Samsung plant Kamera-Sensor mit 600 Megapixeln: Was steckt dahinter?

Pixel-Revolution von Samsung: Wird das menschliche Auge übertroffen?
Pixel-Revolution von Samsung: Wird das menschliche Auge übertroffen?(© 2020 Via Instagram @samsungmobile_de)

Ambitionierte Pläne von Samsung: Der südkoreanische Smartphone-Hersteller will Bildsensoren mit 600 Megapixeln entwickeln und setzt sich damit zum Ziel, die Fähigkeiten des menschlichen Auges zu übertreffen.

Dienten Kameras einst nur zur Aufnahme besonderer Ereignisse oder der Darstellung von Kunst, haben wir sie heutzutage über unsere Smartphones ständig im Einsatz – sei es, um Reiseerlebnisse, ein besonders hübsch arrangiertes Mittagessen oder das neueste Outfit mit unseren Freunden über soziale Netzwerke zu teilen.

Im Samsung Newsroom plaudert Yongin Park, Leiter des Sensor Business Teams von System LSI Business, über die Entwicklungsziele des südkoreanischen Technik-Unternehmens in puncto Bildsensoren und offenbart uns interessante Einsatzzwecke.

Bildqualität ist ein Balanceakt zwischen Pixelanzahl und Pixelgröße

Das menschliche Auge, so Park, hat eine Auflösung von rund 500 Megapixeln (MP). Im Vergleich dazu sind unsere DSLR-Kameras derzeit durchschnittlich mit 40 Megapixel-Sensoren ausgestattet. Bei vielen Smartphones kommen nach wie vor Kameras mit 12 Megapixeln zum Einsatz.

Bekanntlich ist die Megapixel-Anzahl nicht die einzige Voraussetzung für das Gelingen eines guten Fotos. Viele Megapixel brauchen viel Platz, wovon bei einem möglichst dünn und handlich gestalteten Smartphone nicht viel zur Verfügung steht. Also machten die Hersteller zunächst die Pixel kleiner.

Kleinere Pixel haben allerdings den Nachteil einer geringeren Lichtausbeute, was Bilder unscharf und detailarm erscheinen lässt. "Die Sackgasse zwischen der Anzahl der Pixel eines Sensors und der Pixelgröße ist zu einem Balanceakt geworden, der solide technologische Fähigkeiten erfordert", erklärt Yongin Park in seinem Artikel.

Die Entwicklung des 108 MP-Sensors ist nur ein Anfang

Nach der Entwicklung seines 64 MP-Bildsensors sei es Samsung im Jahre 2019  erstmals gelungen, mit dem 108 MP-ISOCELL Bright HM1-Sensor seine hauseigene Nonacell-Technologie mit einer 3 x 3 Pixelstruktur in eine Smartphone-Kamera zu implementieren.

Die neue Methode ermöglicht es, gegenüber der älteren Tetracell-Technologie, die lediglich über eine 2 x 2 Pixelstruktur verfügt, die Menge der lichtaufnehmenden Pixel drastisch zu erhöhen. Samsung ist laut Park auch das erste Unternehmen gewesen, das Bildsensoren auf Basis von 0,7 μm Pixel einführte. Die Industrie hatte davor 0,8 μm als kleinstmögliche Pixelgröße angesehen.

600 MP für den Einsatz bei autonomen Fahrzeugen und Drohnen

Die meisten Kameras können nur Bilder aufnehmen, die für das menschliche Auge bei Wellenlängen zwischen 450 und 750 Nanometern sichtbar sind. Sensoren mit Lichtwellenlängen außerhalb dieses Bereichs, die zur Wahrnehmung ultravioletten Lichts fähig sind, können der Diagnose von Hautkrebs dienen, Infrarotbildsensoren wiederum helfen bei der Qualitätskontrolle in der Landwirtschaft.

Laut Park seien für die Zukunft Sensoren denkbar, die für das menschliche Auge unsichtbare Mikroben erkennen können. Samsung arbeite sogar an Sensoren, die Gerüche und Geschmäcker registrieren und über die Wahrnehmung der menschlichen Sinne hinausgehen.

Bislang konzentrierte sich das Technik-Unternehmen vor allen Dingen auf die Entwicklung von Bildsensoren für Handy-Kameras. Für die Zukunft strebt Samsung jedoch Sensoren mit bis zu 600 Megapixeln an, die bei autonomen Fahrzeugen (Smart Cars), Drohnen oder IoT (Internet of Things) Verwendung finden sollen.


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