Projekt MULTIMA zur Entwicklung kompakter und kostengünstiger MSI-Systeme gestartet
Jena | 19.10.2026
Anfang Oktober startete das Projekt MULTIMA in dem ein Konsortium bestehend aus dem Fraunhofer IOF, der ams Sensors Germany GmbH, der Universität Jena und dem ZBS Ilmenau eine kompakte multispektrale Bildgebungstechnologie entwickeln will. Mögliche Anwendungen reichen von der industriellen Qualitätskontrolle über Smartphones und Medizintechnik bis hin zur Landwirtschaft.
Was für das menschliche Auge gleich aussieht, kann eine multispektrale Kamera klar unterscheiden. Denn verschiedene Materialien und Oberflächen reflektieren Licht unterschiedlich, auch in Spektralbereichen, die für uns unsichtbar sind. So lassen sich etwa Qualitätsabweichungen in der Produktion erkennen, ähnliche Materialien zuverlässig unterscheiden oder Aufnahmen bei schwierigen Lichtverhältnissen besser auswerten.
An diesem Potenzial setzt das Forschungsprojekt MULTIMA an. Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF entwickelt darin mit den Projektpartnern der ams Sensors Germany GmbH, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und dem Zentrum für Bild- und Signalverarbeitung e.V. Ilmenau eine besonders kompakte multispektrale Bildgebungstechnologie, die mehr und präzisere Informationen erfassen soll als herkömmliche Kameras.
Solche multispektralen Bildgebungstechnologien (MSI) erfassen neben üblichen Farben wie Rot, Grün oder Blau zusätzliche Lichtbereiche, zum Beispiel Infrarot (IR) oder Ultraviolett (UV). »Derzeit verfügbare MSI-Systeme stoßen jedoch an ihre Grenzen hinsichtlich des realisierbaren Dynamikbereichs. Das heißt der Unterscheidung sehr heller und dunkler Bereiche sowie bei der Anpassung an die spezifischen Praxisanforderungen zur unter anderem Bildqualität, Geschwindigkeit oder Baugröße,« erklärt Corona Schmalian, Forscherin am Fraunhofer IOF und Projektleiterin für MULTIMA, die Hintergründe des Vorhabens. »Mit MULTIMA wollen wir genau diese Herausforderungen angehen.«
Dazu wollen die Projektpartner bildgebende HDR-Multispektralsensoren mit neuartigen Meta-Optiken und refraktiven Optikelementen, einem neuen Chipdesign (IC-Design) und Verfahren zur sensornahen multispektralen Bildverarbeitung kombinieren, um die bisherigen Leistungsgrenzen zu überwinden. Auch die Ermöglichung einer kostengünstigen Herstellung in großen Mengen ist ein erklärtes Ziel des Vorhabens.
Das Fraunhofer IOF verantwortet im Projekt das Design des mikro- und nanooptischen Systems. Zudem entwickelt und demonstriert das Institut neuartige Optiken mithilfe einer Polymer-auf-Glas-Technologie. Diese ermöglicht die präzise und zugleich wirtschaftliche Herstellung kompakter Meta-Optiken – ultradünne, fein strukturierte optische Komponenten, die Licht sehr gezielt lenken können.
Durch die angestrebte Miniaturisierung eignet sich die Multispektralsensorik für kleine und tragbare Geräte. »In Smartphones könnte das System die Farbmessung und den Weißabgleich verbessern. So ließen sich Farbstiche und unnatürlich dargestellte Hauttöne, auch unter wechselnden Beleuchtungsverhältnissen reduzieren«, so Schmalian.
In der Lebensmittelverarbeitung und -sortierung können Produkte mit ähnlichen spektralen Eigenschaften zuverlässiger unterschieden werden. Auch in der Landwirtschaft kann MSI dabei helfen, Düngungs- und Beleuchtungsstrategien sowie den optimalen Erntezeitpunkt besser zu bestimmen. Zudem sieht das Konsortium Potenziale für die medizinische Vor-Ort-Diagnostik.
Das Projekt wird vom Fraunhofer IOF gemeinsam mit den Projektpartnern ams Sensors Germany GmbH, Friedrich-Schiller-Universität Jena und dem Zentrum für Bild- und Signalverarbeitung e.V. Ilmenau (ZBS Ilmenau) umgesetzt und durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE-Programm Thüringen) im Programm des Freistaats Thüringen zur Förderung von Forschung, Technologie und Innovation (FTI) gefördert.
