วิธีถ่ายภาพวัตถุที่ห่างไกล (10km)

วิธีถ่ายภาพวัตถุที่อยู่ไกล ๆ เช่นมนุษย์และรถยนต์ที่มีความละเอียดเพียงพอที่จะระบุหมายเลขใบหน้าและรถยนต์ได้อย่างไร ฉันกำลังมองหาคำแนะนำและค่าใช้จ่ายช่วง 10 กม. พร้อมแสงตะวันที่ดี ขอบคุณ

กรุณาอย่าใช้เวลา 10km อย่างแท้จริง ฉันคิดว่ามันเป็นระยะทางที่ปลอดภัยที่จะทำโดยไม่ถูกจับ วิดีโอที่นี่สำหรับการอ้างอิงของคุณhttps://youtu.be/AhLsQPuwQbQ

คุณทำไม่ได้ ฉันไม่สนใจสิ่งที่คุณเห็นใน CSI นี่เป็นไปไม่ได้ในโลกแห่งความเป็นจริง แม้แต่ภาพที่มีขนาดใหญ่มากของแคนนอน (และหยุดตอนนี้โอ้และ 100,000 ดอลลาร์) เลนส์ 1200 มม. ภาพดิจิตอลบอกว่า:

ใบหน้าสามารถจดจำได้ในระยะทางไกลถึงหนึ่งไมล์หรือมากกว่านั้น

อย่างไรก็ตามคุณกำลังพูดถึงระยะทางหกครั้ง คุณอาจคิดถึงการติดตั้งกล้องดู แต่บรรยากาศจะทำลายภาพใด ๆ แม้ในทางยาวโฟกัสที่ค่อนข้างสั้นของ 1200 มม. ภาพดิจิตอลก็พบว่า

ปัญหามากที่สุดสำหรับ 1200 L จากจุดยืนคุณภาพของภาพวัตถุที่อยู่ไกลที่สุดคือสภาพบรรยากาศ

และอีกครั้งคุณกำลังมองหาที่จะมีปัญหาหกครั้ง ไม่ว่าคุณกำลังพยายามทำอะไรอยู่ก็ถึงเวลาหาแผนอื่นเพราะอันนี้จะไม่ได้ผล

ด้วยการระบุว่าคุณต้องการถ่ายภาพกล้องวงจรปิดใน "แสงจากดวงอาทิตย์ดี" แสดงว่าคุณยิงตัวเองมาแล้ว เวลาที่ดีที่สุดในการถ่ายภาพประเภทนี้คือในเวลากลางคืนหรือในตอนเช้าก่อนที่ความร้อนจากดวงอาทิตย์จะมีเวลาในการสร้าง "เทอร์มัล" ที่ทำให้การถ่ายภาพเทเลโฟโต้สุดขีดเป็นไปไม่ได้แม้แต่กับอุปกรณ์ที่ดีที่สุด

สมมติว่าคุณมีความสุขที่จะทำงานตอนกลางคืน (หรือรอบรุ่งเช้า) เมื่อ "การดู" ดีที่สุดเราต้องพิจารณาว่าคุณจะต้องใช้เลนส์ชนิดใดในการดึงความสามารถนี้ออกมา หากเพื่อเหตุผลในการโต้แย้งเราบอกว่าตัวละครในป้ายทะเบียนรถประกอบด้วยความกว้าง 1 ซม. จากนั้นเราจะต้องแก้ไขความกว้างครึ่งนั้น (0.5 ซม.) จากระยะ 10km ที่คุณระบุ สิ่งนี้ให้ความละเอียดเชิงมุมที่ 0.000028 องศาหรือ 0.1 วินาทีอาร์ค ทำเลที่สะดวกสบายนี้เป็นอำนาจการแก้ไขของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ความละเอียดเชิงมุมที่เรียกว่าฮับเบิล - หรือความคมชัด - วัดเป็นมุมที่เล็กที่สุดบนท้องฟ้าที่สามารถแก้ไขได้ (เช่นดูคมชัด) นี่คือ 1/10 ของอาร์ควินาที (หนึ่งองศาคือ 3600 อาร์ควินาที) หากฮับเบิลมองไปที่โลก - จากวงโคจรของมันประมาณ 600 กม. เหนือพื้นผิวโลก - ในทางทฤษฎีจะสอดคล้องกับ 0.3 เมตรหรือ 30 ซม. ค่อนข้างน่าประทับใจ! แต่ฮับเบิลจะต้องมองลงไปในบรรยากาศซึ่งจะทำให้ภาพเบลอและทำให้ความละเอียดที่แท้จริงแย่ลง

