Von Frank Grotelüschen

Das Geheimnis der 40.000 Mikrolinsen: Bei einem neuen Fotoapparat lassen sich die Bilder im Nachhinein fokussieren. Doch Hobbyfotografen müssen auf die Technik noch warten.

Der Nachwuchs macht die ersten Schritte. Gerne würde man den Augenblick per Kamera festhalten. Doch das Foto misslingt: Der Fokus ist nicht richtig eingestellt, das Kind ist unscharf, dafür ist jedes Detail auf der Tapete hinter ihm zu erkennen.

Das Ärgernis wäre mit dem jüngsten Prototyp der Kieler Hightech-Firma Raytrix nicht passiert. Das Unternehmen hat eine Kamera entwickelt, bei der sich die Bildschärfe nachträglich einstellen lässt.

Um das Patent zu demonstrieren, hat Entwicklungschef Christian Perwass eine Wassersäule vor dem Fenster seines Büros aufgestellt. In ihrem Inneren steigen leise blubbernd kleine Luftblasen auf.

Durch das Fenster dahinter sind Häuser, Bäume und Baukräne zu sehen. Die Szenerie wird von einer Digitalkamera auf einem Stativ anvisiert. "Wäre sie eine normale Kamera, könnte man sie entweder vorn auf die Säule mit den Luftbläschen scharf stellen oder hinten auf die Bäume und die Kräne", sagt Perwass.

40.000 Mikrolinsen

Dann drückt er auf den Auslöser. Gleich darauf ist die Aufnahme auf einem Flachbildschirm zu sehen. Scharf und deutlich springen die Luftbläschen ins Auge. Die Baukräne sind nur vage zu erkennen. Jetzt dreht Perwass an einem Regler auf seinem Laptop - nun sind die Kräne gestochen scharf und die Bläschen verschwommen.

Der Apparat basiert auf einem optischen Verfahren, das Lichtfeld-Kamera genannt wird. Dicht vor dem Digitalchip der Kamera ist ein Glasscheibchen angebracht. Es ist kaum größer als eine Briefmarke und enthält 40.000 winzige Linsen.

Jede der Mikrolinsen wirft ein eigenes Bild aus einer jeweils anderen Perspektive auf den Chip. Das genügt, um im Nachhinein verschiedene Bildebenen zu rekonstruieren.

Das Bild, das die 40.000 Linsen auf den Kamerachip projizieren, wird so zum abstrakten Muster aus Rohdaten. Um die eigentliche Aufnahme zu gewinnen, muss eine Software die Daten umrechnen.

Software sammelt die Pixel

Während man bei einem normalen Fotoapparat das Bild vor der Aufnahme scharf stellt, indem man die Linse im Objektiv verstellt, geschieht das Scharfstellen in der Lichtfeld-Kamera nach der Aufnahme, indem sich die Software die passenden Pixel aus den Mikrobildern zusammensammelt.

Damit funktioniert das Verfahren anders als die Tricks, mit denen eine Bildverarbeitungs-Software wie Photoshop die Aufnahmen ein wenig schärfer machen kann. Hier wird das Ursprungsbild zunächst mathematisch umgerechnet und dann durch einen Filter gejagt.