Nyt kamera fotograferer uden batteri
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Nyt kamera fotograferer uden batteri

Nok fotograferer det kun i mørke, pixelerede, sort/hvide nuancer og tager lydløse videoer i lav framerate. Men et nyt kamera opfundet af forskere ved Columbia University i New York kan klare sig udelukkende med energien fra det lys, der opfanges af billedsensoren.

Kameraet er ifølge forskerne det første digitalkamera nogensinde, der er fuldstændig selvforsynende med energi. Det kan teoretisk set tage et billede i sekundet i uendeligt lang tid, fremgår det af forskernes artikel, der netop er offentliggjort i forbindelse med en konference.

Læs også: Nye vinduer indsamler energi fra regn og vind

Det er selve kameraets billedsensor, der opsamler energi fra lyset og lader det i kapacitorer, hvorefter billedsensoren skifter tilstand for at bruge elektriciteten til at tage et billede. Forskerne bag konceptet lægger dog vægt på, at det nye kamera primært er tænkt som et bevis på, at det kan lade sig gøre at lave selvdrevne kameraer med en brugbar opløsning.

Som videoen ovenfor understreger, skal der dog en del lys til, for at billederne bliver velbelyste. I dårlige lysforhold skruer kameraet selv ned for frameraten, så der bliver samlet energi nok, før det forsøger at tage et billede.

Ideen til kameraet kom ifølge en pressemeddelelse fra forskerne bag projektet fra den store lighed mellem dioder, der bruges i billedsensorer og dioder, der bruges i solceller.

Illustration: Columbia University Computer Vision Laboratory

Læs også: Nye sensorer til fly høster al deres energi fra temperaturforskelle

Kameraet kan optage et billede i sekundet i et velbelyst indendørsmiljø med lys på 300 lux, oplyser forskerne. Det lader sig gøre ved hjælp af en billedsensor, der består af en plade med 30x40 dioder, der hver tegner en pixel på kameraets billeder.

Hver diode er forbundet til to transistorer, der sørger for, at pixelen enten nulstilles eller høster energi på ny. Det gør det muligt for kameraet at tage et billede med den energi, der er lagret i systemets capacitor, for derefter at høste energi med de enkelte dioder til den næste billedcyklus.

Læs også: Energihøst rykker nærmere

Ifølge pressemeddelelsen fra forskerne åbner resultaterne for store muligheder for fremtidens kameraer.

»Selv om vi har brugt hyldevarer som komponenter til at demonstrere vores design, kan vores sensoropbygning let overføres til en kompakt solid-state-billedchip. Vi mener, at vores resultater er et væsentligt skridt fremad mod at udvikle en helt ny generation af kameraer, der kan fungere i meget lang tid – ideelt set for evigt – uden ekstern energiforsyning,« siger professor Shree K. Nayar, der er leder af projektet.

Læs også: Hjertebanken giver energi nok til at drive pacemaker

Forskerne påpeger desuden, at energien, der opsamles af chippen, desuden ville kunne bruges til at oplade andre enheder, når kameraet ikke er i brug.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvad er pointen? Det vil givetvis være mere effektivt at bruge en solcelle ved siden af. Eller alternativt bruge en spejlrefleksordning, hvis energien absolut skal indsamles gennem kammeralinsen.

  • 4
  • 3

Det fremgår ikke direkte af artiklen om der høstes energi nok til også at forsyne et lagringsmedie, som f.eks. et SD kort.
Hvis ikke dette er tilfældet, så er projektet vel ret langt ude i hampen.

F.eks. siger Sandisk: 100 mA ved 2,7-3,6 V. Det forekommer mig at være ret heftigt, at kunne levere selv ved langt under std speed (25 MHz).

  • 3
  • 3

Hvis du mener, at der er noget forkert i Jesper og Baldurs argumenter, så kom dog ind i kampen i stedet for bare at sidde og uddele nedadvendte tommelfingre.

Jeg har selv tænkt nøjagtigt de samme tanker som Jesper og Baldur og undret mig over formålet med denne teknologi.

Jeg kan dertil tilføje, at mængden af elektroner, som en kamerasensor kan opsamle pr. arealenhed, er ret konstant for de CMOS- og CCD-sensorer vi normalt ser. Det er derfor, man ikke ser enorme variationer i kameraernes laveste ISO-indstillinger. Så hvis denne mængde elektroner ikke er tilstrækkeligt til at dække elektronikkens energibehov til frembringelse og lagring af et enkelt billede, kan problemet kun løses med en større sensor, hvilket ikke ligefrem gør kameraet billigere.

  • 4
  • 6

Dit spørgsmål er relevant, men din efterfølgende oplysning er mangelfuld og derfor komplet irrelevant og uden teknisk merit.