ดังนั้นด้วยสภาพบรรยากาศที่สมบูรณ์แบบและติดอาวุธด้วยชุดบู๊ทขา HST ปัญหาต่อไปของคุณก็คือการค้นหาและติดตามเป้าหมายของคุณและที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือให้โฟกัส หากคุณพยายามติดตามสัตว์ป่าด้วยอุปกรณ์มือสมัครเล่นที่ดีเยี่ยมคุณจะรู้ว่ามันยากขนาดไหน HST ยังไม่มีระบบโฟกัสอัตโนมัติ

การอ้างอิงมาตรฐานในการถ่ายภาพด้วยกล้องวงจรปิดคือClandestine Photographyโดย Siljander และ Juusola สั่งซื้อจาก Amazon ถ้าคุณชอบ แต่บริการรักษาความปลอดภัยในพื้นที่ของคุณอาจให้ความสนใจในการซื้อของคุณ

ฉันทามติทั่วไปในหัวข้อนี้คือการถ่ายภาพโดยละเอียดของตัวแบบในระยะ 10 กม. นั้นยากมากและอาจเป็นไปไม่ได้เมื่อใช้อุปกรณ์ที่มีขายทั่วไป - และมีหลักฐานมากมายที่จะช่วยสนับสนุนในคำตอบอื่น ๆ

แต่มีเป็นวิธีการที่จะถ่ายภาพเป้าหมายที่ห่างไกลมากในรายละเอียดมาก - มันเป็นเพียงแค่ไม่สามารถใช้ได้ในเชิงพาณิชย์สำหรับประชาชนภาคเอกชนมากที่สุด นาซ่าและหน่วยงานอวกาศอื่น ๆ ใช้ฮาร์ดแวร์ประเภทนี้เพื่อติดตามการเปิดตัวด้วยสายตา

ภาพที่นาซ่าเอื้อเฟื้อเผยแพร่สู่สาธารณสมบัติ

ชุดประกอบนี้เป็นกล้องติดตามระยะไกลที่ติดตั้งบน Mount Contraves-Goerz Kineto มันเป็นกล้องโทรทรรศน์มากกว่า แต่มันทำงานได้ดีในการติดตามเป้าหมายที่อยู่ไกลในรายละเอียดที่ดีพอสำหรับจรวด

Wikipedia อ้างว่าอุปกรณ์ประเภทนี้มีกล้องวิดีโอขนาด 200 นิ้ว (5,080 มม.) และกล้องฟิล์มขนาด 400 นิ้ว (10,160 มม.) กล้องเหล่านี้ทำงานจากหาด Playalinda; ระยะทางตรงจาก LC-39A ซึ่งอยู่ทางใต้สุดของแผ่นยิงกระสวยอวกาศอดีตสองอันคือ 5.923km อย่างไรก็ตามกล้องนี้จะถูกใช้งานในภายหลังในระหว่างการเปิดตัวเมื่อยานอยู่ในระดับต่ำมาก มันไม่ได้เป็นการยืดว่าจะสามารถจับภาพและวิดีโอที่มีรายละเอียดที่ระยะ 10 กม.

