Mikroskopische Sensoraufnahmen eines Kameramoduls Pi V.2.1 Sony CMOS IMX219 Exmor Sensor) für Raspberry

Sony CMOS IMX219 Exmor Sensor / Kameramodul Raspberry Pi Mikroskopaufnahme

Wir haben das populäre Kameramodul "Raspberry Pi Camera", das für etwa 20 Euro erhältlich ist, zerlegt und Aufnahmen unter dem Mikroskop gemacht. Der Computer dient als preisgünstiger Rechner zum spielerischen Experimentieren und Erlernen des Programmierens - ein echter Bastelcomputer. Die Verkaufsversion der Hauptplatine hat die Grundfläche einer Kreditkarte. Die Kameraplatine ist mit 24x25 mm schon ziemlich klein, das eigentliche Kameramodul mit Objektiv mit Festbrennweite hat die erstaunlich geringe Breite von 8,5mm. In diesem Kameramodul kommt ein Sony CMOS IMX219 Exmor Sensor zum Einsatz. Er wird auch häufig in Einsteiger-Smartphones verwendet.

Daten:

8 MP CMOS
1/4 '' Sensorgröße
rückwärtsbelichtet
HDR
Exmor R Trademark (Sony CMOS Bildsensor mit signifikant verbesserten Bildcharakteristika inkl. Empfindlichkeit und geringem Rauschen)

Das Objektiv lässt sich relativ leicht herausschrauben, darunter befindet sich der IR (Infrarot) Sperrfilter, welcher in einem Plastikgehäuse gefasst ist. Das Kunststoff-Gehäuse ist fest mit der Kameraplatine verklebt, konnte aber von uns problemlos entfernt werden. Der Sensor ist mit einer sogenannten Bayer Matrix bestückt, einem Farbfilter (RGB), welcher meist zu 50 % aus Grün und je 25 % aus Rot und Blau besteht. Dieser Filter macht aus einer Schwarz-Weiß-Kamera eine Farbkamera. Der Sensor wird nochmals mit einer Glasplatte geschützt.
Unser Ziel war es, die aufgetragene Bayer Matrix zu entfernen und aus der Farbkamera eine Schwarz-Weiß-Kamera zu machen. Bei unseren Versuchen, den Sensor freizulegen, haben wir trotz größter Vorsicht die Kamera beschädigt. Bei einem zweiten Versuch mit einer neuen Kamera sind wir weiter gekommen, aber das Hantieren ist sehr heikel. Das Arbeiten unter dem Mikroskop ist etwas leichter, aber die Strukturen sind dennoch sehr klein.

Sony CMOS IMX219 Exmor Sensor / Detailaufnahme Mikroskop LM Adapter entfernen Bayer Matrix

Ein Entfernen der Bayer Matrix ohne Zerstörung des Kameramoduls war uns leider nicht möglich. Ganz knapp unter dem Schutzglas liegt der Sensor mit den extrem empfindlichen Golddrähtchen, die dünner als menschliche Haare sind und sehr leicht unabsichtlich durchtrennt werden können. Die Bayer Matrix ist in mehreren Schichten auf den Bildsensor aufgetragen und lässt sich vom Sensor abtragen. Die folgenden Aufnahmen haben wir mit einem Zeiss Mikroskop für die Halbleiterindustrie aufgenommen. Am Fototubus wurde ein LM Mikroskopadapter mit einer digitalen Spiegelreflexkamera montiert.

Montage DSLR auf Zeiss Phototubus mit LM Spezialadapter