Сотворена видеокамера, могущая выполнять снимки с расстояния в 45 км

    Фотосъемка на Планете земля на расстоянии — сложная задачка. Изловить довольно света от объекта на огромном расстоянии нелегко. И даже тогда-то атмосфера будет заносить преломления, могущие попортить снимок; загрязнение максимально мешает, в особенности в городках. Потому хоть какой снимок с расстояния в несколько км либо подле тамошнего (при условии, что видеокамера закреплена довольно высоко, дабы совладать с кривизной Почвы) предпринять позарез тяжело.

    Сотворена видеокамера, могущая выполнять снимки с расстояния в 45 километров

    Но в крайние годы ученые начали применять чувствительные фотоприемники, кои намного предпочтительнее управляются с данной задачей. Этакие сенсоры так чувствительны, что умеют улавливать отдельные фотоны и кооперировать них в снимки на расстоянии перед началом 10 км.

    Какова предельная дальность камеры?

    Явно, физики ни разу и не останавливаются на достигнутом. На деньках Чжен-Пинг Ли и его коллеги из Научно-технического вуза Китай в Шанхае продемонстрировали, как только фотографировать объекты на расстоянии перед началом 45 км в укрытой смогом муниципальной среде. Них способ употребляет сенсоры отдельных фотонов в купе с ни на что непохожим вычислительным методом, который дозволяет приобретать изображения сверхвысокого разрешения, объединяя растерянные точки заданных.

    Новенькая техника относительно ординарна в принципе. Она базирована на алгоритме лидаров — LIDAR (Light Identification Detection and Ranging): «обнаружение, идентификация и распознавание дальности при помощи света» — подсвечивает объект лазерным светом и потом образовывает изображение из отраженного света.

    Крупное привилегию этакого рода активной визуализации заключается в том, что отраженные от объекта фотоны ворачиваются в сенсор в течение конкретного временного окна, которое находится в зависимости от расстояния. Потому любые фотоны, кои прибывают за пределами сего окна, можно игнорировать.

    Этакого рода фильтр конструктивно сокращает шум, который образовывается ненужными фотонами из среды. И это же дозволяет лидарным системам быть максимально чувствительными и нацеленными на расстояние.

    Дабы новенькая система ишачила гораздо предпочтительнее в муниципальной среде, Чжен-Пинг и его коллеги приименяли инфракрасный лазер с длиной волны 1550 нанометров, частотой повторения 100 килогерц и скромной мощностью в 120 милливатт. Эта длина волны выполняет систему неопасной для очей и дозволяет команде отфильтровывать солнечные фотоны, кои в гадком случае могли бы перегрузить сенсор.

    Исследователи посылают и приобретают эти фотоны при помощи единого оптического устройства — традиционного астрономического телескопа с линзой 280 миллиметров. Отраженные фотоны потом регистрируются коммерческим сенсором одиночных фотонов. Дабы сделать снимок, ученые сканируют поле обзора, используя пьезоуправляемое зеркало, которое может поворачиваться ввысь, вниз, направо и налево.

    Сотворена видеокамера, могущая выполнять снимки с расстояния в 45 километров

    Таким макаром, они умеют производить двухмерные изображения. Однако благодаря контролю времени поступления фотонов они умеют улавливать фотоны, отраженные с различных расстояний, для сотворения трехмерного изображения.

    Крайнее достижение, которое удалось выполнить команде, это же создать метод, который коллекционирует изображение воедино, используя однофотонные заданные. Этакого рода вычислительная визуализация сделала огромнейший путь за крайние годы, позволив ученым производить снимки из относительно маленьких наборов заданных.

    Результаты рассказывают сами за себя. Команда установила новейшую фотокамеру на 20-м этаже строения на полуострове Чонгминг в Шанхае и обратила его на здание штатской авиации Пудун сквозь реку, в 45 километрах.

    Нормальные изображения, приобретенные сквозь телескоп, и не отображают ничего, за исключением шума. Однако новенькая техника дозволяет приобретать изображения с пространственным разрешением в 60 сантиметров, на которых можно разобрать окна строения. «Этот итог показывает бесподобную способность LiDAR-системы одиночных фотонов близкого инфракрасного диапазона отличать цели сквозь смог», рассказывают ученые.

    Стоит ли иметь в виду, что главное применение этакий системы будет в области наблюдения, определения и идентификации намерений. Кроме всего, прибор по объемам и не все больше коробочки обуви, относительно портативное.

    Обсудить альтернативные вероятные внедрения этакий остроглазой видеокамеры можно в нашем чате в Телеграме.