ตามเว็บไซต์ของนาซ่าเองมีกล้องอื่น ๆ (FLIR / อินฟราเรด) บนตัวยึดที่คล้ายกันที่มีความยาวโฟกัสระหว่าง 20 และ 150 นิ้ว (508 มม. ถึง 3,810 มม.) ใช้สำหรับการติดตามระยะกลาง

น่าเสียดายที่ฉันไม่พบรูปภาพที่ติดแท็กเนื่องจากถ่ายด้วยอุปกรณ์เหล่านี้โดยเฉพาะ การค้นหารอบ ๆ โดยทั่วไปจะให้รูปถ่ายของตัวกล้องเอง

แก้ไข: วิดีโอนี้ของเดือนตุลาคม 2014 Orbital ATK Antares ล้มเหลวในการเปิดตัวตามที่คาดคะเนมีบางส่วนที่ถ่ายด้วยกล้องติดตามระยะไกล

แก้ไข 2:ลองคิดดูสิกล้องที่ใช้กับโดรนทหารอาจสามารถเห็นรายละเอียดที่ค่อนข้างดีในระยะทางเหล่านี้ วัฒนธรรมป๊อปจะทำให้คุณเชื่อว่าเสียงพึมพำสามารถเห็นใบหน้าของบุคคลจากการล่องเรือในระดับความสูง

วิกิพีเดียอ้างว่าเสียงพึมพำ Reaper จะล่องเรือที่ 25,000 ฟุตซึ่งประมาณ 7.5 กม. AMSL สมมติว่าสมมติฐานของฮอลลีวูดนั้นถูกต้องและเสียงหึ่งๆนั้นไม่ได้ดูเสมอไปและจำไว้ว่าเพดานบริการของมันนั้นสูงเป็นสองเท่าของการล่องเรือตามปกติ (50,000 ฟุต AMSL) มันค่อนข้างสมเหตุสมผลที่จะคิดว่ากล้องที่มี ดูรายละเอียดได้ที่ 10 กม. บัญชีสำหรับความปั่นป่วนและส่องแสงอากาศร้อน ฉันค่อนข้างแน่ใจว่ารายละเอียดเกี่ยวกับเลนส์ในเครื่องเหล่านี้ไม่สามารถใช้ได้ในที่สาธารณะ

ฉันไม่คาดหวังว่าเสียงพึมพำของทหารที่ทันสมัยจะให้บริการแก่พลเรือนอย่างกว้างขวาง แต่!

อย่างที่คนอื่นพูดกันว่า 10 กม. นั้นเป็นไปไม่ได้เนื่องจากฟิสิกส์ของแสงและการบิดเบี้ยวของบรรยากาศ อย่างไรก็ตามฉันต้องการพูดถึงเรื่องอื่น ๆ ที่ยังไม่ได้กล่าวถึง: ถ้ามีคนยืนห่างจากคุณ 10 กม. และคุณทั้งคู่อยู่ในระดับเดียวกันคุณจะไม่สามารถเห็นพวกเขาเพราะพวกเขาจะ อยู่ข้างหลังขอบฟ้า!

หากบุคคลสูง 1.8 เมตร (~ 6 ฟุต) ขอบฟ้านั้นอยู่ห่างออกไปประมาณ 4.8 กิโลเมตร

คำนวณด้วยสูตรจากhttps://en.wikipedia.org/wiki/Horizon

distance (kilometers) = 3.57 * sqrt(height (meters))
distance = 3.57 * sqrt(1.8 m)
distance = 3.57 * 1.34
distance = 4.7838 km

ในการถ่ายภาพคนที่อยู่ห่างออกไป 10 กิโลเมตร:

3.57 * sqrt(height) = 10 km
height = (10/3.57)^2
height = (2.80)^2
height = 7.84 m
1 meter = 3.28 ft
height = 7.84 m = 25.72 ft

กล่าวอีกนัยหนึ่งคุณจะต้องยืนอย่างน้อย 25 ฟุตเหนือพื้นดินเทียบกับบุคคลอื่นหรือต้องยืน 25 ฟุตเหนือพื้นดินเทียบกับคุณหรือประนีประนอมระหว่างคุณสองคน

ไม่ว่าเลนส์ของคุณจะไม่สำคัญเท่ากับจุดได้เปรียบของคุณเมื่อเทียบกับเรื่องของภาพถ่ายเนื่องจากความโค้งของโลกจะเข้าใกล้!

