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Was ist die Flüssiglinsen-Technologie und wie funktioniert sie?


Nachdem Xiaomi kürzlich das Mi Mix Fold mit dem weltweit ersten Liquid Lens auf einem Smartphone vorgestellt hat, fragen sich alle, was genau diese neue Liquid Lens Technologie ist? Nun, es ist keine neue Technologie an sich und ist seit mehr als anderthalb Jahrzehnten in Arbeit. Das Liquid Lens des Mi Mix Fold soll mit einem einzigen Objektiv sowohl Tele- als auch Makroaufnahmen ermöglichen, aber diese Technologie bietet noch mehr. Aus diesem Grund haben wir diesen Artikel zusammengestellt, um Ihnen mit ausführlichen Beispielen zu helfen, die Liquid Lens-Technologie im Detail zu verstehen. In diesem Sinne lernen wir die Vor- und Nachteile der Liquid Lens Technology kennen.

Flüssiglinsentechnologie: Alles erklärt (2021)

In diesem Artikel haben wir alles von den Grundlagen abgedeckt Definition der Flüssiglinsentechnologie zu seinem Arbeitsmechanismus, Vor- und Nachteilen und mehr. Sie können die Tabelle unten erweitern und nach Belieben zum entsprechenden Abschnitt wechseln.

Was ist die Flüssiglinsen-Technologie?

Um die Liquid Lens-Technologie zu verstehen, müssen Sie zunächst wissen, wie das herkömmliche Kamerasystem funktioniert. Die traditionelle Kamerasysteme, sei es auf Smartphones oder DSLRs, sind mechanisch in der Natur. Mit mechanisch meine ich, wenn Sie mit einer DSLR auf ein Motiv zoomen möchten, müssen Sie zuerst das Objektiv wechseln und mit einem Motor heranzoomen, was ein mechanischer Vorgang ist.

Was ist die Flüssiglinsen-Technologie und wie funktioniert sie?

Ebenso müssen Sie bei Smartphones das Objektiv auf ein Teleobjektiv umschalten, um Bilder von weit entfernten Motiven anzuklicken. In beiden Szenarien ist der Prozess ziemlich physisch und mechanisch. Es dauert zu lange, das Objektiv zu wechseln, heranzuzoomen, die Schärfentiefe zu ermitteln und auf das Motiv zu fokussieren. Abgesehen davon können Sie in einem herkömmlichen Kamerasystem keine Bilder mit einem unterschiedliche Brennweite mit einem einzigen Objektiv. Sie können beispielsweise nicht mit einem einzigen Objektiv auf ein Ultraweitwinkel-Foto oder ein vergrößertes Bild (Tele) oder ein sehr nahes Foto (Makro) klicken.

Was ist die Flüssiglinsen-Technologie?

Sie müssen zu speziellen Objektiven wechseln, deren Brennweiten für unterschiedliche Aufnahmebedingungen variieren. Deshalb sehen wir ein großes Kameramodul, um ein Multi-Linsen-Kamerasystem auf modernen Smartphones zu ermöglichen. Das traditionelle Kamerasystem, das wir heute kennen, ist eingeschränkt durch eine einzelne Brennweite und ein mechanischer Prozess, der relativ langsam ist.

Was ist die Flüssiglinsen-Technologie?
Quelle: Varioptic

Die Liquid Lens-Technologie möchte dies ändern und Sie nicht auf einen Objektivtyp beschränken. Es ist eine neue Technologie, die verwendet eine Lösung aus Wasser und Öl, um verschiedene Brennweiten zu erzeugen im Flug. Bei einem Flüssiglinsensystem müssen Sie die Linsen nicht wechseln. Mit einem einzigen Objektiv können Sie mehrere Brennweiten erstellen, und es ist auch viel schneller zu fokussieren als mit einem herkömmlichen Kamerasystem.

Wie funktioniert eine Flüssiglinse?

Die Funktionsweise von Liquid Lenses ist ziemlich genial. Im Gegensatz zum mechanischen Kamerasystem verwenden Flüssiglinsen Elektrizität, um die Brennweite zu ändern. Das ist der Hauptgrund dafür, dass Flüssiglinsen so schnell sind. Tatsache ist, dass ein Wasserstrahl seinen Lauf ändert, wenn man bringen Sie es näher an ein elektrisches Feld. Hier passiert, dass ein elektrisches Feld den Wasserstrahl in eine andere Form biegen kann.

elektrisches Feld
Quelle: Angewandte Wissenschaft / Youtube.com

Diese Formänderung des Wassers ist hier entscheidend, und es bildet die Basis der Liquid Lens Technologie. Wenn Sie einen Wassertropfen nehmen und Spannung anlegen, können Sie die Form des Tropfens in eine andere Krümmung ändern. Dieser Vorgang wird als Elektrobenetzung bezeichnet. Innerhalb von Millisekunden kann es eine positive, negative oder neutrale Krümmung erzeugen, indem es die Form des Wassertropfens ändert. Und das gibt Ihnen unterschiedliche Brennweiten von einem einzigen Objektiv.

