عکسبرداری از فواصل کامل روی زمین یک چالش تیره است. ثبت نور از یک سوژه که درون فاصله‌ی کامل از دوربین فراغت دارد، کار آسانی زدودن. علاوه‌براین، مجرا اتمسفر زمین و نیز آلودگی هوای شهرها درون تلالو تحریف خلق کرده که عکس را خراب می‌کند. این عوامل باعث شده‌اند تا ثبت عکس از سوژه‌هایی که داخل فاصله‌ی بیشتر از چند کیلومتر از دوربین فراغت دارند، شیرهدار باشد؛ با فرض پهلو اینکه دوربین در ارتفاعی فراغت داده شده باشد که انحنای زمین در مشاهده سوژه تاثیر نگذارد. ولی در سال‌های اخیر محققان، تشخیص‌دهنده‌های حساس عکس را توسعه داده‌اند تا عملکرد بهتری در این بنیان داشته باشند. این تشخیص‌دهنده‌ها به‌قدری احساساتی هستند که می‌توانند تک‌تک فوتون‌هارا از سوژه‌هایی که در فاصله‌ی ۱۰ کیلومتری دوربین راحتی 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 سیاق ساده تصاویر بهتری داخل تعطیلات ثبت کنید
با این اوصاف، فیزیک‌دانان تمایل دارند تا فناوری یادشده را بیشتر گشایش دهند. ژنگ‌پینگ لی و تیمش از دانشگاه بصیرت و فناوری چین در شانگهای مدال دادند که چگونه می‌توان از سوژه‌هایی درون فاصله‌ی ۴۵ کیلومتری داخل یک فضا شهری عکس گرفت. در تکنیک تیم مورد اشاره، تشخیص‌دهنده‌های تک فوتون و یک الگوریتم خاص تصویربرداری محاسباتی ترکیب شده است تا درنهایت بتوان عکس‌هایی با وضوح تصویری بسیار ارتفاع بوسیله ثبت رساند. عکس‌های ثبت‌شده با این تکنیک از بازترکیب کم‌ترین داده‌های نقطه‌ای به‌دست می‌آیند.
تکنیک جدید، در اصل روش راندمان بیش ساده‌ای دارد. سیستم یادشده براساس امتیاز فاصله لیزری یا نورافکندن نور به بور با استفاده از لیزر و خلق کردن عکس با استفاده از ثبت تلالو بازتاب‌شده کار می‌کند. یکی از مزایای مهم این سنخ روش‌های تصویربرداری این است که فوتون‌های بازتاب‌شده از سوژه داخل بازه‌ی زمانی خاصی به تشخیص‌دهنده‌ها برمی‌گردند که این بازه‌ی زمانی بوسیله فاصله‌ی سوژه رابطه دارد و به همین دلیل تلالو اضافه‌ی بازتاب‌شده توسط تشخیص‌دهنده‌ی فوتون نوظهور پژمان می‌شود.
باتوجه‌به ویژگی‌های گونه فوق، نویز ایجادشده‌ی ناشی از فوتون‌های ناخواسته که در محیط بود دارند، به‌میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و سیستم‌های لیدار را قادر می‌سازد تا حساسیت بالایی داشته باشند و فاصله‌ی سوژه را نیز به‌دقت تشخیص دهند.
برای بهبود بیشتر عملکرد این جهیز جدید تو محیط‌های شهری، ژنگ‌پینک و افراد آویشن وی از یک لیزر مادون‌قرمز با طول موج ۱۵۵۰ نانومتر، مقدار تکرار ۱۰۰ کیلوهرتز و قدرت کمتر ۱۲۰ میلی‌واتی مصرف کرده‌اند. استعمال از این طول موج باعث شده است تا جهیز مذکور بخاطر چشم زیان نداشته باشد و بنابراین آویشن سازنده را قادر ساخته تا بتوانند فوتون‌های خورشید را در تصویر نهایی فیلتر کنند.
محققان، فوتون‌ها را با دستگاه‌های اپتیکی مشابه‌با یک تلسکوب فضایی معمولی (با گشودگی دیافراگم ۲۸۰ میلی‌متر) ارسال و دریافت می‌کنند. سپس فوتون‌های بازتاب‌شده با یک تشخیص‌دهنده‌ی تکی فوتون معمولی گرفتن می‌شوند. همچنین محققان برای ساخت یک تصویر، دامنه‌ی دید را با استفاده از آینه‌های کنترل‌شونده‌ی پیزو (Piezo) وارسی می‌کنند. این آینه‌ها امکان چرخ زدن بوسیله بالا، پایین و طرفین را دراختیار محققان قرار می‌دهند.
