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SchÀrfstes Farbfoto der Welt zeigt schwedisches Playmate

spiegel-online, Spiegel online

Aktualisiert am 14.08.2012Lesedauer: 2 Min.
Lena im Mikroformat: Vor (a) und nach (b) dem Aufdampfen eines Silberfilms zeigt sich auf wenigen Mikrometern Breite oft zu Testzwecken verwendete Bild eines Playmates
Lena im Mikroformat (Quelle: nature.com)
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Da hÀlt auch der beste Farbdrucker nicht mit: Forscher in Singapur haben mit Hilfe von Nanotechnologie ein Bild mit maximaler Auflösung erzeugt, sie liegt bei 100.000 dpi. Die Abbildung zeigt ein Playmate aus den siebziger Jahren - aus gutem Grund.

100.000 Punkte pro Zoll ("dots per inch", "dpi") - eine bessere Auflösung ist fĂŒr Farbbilder nicht möglich. Denn in diesem Bereich liegt die optische Beugungsgrenze fĂŒr sichtbares Licht. Forscher aus Singapur berichten im Fachmagazin "Nature Nanotechnology", wie sie ein derart scharfes Bild hergestellt haben. Der Superfeindruck sei rund zehnmal schĂ€rfer als frĂŒhere Versuche. Das nur 50 mal 50 Mikrometer (tausendstel Millimeter) große Bild zeigt das Gesicht einer Frau, genauer gesagt eines Playmates aus den siebziger Jahren.

Nanostrukturen erzeugen Farbe

FĂŒr eine derart hohe Auflösung lassen sich nicht einfach Farbstoffe auf einer OberflĂ€che verteilen. Das Team um Karthik Kumar von der staatlichen Singapurer Forschungsagentur A*Star nutze stattdessen die optischen Eigenschaften von Nanostrukturen, um Farben zu erzeugen.

Mit der sogenannten Elektronenstrahl-Lithografie schrieben sie ein feines SĂ€ulenmuster in eine GlasoberflĂ€che, die sie anschließend mit Silber bedampften. GrĂ¶ĂŸe und Abstand der einzelnen SĂ€ulen bestimmen, wie das Licht reflektiert wird und damit, welche Farbe das menschliche Auge an dieser Stelle wahrnimmt. Die kreisrunden SĂ€ulen sind 50 bis 140 Nanometer (millionstel Millimeter) dick und zwischen 30 und 120 Nanometer voneinander entfernt. Je vier von ihnen bilden einen farbigen Bildpunkt (Pixel). Die aufgedampfte Silberschicht ist lediglich 15 Nanometer dick.

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Test-Lena ist jugendfrei

Zum Test der Technik druckten die Wissenschaftler eine Miniaturversion des sogenannten Lena-Bildes, das sich als ein Standardmotiv fĂŒr QualitĂ€tstests in der Bildverarbeitung etabliert hat. Es handelt sich um einen Ausschnitt aus dem zentralen Klappbild des US-Magazins "Playboy" vom November 1972. Es zeigt Kopf und Schulterpartie der Schwedin Lena Söderberg, die sich damals als Playmate fĂŒr das Magazin fotografieren ließ. Den Rest des Fotos, auf dem die Schwedin nackt zu sehen ist, schnitten die ersten Bildtester weg; die Test-Lena ist deshalb jugendfrei. Söderberg hat erst Jahre spĂ€ter von ihrer PopularitĂ€t in der Bildverarbeitung erfahren.

VielfÀltige Anwendungsmöglichkeiten

Die einzelnen Bildpunkte auf dem MiniaturportrĂ€t haben einen Abstand von rund 250 Nanometern. Das entspricht in etwa der halben WellenlĂ€nge von sichtbarem Licht. Noch feinere Details lassen sich bei diesen WellenlĂ€ngen aus physikalischen GrĂŒnden nicht mehr auflösen.

Das Testbild sei dem Original bemerkenswert gleich, bis hin zu einzelnen Pixeln, schreiben die Forscher. Die Technik lasse sich auch fĂŒr große Druckauflagen verwenden, indem aus einer per Elektronenstrahl-Lithografie hergestellten Schablone zahlreiche Bilder gepresst wĂŒrden.

Gold fĂŒr Gelb- und Rottöne

In einem Kommentar in "Nature Nanotechnology" weist Teri Odom von der Northwestern University in Evanston (USA) auf einige Möglichkeiten hin, die Technik zu verbessern und praktisch zu nutzen. Beispielsweise könnte man die Farbpalette durch den Einsatz verschiedener Metalle erweitern. Gold wĂŒrde mehr Gelb- und Rottöne liefern, Legierungen aus Silber und Gold ein Verfeinern der Farbtöne insgesamt ermöglichen.

Diese Drucktechnik könne unter anderem fĂŒr Sicherheitszwecke interessant sein, beispielsweise fĂŒr Dokumente oder Banknoten, meinen die Forscher. ZusĂ€tzlich könnte sie sich fĂŒr neuartige optische Datenspeicher eignen.

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