Darüber hinaus wird bei einem Liquid Lens-System die Form elektrisch verändert, so dass der Wechsel zwischen verschiedenen Brennweiten wirklich schnell ist. Wichtig zu beachten ist, dass es auch verbessert die Fokusgeschwindigkeit drastisch. Im Gegensatz zum mechanischen Kamerasystem können Liquid Lenses die Schärfentiefe ermitteln und in Echtzeit berechnen, wie weit oder näher das Objekt ist, was die Fokusgeschwindigkeit exponentiell verbessert.

Was ist die Flüssiglinsen-Technologie?
Quelle: Edmund Optics / Youtube.com

Wenn Sie nun ein vergrößertes Bild, ein Ultra-Weitwinkel-Foto, ein Standard-Weitwinkelbild oder ein Makro-Bild aufnehmen möchten, bei dem es absolut keinen festen Fokusabstand gibt, können Sie tun dies alles mit extremer Präzision und viel schneller mit nur einer einzigen Flüssiglinse.

Wie unterscheidet sich Flüssiglinse von herkömmlichen optischen Linsen?

Optische Linsen in herkömmlichen Kamerasystemen bestehen aus Glas und haben einen festen Krümmungsradius. Während Flüssiglinsen kleine Zellen sind, die enthalten eine Flüssigkeit in optischer Qualität, die eine Mischung aus Wasser und Öl ist, und es kann seine Form ändern, was zu unterschiedlichen Krümmungen und Brennweiten führt. Das ist also der Hauptunterschied zwischen Liquid Lens und Optical Lens.

Varioptik
Quelle: Varioptic

Abgesehen davon sind Liquid Lenses, wie ich oben erwähnt habe, viel schnelleres Finden der Schärfentiefe und Fokussierung auf Motive als optische Linsen. Selbst wenn sich das Motiv bewegt, können Flüssiglinsen den Fokus effektiv fixieren, während optische Linsen Schwierigkeiten haben, den Fokus wiederzuerlangen.

Vor- und Nachteile von Flüssiglinsen

Liquid Lenses haben viele Vorteile gegenüber herkömmlichen optischen Linsen. Zum einen ist es im Vergleich zu sperrigen DSLR-Objektiven recht klein. Als nächstes geht es viel schneller, bietet mehrere Brennweiten, und verbraucht viel weniger Strom als eine motorisierte Kamera. Was mir an Liquid Lenses besonders gefällt, ist die perfekte Lösung für Smartphone-Kameras.

Pixelkamera

Sie benötigen kein großes Kameramodul mit mehreren Objektiven. Haben Sie nur eine Flüssiglinse auf Ihrem Gerät, und sie kümmert sich um alle Brennweiten. Abgesehen davon, Flüssiglinsen bieten auch eine ordentliche Bildstabilisierung. Die Rolle der Flüssigkeit besteht derzeit hauptsächlich darin, verschiedene Krümmungen zu erzeugen, kann aber auch zur Stabilisierung des Bildes beitragen.

medizinische Chirurgie

Derzeit sind die Liquid Lenses für verschiedene industrielle Anwendungen im Einsatz, bei denen Sie maschinelles Sehen für die automatische Inspektion benötigen. Es ist jedoch auch im medizinischen Bereich für Chirurgie weit an Popularität gewinnen wo das Objektiv nicht viel Fokussierbereich hat.

Was die Nachteile der Liquid Lens-Technologie angeht, befindet sie sich noch in der Entwicklungsphase und benötigt einige wichtige Verbesserungen für eine breite Akzeptanz. Die Die Liquid Lens-Technologie wurde erstmals 2002 von Bruno Berge erfunden, also ist die Technologie relativ neu. Berge betreibt jetzt Varioptic, das zu Corning gehört, dem Hersteller von Gorilla Glass. Experten sagen, dass die Streuung von Licht ein Problem ist, das bei dieser Kameratechnologie behoben werden muss. Außerdem müssen die Forscher den Flüssigkeitsfluss in engen Räumen verhindern.

mi mix falte
Mi Mix Fold mit Flüssiglinse

Für das Protokoll, Samsung hat sich mit Varioptic zusammengetan 2006, Liquid Lenses auf sein Smartphone zu bringen, aber es hat keine Früchte getragen. Xiaomi hat kürzlich mit dem Mi Mix Fold eine 3x – 30x Liquid Lens auf den Markt gebracht und ist damit der erste Hersteller, der diese Technologie auf Smartphones bringt. Jetzt müssen wir abwarten, ob Liquid Lenses seine Mängel behoben haben und ob es für die Massenadoption bereit ist oder nicht.

Flüssiglinsen: Sind Sie bereit für die Zukunft der Kameratechnologie?

Das ist alles, was Sie über die Liquid Lens-Technologie wissen müssen und wie sie eine neue Ära leichterer und schnellerer Kamerasysteme einläuten wird. Ich warte sehnsüchtig darauf, dass die Technologie vor allem bei Smartphones zum Standard wird. Wenn Sie mehr über kommende Technologien wie GaN-Ladegeräte und Graphen-Batterien erfahren möchten, lesen Sie unsere speziellen Artikel. Und wenn Sie Fragen haben, lassen Sie es uns im Kommentarbereich unten wissen.

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