Blaues Glas für das digitale Auge

Ein neues klimaresistentes Filterglas von SCHOTT sorgt in modernen Smartphone-Kameras für brillante Bilder.

Schnell und unkompliziert einen besonderen Moment festhalten: mit dem Smartphone heute einfach und allgegenwärtig. Ab 8 Megapixeln Auflösung – Standard bei den meisten Kameras von Smartphones und Tablet PCs – hat die Bildqualität heute schon fast die von Kompaktkameras erreicht. Maßgeblich daran beteiligt ist ein Blauglas-Filter von SCHOTT. Er schützt die „digitale Netzhaut”, den empfindlichen Bildsensor, vor Überbelichtung im infraroten Wellenlängenbereich und sorgt für fehlerfreie Farbbilder.

„Die Bildqualität zu verbessern ist eine Herausforderung. Bei den Smartphones wird die Auflösung immer besser, gleichzeitig bleibt der Foto-Sensor aber gleich groß. Dies führt zu immer kleineren Abmessungen für die Pixel”, erklärt Dr. Steffen Reichel, Application Development bei SCHOTT Advanced Optics. „Die Sensoren zeichnen Licht aus einem größeren Einfallswinkel auf, was bei der bisherigen Nutzung von Filtern aus beschichtetem Klarglas zu Falschfarben und Geisterbildern führen kann. Solche Bildfehler vermeidet man mit den neuen Blauglasfiltergläsern von SCHOTT.” Diese verpassen den Fotosensoren quasi eine Sonnenbrille und machen die Sensoren so dem Farbempfinden des Auges immer ähn­licher.

Weiterer Vorteil: Während bei beschichteten Gläsern die Filteroberfläche bei Hitze und Feuchtigkeit korrodieren kann und eintrübt – etwa beim Urlaubstrip an Rio’s Copacabana oder ins regnerische London – ist das Blauglas von SCHOTT hochgradig klimaresistent. Selbst beim Härtetest bei 85 °C und 85 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit – was den Bedingungen entspricht, denen ein Smartphone ausgesetzt ist – bleibt die Oberfläche des Blauglas-Filters über viele hundert Stunden völlig transparent und sichert dauerhaft höchste Bildqualität. „Die Filtergläser in den Smartphones sind winzig und rund 5 mm x 5 mm x 0,3 mm, manchmal sogar nur 0,21 mm dick. Daher bieten wir Blauglas-Filter mit unterschied­lichen Transmissionseigenschaften an. Die Standardvariante ist für 0,3 mm Dicke ausgelegt. Ein weiterer Blauglas-Typ für noch dünnere Filter wurde kürzlich vorgestellt – im Smartphone ist schließlich nicht viel Platz”, erklärt Dr. Marc Clement, Launch Management bei SCHOTT Advanced Optics. „Darüber hinaus bieten wir auch kundenindividuelle Lösungen an. So wird die Qualität der Kameras auch bei kleinsten Abmessungen optimiert.”

Der Markt für Kamerasensoren boomt seit Jahren. Sie finden sich z.B. in Smartphones, Tablets, Foto-Handys, in Notebook-Webcams, Digital-Kameras oder Camcordern. Weitere stark wachsende Nischenmärkte sind zudem Sicherheits- und Fahrassistenzsysteme (Rückfahrkamera) und Medizintechnik (Endoskope). 2,1 Milliarden „digitale Augen” wurden bereits 2012 nach Schätzungen der Analysten von Yolé-Devéloppement weltweit ausgeliefert – bis 2015 sollen es schon über drei Milliarden sein. 2012 werden nach Schätzungen des deutschen Photo-Industrieverbands weltweit 143 Millionen Digitalkameras verkauft (2011: 140 Mio.). Doch erst die Möglichkeit, Geräte und Nutzer über Internet und Mobilfunk zu vernetzen, scheint die Massen wirklich zu mobilisieren. 75 Prozent aller Bildsensoren werden bereits in mobile Multifunktionsgeräte integriert. 700 Millionen Smartphones wurden 2012 (2011: 450 Mio.) gekauft und begeistern völlig neue Kundensegmente für die Fotografie.

Visionär entwickeln – pragmatisch produzieren

„Die Digitalfotografie mit ihrem dynamischen Wachstum gibt in der optoelektronischen Industrie zunehmend den Takt an”, sagt Gregor Grosse, Director Sales & Marketing Asia bei SCHOTT Advanced Optics. „Die Gerätehersteller stehen unter hohem Innovationsdruck. Sie setzen daher auf flexible Entwicklungspartner, die sie zugleich zuverlässig mit Komponenten in großer Stückzahl und gleichbleibend höchster Qualität beliefern.” Dazu zählt SCHOTT mit seinem breiten Angebot an optischen Gläsern, etwa für hochwertige Objektivlinsen sowie Prismen von Spiegelreflexkameras und 3D-Projektoren. Auch das derzeit härteste verfügbare Deckglas SCHOTT Xensation® Cover für Touch Displays oder die Wafer und Substrate für die Fertigung der Bildsensoren liefert der Technologiekonzern, der zudem ein umfangreiches Sortiment an optischen Filtergläsern bietet.

Digitalkamera: Von 0,01 auf 41 Megapixel

Er war der Visionär: Als der Physiker Albert Einstein 1905 das Wesen des fotoelektrischen Effektes beschrieb, wurde ein wesentlicher Grundstein für die elektronische Lichtdetektion gelegt. Das brachte Einstein einen Nobelpreis ein. Doch bis man über die nötigen Technologien verfügte, um Digitalkameras für den Massenmarkt wirtschaftlich zu fertigen, sollte es noch Jahrzehnte dauern. 1975 gelang Steven J. Sasson (Bild) von Kodak die Entwicklung der ersten Digitalkamera. Sie wog vier Kilogramm und brauchte 23 Sekunden für die Aufnahme eines Bildes auf Kassette und weitere 23 für das Auslesen. Sasson verwendete für die Aufnahme einen „Charge-coupled Device” (CCD). Dieser Bildsensor war sechs Jahre zuvor erfunden worden und lieferte damals eine Auflösung von 0,01 Megapixeln (MP). Etwa seit dem Millenniumswechsel bieten Digitalkameras eine für den Fotodruck erforderliche Auflösung von mindestens 2 MP. Meist wird dabei ein CMOS-Sensor verwendet. Das erste Handy mit integrierter Kamera kam 1999 auf den Markt: mit 0,01 MP Auflösung. Top-Geräte bieten heute einen Sensor mit 41 MP. Damit wird eine hohe Bildqualität auch bei Zoom-Aufnahmen ermöglicht.

Top im Einsatz unter schwierigen Bedingungen: Beim Härtetest bei 85 °C und 85 Prozent relativer Luftfeuchte bleibt die Oberfläche von beschichtetem Blauglas über viele hundert Stunden völlig transparent.
Foto: SCHOTT/C. Costard

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Immer mehr Menschen begeistern sich fürs Fotografieren, seit es kompakte Digitalkameras gibt und auch Smartphones mit hochauflösenden Kameras ausgestattet sind. Optische Blaufilter ermöglichen bei gleichbleibender Größe der verwendeten Bildsensoren eine fehlerfreie Bildqualität. Foto: thinkstock

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Optische Gläser von SCHOTT werden u. a. in Spiegelreflexkameras und für Farbfilter-Prismen in digitalen High-End-Projektoren eingesetzt. Foto: SCHOTT/C. Costard

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Visionär entwickeln – pragmatisch produzieren. Foto: SCHOTT/W. Feldmann

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Digitalkamera: Von 0,01 auf 41 Megapixel. Foto: KODAK

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