با این نحو می‌توان تصاویری دوبعدی ایجاد کرد ولی با تغییردادن زمان امکان ثبت فوتون‌های بازتاب‌شده از فواصل مختلف، امکان ساختن یک تصویر سه‌بعدی نیز مهیا می‌شود.
آخرین پیشرفتی که تیم مورد مناقشه به آن دست یافته، توسعه‌ی یک الگوریتم برای ایجاد تصویر براساس داده‌های به‌دست‌آمده از تک‌تک فوتون‌های بازتاب‌شده است. این نوع تصویربرداری محاسباتی تو سال‌های اخیر به‌صورت آزمایشگاهی توسعه داده شده است و به محققان اجازه می‌دهد تا با مجموعه‌ی مختصری از داده‌ها بتوانند یک تصویر نهایی تولید کنند.
نتیجه‌ی حکم واضح است و عمکلرد نحو فوق را به‌خوبی نشان می‌دهد. این تیم تحقیقاتی، دوربین جدید خود را در طبقه‌ی بیستم یک ساختمان در جزیره چونگمینگ واقع تو شانگهای راحتی دادند و با استعمال از آن شمایل ساختمان حمل‌و‌نقل فلکی شهری پودانگ واقع تو ۴۵ کیلومتری محل دوربین را ثبت کردند.
عکس‌هایی که در همین وضعیت با استفاده از تلسکوپ ثبت می‌شوند، چیزی جز نویز نشان نمی‌دهند. اما این تکنیک متاخر تصاویری تولید می‌کند که وضوح فضای آن حدود ۶۰ سانتی‌متر است و جزئیاتی مثل پنجره‌ی ساختمان سوژه را بی قراری نشان می‌دهد. این محققان داخل مورد روش خویشتن می‌گویند:این تصاویر قابلیت‌های برتر سیستم لیدار تک‌فوتونی مادون سرخ را به‌وضوح نشان می‌دهد. با مصرف از این تکنیک جدید می‌توان سوژه‌ها را تو فاصله‌های خیلی دور نیز به‌خوبی نمره رحم.
همچنین، این روش به‌میزان قابل‌توجهی بهتر از محدودیت انکسار یک متر تو فاصله‌ی ۴۵ کیلومتری بوده و مشخصا بهتر از الگوریتم‌هایی است که اخیرا درون این شالوده ترقی داده شده‌اند. تصویری که مشاهده می‌کنید، نشان‌دهنده‌ی حجم تکنیک جدید در فروغ روز از فاصله‌ی ۲۱ کیلومتری است. ژنگ‌پینگ در قدری از توضیحات خود تو مورد این رویه جدید می‌گوید: با استفاده از روش متاخر ما می‌توان از سوژه‌هایی که داخل فاصله‌های خیلی دور استراحت دارند، با سرعتی بیش و مصرف انرژی بسیار کم، تصاویر اپتیکی سه‌بعدی ثبت کرد.
این تکنیک جدید کاربردهای وسیعی دارد. محققان همچنین به این مورد اشاره کرده‌اند که نمره از راه‌دور، نظارت هوایی و تشخیص سوژه ازجمله کاربردهای تکنیک متاخر این تکنیک محسوب می‌شوند. ابعاد کلی این مایه درون وزن یک جعبه‌ی کفش است و به‌همین دلیل امکان جابه‌جایی آن به‌راحتی فراهم است.
ژنگ‌پینک و تیمش اعلام کرده‌اند که امکان ارتقاء عملکرد تکنیک آن‌ها حیات دارد.سیستم ما با ایفا یک‌سری تغییرات می‌تواند از سوژه‌هایی که درون فاصله‌ی چند صدکیلومتری قرار دارند نیز عکسبرداری کند و بنابراین راه جدیدی برای پیشرفت سریع العمل سیستم‌های عکسبرداری لیدارخواهد حیات که با کم‌ترین میزان استفاده انرژی و با سرعتی زیاد زیاد می‌تواند تصاویری با وضوح بسیار بالا از فواصل طولانی ثبت یواش.
