Wie funktioniert eine optische Computermaus?

Wie funktioniert eine optische Computermaus?
An der Unterseite einer klassischen optischen Maus sichtbar: die Kombination aus Lichtquelle und
Kameralinse.
Optische Computermäuse sind Meister der digitalen Bildverarbeitung. Ihr Herzstück ist eine
winzige, nach unten gerichtete Kamera, die mehr als 1500 Bilder pro Sekunde aufnimmt. Um den
überstrichenen Untergrund gut zu erkennen, sendet eine Leuchtdiode Licht nach unten –
charakteristischerweise rotes Licht, denn die roten LEDs waren zur Entwicklungszeit der optischen
Mäuse die billigsten. Mittlerweile sind aber auch blau oder grün leuchtende Geräte auf dem Markt.
Manche leuchten sogar während der Nutzung abwechselnd in allen Regenbogenfarben.
Der Kamera ist die Lichtfarbe egal, denn sie sammelt Graustufenbilder. Sie besteht nur aus einer
Linse, die das vom Untergrund zurückgeworfene Licht bündelt, und einem Bildsensor. Dieser
CMOS-Sensor – ein Halbleiterbauelement mit oft nur 16x16 Bildpunkten – sitzt auf dem Chip
direkt neben einem Rechnerblock: dem digitalen Signalprozessor (DSP), der den unablässigen
Bilderstrom analysiert. Er sucht nach Strukturen in den Bildern. Dann kann er aus den
Unterschieden zwischen aufeinanderfolgenden Aufnahmen die Geschwindigkeit und die Richtung
berechnen, mit der sich die Maus soeben bewegt hat. Quasi in Echtzeit, nur um wenige
Millisekunden verzögert, gelangt die Information zum zentralen Prozessor des angeschlossenen
Computers – der nun anhand dieser Information den Mauspfeil auf dem Bildschirm passend
bewegen kann.