Die digitale Netzhaut

Ein digitales Bild entsteht mittels eines Sensors aus Silizium, welcher einen elektrischen Strom erzeugt, sobald Licht darauf fällt. Das ist ebenso wenig ein Bild, wie die Informationen unserer Netzhaut, aus denen erst im Gehirn ein Seheindruck entsteht. Im digitalen Prozess wird jeder Punkt, beziehungsweise «Pixel», dieses entstehenden Bildes in einer Zahlenreihe des binären Systems kodiert, die aus der Informatik bekannt ist. Die vielen Informationen der Bildpunkte des Sensors werden anschliessend mit mathematischen Algorithmen im Bildprozessor verarbeitet und ergeben schlussendlich ein digitales Bild.

Zu Beginn der digitalen Fotografie dienten die mathematischen Vorgänge nur dazu, die Eigenschaften des fotografischen Films zu erreichen. Doch die digitale Revolution hat eben erst begonnen, und so bleibt damit ein enormes Entwicklungspotential, um in Zukunft die Eigenschaften der Optik und des Sensors in einer Weise zu optimieren, die wir uns heute noch nicht vorstellen können.

Als «Herz der Kamera» hat der Sensor die Funktion des früheren Films übernommen. Er besteht aus einer vielfältigen Mikrostruktur, die auf einem Trägermaterial aus Silizium aufgebracht ist, welche besondere elektrische Eigenschaften aufweist – man spricht von Halbleitertechnik.

Die Scheibe, aus der später die Sensoren geschnitten werden, nennt man «wafer», was auf Deutsch «Waffel» heisst.

Illustration:

Wafer von Fairchild Imaging.

Im Herzen der Kamera platziert, wurde der Film vom Sensor ersetzt. Dieser besteht aus einer Vielzahl von Mikro-Strukturen, welche auf einem Material mit speziellem elektrischem Verhalten, den sogenannten Halbleitern (in diesem Fall Silicium) angebracht werden. Das aus der Produktion entstandene Produkt nennt sich „Wafer“, was auf Englisch „Waffel“ bedeutet. Ein Wafer ist kein gängiges Objekt, das es in dieser Form nicht aus den Herstellungslaboren hinaus kommt. Dieses Exemplar wurde dem Museum von der Fairchild Imaging überlassen. Die Fairchild Imaging ist der historische Produzent der ersten CCD Sensoren, so auch des 1975 von Steven J.Sasson verwendeten Sensors. Dieser Wafer beinhaltet drei von anderen Schaltkreisen umgebe Sensoren, welche anschliessend zum Einsetzten in ein fotografisches Instrument zerlegt werden. Der mittlere Sensor ist ein Quadrat von 61.4 mm, welcher 4096 Linien mit jeweils 4096 Fotorezeptoren einer Grösse von 15 Mikronen beinhaltet. Die zwei kleineren verfügen über eine Kapazität von 2048×2048 Fotorezeptoren in einem Quadrat von 30.72 mm.