عکسبرداری از فواصل تمام روی زمین یک چالش مبهم است. ثبت تلالو از یک سوژه که در فاصله‌ی طولانی از دوربین قرار دارد، فرمان آسانی ازاله. علاوه‌براین، جو اتمسفر زمین و نیز آلودگی هوای شهرها در نور دگرگون سازی خلق کرده که عکس را ویران می‌کند. این عوامل باعث شده‌اند تا ثبت عکس از سوژه‌هایی که در فاصله‌ی بیشتر از چند کیلومتر از دوربین قرار دارند، سخت باشد؛ با فرض بر اینکه دوربین داخل ارتفاعی استراحت داده شده باشد که انحنای زمین در مشاهده سوژه واکنش نگذارد. اما تو سال‌های اخیر محققان، تشخیص‌دهنده‌های حساس عکس را توسعه داده‌اند تا عملکرد بهتری درون این بنیان داشته باشند. این تشخیص‌دهنده‌ها به‌قدری احساساتی هستند که می‌توانند تک‌تک فوتون‌هارا از سوژه‌هایی که تو فاصله‌ی ۱۰ کیلومتری دوربین صبر دارند، ثبت کرده و از کنارهم‌قراردادن این فوتون‌ها تصویر نهایی را تولید کنند. مقالات مرتبط:دوربین چه تفاوت‌هایی با چشم مردم دارد؟با این ۶ روش ساده تصاویر بهتری در تعطیلات ثبت کنید
با این اوصاف، فیزیک‌دانان اشتیاق دارند تا فناوری یادشده را بیشتر گشایش دهند. ژنگ‌پینگ لی و تیمش از دانشگاه علم و فناوری چین تو شانگهای نشان دادند که چگونه می‌توان از سوژه‌هایی در فاصله‌ی ۴۵ کیلومتری داخل یک محیط شهری عکس گرفت. در تکنیک تیم مورد اشاره، تشخیص‌دهنده‌های مورد فوتون و یک الگوریتم اختصاص تصویربرداری محاسباتی خیساندن شده است تا درنهایت بتوان عکس‌هایی با وضوح تصویری زیاد بالا به ثبت رساند. عکس‌های ثبت‌شده با این تکنیک از بازترکیب کم‌ترین داده‌های نقطه‌ای به‌دست می‌آیند.
تکنیک جدید، در اصل روش کارکرد بیش ساده‌ای دارد. سیستم یادشده براساس امتیاز فاصله لیزری خواه تاباندن تلالو به بور با استفاده از لیزر و خلق عکس با استعمال از ثبت نور بازتاب‌شده کار می‌کند. یکی از مزایای مهم این نوع روش‌های تصویربرداری این است که فوتون‌های بازتاب‌شده از سوژه در بازه‌ی زمانی خاصی به تشخیص‌دهنده‌ها برمی‌گردند که این بازه‌ی زمانی به فاصله‌ی سوژه بستگی دارد و به همین دلیل نور اضافه‌ی بازتاب‌شده توسط تشخیص‌دهنده‌ی فوتون بی سابقه گرفته می‌شود.
باتوجه‌به ویژگی‌های رویه فوق، نویز ایجادشده‌ی ناشی از فوتون‌های بی اختیار که تو محیط حیات دارند، به‌میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و سیستم‌های لیدار را قادر می‌سازد تا حساسیت بالایی داشته باشند و فاصله‌ی سوژه را همچنین به‌دقت نمره دهند.
برای گشایش بیشتر عملکرد این سیستم متاخر در محیط‌های شهری، ژنگ‌پینک و افراد تیم وی از یک لیزر مادون‌قرمز با طول موج ۱۵۵۰ نانومتر، نرخ اعاده ۱۰۰ کیلوهرتز و قدرت ناچیز ۱۲۰ میلی‌واتی استفاده کرده‌اند. استفاده از این کشش موج باعث شده است تا سیستم مذکور برای چشم زیان نداشته باشد و بنابراین آویشن سازنده را قادر ساخته تا بتوانند فوتون‌های خورشید را داخل تصویر بازپسین فیلتر کنند.
