherelemente erreicht. Der Sensor mit 410 x 720 Bildpunkten ist zudem aus zwei Teilen mit jeweils ungefähr 150.000 Bildpunkten zusammengesetzt. Diese beiden Chipteile werden parallel ausgelesen.

Im nächsten Entwicklungsschritt will NHK die Empfindlichkeit der Kamera weiter steigern, indem ein Sensor mit Mikrolinsen vor den einzelnen Bildpunkten genutzt werden. Später soll eine HD-Version der Kamera folgen.

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