Több tíz kilométeres távolságból, még a városi szmogon keresztül is simán le lehet fényképezni egy ember méretű célpontot ezzel az új, kínai fejlesztésű, lézerfényre építő kamerával.
A Földi telefotózás eleve elég cseles feladat, hiszen egyrészt a csekély fény (visszaverődés), másrészt az atmoszférikus turbulenciák zavarják a képalkotást. Persze, a légszennyezés is komoly kihívást jelent, ami elsősorban a nagyvárosokban okoz problémát: gyakran már az egy-két kilométerre lévő témák lefényképezése is lehetetlen feladatnak minősül. Az elmúlt években azonban komoly fejlődés zajlott a hiperérzékeny érzékelők terén. Az új keletű fotodetektorok már olyan érzékenyek, hogy képesek akár tíz kilométeres távolságból is érzékelni egy-egy fotont, hogy aztán azokat a képalkotás során alkalmazzák.
A felvétel a Nikon Coolpix P1000 fényképezőgéppel készült – jól látszanak az atmoszférikus zavaró tényezők
Azonban ez a mostani fejlesztés még ezeken a hiperérzékeny eszközökön is túlmutat: a Sanghaji University of Science and Technology (műszaki egyetem) kutatói olyan eljárást dolgoztak ki, amivel az akár 45 kilométerre lévő, ember méretű témákat is le lehet fényképezni – ja, és a szmog sem okoz gondot a fotózás során! Zheng-Ping Li és kollégái egyetlen foton érzékelésére épített detektorokat kombináltak egymással úgy, hogy egy teljesen egyedi algoritmus végzi a folyamat végén a nagyfelbontású kép összerakását.
Az újfajta eljárás elve igen egyszerű. Alapját a lézeres távmérés és érzékelés alkotja: a témát egy lézerfénnyel világítják meg, majd a fényképet a visszavert fényből hozzák létre. Az előnye ennek az eljárásnak az, hogy a témáról visszavert fotonok egy adott időintervallumon belül érkeznek vissza az érzékelőhöz, így azokat a fotonokat, amelyek ezen intervallumon kívül esnek, ki lehet szűrni (zajcsökkentés). Zheng-Ping Li és csapata 1550 nanométeres infravörös lézerfénnyel dolgoznak, aminek ismétlési rátája 100 kHz, ereje pedig 120 milliwatt, ami szemkímélő működést tesz lehetővé (ez a lakott területeken nem egy utolsó dolog, ugye).
A kamera kezelői a fotonokat egy hagyományos, 280 mm átmérőjű csillagászati teleszkópon keresztül küldik és fogadják. Az érkező fotonokat pedig egy szintén hagyományos egy-foton érzékelővel rögzítik. A képalkotáshoz a kutatók a látómezőt egy piezo vezérelt tükörrel pásztázzák, ami le, fel, jobbra és balra is mozgatható. Ezúton kétdimenzionális képeket tudnak alkotni, de az időzítések megváltoztatásával többféle távolságból érkező fotonok segítségével akár térbeli kép is létrehozható.
Persze, az egész eljárás mit sem érne a különleges képalkotó algoritmus nélkül, ami az egy-foton adatokból rakja össze a végleges, nagyfelbontású felvételt. Az elmúlt évek során óriásit fejlődött a számítógépes képalkotás, így a kutatóknak manapság már nem okoz akkora fejtörést a minimális adathalmazokkal való munka, mint korábban. Az elért eredmények önmagukért beszélnek. A csapat Sanghaj Csongming szigetén egy sokemeletes ház 20-ik szintjén telepítette a kamerát, majd a Pudong Civil Aviation Building (polgári légiközlekedési épület) irányába állították azt, ami 45 kilométeres távolságban található. A hagyományos fényképezőgéppel készült felvételeken zajon kívül semmi sem látszik, de az új eljárással még az épület ablakait is látni lehet. A különleges kamerával 60 cm-es tárgyak is kivehetők az említett távolságból, ami még a teleszkóp diffrakciós határán is túlmutat.
Az új rendszer több területen lesz bevethető, mint például a légi megfigyelésben, a távérzékelésben, a célpontok felismerésében és azonosításában. A kamera nem nagyobb egy cipős doboznál, így még hordozhatónak is mondható. Persze, ez még csak a kezdet, a rendszert tovább lehet még fejleszteni, finomítani, hogy a használható „látótávolság” akár több száz kilométeres lehessen. Mosolyogj, lehet, hogy épp téged is fotóznak! (Forrás: technologyreview.com)