อีกสิ่งที่ต้องพิจารณา

การศึกษาโดยมหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริการะบุว่าวิชานั้นสามารถจดจำได้จากระยะทางประมาณ 45 เมตร ในการรับรู้วัตถุที่อยู่ไกลออกไป 10 กิโลเมตรคุณจำเป็นต้องมีกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังเพียงพอที่จะทำให้วัตถุนั้นดูราวกับว่าเขาอยู่ห่างออกไปเพียง 45 เมตร ในทางคณิตศาสตร์พลังของกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวจะต้องเป็น 222X (10 X 1,000 ÷ 45 = 222) การใช้เครื่องมือในการขยายนี้ทำให้วัตถุอยู่ในระยะ 45 เมตร ในฐานะที่เป็นกรมธรรม์ประกันภัยเราจะเพิ่มกำลังขยายเป็น 250X การปัดขนตาแบบนี้ทำให้วัตถุดูเหมือนจะมีความยาวเพียง 40 เมตร (10 X 1,000 ÷ 250 = 40)

นักดาราศาสตร์เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านกล้องโทรทรรศน์ พวกเขาเผยแพร่ว่าเมื่อมีการใช้เลนส์หลักเพื่อถ่ายภาพพวกเขาแบ่งความยาวโฟกัส 50 เพื่อให้ได้พลังของเครื่องมือ การใช้เกณฑ์เหล่านี้หากคุณติดตั้งด้วยเลนส์ Telescopic ขนาด 50 X 250 = 12,000 มม. คุณจะสามารถบรรลุเป้าหมายตามหลักวิชาได้

ดูเหมือนว่าฉันเลนส์ที่มีความยาวโฟกัส 12,000 มม. นั้นหายาก แต่เดี๋ยวก่อนกล้องของเราให้ภาพขนาดเล็กที่ต้องขยาย; ไม่เช่นนั้นรูปภาพที่เราสร้างจะไม่สามารถใช้ได้ เมื่อเราดูภาพบนคอมพิวเตอร์หรือเมื่อเราทำการพิมพ์ที่มีขนาด 8 X 12 นิ้วซอฟต์แวร์ของคอมพิวเตอร์หรือเครื่องพิมพ์จะใช้กำลังขยายประมาณ 8X ถ้าเราใช้กล้องฟูลเฟรมและประมาณ 12X ถ้าเราใช้กล้องดิจิตอลคอมแพค การขยายนี้ใช้เพื่อทำให้ภาพที่แสดงทำงานได้ตามที่เราต้องการ เราสามารถลดความยาวโฟกัสของโฟโต้ได้ 8 เท่าหรือ 12 เท่าขึ้นอยู่กับรูปแบบที่ใช้ สามารถใช้งานกับเลนส์ 12,000 ÷ 8 = 1,500 มม. สำหรับกล้องฟูลเฟรมหรือ 12,000 ÷ 12 = 1,000 มม. สำหรับกล้องคอมแพค

ข้อสรุปของฉัน: เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของคุณคุณต้องจัดหาโฟโต้คุณภาพที่มีความยาวโฟกัสเท่ากับหรือดีกว่าด้านบน การใช้เลนส์ที่มีความยาวเช่นนี้กับชิ้นงานที่เคลื่อนไหวได้เช่นรถยนต์ถือเป็นภารกิจที่ท้าทาย กล่าวอีกนัยหนึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้ แต่บางทีคุณอาจชนะได้

มีผู้ชายคนนี้ชื่อเทรเวอร์พาเกน เขาทำโครงการเกี่ยวกับการถ่ายภาพฐานทัพลับที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลของสหรัฐอเมริกา คำถามและวิดีโอที่คุณแบ่งปันทำให้ฉันนึกถึงงานของเขา เขาพัฒนาเทคนิคที่เรียกว่า "ถ่ายภาพระยะ จำกัด "