Den relevante oplysning om SD kort er: hvilken energi kræves til at lagre et billede ?
Som bekendt (?) måles energi f.eks. i Wattsekund eller Joule.
Altså kræves viden om den tid lagringen tager på nævnte SD kort.
Du mener vel ikke at et SD-kort kan lagre 25
10^6 billeder per sekund ?

Med en antagelse (frit opfundet) af 1 sekund til lagring af et billede (ikke nærmere specificeret antal bits) så bliver dine tal til: 3 (V) * 0,1 (A) * 1 (s) = 0,3 J (eller W*s).
Og spørgsmålet er så, om denne energi er til rådighed ?

  • 7
  • 0

Dit spørgsmål er relevant, men din efterfølgende oplysning er mangelfuld og derfor komplet irrelevant og uden teknisk merit.


Enig. Jeg burde selvfølgelig have nævnt, at de 25 MHz henviser til max. frekvensen på SCLK indgangen. Og da da den proprietære 4 bit parallel mode på et SD kort således, ved 25 MHz - overhead, som adressering ikke medregnet - kan overføre 12,5 MB/s - forudsat at block transfer er muligt (ellers vil overhead jo overstige datamængden).

Udover et evt lagringsmedie, vil der jo også skulle leveres energi til et interface mellem billedcensoren og lagringsmediet - processor eller logik.

Men netop SD kortet var jo selvsagt et rigtig dårligt eksempel, at vælge, da det jo er en ret lukket standard.

Det var ikke min intention, at føre bevis for noget som helst - blot at påpege det absurde i idéen, hvis billederne ikke kan gemmes uden brug af ekstern tilført energi.

Slutteligt skal jeg naturligvis beklage, at jeg har ladet en angivelse af energi repræsentere ved ikke multiplicerede angivelser af strøm og spænding ;o)

  • 5
  • 0

Ja, men så fylder apparatet mere. Skal man fotografere noget inde i en menneskekrop, er det en fordel jo mindre det fylder.


Ja, men hvis vi forestiller os, at f.eks. tandlæger bragte denne teknologi i anvendelse til at fotografere patienternes tænder, så ville det jo fordre, at klinikken var udstyret med et stort sydvendt vindue, samt, at man ville være i stand til at overtale patienten til at gabe umenneskeligt højt.

Derudover ville man nok også være henvist til, at henlægge denne form for konsultationer til sommerhalvåret omkring middagstid.

Jeg tør slet ikke tænke på de enorme udfordringer f.eks. gynækologer ville stå overfor hvis de besluttede sig til også at anvende denne teknologi.

  • 1
  • 1

Af og til får jeg en følelse af at næsten uanset hvad der dukker op her i ing.dk af nye ideer bliver det behandlet som en opfordring til at anmelde statens nye version af NemID eller Rejsekortet, eller gys, NSA's nyeste app.
Artiklen drejer sig, så vidt jeg læser, kun om en ide, og jeg syntes at det lyder opfindsomt.
Hvis unge mennesker satte sig på deres flade og finpudsede indtil de var helt, helt, helt sikre ja så skete der vel aldrig en skid nogen steder.
Det her lyder som et lille skud på stammen af ny teknik, og jeg syntes at det er interessant.

  • 6
  • 0

Forskerne har vist helt glemt, at vi i "tidernes morgen" optog billederne direkte på film, alene med energien, der var i lyset.

  • 5
  • 1

Platinotypografi..

Jeg kan rimeligvis ikke huske detaljer fra en oldgammel bog som Poul Bergsøs "Kemi paa en anden maade", men han beskrev hvordan man kunne lave fotografier vha platin i stedet for sølv, og som i princippet kunne holde ligeså længe som papiret det blev lagt på.
Ulempen var, som han beskrev, at det var en 1:1 gengivelse, så for at få et stort billede, skulle der bruges et tilsvarende stort negativ.
Nok lidt off-topic, men jeg vil dog anbefale bogen med det forbehold at den muligvis ike er tilgængelig hos antikvar boghandlere.

  • 0
  • 0

Hvis du mener, at der er noget forkert i Jesper og Baldurs argumenter, så kom dog ind i kampen i stedet for bare at sidde og uddele nedadvendte tommelfingre.

Jeg har selv tænkt nøjagtigt de samme tanker som Jesper og Baldur og undret mig over formålet med denne teknologi.

Hvis nu Jesper og Baldur (og du!) havde læst artiklen, ville de/I have opdaget hvad formålet var og så havde de ikke behøvet at spørge.

"Forskerne bag konceptet lægger dog vægt på, at det nye kamera primært er tænkt som et bevis på, at det kan lade sig gøre at lave selvdrevne kameraer med en brugbar opløsning."

