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Creó una cámara capaz de tomar fotografías desde una distancia de 45 kilómetros.

Fotografiar en la Tierra en la distancia - difíciltarea No es fácil captar suficiente luz de un objeto a gran distancia. E incluso entonces la atmósfera introducirá distorsiones que pueden estropear la imagen; La contaminación es muy perturbadora, especialmente en las ciudades. Por lo tanto, cualquier imagen a una distancia de varios kilómetros aproximadamente (siempre que la cámara esté lo suficientemente alta para hacer frente a la curvatura de la Tierra) es extremadamente difícil de hacer.

Sin embargo, en los últimos años, los científicos han comenzadoUtilice fotodetectores sensibles que hacen un trabajo mucho mejor. Dichos detectores son tan sensibles que pueden captar fotones individuales y combinarlos en imágenes a una distancia de hasta 10 kilómetros.

¿Cuál es el alcance máximo de la cámara?

Obviamente, los físicos nunca se detienen enlogrado El otro día, Zheng-Ping Li y sus colegas de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Shanghai mostraron cómo fotografiar objetos a una distancia de hasta 45 kilómetros en un entorno urbano protegido de la contaminación. Su método utiliza detectores de fotones individuales en combinación con un algoritmo computacional único que permite obtener imágenes de súper resolución combinando puntos de datos dispersos.

La nueva tecnología es relativamente simple en principio. Se basa en el método lidar: LIDAR (Detección y rango de identificación de luz): “detectar, identificar y determinar el rango usando luz”: ilumina el objeto con luz láser y luego crea una imagen a partir de la luz reflejada.

Gran ventaja de este tipo de activos.La visualización es que los fotones reflejados desde el objeto regresan al detector durante una determinada ventana de tiempo, que depende de la distancia. Por lo tanto, cualquier fotón que llegue fuera de esta ventana puede ser ignorado.

Este tipo de filtro reduce drásticamente el ruido,que es creado por fotones no deseados del medio ambiente. Y esto permite que los sistemas lidar sean muy sensibles y orientados a la distancia.

Para hacer que el nuevo sistema funcione aún mejor enEn el entorno urbano, Zhen-Ping y sus colegas utilizaron un láser infrarrojo con una longitud de onda de 1,550 nanómetros, una tasa de repetición de 100 kilohercios y una potencia moderada de 120 milivatios. Esta longitud de onda hace que el sistema sea seguro para los ojos y permite que la cuadrilla filtre los fotones solares que de lo contrario podrían sobrecargar el detector.

Los investigadores envían y reciben estos fotones concon la ayuda de un solo instrumento óptico: un telescopio astronómico ordinario con una lente de 280 mm. Los fotones reflejados son luego registrados por un detector de fotones individuales comercial. Para crear una instantánea, los científicos escanean el campo de visión utilizando un espejo controlado por piezo que puede girar hacia arriba, hacia abajo, hacia la izquierda y hacia la derecha.

Por lo tanto, pueden crear dos dimensionesimagenes Pero gracias al control del tiempo de llegada del fotón, pueden recoger fotones reflejados desde diferentes distancias para crear una imagen tridimensional.

El último logro que se logró.equipo, es desarrollar un algoritmo que capture la imagen en conjunto usando datos de un solo fotón. Este tipo de visualización computacional ha recorrido un largo camino en los últimos años, permitiendo a los científicos crear instantáneas a partir de conjuntos de datos relativamente pequeños.

Los resultados hablan por sí mismos. El equipo instaló una nueva cámara en el piso 20 de un edificio en la isla de Chongming en Shanghai y lo envió al Edificio de Aviación Civil de Pudong, al otro lado del río, a 45 kilómetros de distancia.

Imágenes regulares tomadas a través de un telescopio.No mostrar más que ruido. Pero la nueva técnica le permite obtener imágenes con una resolución espacial de 60 cm, en las que puede distinguir las ventanas del edificio. "Este resultado demuestra la excelente capacidad del sistema LiDAR de fotones individuales en el espectro del infrarrojo cercano para distinguir objetivos a través del smog", dicen los científicos.

Debe entenderse que la aplicación principalDicho sistema estará en el campo de observación, reconocimiento e identificación de objetivos. Además, el dispositivo no es más grande que una caja de zapatos, relativamente portátil.

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