Grosse Sensoren machen schärfer

Die Bilder, die der US-Landeroboter Spirit Rover vom Mars sendet, haben I-Max-Qualität, schwärmen die Nasa-Wissenschaftler. Da muss ein extrem hochauflösender Chip am Werk sein, von dem gewöhnliche Fotoenthusiasten nur träumen können, würde man meinen. Dem ist aber nicht so. Die Kamera des Spirit ist mit einem 1-Megapixel-CCD-Sensor (Charged Coupled Device) ausgestattet. Heutige Amateurdigicams der oberen Preisklasse sind demgegenüber schon länger mit 5-Megapixel-Chips bestückt.

Die Mars-Kamera zeigt damit, dass die Menge der Sensoren alleine nicht die Schärfe ausmacht. Der Unterschied zwischen einer kommerziellen Kamera und dem Nasa-Modell liegt in der Verarbeitung. Sowohl die Linse als auch der Chip sind Präzisionsarbeiten, die es nicht im Laden zu kaufen gibt. Denn damit die einzelnen Sensoren auch wirklich feine Unterschiede wahrnehmen können, muss die Optik das Licht auch genau fokussiert auf den Chip bringen. Und die Sensoren müssen im Gegenzug genügend lichtempfindlich sein, um auch kleinste Lichtmengen und -differenzen erfassen zu können.

Der grosse Unterschied im Chip liegt neben der extremen Qualitätskontrolle, bei der keine mangelhaften Sensoren akzeptiert werden, in der Grösse der Lichtfänger. Während bei einem kommerziellen Kamerachip fünf Millionen Sensoren auf einer Fläche von rund 60 Quadratmillimeter untergebracht sind, haben die eine Million Sensoren der Spirit-Kamera mit 144 Quadratmillimetern mehr als doppelt so viel Platz. Jeder Sensor ist also zwölfmal so gross wie sein handelsübliches Pendant und kann damit auch entsprechend mehr Licht einfangen.