Det er ganske almindeligt at man udfører "demonstrator-forsøg" - ofte i forlængelse af f.eks. en teoretisk analyse af en given problematik. Hvis man slår specen op for et SD-kort og så derfra konkluderer at "så giver det jo ingen mening", så beviser man at man ikke evner at sætte sig ud over præcis den applikation vi kender i dag ... det at "tænke ud af boksen"

Da den første laser lyste for omkring 60 år siden, lyste den i milisekunder og blev - i en del år derefter - blot opfattet som et kuriøst fænomen, som aldrig ville ... erh - "se dagens lys" (pun intended) i form af et reelt produkt. Dengang havde man jo allerede ganske fine glødelamper ;-)

  • 4
  • 0

Kære Allan Olsen

Mange ting er jeg blevet kaldt, men det er første gang jeg modtager titlen "Tommelfinger-revser" - Mange tak.

Jeg er ked af at du er blevet stødt over mine nedadvendte tommelfingre til de to første indlæg.
Jeg tænkte at det var en hurtig måde at vise mit mishag til indlægene på en søndag, men det er måske ikke det der er tanken med tommelfingrene?

Claus Pedersen og Tomas Ussing er allerede kommet mig i forkøbet, men grunden til min ytring, er at det er forstemmende at stort set samtlige artikler der omhandler ny forskning, straks bliver haglet ned, med argumenter der går på at forskningsprojektet ikke er salgsbart.
Det er jo dog Ingeniøren vi debatterer på!

Hvis man læser artiklen, vil man se at forskerne har lavet en opstilling med 30 x 40 dioder - altså 1.200 pixels.
Det bør være ummidlbart for enhver, der følger med på disse sider, at der er tale om proof-of-concept.

De kommentarer der burde komme på sådan en artikkel, burde snarere omhandle omhandle hvilke muligheder dette kunne åbne for.

  • 3
  • 0

Hvis nu Jesper og Baldur (og du!) havde læst artiklen, ville de/I have opdaget hvad formålet var og så havde de ikke behøvet at spørge.

"Forskerne bag konceptet lægger dog vægt på, at det nye kamera primært er tænkt som et bevis på, at det kan lade sig gøre at lave selvdrevne kameraer med en brugbar opløsning."

I min optik (undskyld) er et kamera kendetegnet ved, at det kan lagre billeder. Så det er vel legitimt, at påpege, at en brugbar løsning fordrer, at der kan leveres energi til hele molevitten, til og med et lagringsmedie.

Jeg kan naturligvis godt se, at dette kamera er langt tættere på grundforskning end på en prototype. Men hvis du mener, at man skal afholde sig fra at kommentere artikler, hvis man i sin kommentar har tænkt sig, at lade hvad hvis indgå, så er jeg uenig med dig.

  • 1
  • 1

Men Jesper, Så vil du måske forklare hvorfor du vil bruge et SD kort med 12,5 MB/s til at lagre billeddata fra en "sensor" på 1.200 pixels - Monocrome?

  • 0
  • 0

Det fremgår ikke direkte af artiklen om der høstes energi nok til også at forsyne et lagringsmedie, som f.eks. et SD kort.
Hvis ikke dette er tilfældet, så er projektet vel ret langt ude i hampen.
F.eks. siger Sandisk: 100 mA ved 2,7-3,6 V. Det forekommer mig at være ret heftigt, at kunne levere selv ved langt under std speed (25 MHz).

Det behøver ikke at være så heftigt. SD kortets strømforbrug er nogenlunde proportionalt med clockhastigheden. Så kan man vælge enten at clocke det meget langsommere, eller kun at give det strøm i de få millisekunder det tager at gemme et billede. Et standard lommekamera tænder kun SD kortet når det skal bruges, ellers er det i standby.

Alternativt kunne man gemme data i statisk ram eller eeprom med meget lavere strømforbrug.

Mvh. Peter

  • 0
  • 0

Men Jesper, Så vil du måske forklare hvorfor du vil bruge et SD kort med 12,5 MB/s til at lagre billeddata fra en "sensor" på 1.200 pixels - Monocrome?


De 12,5 MB/s er det maksimale flow ved den maksimale SCLK frekvens på 25 MHz i SD kortets standard mode.

Lad os antage:

  • Antal pixels: 1.200
  • Billeder pr. sekund: 1
  • Gråskala dybde: 4 bits

Så vil vi skulle skrive 1.200*4=4.800 bits pr. sekund.
Hvis vi ser bort fra overhead, som bl.a. adressering og hvis vi anvender SPI mode (1 bit seriel), så skal altså 4.800 bits klokkes ud hvert sekund.
Dette vil jo så naturligvis give en frekvens på SCLK på 4,8 KHz - langt under de maksimale på 25 MHz.
Og de 4.800/8=600 bytes/s er også ret markant under de 12,5 MB/s.

Så det er vel ret tydeligt, at jeg ikke, som du antyder, vil bruge et SD kort med 12,5 MB/s til at lagre billeddata fra en "sensor" på 1.200 pixels - Monocrome.

  • 0
  • 0