Wenn über Smartphone-Kameras gesprochen wird, geht es meist um die verwendeten Sensoren. Immerhin ist dies – neben der Software – jener Bereich, in dem in den vergangenen Jahren die meisten Fortschritte gemacht wurden. Doch nun verspricht ein neuer Hersteller einen Durchbruch an ganz anderer Stelle, wie Wired berichtet.

Neuer Ansatz

Die Firma Metalenz wirbt mit einer neuen Technologie namens "optische Metaoberflächen". Diese verspricht in einer Linse zu kombinieren, wofür bisher bei jeder Smartphone-Kamera mehrere Linsen benötigt wurden. Bislang kommen für die Hauptkamera eines Smartphones üblicherweise vier bis sieben Linsen zum Einsatz, die übereinander gelagert sind. Notwendig ist dies, um die unvermeidlichen Verzerrungen und chromatischen Irregularitäten einer Linse auszugleichen. Das braucht aber natürlich Platz, was einer der Gründe dafür ist, dass bei vielen Smartphones heutzutage das Kameramodul heraussteht.

Metalenz verspricht in diesem Bereich nun den ersten großen Fortschritt seit Jahren. Eine einzelne Linse in der Größe von 1x1 bis 3x3 Millimeter soll ausreichen, um die gleiche oder eine bessere Bildqualität als mit einem konventionellen Aufbau zu erreichen. Möglich wird dies durch Nanostrukturen in der Dicke von nur einem Tausendstel eines Haares, die auf der Linse aufgebracht sind. Diese biegen das Licht so, dass die Fehler eines Einzel-Linsen-Systems ausgeglichen werden. Hinter all dem steht ein Jahrzehnt an Forschung, die ursprünglich an der Universität von Harvard stattgefunden hat. Aus der dort ansässigen Forschungsabteilung ist im Jahr 2017 denn auch die Firma Metalenz hervorgegangen.

Mehr Licht

Neben der Platzersparnis soll die Technologie auch Vorteile für die Bildqualität haben. Immerhin geht bei dem konventionellen Weg durch mehrere Linsen einiges an Licht verloren. Mit Metalenz soll nun also mehr Licht auf den Sensor kommen, zudem erlaubt dies auch schärfere Bilder. Ein Faktor, der ebenfalls nicht zu unterschätzen ist: Die Linsen sollen leicht in den Fertigungsstätten großer Halbleiterhersteller produziert werden können, Metalenz ist dafür nach eigenen Angaben bereits zwei Partnerschaften eingegangen.

Die Massenfertigung der neuen Linsen soll gegen Ende des Jahres starten. Das Unternehmen hat nach eigenen Angaben auch bereits einen namhaften Hersteller gefunden, der die Linsen in seinen Geräten verwenden will – dort aber zunächst einmal für 3D-Sensoren zur Gesichtserkennung. Der einfachere Aufbau soll nicht nur die Erkennung zuverlässiger machen sondern auch Strom sparen, weil weniger Licht notwendig ist. Früher oder später könnte man solchen Sensoren dann sogar hinter das Display packen – und so den Notch unnötig machen, ist der Hersteller überzeugt.

Bei Metalenz sieht man natürlich noch viele andere Anwendungsgebiete für die eigene Technologie. So könnten solche Linsen auch im Gesundheitsbereich, bei Virtual oder Augmented Reality oder für Kameras in Autos zum Einsatz kommen. Theoretisch wäre es gar möglich, auf dieser Basis eine Art Spektrometer in ein Smartphone zu bauen, zeigt sich der Hersteller überzeugt. Solche Geräte werden etwa in der Medizin eingesetzt, um bestimmte Moleküle im Blut zu identifizieren.

Andere Faktoren

Dass der "Camera Bump" damit ganz verschwindet, ist übrigens – zumindest im High-End-Bereich – trotzdem nicht zu erwarten. Immerhin sind es die Telekameras mit ihrer teleskopartigen Anordnung der Linsen die dafür sorgen, dass aktuelle Geräte von Samsung oder Huawei so dick sind. Die immer größer werdenden Sensoren tragen dazu noch einmal ein Stück bei. (apo, 7.2.2021)