ناشر منبع

null ساخت دوربین جدیدی که از ۴۵ کیلومتری عکس می‌گیرد
10:19

ساخت دوربین جدیدی که از ۴۵ کیلومتری عکس می‌گیرد

عکاسی از مسافت‌های طولانی، یکی از چالش‌های اساسی زندگی بشر است، اما اخیرا محققان چینی دوربینی ساخته‌اند که می‌تواند از فاصله ۴۵ کیلومتری عکس بگیرد.

به گزارش روابط عمومی صندوق نوآوری و شکوفایی ریاست جمهوری، هنگام عکاسی، گرفتن نور کافی از یک جسم در مسافت‌های دور کار ساده‌ای نیست. حتی اتمسفر هوا موجب انتشار نور شده و تصویر گرفته شده را خراب می‌کند. از طرفی آلودگی هوای شهرها، به معضل دیگری برای عکاسی تبدیل شده است. به همین دلیل حتی از یک مسافت چند کیلومتری نمی‌توان عکسی با وضوح خوب گرفت.

اخیرا فیزیکدانان دانشگاه علوم و فناوری چین در شانگهای، روشی ابداع کردند که با آن می‌توان از اجسامی که در مسافت ۴۵ کیلومتری و حتی در محیطی با هوای آلوده قرار دارند، تصاویری واضح گرفت.

در تکنیک ابداعی آنها از ردیاب‌های تک‌فوتون و همچنین الگوریتم تصویربرداری محاسباتی استفاده شده است. بدین ترتیب آنها توانستند با کنار هم قرار دادن کم‌رنگ‌ترین نقاط داده‌های تصاویر گرفته شده، به تصاویری با وضوح بسیار عالی دست یابند.

این تکنیک جدید بر اساس برد لیزری و ردیابی یا لیدار است. در تکنیک لیدار، با استفاده از نور لیزر، اجسام نورانی می‌شوند و سپس نور منعکس شده، تصویری را شکل می‌دهد.

بزرگترین مزیت این نوع تصویرسازی فعال، این است که فوتون‌های منعکس شده از جسم، در یک محدوده زمانی خاصی به سمت ردیاب باز می‌گردد و این زمان به مسافت موجود بستگی دارد. بنابراین هر فوتونی که بیرون از این محدوده زمانی باشد را می‌توان نادیده گرفت.

این تکنیک می‌تواند از نویزهایی که معمولا به وسیله فوتون‌های موجود در محیط به وجود می‌آید تا حد چشمگیری بکاهد. بنابراین سیستم‌های لیدار می‌توانند با حساسیت بسیار بیشتری و در مسافتی خاص، کار خود را انجام دهند.

این محققان چینی برای اینکه سیستم ابداعی خود را مناسب محیط‌های شهری کنند، از لیزر مادون قرمز با طول موج ۱۵۵۰ نانومتر و نرخ تکرار ۱۰۰ کیلوهرتز با توان متوسط ۱۲۰ میلی‌وات استفاده کردند. این طول موج برای ایمنی چشم هنگام استفاده از لیزر مناسب است و در عین حال می‌تواند فوتون‌های خورشیدی را فیلتر کرده تا عملکرد ردیاب را تحت شعاع قرار ندهند.

محققان با استفاده از یک دستگاه اپتیکال، که نوعی تلسکوپ نجومی معمولی با دیافراگم ۲۸۰ میلی‌متری بود، فوتون‌ها را ارسال و دریافت کردند. سپس فوتون‌های منعکس شده به وسیله یک ردیاب تک‌‌فوتونی منعکس شدند. محققان برای ایجاد تصویر، با استفاده از یک نوع آینه پیزو (piezo)، که به راحتی به بالا، پایین و طرفین حرکت می‌کرد، دامنه دید را اسکن کردند.

آنها بدین شکل توانستند تصاویر دو بعدی ایجاد کنند، اما برای تغییر محدوده زمانی، فوتون‌های منعکس شده از مسافت‌های مختلف را برداشته و تصاویر سه بعدی ایجاد کردند.

این تیم تحقیقاتی در پایان کار، الگوریتمی نوشتند که تمام تصاویر ایجاد شده را با استفاده از داده‌های تک‌فوتونی کنار یکدیگر قرار داده و تصویر واحدی را ایجاد کرد.

اکنون، دوربین ساخت این محققان چینی می‌تواند از مسافت‌ ۴۵ کیلومتری با وضوح بالا عکاسی کرده و تصاویر با کیفیتی به دست دهد. این دوربین فوق‌العاده در حال حاضر در طبقه بیستم ساختمانی در شانگهای قرار داده شده است.

ارسال ایمیل