Una nuova fotocamera per la realizzazione di foto a lunga distanza è stata realizzata da un gruppo di ricercatori dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina a Shanghai. Zheng-Ping Li e colleghi hanno realizzato una fotocamera che è in grado di fotografare soggetti fino a 45 km di distanza in ambienti urbani.
La fotografia a lunga distanza in ambienti urbani è resa difficoltosa, se non impossibile, principalmente dall’inquinamento e dal sottile particolato che, sulla distanza minima è quasi inavvertibile, ma che sulla media o sulla lunga distanza appare come una vera e propria nebbia che rende difficile anche solo inquadrare qualsiasi soggetto.
I ricercatori cinesi hanno pensato di utilizzare sensibili rilevatori a singolo fotone insieme ad uno speciale algoritmo computerizzato di imaging computazionale. Quest’ultimo è in grado di generare scatti ad altissima risoluzione combinando i punti meno densi. Questo sensore illumina l’oggetto con la luce laser e crea dunque un’immagine dalla luce riflessa.
Il vantaggio sta nel fatto che il rilevatore è in grado di ignorare tutti i fotoni che arrivano fuori da una determinata finestra indicata dalla distanza del soggetto: tutti i fotoni che arrivano da distanze diverse vengono scartati e ignorati. Ciò riduce drasticamente il “rumore di fondo”, l’ostacolo tipico della fotografia terrestre a lunga distanza.
Questi fotoni vengono inviati attraverso un normale telescopio astronomico con apertura di 280 mm. I fotoni riflessi vengono poi rilevati da un rilevatore commerciale a singolo fotone.
Nel corso dei test, i ricercatori hanno provato il nuovo sistema effettuando scatti fotografici dal 20º piano di grattacielo: hanno inquadrato la punta di un altro grattacielo distante circa 45 km di distanza. Le immagini risultanti mostrano un’ottima risoluzione spaziale che riesce a risolvere e ad inquadrare senza troppo disturbo anche le finestre.
I ricercatori credono che, perfezionando ancora di più il sistema, possa essere fattibile l’utilizzo e lo scatto di immagini fotografiche dello stesso livello qualitativo anche a centinaia di chilometri.
Fonti e approfondimenti
- A new camera can photograph you from 45 kilometers away – MIT Technology Review (IA)
- Single-photon computational 3D imaging at 45 km (IA) (arXiv: 1904.10341) (PDF)
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