Bagaimana cara memotret objek yang jauh (10km)?

Bagaimana cara memotret objek yang jauh seperti manusia dan mobil, dengan resolusi yang cukup untuk mengidentifikasi nomor wajah dan mobil? Saya mencari saran dan biaya, jarak 10 km, dengan cahaya matahari yang baik. Terima kasih.

Tolong jangan ambil 10km secara harfiah. Saya pikir ini adalah jarak aman untuk melakukannya tanpa ketahuan. Video di sini untuk referensi Anda, https://youtu.be/AhLsQPuwQbQ .

Kamu tidak bisa Saya tidak peduli dengan apa yang Anda lihat di CSI, ini tidak mungkin di dunia nyata. Bahkan dengan mengambil lensa 1200mm Canon yang sangat besar (dan sekarang dihentikan. Oh, dan $ 100.000) , The Digital Picture mengatakan:

wajah dikenali pada jarak hingga satu mil atau lebih

Namun, Anda berbicara sekitar enam kali jarak itu. Anda dapat berpikir tentang memasang teleskop, tetapi suasananya akan merusak bidikan apa pun. Bahkan pada focal length "relatif pendek" dari 1200mm, The Digital Picture menemukan itu

Paling merepotkan untuk 1200 L dari sudut pandang kualitas gambar subjek yang jauh adalah kondisi atmosfer

dan lagi, Anda mencari memiliki enam kali masalah. Apa pun yang Anda coba lakukan, saatnya menemukan rencana yang berbeda karena ini tidak akan berhasil.

Dengan menentukan bahwa Anda ingin melakukan fotografi pengawasan dalam "cahaya matahari yang baik", Anda telah menembak diri sendiri. Waktu terbaik untuk melakukan fotografi jenis ini adalah di malam hari atau di pagi hari sebelum panas dari matahari punya waktu untuk menciptakan "termal" yang membuat fotografi telefoto ekstrem hampir mustahil, bahkan dengan peralatan terbaik sekalipun.

Dengan asumsi bahwa Anda senang bekerja di malam hari (atau sekitar fajar) ketika "melihat" adalah yang terbaik, kita perlu mempertimbangkan jenis optik apa yang Anda perlukan untuk melakukan hal ini. Jika, demi argumen, kita mengatakan bahwa karakter pada plat nomor mobil terdiri dari goresan selebar 1 cm, maka kita perlu menyelesaikan setengah lebar (0,5cm) dari jarak 10km yang ditentukan. Ini memberikan resolusi sudut 0,000028 derajat, atau 0,1 detik busur. Dengan mudah, ini adalah kekuatan penyelesaian dari Teleskop Luar Angkasa Hubble .

Resolusi sudut yang disebut Hubble - atau ketajaman - diukur sebagai sudut terkecil di langit yang dapat diselesaikan (yaitu, lihat dengan tajam). Ini adalah 1/10 dari detik busur (satu derajat adalah 3600 detik busur). Jika Hubble melihat Bumi - dari orbitnya sekitar 600 km di atas permukaan bumi - secara teori ini sesuai dengan 0,3 meter atau 30 cm. Cukup mengesankan! Tetapi Hubble harus melihat ke bawah melalui atmosfer, yang akan mengaburkan gambar dan membuat resolusi aktual lebih buruk.

Jadi, dengan kondisi atmosfer yang sempurna dan dipersenjatai dengan salinan HST boot-leg, masalah Anda berikutnya adalah menemukan dan melacak target Anda, dan yang lebih penting, menjaganya tetap fokus. Jika Anda mencoba mengikuti kehidupan liar dengan peralatan amatir yang layak, Anda akan tahu betapa sulitnya hal ini. Omong-omong, HST tidak memiliki fokus otomatis.

Referensi standar pada fotografi pengawasan adalah Fotografi Clandestine oleh Siljander dan Juusola. Pesanlah dari Amazon jika Anda suka, tetapi layanan keamanan lokal Anda mungkin tertarik pada pembelian Anda.

Konsensus umum dalam utas ini adalah bahwa fotografi terperinci tentang suatu subjek pada kisaran 10 km sangat sulit, dan mungkin mustahil menggunakan peralatan yang tersedia secara komersial - dan ada banyak bukti untuk mendukungnya dalam jawaban lain.

