Чи є камери, які можуть фотографувати радіацію Wi-Fi / WLAN або мобільний телефон?


44

Враховуючи, що є камери для інфрачервоного, рентгенівського та ультрафіолетового, мені цікаво, чи є також камери, які можуть зображувати частини WLAN або мобільний телефон електромагнітного спектру.

Враховуючи те, що все переповнене випромінюванням мобільних телефонів, і у вас є Wi-Fi майже в кожному домогосподарстві, я думаю, що це дасть кілька цікавих знімків, можливо, накладених на справжню фотографію.


Я не впевнений, наскільки це насправді було б цікаво ... окрім проблем із довжиною хвилі, згаданих у відповіді нижче, які могли б викликати трохи розбіжності, це здебільшого просто виглядатиме як точкові джерела світла з невеликими ефектами, що викликають привид. світло проходить крізь стіни та інші перешкоди.
Майкл

@Michael Імовірно, наслідки перешкод можуть бути цікавими.
користувач253751

Відповіді:


81

Для того щоб отримати зображення, і об'єкт, і об'єкт "камера" повинні бути набагато більшими за довжину хвилі світла, яку ви використовуєте для зображення. Довжина хвилі видимого світла становить приблизно від 400 до 800 нм, тобто менша, ніж мкм.

Радіочастоти піднімаються до декількох ГГц, що відповідає довжині хвиль у багато сантиметрів. Наприклад, діапазон WIFI 2,4 ГГц має довжину хвилі близько 12,5 см. Таким чином, ваша камера повинна бути розміром у кілька метрів, і ви зможете зображувати лише подібні об'єкти. Радіочастотних камер для нашого повсякденного світу немає.

Однак вчені фактично побудували «камери» шириною в кілька метрів і використовують їх для зображення дуже великих об’єктів, таких як зірки та галактики. Ці камери називаються радіотелескопами .


1
так що це можливо, але не практично через розмір хвиль wifi, так би мовити. це пояснює також пояснення, чому є ультрафіолетові або інфрачервоні камери, оскільки вони знаходяться поруч із нашим видимим спектром. дякую, дуже хороша відповідь.
Блекдот

5
Дуже красиво, всеосяжно, але просто зрозуміти. +1
Грач

6
Просто швидка шкала, щоб людям не доводилося робити математику в голові: довжина хвилі 12,5 см радіо 2,4 ГГц у 200 000 разів більша, ніж у видимого світла, давати чи брати.
варення

5
Звичайний радіотелескоп - це лише один піксель . Радіозображення неба виробляються скануванням.
JDługosz

4
@ JDługosz - Одномісний піксельний механічно сканований фотоапарат все ще є камерою.
Підроблене ім’я

20

Я не згоден з відповіддю з багатьма відгуками. Фізичну довжину можна «промахувати» різними способами, і теоретично можна було б створити портативну камеру, яка знімає зображення дуже крихітної частини електромагнітного спектру. Крім того, ви не враховуєте, що є не тільки високосмугові сигнали, але і надвисокосмугові сигнали, які можуть бути ЛОТИ простішими для виявлення. Питання, яке мені здалося б цікавим, було б: Як би ви розфарбували спектр?

Ось приклад ЕМ-фотографії університету Копенгагена.

Ось домашній експеримент, який передбачає використання антени та деякого програмного забезпечення після обробки для фактичного створення зображення.

Можливо, "об'єктив" такої камери виглядав би так .


2
Приємні висновки! Перший - це приємна техніка візуалізації. Якщо я правильно це зрозумів, вони переміщують датчик у 3D і візуалізують інтенсивність у кожній точці. У видимому спектрі ви могли б використовувати фотометр таким же чином. Звичайно, це призвело б до «зображення», яке зовсім відрізняється від звичайного фото. Другий працює точно як радіотелескоп (зауважте, що він використовує діапазон 11 ГГц, який має довжину хвилі близько 2,7 см, тому він може отримати принаймні зображення з низькою роздільною здатністю). BTW: 700 МГц більше або менше відповідає ще більшій довжині хвилі (> 40 см)
oefe

Дякую за коментарі і ... хай, вибачте, що я переплутав низькі з високими частотами. Відповідь я відредагував відповідно. У першому вони використовували додаток для моніторингу поля em пристрою під час переміщення його, потім забарвлювали "шлях" тривалої експозиції, спираючись на знайдені ними значення (якщо я правильно зрозумів). Другий, насправді, працює як радіотелескоп, але я прикладу цей приклад лише для того, щоб зазначити, що для досягнення таких результатів величезна антена не потребує. Так, це низька роздільна здатність, але дає ідею.
Noldor130884

7

Різновид. Не "камера", а обчислювальна техніка зображень .