محققان، فوتون‌ها را با دستگاه‌های اپتیکی مشابه‌با یک تلسکوب فضایی معمولی (با گشودگی دیافراگم ۲۸۰ میلی‌متر) ارسال و دریافت می‌کنند. بعد فوتون‌های بازتاب‌شده با یک تشخیص‌دهنده‌ی تکی فوتون عادی دریافت می‌شوند. همچنین محققان برای ساخت یک تصویر، دامنه‌ی دیدن را با استفاده از آینه‌های کنترل‌شونده‌ی پیزو (Piezo) معاینه می‌کنند. این آینه‌ها امکان چرخیدن به بالا، پایین و طرفین را دراختیار محققان راحتی می‌دهند.
با این رویه می‌توان تصاویری دوبعدی ایجاد کرد ولی با تغییردادن زمان امکان ثبت فوتون‌های بازتاب‌شده از فواصل مختلف، امکان خلق کردن یک شمایل سه‌بعدی نیز مهیا می‌شود.
آخرین پیشرفتی که تیم مورد بحث به آن دست یافته، توسعه‌ی یک الگوریتم برای ساختن تصویر براساس داده‌های به‌دست‌آمده از تک‌تک فوتون‌های بازتاب‌شده است. این نوع تصویربرداری محاسباتی درون سال‌های اخیر به‌صورت آزمایشگاهی ترقی داده شده است و به محققان دستور می‌دهد تا با مجموعه‌ی مختصری از داده‌ها بتوانند یک تصویر نهایی تولید کنند.
نتیجه‌ی فرمان واضح است و عمکلرد نحو فوق را به‌خوبی نشان می‌دهد. این آویشن تحقیقاتی، دوربین جدید خود را در طبقه‌ی بیستم یک ساختمان در جزیره چونگمینگ واقع تو شانگهای قرار دادند و با استفاده از آن تصویر ساختمان حمل‌و‌نقل فلکی شهری پودانگ واقع تو ۴۵ کیلومتری محل دوربین را ثبت کردند.
عکس‌هایی که درون همین شرایط با استفاده از تلسکوپ ثبت می‌شوند، چیزی سوا نویز نشان نمی‌دهند. اما این تکنیک جدید تصاویری تولید می‌کند که صراحت فضای آن حدود ۶۰ سانتی‌متر است و جزئیاتی متشابه پنجره‌ی ساختمان سوژه را حزن نشان می‌دهد. این محققان در تک نحو خود می‌گویند:این تصاویر قابلیت‌های برتر سیستم لیدار تک‌فوتونی مادون قزل را به‌وضوح علامت می‌دهد. با کاربرد از این تکنیک جدید می‌توان سوژه‌ها را تو فاصله‌های خیلی دور همچنین به‌خوبی امتیاز داد.
همچنین، این روش به‌میزان قابل‌توجهی بهتر از محدودیت شکستگی یک متر در فاصله‌ی ۴۵ کیلومتری بوده و مشخصا بهتر از الگوریتم‌هایی است که اخیرا داخل این زمینه توسعه داده شده‌اند. تصویری که مشاهده می‌کنید، نشان‌دهنده‌ی ظرفیت تکنیک جدید تو روشنایی روز از فاصله‌ی ۲۱ کیلومتری است. ژنگ‌پینگ درون بخشی از توضیحات خویشتن در مورد این روش متاخر می‌گوید: با مصرف از روش جدید ما می‌توان از سوژه‌هایی که تو فاصله‌های خیلی دور فراغت دارند، با سرعتی بیش و استفاده انرژی بسیار کم، تصاویر اپتیکی سه‌بعدی ثبت کرد.
این تکنیک جدید کاربردهای وسیعی دارد. محققان همچنین به این تک اشاره کرده‌اند که تشخیص از راه‌دور، نظارت هوایی و نمره سوژه ازجمله کاربردهای تکنیک جدید این تکنیک محسوب می‌شوند. ابعاد طاسی این دستگاه داخل حد یک جعبه‌ی کفش است و به‌همین دلیل امکان جابه‌جایی آن به‌راحتی فراهم است.
ژنگ‌پینک و تیمش اطلاع دادن کرده‌اند که امکان ارتقاء عملکرد تکنیک آن‌ها وجود دارد.سیستم ما با ارتکاب یک‌سری تغییرات می‌تواند از سوژه‌هایی که درون فاصله‌ی چند صدکیلومتری فراغت دارند همچنین عکسبرداری کند و بنابراین روش جدیدی برای صعود کندرو سیستم‌های عکسبرداری لیدارخواهد بود که با کم‌ترین نمونه کاربرد انرژی و با سرعتی بسیار بیش می‌تواند تصاویری با وضوح بسیار بلندی از فواصل تمام ثبت یواش.