Namun, ada adalah cara untuk memotret target yang sangat jauh secara rinci ekstrim - itu tidak tersedia secara komersial untuk sebagian besar warga negara. NASA dan badan antariksa lainnya menggunakan perangkat keras semacam ini untuk melacak peluncuran secara visual.

Gambar milik NASA, dirilis ke domain publik.

Perakitan ini adalah kamera pelacak pendakian jarak jauh, yang dipasang di Gunung Pelacakan Contraves-Goerz Kineto. Ini benar-benar lebih dari sebuah teleskop, tetapi ia berhasil melacak target yang jauh dengan detail ilmuwan roket yang cukup baik.

Wikipedia mengklaim bahwa perangkat jenis ini memiliki kamera video 200 inci (5.080mm), serta kamera film 400 inci (10.160mm). Kamera-kamera ini dioperasikan dari Playalinda Beach; jarak langsung menuju dari sana ke LC-39A, paling selatan dari dua landasan peluncuran Space Shuttle, adalah 5,923km, namun, kamera ini akan digunakan kemudian selama peluncuran, ketika sebuah pesawat jauh lebih downrange. Tidak berlebihan untuk mengatakan bahwa itu bisa menangkap gambar dan rekaman terperinci dengan jarak 10 km.

Menurut situs web NASA sendiri , ada kamera lain (FLIR / inframerah) pada dudukan serupa dengan panjang fokus antara 20 dan 150 inci (508mm hingga 3.810mm), yang digunakan untuk pelacakan jarak menengah.

Sayangnya, saya tidak dapat menemukan foto yang ditandai telah diambil dengan salah satu dari perangkat ini secara khusus; mencari di sekitar umumnya menghasilkan foto dari kamera itu sendiri.

EDIT: Video ini dari kegagalan peluncuran Orbital ATK Antares Oktober 2014 konon memiliki beberapa bagian yang difilmkan dengan kamera pendakian pendakian jarak jauh.

EDIT 2: Kalau dipikir-pikir, kamera yang digunakan pada drone militer mungkin dapat melihat detail yang cukup baik pada jarak ini. Budaya pop akan membuat Anda percaya bahwa drone dapat melihat fitur wajah seseorang dari ketinggian jelajah.

Wikipedia mengklaim bahwa drone Reaper akan berlayar pada 25.000 kaki, yang kira-kira 7,5 km AMSL. Dengan asumsi asumsi Hollywood benar, dan bahwa drone tidak selalu terlihat lurus ke bawah, dan mengingat bahwa plafon layanannya dua kali lipat ketinggian jelajah reguler (50.000 kaki AMSL), cukup masuk akal untuk mengasumsikan bahwa kamera di sana dapat lihat detail di 10km, yang menghitung turbulensi dan udara panas yang berkilauan. Saya cukup yakin bahwa detail tentang optik pada mesin ini tidak tersedia untuk umum.

Saya tidak akan benar-benar berharap sebuah drone militer mutakhir tersedia secara luas bagi warga sipil!

Seperti yang dikatakan orang lain, 10 km tidak layak karena fisika cahaya dan distorsi atmosfer. Namun, saya ingin membahas aspek lain dari hal ini yang belum disebutkan: jika seseorang berdiri 10 km dari Anda dan Anda berdua berada di ketinggian yang sama, Anda tidak akan dapat melihatnya karena mereka akan berada di belakang cakrawala!

Jika seseorang setinggi 1,8 meter (~ 6 kaki) cakrawala adalah ~ 4,8 kilometer jauhnya.

Dihitung dengan rumus dari https://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

Untuk mengambil foto seseorang yang berdiri 10 kilometer jauhnya:

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

Dengan kata lain, Anda harus berdiri setidaknya 25 kaki di atas tanah relatif terhadap orang lain, atau mereka harus berdiri 25 kaki di atas tanah relatif terhadap Anda, atau kompromi di antara Anda berdua.

Apapun, lensa Anda tidak akan menjadi masalah sebanyak titik pandang Anda relatif terhadap subjek foto karena kelengkungan Bumi akan menghalangi!

Hanya hal lain yang perlu dipertimbangkan.

