Нова камера може да снима на разстояние 45 км

Нова камера може да снима на разстояние 45 км

Снимането на голямо разстояние е сериозно предизвикателство пред фотографията. Основният проблем е улавянето на достатъчно светлина, а към това се прибавят и изкривявания, които са причинени от атмосферата и нейното замърсяване, което е особено сериозен проблем в големите градове. Именно това е и причината да е изключително трудно да се заснеме качествено изображение на разстояние от повече от няколко километъра, и то само при положение, че самата камера е разположена достатъчно високо.

Китайски учени от университета за наука и технологии в Шанхай обаче са направили истински пробив. Екипът на Женг Пинг Ли демонстрира камера, която може да снима на разстояния до 45 километра и то в силно замърсена градска среда. Изобретението включва единични фотонни детектори, които в съчетание със специално разработен софтуерен алгоритъм успяват да сглобят снимки с висока резолюция въз основа дори на най-оскъдната информация.

Технологията е относително семпла като замисъл. Тя е базирана на лазери, които осветяват обекта и след това създават изображение от отразената светлина. Голямото предимство на показаното решение е, че фотоните, които са отразени от обекта, се завръщат при детектора в опеределен времеви интервал, който зависи от разстоянието до крайната цел. По този начин всички фотони, които пристигнат извън времевия прозорец, просто биват игнорирани от софтуера. Подходът осигурява значително намаление на шума и висока чувствителност.

За да работи всичко това добре в градска среда, Женг Пинг Ли и неговите колеги са използвали инфрачервен лазер с дължина на вълните 1550 нанометра и мощност 120 миливата. По този начин системата е безопасна за човешките очи и в същото време позволява филтриране на слънчевите фотони, които иначе биха заглушили детектора. Чрез системата могат да се създават двуизмерни изображения, но чрез промяна на тайминга за засичане на фотоните технически е възможно да се постигне и 3D картина. По време на демострацията учените са монтирали своята камера на 20-ия етаж на сграда на остров Чонгминг в Шанхай и са заснели административна сграда на разстояние 45 км.

При използването на телескоп от същата локация е бил получен само шум, докато новата камера е успяла да произведе изображения с точност до 60 см. Според откривателите техният продукт има редица практически приложения, както в цивилната, така и във военната сфера. Според Женг Пинг Ли системата може да се доразработи и в крайна сметка да осигури качествени снимки на разстояния от стотици километри.

Източник: Technology Review