بنابراین لبخند بزنید، شاید این محققان همین زمان حال درحال تماشای شما باشند. نظر شما در مورد این تکنیک متاخر عکسبرداری چیست؟بیشتر بخوانید:المپوس ۱۰۰ ساله شدگوشی‌های مجهزبه دوربین ۶۴ مگاپیکسلی در راه هستندزوم‌اپ: RAW ؛ ثبت عکس‌های مبتدی و حرفه‌ای با آیفونبرترین تصاویر مسابقه «عکس مطبوعات جهان ۲۰۱۹» با چه دوربین‌هایی ثبت شدندبهای کمال گرایی در عکاسی
با این اوصاف، فیزیک‌دانان اشتیاق دارند تا فناوری یادشده را بیشتر گشایش دهند. ژنگ‌پینگ لی و تیمش از دانشگاه علم و فناوری چین تو شانگهای نشان دادند که چگونه می‌توان از سوژه‌هایی در فاصله‌ی ۴۵ کیلومتری داخل یک محیط شهری عکس گرفت. در تکنیک تیم مورد اشاره، تشخیص‌دهنده‌های مورد فوتون و یک الگوریتم اختصاص تصویربرداری محاسباتی خیساندن شده است تا درنهایت بتوان عکس‌هایی با وضوح تصویری زیاد بالا به ثبت رساند. عکس‌های ثبت‌شده با این تکنیک از بازترکیب کم‌ترین داده‌های نقطه‌ای به‌دست می‌آیند.
تکنیک جدید، در اصل روش کارکرد بیش ساده‌ای دارد. سیستم یادشده براساس امتیاز فاصله لیزری خواه تاباندن تلالو به بور با استفاده از لیزر و خلق عکس با استعمال از ثبت نور بازتاب‌شده کار می‌کند. یکی از مزایای مهم این نوع روش‌های تصویربرداری این است که فوتون‌های بازتاب‌شده از سوژه در بازه‌ی زمانی خاصی به تشخیص‌دهنده‌ها برمی‌گردند که این بازه‌ی زمانی به فاصله‌ی سوژه بستگی دارد و به همین دلیل نور اضافه‌ی بازتاب‌شده توسط تشخیص‌دهنده‌ی فوتون بی سابقه گرفته می‌شود.
باتوجه‌به ویژگی‌های رویه فوق، نویز ایجادشده‌ی ناشی از فوتون‌های بی اختیار که تو محیط حیات دارند، به‌میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و سیستم‌های لیدار را قادر می‌سازد تا حساسیت بالایی داشته باشند و فاصله‌ی سوژه را همچنین به‌دقت نمره دهند.
برای گشایش بیشتر عملکرد این سیستم متاخر در محیط‌های شهری، ژنگ‌پینک و افراد تیم وی از یک لیزر مادون‌قرمز با طول موج ۱۵۵۰ نانومتر، نرخ اعاده ۱۰۰ کیلوهرتز و قدرت ناچیز ۱۲۰ میلی‌واتی استفاده کرده‌اند. استفاده از این کشش موج باعث شده است تا سیستم مذکور برای چشم زیان نداشته باشد و بنابراین آویشن سازنده را قادر ساخته تا بتوانند فوتون‌های خورشید را داخل تصویر بازپسین فیلتر کنند.
محققان، فوتون‌ها را با دستگاه‌های اپتیکی مشابه‌با یک تلسکوب فضایی معمولی (با گشودگی دیافراگم ۲۸۰ میلی‌متر) ارسال و دریافت می‌کنند. بعد فوتون‌های بازتاب‌شده با یک تشخیص‌دهنده‌ی تکی فوتون عادی دریافت می‌شوند. همچنین محققان برای ساخت یک تصویر، دامنه‌ی دیدن را با استفاده از آینه‌های کنترل‌شونده‌ی پیزو (Piezo) معاینه می‌کنند. این آینه‌ها امکان چرخیدن به بالا، پایین و طرفین را دراختیار محققان راحتی می‌دهند.
با این رویه می‌توان تصاویری دوبعدی ایجاد کرد ولی با تغییردادن زمان امکان ثبت فوتون‌های بازتاب‌شده از فواصل مختلف، امکان خلق کردن یک شمایل سه‌بعدی نیز مهیا می‌شود.