Studi oleh universitas AS menunjukkan bahwa subjek dapat dikenali dari jarak sekitar 45 meter. Untuk mengenali subjek 10 kilometer, Anda membutuhkan teleskop dengan kekuatan yang cukup untuk menyebabkan subjek muncul seolah-olah ia hanya berjarak 45 meter. Secara matematis, kekuatan teleskop seperti itu harus 222X (10 X 1000 ÷ 45 = 222). Menggunakan instrumen pada perbesaran ini menyebabkan subjek tampak jauh 45 meter. Sebagai polis asuransi, mari tingkatkan pembesaran menjadi 250X. Lash-up semacam itu menyebabkan subjek tampak hanya 40 meter (10 X 1000 ÷ 250 = 40).

Astronom adalah ahli teleskop. Mereka mempublikasikan bahwa ketika lensa primer digunakan untuk gambar secara fotografis, mereka membagi panjang fokus dengan 50 untuk mendapatkan kekuatan instrumen. Dengan menggunakan kriteria ini, jika Anda memasang lensa teleskopik 50 X 250 = 12.000 mm, Anda secara teoritis dapat mencapai tujuan Anda.

Menurut saya, lensa dengan panjang fokus 12.000mm adalah kelangkaan. Tapi tunggu, kamera kami menghasilkan gambar mini yang harus diperbesar; jika tidak, gambar yang kami buat tidak dapat digunakan. Ketika kita melihat gambar kita di komputer atau ketika kita membuat cetakan yang berukuran 8 X 12 inci, perangkat lunak komputer atau printer berlaku sekitar 8X pembesaran jika kita menggunakan kamera full frame dan sekitar 12X jika kita menggunakan digital kompak. Pembesaran ini diterapkan untuk membuat gambar tampilan bekerja sesuai keinginan kita. Kami dapat mengurangi panjang fokus telefoto dengan faktor 8 atau 12, tergantung pada format yang digunakan. Itu bekerja hingga 12.000 ÷ 8 = 1.500mm lensa untuk kamera full frame atau 12.000 ÷ 12 = 1.000mm untuk compact.

Kesimpulan saya: Untuk mencapai tujuan Anda, Anda harus membeli telefoto berkualitas dengan panjang fokus sama dengan atau lebih baik dari yang di atas. Menggunakan lensa yang begitu panjang pada target yang bergerak seperti mobil adalah pekerjaan yang menantang. Dengan kata lain, hampir mustahil tetapi mungkin Anda bisa menang.

Ada orang ini bernama Trevor Paglen. Dia melakukan proyek tentang memotret pangkalan militer rahasia yang terletak di bagian terpencil Amerika Serikat. Pertanyaan Anda dan video yang Anda bagikan mengingatkan saya pada pekerjaannya. Dia mengembangkan teknik yang disebut "Limit Telephotography".

Dari situs webnya: http://www.paglen.com/?l=work&s=limit

"Limit-telephotography melibatkan memotret pemandangan yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Teknik ini menggunakan teleskop bertenaga tinggi yang panjang fokusnya berkisar antara 1300mm dan 7000mm. Pada tingkat perbesaran ini, aspek tersembunyi dari lanskap menjadi jelas."

Saya tidak dapat menemukan terlalu banyak tentang teknik itu sendiri tetapi saya ingin membagikannya karena itu bisa membantu. Lebih banyak dari situs webnya di sini:

"Limit-telephotography sangat mirip dengan astrophotography, teknik yang digunakan para astronom untuk memotret objek yang mungkin triliunan mil dari Bumi. Namun, dalam beberapa hal, lebih mudah untuk memotret kedalaman tata surya daripada memotret ceruk-ceruknya. dari kompleks industri militer. Antara Bumi dan Yupiter (500 juta mil jauhnya), misalnya, ada sekitar lima mil atmosfer yang tebal dan dapat bernapas. Sebaliknya, ada lebih dari empat puluh mil atmosfer yang tebal antara pengamat dan situs yang digambarkan dalam seri ini. "

sunting: ada video pria di tempat kerja yang baru saya temukan: Trevor Paglen: Limit Telephotography | ART21 "Eksklusif"

Bergantung pada subjek dan tujuannya, memodifikasi kamera untuk IR dapat membantu mendapatkan gambar yang lebih mudah dibaca. IR dapat memotong kabut jauh lebih baik daripada cahaya tampak.