بنابراین لبخند بزنید، شاید این محققان همین حالا درحال تماشای شما باشند. رویت شما داخل مورد این تکنیک جدید عکسبرداری چیست؟بیشتر بخوانید:گوشی‌های مجهزبه دوربین ۶۴ مگاپیکسلی درون راه هستندزوم‌اپ: RAW ؛ ثبت عکس‌های خام و حرفه‌ای با آیفونبرترین تصاویر مسابقه «عکس مطبوعات گیتی ۲۰۱۹» با چه دوربین‌هایی ثبت شدندبهای کمال گرایی درون عکاسیشغل عکاسی داخل میان بدترین مشاغل سال ۲۰۱۸
با این اوصاف، فیزیک‌دانان تمایل دارند تا فناوری یادشده را بیشتر گشایش دهند. ژنگ‌پینگ لی و تیمش از دانشگاه بصیرت و فناوری چین در شانگهای مدال دادند که چگونه می‌توان از سوژه‌هایی درون فاصله‌ی ۴۵ کیلومتری داخل یک فضا شهری عکس گرفت. در تکنیک تیم مورد اشاره، تشخیص‌دهنده‌های تک فوتون و یک الگوریتم خاص تصویربرداری محاسباتی ترکیب شده است تا درنهایت بتوان عکس‌هایی با وضوح تصویری بسیار ارتفاع بوسیله ثبت رساند. عکس‌های ثبت‌شده با این تکنیک از بازترکیب کم‌ترین داده‌های نقطه‌ای به‌دست می‌آیند.
تکنیک جدید، در اصل روش راندمان بیش ساده‌ای دارد. سیستم یادشده براساس امتیاز فاصله لیزری یا نورافکندن نور به بور با استفاده از لیزر و خلق کردن عکس با استفاده از ثبت تلالو بازتاب‌شده کار می‌کند. یکی از مزایای مهم این سنخ روش‌های تصویربرداری این است که فوتون‌های بازتاب‌شده از سوژه داخل بازه‌ی زمانی خاصی به تشخیص‌دهنده‌ها برمی‌گردند که این بازه‌ی زمانی بوسیله فاصله‌ی سوژه رابطه دارد و به همین دلیل تلالو اضافه‌ی بازتاب‌شده توسط تشخیص‌دهنده‌ی فوتون نوظهور پژمان می‌شود.
باتوجه‌به ویژگی‌های گونه فوق، نویز ایجادشده‌ی ناشی از فوتون‌های ناخواسته که در محیط بود دارند، به‌میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و سیستم‌های لیدار را قادر می‌سازد تا حساسیت بالایی داشته باشند و فاصله‌ی سوژه را نیز به‌دقت تشخیص دهند.
برای بهبود بیشتر عملکرد این جهیز جدید تو محیط‌های شهری، ژنگ‌پینک و افراد آویشن وی از یک لیزر مادون‌قرمز با طول موج ۱۵۵۰ نانومتر، مقدار تکرار ۱۰۰ کیلوهرتز و قدرت کمتر ۱۲۰ میلی‌واتی مصرف کرده‌اند. استعمال از این طول موج باعث شده است تا جهیز مذکور بخاطر چشم زیان نداشته باشد و بنابراین آویشن سازنده را قادر ساخته تا بتوانند فوتون‌های خورشید را در تصویر نهایی فیلتر کنند.
محققان، فوتون‌ها را با دستگاه‌های اپتیکی مشابه‌با یک تلسکوب فضایی معمولی (با گشودگی دیافراگم ۲۸۰ میلی‌متر) ارسال و دریافت می‌کنند. سپس فوتون‌های بازتاب‌شده با یک تشخیص‌دهنده‌ی تکی فوتون معمولی گرفتن می‌شوند. همچنین محققان برای ساخت یک تصویر، دامنه‌ی دید را با استفاده از آینه‌های کنترل‌شونده‌ی پیزو (Piezo) وارسی می‌کنند. این آینه‌ها امکان چرخ زدن بوسیله بالا، پایین و طرفین را دراختیار محققان قرار می‌دهند.
با این نحو می‌توان تصاویری دوبعدی ایجاد کرد ولی با تغییردادن زمان امکان ثبت فوتون‌های بازتاب‌شده از فواصل مختلف، امکان ساختن یک تصویر سه‌بعدی نیز مهیا می‌شود.