จากเว็บไซต์ของเขา: http://www.paglen.com/?l=work&s=limit

"การถ่ายภาพระยะไกลแบบ จำกัด เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพทิวทัศน์ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเทคนิคนี้ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังสูงซึ่งมีความยาวโฟกัสอยู่ระหว่าง 1300 มม. ถึง 7000 มม. ในระดับการขยายนี้

ฉันไม่พบเทคนิคเกี่ยวกับตัวเองมากเกินไป แต่ฉันต้องการแบ่งปันเพราะอาจเป็นประโยชน์ เพิ่มเติมจากเว็บไซต์ของเขาที่นี่:

เทคนิค จำกัด ที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการถ่ายภาพวัตถุที่อาจเป็นล้านล้านไมล์จากโลกอย่างไรก็ตามในบางวิธีมันง่ายกว่าที่จะถ่ายภาพความลึกของระบบสุริยจักรวาลมากกว่าการถ่ายภาพแบบรีเซส ของอุตสาหกรรมทางทหารระหว่างโลกและดาวพฤหัสบดี (ห่างออกไป 500 ล้านไมล์) มีชั้นบรรยากาศหนาที่ระบายอากาศได้ประมาณห้าไมล์ในทางกลับกันมีชั้นบรรยากาศหนาขึ้นสี่สิบไมล์ระหว่างผู้สังเกตการณ์และไซต์ที่ปรากฎ ในชุดนี้ "

แก้ไข: มีวิดีโอของคนที่ทำงานที่ฉันเพิ่งค้นพบ: Trevor Paglen: Limit Telephotography | ART21 "พิเศษ"

การปรับกล้องของคุณให้เป็น IR อาจช่วยให้ได้ภาพที่อ่านได้มากขึ้นทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุและวัตถุประสงค์ IR สามารถตัดผ่านหมอกควันได้ดีกว่าแสงที่มองเห็น

สามารถทำได้โดยบริการเฉพาะในกล้องหลายรุ่น คุณต้องการให้ตัวกรอง IR ติดตั้งไว้ล่วงหน้าเพื่อให้กล้องของคุณจะกลายเป็นอุปกรณ์ IR เท่านั้น เลนส์บางรุ่นเล่นได้ไม่ดีกับ IR บางตัวสร้างจุดร้อนที่เรียกว่า คุณจะต้องทำการวิจัยเพิ่มเติมหรือทดสอบเลนส์ด้วยตัวเอง

คุณจะต้องรักษาเสถียรภาพของเลนส์ให้ดี - อาจใช้ขาตั้งกล้องและหัวขาตั้งที่ดีมาก

ฉันคิดว่าประเภทของเลนส์ที่คุณอาจมองหาเป็นเพียงกล้องโทรทรรศน์ขนาดกลาง บางที 8 นิวตันหรือ Catadioptric อาจเป็นตัวเลือกที่ดี

ฉันดูต้นไม้แต่ละต้นบนภูเขาที่ห่างไกล> 10 กม. และสามารถเห็นกิ่งไม้ที่ใหญ่กว่าได้ พวกเขาไม่ได้ชัดเจนหรือมีรายละเอียดมากนัก แต่คุณสามารถแยกแยะพวกเขาได้และพวกเขาก็ห่างกันมาก ปัญหาจะได้รับการติดตามอย่างต่อเนื่องและได้รับการมุ่งเน้นไปที่ระยะทางนั้น ที่การขยายเหล่านั้นการเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อยก็แปลไปสู่สิ่งที่ใหญ่กว่ามาก คุณจะไม่ทำอย่างนั้นในขณะที่ถือกล้องขณะยืนหรือนั่ง