Ini dapat dilakukan oleh layanan khusus pada banyak model kamera. Anda ingin filter IR dipasang sebelumnya sehingga kamera Anda akan menjadi perangkat IR saja. Tidak semua lensa cocok dengan IR, beberapa membuat apa yang disebut hot spot. Anda perlu melakukan riset tambahan atau menguji lensa sendiri.

Anda akan membutuhkan stabilisasi lensa yang sangat baik - mungkin menggunakan tripod dan kepala tripod yang sangat baik.

Saya pikir jenis lensa yang mungkin Anda cari sebenarnya hanyalah teleskop berukuran sedang. Mungkin 8 "Newtonian atau Catadioptric akan menjadi pilihan yang baik.

Saya telah melihat setiap pohon di pegunungan jauh> 10 km dan bisa melihat cabang yang lebih besar. Mereka tidak benar-benar jelas atau terperinci, tetapi Anda dapat membedakan mereka dan mereka benar-benar JAUH. Masalahnya akan terus melacak dan mendapatkan fokus pada jarak itu. Pada perbesaran itu, gerakan kecil diterjemahkan menjadi gerakan yang jauh lebih besar. Anda pasti tidak akan melakukannya sambil memegang kamera sambil berdiri atau bahkan duduk.

Satu ide lain yang menurut saya belum pernah disebutkan siapa pun adalah menggunakan video yang dikombinasikan dengan perangkat lunak visi komputer untuk mengimbangi gerakan atmosfer. Optik adaptif diperlukan untuk astrofotografi sebagian karena tingkat cahaya rendah. Pada siang hari, Anda secara teoritis hanya dapat merekam beberapa detik video di ... katakanlah 100fps, kemudian gunakan algoritma analisis vektor gerak antar bingkai untuk melakukan kompensasi gerak bingkai-parsial untuk menghasilkan bingkai yang memiliki resolusi spasial lebih tinggi dan distorsi lebih rendah daripada setiap frame individu di set.

IIRC, teknik semacam ini telah digunakan untuk (antara lain) membatalkan video yang sengaja dibuat untuk menyembunyikan fitur wajah. Dengan secara hati-hati melacak gerakan subjek dalam bingkai dan mengambil keuntungan dari pengetahuan tentang algoritma blur — khususnya, para peneliti dapat menentukan bagaimana bagian-bagian kecil dari gambar asli memengaruhi warna blok yang lebih besar dalam bingkai yang berbeda, dan kemudian mampu merekonstruksi gambar kedok terbuka subjek video yang kasar.

Saya menduga bahwa teknik yang sama dapat diterapkan untuk masalah Anda. Pendekatan ini mungkin memenuhi syarat sebagai bahkan lebih gila daripada optik adaptif, tetapi mengubah apa yang dinyatakan sebagai masalah perangkat keras menjadi masalah perangkat lunak pasca-pemrosesan yang keras, yang mungkin atau mungkin tidak lebih baik, tergantung pada situasinya. :-)

Ini masih mengasumsikan bahwa Anda dapat menempatkan kamera cukup tinggi untuk mendapatkan garis pandang, tentu saja. :-)

Apa yang Anda cari adalah sistem kamera keamanan perbatasan. Sistem pelacakan EO / IR kombo yang dapat mengidentifikasi dan melacak target yang diminati dalam segala kondisi cuaca / malam hari. Ini salah satu contohnya:

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

Tapi ini bukan tentang fotografi ...

Adakah yang berpikir tentang teknologi gigapixel? Ini gambar 320 Gigapixel (360 derajat pandang) yang diambil dari menara bt di london memungkinkan Anda untuk melihat orang-orang individu untuk sisi mata london (sekitar 1,7 mil jauhnya), itu tidak cukup untuk melihat fitur wajah tapi Anda bisa melihat seseorang dengan jaket biru dan celana abu-abu / hitam dengan paket belakang berwarna putih / terang berjalan menjauh dari mata london (ke kiri)

Jika Anda mencari tempat tertentu, saya pikir Anda bisa mendapatkan jarak lebih jauh dengan memilih kamera / lensa yang berbeda dan rentang yang berbeda untuk mengambil foto (bukan 360). Tapi saya setuju dengan orang lain, atmosfer akan menjadi musuh Anda sebelum perangkat keras. .