آخرین پیشرفتی که تیم مورد بحث به آن دست یافته، توسعه‌ی یک الگوریتم برای ساختن تصویر براساس داده‌های به‌دست‌آمده از تک‌تک فوتون‌های بازتاب‌شده است. این نوع تصویربرداری محاسباتی درون سال‌های اخیر به‌صورت آزمایشگاهی ترقی داده شده است و به محققان دستور می‌دهد تا با مجموعه‌ی مختصری از داده‌ها بتوانند یک تصویر نهایی تولید کنند.
نتیجه‌ی فرمان واضح است و عمکلرد نحو فوق را به‌خوبی نشان می‌دهد. این آویشن تحقیقاتی، دوربین جدید خود را در طبقه‌ی بیستم یک ساختمان در جزیره چونگمینگ واقع تو شانگهای قرار دادند و با استفاده از آن تصویر ساختمان حمل‌و‌نقل فلکی شهری پودانگ واقع تو ۴۵ کیلومتری محل دوربین را ثبت کردند.
عکس‌هایی که درون همین شرایط با استفاده از تلسکوپ ثبت می‌شوند، چیزی سوا نویز نشان نمی‌دهند. اما این تکنیک جدید تصاویری تولید می‌کند که صراحت فضای آن حدود ۶۰ سانتی‌متر است و جزئیاتی متشابه پنجره‌ی ساختمان سوژه را حزن نشان می‌دهد. این محققان در تک نحو خود می‌گویند:این تصاویر قابلیت‌های برتر سیستم لیدار تک‌فوتونی مادون قزل را به‌وضوح علامت می‌دهد. با کاربرد از این تکنیک جدید می‌توان سوژه‌ها را تو فاصله‌های خیلی دور همچنین به‌خوبی امتیاز داد.
همچنین، این روش به‌میزان قابل‌توجهی بهتر از محدودیت شکستگی یک متر در فاصله‌ی ۴۵ کیلومتری بوده و مشخصا بهتر از الگوریتم‌هایی است که اخیرا داخل این زمینه توسعه داده شده‌اند. تصویری که مشاهده می‌کنید، نشان‌دهنده‌ی ظرفیت تکنیک جدید تو روشنایی روز از فاصله‌ی ۲۱ کیلومتری است. ژنگ‌پینگ درون بخشی از توضیحات خویشتن در مورد این روش متاخر می‌گوید: با مصرف از روش جدید ما می‌توان از سوژه‌هایی که تو فاصله‌های خیلی دور فراغت دارند، با سرعتی بیش و استفاده انرژی بسیار کم، تصاویر اپتیکی سه‌بعدی ثبت کرد.
این تکنیک جدید کاربردهای وسیعی دارد. محققان همچنین به این تک اشاره کرده‌اند که تشخیص از راه‌دور، نظارت هوایی و نمره سوژه ازجمله کاربردهای تکنیک جدید این تکنیک محسوب می‌شوند. ابعاد طاسی این دستگاه داخل حد یک جعبه‌ی کفش است و به‌همین دلیل امکان جابه‌جایی آن به‌راحتی فراهم است.
ژنگ‌پینک و تیمش اطلاع دادن کرده‌اند که امکان ارتقاء عملکرد تکنیک آن‌ها وجود دارد.سیستم ما با ارتکاب یک‌سری تغییرات می‌تواند از سوژه‌هایی که درون فاصله‌ی چند صدکیلومتری فراغت دارند همچنین عکسبرداری کند و بنابراین روش جدیدی برای صعود کندرو سیستم‌های عکسبرداری لیدارخواهد بود که با کم‌ترین نمونه کاربرد انرژی و با سرعتی بسیار بیش می‌تواند تصاویری با وضوح بسیار بلندی از فواصل تمام ثبت یواش.
بنابراین لبخند بزنید، شاید این محققان همین زمان حال درحال تماشای شما باشند. نظر شما در مورد این تکنیک متاخر عکسبرداری چیست؟بیشتر بخوانید:المپوس ۱۰۰ ساله شدگوشی‌های مجهزبه دوربین ۶۴ مگاپیکسلی در راه هستندزوم‌اپ: RAW ؛ ثبت عکس‌های مبتدی و حرفه‌ای با آیفونبرترین تصاویر مسابقه «عکس مطبوعات جهان ۲۰۱۹» با چه دوربین‌هایی ثبت شدندبهای کمال گرایی در عکاسی
- ۹۸/۰۲/۲۳