อีกแนวคิดหนึ่งที่ฉันไม่คิดว่าใครพูดถึงคือการใช้วิดีโอร่วมกับซอฟต์แวร์การมองเห็นคอมพิวเตอร์เพื่อชดเชยการเคลื่อนไหวในชั้นบรรยากาศ เลนส์ที่ปรับเปลี่ยนได้นั้นมีความจำเป็นสำหรับการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ส่วนหนึ่งเนื่องจากระดับแสงอยู่ในระดับต่ำ ในระหว่างวันคุณสามารถถ่ายวิดีโอได้สองสามวินาทีที่ ... พูด 100fps แล้วใช้อัลกอริธึมการวิเคราะห์เวคเตอร์เคลื่อนไหวเฟรมเพื่อทำการชดเชยการเคลื่อนไหวเฟรมบางส่วนเพื่อสร้างเฟรมที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่สูงกว่าและความเพี้ยนต่ำกว่า เฟรมใด ๆ ในชุด

IIRC เทคนิคประเภทนี้เคยถูกใช้เพื่อ (ยกเว้นสิ่งอื่นใด) วิดีโอที่ไม่ได้ตั้งใจบล็อกโดยเจตนาเพื่อซ่อนใบหน้า ด้วยการติดตามการเคลื่อนไหวของวัตถุอย่างระมัดระวังในกรอบและใช้ประโยชน์จากความรู้เกี่ยวกับอัลกอริทึมเบลอ - โดยเฉพาะนักวิจัยสามารถกำหนดได้ว่าชิ้นส่วนขนาดเล็กของภาพต้นฉบับส่งผลกระทบต่อสีของบล็อกขนาดใหญ่ในเฟรมที่แตกต่างกันอย่างไร สร้างภาพที่ไม่มีการเปิดโปงอย่างหยาบของเรื่องของวิดีโอ

ฉันสงสัยว่าเทคนิคเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้กับปัญหาของคุณได้ วิธีนี้อาจมีคุณสมบัติที่บ้ามากกว่าทัศนวิสัยแบบปรับตัวได้ แต่มันกลับกลายเป็นว่าสิ่งที่เป็นปัญหาฮาร์ดแวร์ฮาร์ดเป็นปัญหาซอฟต์แวร์โพสต์การประมวลผลอย่างหนักซึ่งอาจหรืออาจจะไม่ดีขึ้นอยู่กับสถานการณ์ :-)

นี่ยังถือว่าคุณสามารถวางกล้องให้สูงพอที่จะมองเห็นได้อย่างแน่นอน :-)

สิ่งที่คุณกำลังมองหาคือระบบกล้องรักษาความปลอดภัยชายแดน คอมโบ EO / IR ระบบติดตามที่สามารถใช้ ID และติดตามเป้าหมายที่น่าสนใจในทุกสภาพอากาศทั้งกลางวันและกลางคืน นี่คือตัวอย่างหนึ่ง:

https://www.x20.org/product/m7-ptz-long-range-thermal-imager/

แต่นี่ไม่ได้เกี่ยวกับการถ่ายภาพจริงๆ ...

มีใครคิดเกี่ยวกับเทคโนโลยีกิกะบิตพิกเซลบ้างไหม นี้ภาพ 320 Gigapixel (360 องศาของมุมมอง) ซึ่งถูกนำมาจากหอบาทในลอนดอนช่วยให้คุณเห็นแต่ละคนที่ด้านข้างของตาลอนดอน (ประมาณ 1.7 ไมล์) มันไม่พอที่จะเห็นใบหน้า แต่คุณสามารถ เห็นคนที่มีแจ็คเก็ตสีน้ำเงินและกางเกงขายาวสีเทา / ดำที่มีกระเป๋าหลังสีขาว / สีอ่อนเดินออกมาจากตาลอนดอน (ไปทางซ้าย)

หากคุณตามจุดที่เฉพาะเจาะจงฉันคิดว่าคุณอาจจะได้ระยะทางมากขึ้นโดยเลือกกล้อง / เลนส์ที่แตกต่างกันและช่วงที่แตกต่างกันเพื่อให้ถ่ายภาพ (ไม่ใช่ 360) แต่ฉันเห็นด้วยกับคนอื่นบรรยากาศจะเป็นศัตรูของคุณก่อนฮาร์ดแวร์ .