ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Александр Кирьяко / Запись

О ЦИФРОВОЙ ФОТОГРАФИИ. ЭТО ВПЕЧАТЛЯЕТ!

a-xandr
23.02.2009
18:02
С сайта www.lebed.com

В США продолжается проект ГИГАПИКСЕЛЬ GIGAPIXEL (Gigapxl Project). Начало проекта датируется концом 2000 г
Проект построен на технологии наложения широкоформатных пленок, дающих разрешение до 1500 пикселей. Затем с помощью наложения эти пленки сводят в цифровую форму с возможностью увеличить размер изображения в сотни раз. Например, снятый общий план толпы с расстояния в полкилометра потом можно рассматривать в любом увеличении и разглядывать отдельные лица.
Предполагается этим способом составить каталог всех достопримечательностей США.
Сегодня борцы за права человека уже резко выступили против этого проекта, как нарушающего приватность личности.
Вот тут об этом проекте.
http://www.gigapxl.org/

А здесь http://gigapan.org/viewGigapanFullscreen.php?auth=033ef14483ee899496648c2b4b06233c

фотография зрителей концерта на инаугурации Обамы (20 января 2009 года). Снимок сделан автоматизированной камерой с 1 474 мегапикселей. (В 295 раз больше стандартной камеры с 5 мегапикселями).
На фото при произвольном увеличении ползунком слева иди просто двойным щелчком мышки с лапкой вы можете видеть лицо каждого человека в толпе!!!
Можно увидеть даже ноты на пультах у оркестрантов.
Это некая фантастика. Нажмите на + наверху ползунка и смотрите за приближением панорамы. Хотя бы для начала вдали, в красных шапочках. Почти невидимых из-за дальности расстояния. Тааам, далеко, на ступенях Капитолия почти в центре.
На очереди снимки с разрешением 4000 мегапикселей. Как я понимаю, при этом можно снять толпу в миллион человек с расстояния, скажем, 1 км, а потом рассмотреть каждого из этого миллиона.
Цифровые спутниковые камеры делают это уже не первый десяток лет с расстояния не в 1 км, а в 100 км.
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

23.02.2009 18:27#
vlady
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
Спасибо за интересную информацию. Хочу отметить, что на этой фотографии действительно видно все: даже то, что, несмотря на значительный технологический прогресс, солдаты охраны в проходах между скамеек использую россиийские технологии - носят простецкие российские шапки-ушанки. Как это их шпионы смогли украсть наши военные секреты?
23.02.2009 18:41#
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
> солдаты охраны в проходах между скамеек использую россиийские технологии - носят простецкие российские шапки-ушанки.

Присоелиняюсь - спасибо.

Ушанки у солдат не совсем российские - круглые сверху.

Местами видны артефакты не очень хорошего сведения, вроде половинки человека.
24.02.2009 04:50#
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
Да!
24.02.2009 22:03#
lesnik
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
Интересно было бы взглянуть на эту фотографию в инфракрасном или терагерцовом диапазоне (про рентген и ультрафиолет не знаю). А может ещё и вспышкой подстветить можно, тоже в нужном диапазоне.

Кстати, впечатляют снимки этой церемонии из космоса

http://news.cnet.com/photos-obama-inauguration-viewed-from-space/
25.02.2009 14:59#
vlady
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
На самом деле это было сделано обычным 10-мегапиксельным цифровым фотоаппаратом, только установленным на поворотной платформе и записывающим одно за другим (относительно маленькие) изображения в память - размещая изображения в памяти в точном сответствии с поворотами платформы. Так можно и не 1.5, а все 40 Гигапикселов получить на окончательном изображении. Дифракционный предел разрешения объектива все-равно преодолеть не удастся, и лица в очень далеком далеке ЦРУ различить не сможет (если конечно не будет использовать телескопов).
25.02.2009 19:09#
lesnik
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
А если рассматривать в когерентном свете, разве тогда нельзя обойти дифракционные ограничения? Получится интерференционная картинка, из которой, если не ошибаюсь, в принципе можно вычесть влияние аппертуры. Насколько это возможно технически, понятия не имею.
25.02.2009 19:35#
vlady
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
.>А если рассматривать в когерентном свете, разве тогда нельзя обойти дифракционные ограничения?

По-моему естественные ограничения, наложенные природой обойти невозможно. При самой идеальной оптике диффракционный предел примерно составляет 1.22 * lambda / d, где d-диаметр входной апертуры. Можно конечно уменьшить длину волны lambda, но кому будет интересно изображение американского президента в рентгеновском диапазоне? Это будет скелет какой-то.А если записывать интерференционную картинкув виде голограммы (без входной апертуры), то будет ограничивать выходная апертура расширителя когерентного лазерного пучка и, конечно (опять), длина волны используемого излучения).
26.02.2009 14:37#
lesnik
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
"А если записывать интерференционную картинкув виде голограммы (без входной апертуры), то будет ограничивать выходная апертура расширителя когерентного лазерного пучка и, конечно (опять), длина волны используемого излучения)."