Ми досліджуємо можливість досягнення обчислювальної томографії за допомогою сигналів Wi-Fi. Щоб досягти цього, ми використовуємо багатопотокове поширення, яке призводить до того, що бездротові сигнали відскакують від об'єктів, перш ніж надходити до приймача. Ці відображення ефективно освітлюють об'єкти, які ми використовуємо для виконання зображень. Наші алгоритми відокремлюють багатосмугові відображення від різних об'єктів на зображення. Вони також можуть витягувати інформацію про глибину, де об'єкти в одному напрямку, але на різних відстанях до приймача, можуть бути ідентифіковані. Ми реалізуємо прототип бездротового приймача, використовуючи USRPN210 з частотою 2,4 ГГц, і демонструємо, що він може зображати такі предмети, як шкіряні кушетки та металеві фігури в сценаріях прямолінійного зору та нелінійного зору. Ми також демонструємо додатки, що підтверджують концепцію, включаючи локалізацію статичних людей та об'єктів, не потребуючи позначення їх за допомогою радіочастотних пристроїв. Наші результати показують, що ми можемо локалізувати статичні предмети та металеві предмети з середньою точністю відповідно 26 та 15 см. Нарешті, ми обговорюємо межі нашого підключення до зображень на основі Wi-Fi

У документі є ряд нечітких крапель, накладених на фотографії. Він набагато ближчий до датчика Kinect тим, що він також дає інформацію про глибину, але має поганий просторовий дозвіл, обмежений однією довжиною хвилі WiFi.

Через набагато меншу частоту радіо в порівнянні зі світлом, обробку сигналів можна робити на основі часу прибуття. Використання цієї методики дає корисну інформацію від відображених та дифракційних сигналів, тоді як в оптичних системах вони будуть просто шумом.


3

Ще одна відповідь "свого роду":

Однією з можливостей, більш аналогічної традиційній камері, є використання стаціонарного приймача та сильно спрямованої антени. Якщо антена спрямована так, як електронний промінь рухається по екрану ЕПТ, може бути створений рендер сили сигналу, який потім може бути накладений фотографією, зробленою з тієї ж точки. Хоча деталі доступні (див. Wikipedia / cantenna ), я не стикався з проектом чи комерційним рішенням, яке використовує камену як камеру, як описано вище.

Як зазначав @Michael, це, ймовірно, не дасть тобі «гарного» зображення: випромінювання на цих довжинах хвиль поводиться по-різному до видимого та майже видимого світла. Замість того, щоб просто поводитись по-різному залежно від відповідних поверхонь, випромінювання на цих довжинах хвиль є більш вимірюваним, як амплітуди на точку в 3d-просторі. У питанні використовується ключове слово: приміщення чи простір справді затоплене.


Youtuber CNLohr надав пояснювальне відео, в якому показано, як вимірювати потужність передавача з одного джерела WiFi, використовуючи відносно недорогі компоненти.

Це не "камера" як така, навіть якщо камера використовується для перекладу сигналу від точкових вимірювань до 3d-зображення, по одному вертикальному шару одночасно. Однак це дає (3d) зображення, які можна сплюстити і накладати на звичайну фотографію. З іншого боку, він покладається на переміщення датчика через кожну точку в просторі, що підлягає зображенню; не точно "вимірювання" вимірювання.

Можливо, що цю конструкцію можна було б адаптувати: датчик міг зберігати інформацію про положення на основі внутрішнього GPS та записувати власні дані, а не потребувати камери. Програмне забезпечення також може бути адаптоване для вимірювання загального сигналу на точку, а не просто сигналу від одного передавача. При виборі бездротового сигналу подається список ідентифікованих сигналів та сильних сторін.

Я вважаю, що це дасть естетично краще зображення, ніж спрямоване вимірювання; однак, як і камера спрямованої антени, вона не доступна як комерційний продукт.


1

Оскільки на даний момент мені не відома така камера, можна створити досить ефективну, використовуючи масив патч-антен для формування поетапного масиву. Отже, велика плоска антена, скажімо, 1 на 1 м, могла бути виготовлена ​​з друкованої плати. Однак для інтеграції всіх окремих антенних елементів у поетапний масив знадобиться велика кількість дорогих компонентів ВЧ.

Такий масив здатний змістити та зосередити свою діафрагму електронними засобами. Незважаючи на те, що він не може подолати межу роздільної здатності хвилі, він може робити фотографії за допомогою швидкого сканування, особливо для візуалізації активних передавачів, як мобільні телефони поблизу, даючи велику потужність випромінювання.

Метод поетапного масиву широко використовується для радіолокаційного сканування, див. Вікіпедія: https://en.wikipedia.org/wiki/Phased_array

Деякі інженери очікують використання поетапних масивів у майбутніх мобільних телефонах або маршрутизаторах Wi-Fi, оскільки це дозволить більш орієнтованій передачі між одноранговими, що вимагатиме набагато менше енергії та дозволяє більш високій смузі пропускання, оскільки з'єднання одного однорангового не перешкоджатиме іншому спрямованому з'єднанню, якщо тільки в тому ж рядку.


1

Проста відповідь - ні, принаймні, поки що.

Я кажу це тому, що якби це було можливо, то обладнання існувало б у світі випробувань та вимірювань. а натомість у нас є обладнання, яке може використовувати лише калібровані антени для обчислення відносної сили та частоти. Ви переміщуєте детектор і спостерігаєте за результатами. Я думаю, що це така система вимірювання, яка існує зараз: http://www.emscan.com/rfxpert/

Це було б великим проривом у технології, щоб можна було зобразити випромінювання за допомогою фотографії.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.