آخرین پیشرفتی که تیم مورد مناقشه به آن دست یافته، توسعه‌ی یک الگوریتم برای ایجاد تصویر براساس داده‌های به‌دست‌آمده از تک‌تک فوتون‌های بازتاب‌شده است. این نوع تصویربرداری محاسباتی تو سال‌های اخیر به‌صورت آزمایشگاهی توسعه داده شده است و به محققان اجازه می‌دهد تا با مجموعه‌ی مختصری از داده‌ها بتوانند یک تصویر نهایی تولید کنند.
نتیجه‌ی حکم واضح است و عمکلرد نحو فوق را به‌خوبی نشان می‌دهد. این تیم تحقیقاتی، دوربین جدید خود را در طبقه‌ی بیستم یک ساختمان در جزیره چونگمینگ واقع تو شانگهای راحتی دادند و با استعمال از آن شمایل ساختمان حمل‌و‌نقل فلکی شهری پودانگ واقع تو ۴۵ کیلومتری محل دوربین را ثبت کردند.
عکس‌هایی که در همین وضعیت با استفاده از تلسکوپ ثبت می‌شوند، چیزی جز نویز نشان نمی‌دهند. اما این تکنیک متاخر تصاویری تولید می‌کند که وضوح فضای آن حدود ۶۰ سانتی‌متر است و جزئیاتی مثل پنجره‌ی ساختمان سوژه را بی قراری نشان می‌دهد. این محققان داخل مورد روش خویشتن می‌گویند:این تصاویر قابلیت‌های برتر سیستم لیدار تک‌فوتونی مادون سرخ را به‌وضوح نشان می‌دهد. با مصرف از این تکنیک جدید می‌توان سوژه‌ها را تو فاصله‌های خیلی دور نیز به‌خوبی نمره رحم.
همچنین، این روش به‌میزان قابل‌توجهی بهتر از محدودیت انکسار یک متر تو فاصله‌ی ۴۵ کیلومتری بوده و مشخصا بهتر از الگوریتم‌هایی است که اخیرا درون این شالوده ترقی داده شده‌اند. تصویری که مشاهده می‌کنید، نشان‌دهنده‌ی حجم تکنیک جدید در فروغ روز از فاصله‌ی ۲۱ کیلومتری است. ژنگ‌پینگ در قدری از توضیحات خود تو مورد این رویه جدید می‌گوید: با استفاده از روش متاخر ما می‌توان از سوژه‌هایی که داخل فاصله‌های خیلی دور استراحت دارند، با سرعتی بیش و مصرف انرژی بسیار کم، تصاویر اپتیکی سه‌بعدی ثبت کرد.
این تکنیک جدید کاربردهای وسیعی دارد. محققان همچنین به این مورد اشاره کرده‌اند که نمره از راه‌دور، نظارت هوایی و تشخیص سوژه ازجمله کاربردهای تکنیک متاخر این تکنیک محسوب می‌شوند. ابعاد کلی این مایه درون وزن یک جعبه‌ی کفش است و به‌همین دلیل امکان جابه‌جایی آن به‌راحتی فراهم است.
ژنگ‌پینک و تیمش اعلام کرده‌اند که امکان ارتقاء عملکرد تکنیک آن‌ها حیات دارد.سیستم ما با ایفا یک‌سری تغییرات می‌تواند از سوژه‌هایی که درون فاصله‌ی چند صدکیلومتری قرار دارند نیز عکسبرداری کند و بنابراین راه جدیدی برای پیشرفت سریع العمل سیستم‌های عکسبرداری لیدارخواهد حیات که با کم‌ترین میزان استفاده انرژی و با سرعتی زیاد زیاد می‌تواند تصاویری با وضوح بسیار بالا از فواصل طولانی ثبت یواش.
بنابراین لبخند بزنید، شاید این محققان همین حالا درحال تماشای شما باشند. رویت شما داخل مورد این تکنیک جدید عکسبرداری چیست؟بیشتر بخوانید:گوشی‌های مجهزبه دوربین ۶۴ مگاپیکسلی درون راه هستندزوم‌اپ: RAW ؛ ثبت عکس‌های خام و حرفه‌ای با آیفونبرترین تصاویر مسابقه «عکس مطبوعات گیتی ۲۰۱۹» با چه دوربین‌هایی ثبت شدندبهای کمال گرایی درون عکاسیشغل عکاسی داخل میان بدترین مشاغل سال ۲۰۱۸
- ۹۸/۰۲/۲۳