Я не знаю, возможно, вы правы. Я имел в виду простое соображение. Любая апертура приводит к тому, что точка расплывается (допустим превращается в некоторую функцию координат f(x,y)), но в принципе можно определить центр этого пятна и сказать, что он и соответсвует изображению исходной точки. Если у вас много точек - изображение, то вы получете распределение интенсивности в виде интеграла I(x,y) = \int I'(x',y')f(x-x',y-y') dx'dy'. Если функция f(x,y) вам известна, то казалось бы решив интегральное уравнение, вы можете восстановить истинное распределение I'(x',y'). Соотношение неопределённостей не позволяет сказать, куда полетит один фотон, но для многих фотонов оно даёт вполне определённое распределение по импульсам, которое налагается на исходное и которое можно, казалось бы вычесть математически (решив уравнение).
26.02.2009 15:16#
vlady
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
>Если у вас много точек - изображение, то вы получете распределение интенсивности в виде интеграла

По-моему, это из области т.н. некорректных задач (с использованием прямых и обратных Фурье-преобразований), которые в общем случае не решаются. Можно ввести какую-либо априорно известную информацию, и тогда в некоторых случаях задача становиться частично-решаемой. Но разрешение системы все-равно будет зависеть если не от диаметра входной апертуры, то от размера приемника и числа его разрешающих элементов. Из общих соображений в любом случае получается, что для того, чтобы получить бесконечно-высокое разрешение приемник должен иметь бесконечно большие размеры либо входной апертуры, либо детектора (если нет входной апертуры, а есть только детектор).
26.02.2009 16:47#
lesnik
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
"По-моему, это из области т.н. некорректных задач (с использованием прямых и обратных Фурье-преобразований), которые в общем случае не решаются."

По-моему, есть методы решения интегральных уравнений и численно их решать уж наверное можно. Корректные получаются при этом задачи, есть у них решения или нет, я не знаю.

"Но разрешение системы все-равно будет зависеть если не от диаметра входной апертуры, то от размера приемника и числа его разрешающих элементов."

Разумеется, но мы говорили именно о дифракционном пределе.
26.02.2009 19:26#
vlady
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
>но мы говорили именно о дифракционном пределе ...
...Любая апертура приводит к тому, что точка расплывается ...


Даже если размер входной апертуры бесконечен (то есть, когда таковая отсутствует) дифракционный предел все-равно существует - ведь в этом случае точка не локализована вовсе (волновой фронт размазан по бесконечной плоскости). Поэтому для ее локализации и достижения хоть какого-то разрешения неизбежно придется применять какие-либо другие методы обработки волнового фронта, например, цифровые вместо оптических. Допустим волновой фронт корректно записан в приемнике. Но информация об этом фронте ограничена размерами приемника. Поэтому дифракционный предел опять выскочит - не мытьем, так катанием.
26.02.2009 20:51#
lesnik
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
"Даже если размер входной апертуры бесконечен (то есть, когда таковая отсутствует) дифракционный предел все-равно существует - ведь в этом случае точка не локализована вовсе (волновой фронт размазан по бесконечной плоскости)."

Да, то что я говорил больше относится к изображению в фокальной плоскости линзы. Я честно говоря, не совсем представляю как можно сделать голограмму объекта на далёком расстоянии. Насколько я понимаю, нужна большая длинная труба, которая оставляет только интресующую область. Так что апертура - неизбежна (впрочем и из-за огрниченности детектора). При этом плоская волна будет искажаться апертурой по известному закону. Изображение - наложение различных плоских волн. При этом, чтобы получить правильное изображение надо вычесть из каждой её искажение. Всё опять таки сведётся к решению интегрального уравнения, если я правильно понимаю. А если входной апертуры вовсе нет, как вы говорите, то и дифракционных искажений связанных с ней не должно, наверное, быть.
26.02.2009 21:01#
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
> Даже если размер входной апертуры бесконечен (то есть, когда таковая отсутствует)
> Но информация об этом фронте ограничена размерами приемника.

Проще говоря, если есть приемник - есть у него и апертура, без всяких "если".
26.02.2009 17:02#
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
> Если функция f(x,y) вам известна, то казалось бы решив интегральное уравнение, вы можете восстановить истинное распределение I'(x',y').

В некоторых пределах - возможно. Это называется "обратная свертка" или "deconvolution". В некоторых пределах - потому что неизбежный шум в записанном изображении быстро усиливается.
26.02.2009 20:51#
lesnik
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
"В некоторых пределах - возможно."

Спасибо. Интересно, технически на порядок можно улучшить разрешение таким образом?
26.02.2009 21:11#
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
> Интересно, технически на порядок можно улучшить разрешение таким образом?

Навскидку не скажу - нужно поднимать литературу. Интуитивно десятая сигмы кажется слишком малой величиной для разделения гауссовых распределений при разумном соотношении сигнал/шум.
26.02.2009 22:16#
lesnik
О цифровой фотографии. Это впечатляет!
"Интуитивно десятая сигмы кажется слишком малой величиной для разделения гауссовых распределений при разумном соотношении сигнал/шум."

Спасибо. Будем считать, что примерно так оно и есть.
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 640

Пользователей
в системе: 2727

Всего записей
и комментариев: 48561

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 18

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия