Comment photographier des objets éloignés (10km)?

Comment photographier des objets éloignés comme l'homme et les voitures, avec des résolutions suffisantes pour identifier les numéros de visage et de voiture? Je suis à la recherche de suggestions et de coût, à 10 km de portée, avec une bonne lumière solaire. Merci.

Veuillez ne pas prendre 10 km au pied de la lettre. Je pensais que c'était la distance de sécurité pour le faire sans se faire prendre. La vidéo est ici pour votre référence, https://youtu.be/AhLsQPuwQbQ .

Tu ne peux pas. Peu m'importe ce que vous avez vu sur CSI, ce n'est tout simplement pas possible dans le monde réel. Même en prenant l'objectif ridiculement grand de Canon (et maintenant abandonné. Oh, et 100 000 $) , l' objectif de 1200 mm , The Digital Picture dit:

les visages étaient reconnaissables à des distances allant jusqu'à un mile ou plus

Cependant, vous parlez de six fois cette distance. Vous pourriez penser à monter un télescope, mais l'atmosphère va ruiner tous les plans. Même à la distance focale "relativement courte" du 1200 mm, The Digital Picture a constaté que

Les conditions atmosphériques les plus gênantes pour le 1200 L d'un point de vue éloigné sont les conditions atmosphériques

et encore une fois, vous cherchez à avoir six fois le problème. Quoi que vous essayiez de faire, il est temps de trouver un plan différent parce que celui-ci ne fonctionnera pas.

En précisant que vous voulez faire votre photographie de surveillance en "bonne lumière solaire", vous vous êtes déjà tiré une balle dans le pied. Le meilleur moment pour faire ce type de photographie est la nuit ou très tôt le matin avant que la chaleur du soleil n'ait le temps de créer les "thermiques" qui rendent la photographie au téléobjectif extrême presque impossible, même avec le meilleur équipement.

En supposant que vous êtes heureux de travailler la nuit (ou vers l'aube) lorsque la "vue" est la meilleure, nous devons réfléchir au type d'optique dont vous aurez besoin pour réussir cet exploit. Si, pour des raisons d'argument, nous disons que les caractères sur une plaque d'immatriculation de voiture sont constitués de traits de 1 cm de large, alors nous devrons résoudre la moitié de cette largeur (0,5 cm) à partir de votre plage déclarée de 10 km. Cela donne une résolution angulaire de 0,000028 degrés, ou 0,1 seconde d'arc. C'est le pouvoir de résolution du télescope spatial Hubble .

La soi-disant résolution angulaire de Hubble - ou netteté - est mesurée comme le plus petit angle sur le ciel qu'il peut résoudre (c'est-à-dire voir clairement). Cela représente 1/10 de seconde d'arc (un degré correspond à 3 600 secondes d'arc). Si Hubble regardait la Terre - depuis son orbite à environ 600 km au-dessus de la surface de la Terre - cela correspondrait en théorie à 0,3 mètre ou 30 cm. Assez impressionnant! Mais Hubble devrait regarder à travers l'atmosphère, ce qui rendrait les images floues et aggraverait la résolution réelle.

Ainsi, avec des conditions atmosphériques parfaites et armé d'une copie boot-leg du HST, votre prochain problème va être de trouver et de suivre votre cible, et plus important encore, de la garder au point. Si vous avez essayé de suivre la faune avec un équipement amateur même décent, vous saurez à quel point cela peut être difficile. Le HST, d'ailleurs, n'a pas de mise au point automatique.

La référence standard sur la photographie de surveillance est la photographie clandestine de Siljander et Juusola. Commandez-le sur Amazon si vous le souhaitez, mais vos services de sécurité locaux peuvent s'intéresser à votre achat.

Le consensus général dans ce fil de discussion est que la photographie détaillée d'un sujet à une distance de 10 km est extrêmement difficile, et probablement impossible à l'aide d'un équipement disponible dans le commerce - et il y a beaucoup de preuves à l'appui dans les autres réponses.

Cependant, il existe un moyen de photographier des cibles extrêmement éloignées dans les moindres détails - il n'est tout simplement pas disponible dans le commerce pour la plupart des particuliers. La NASA et d'autres agences spatiales utilisent ce type de matériel pour suivre visuellement les lancements.

Image publiée avec l'aimable autorisation de la NASA, publiée dans le domaine public.

Cet ensemble est la caméra de suivi de remontée à longue portée, montée sur le support de suivi Contraves-Goerz Kineto. C'est vraiment plus un télescope, mais il fait un bon travail de suivi des cibles éloignées dans des détails assez bons pour les scientifiques de fusée.

Wikipedia affirme que ce type d'appareil dispose d'une caméra vidéo de 200 pouces (5080 mm), ainsi que d'une caméra vidéo de 400 pouces (10 160 mm). Ces caméras sont exploitées à partir de Playalinda Beach; la distance à vol d'oiseau de là jusqu'au LC-39A, la plus méridionale des deux anciennes rampes de lancement de la navette spatiale, est de 5,923 km.Cependant, cette caméra serait utilisée plus tard lors d'un lancement, lorsqu'un engin est beaucoup plus en aval. Il n'est pas exagéré de dire qu'il pourrait capturer des images et des séquences détaillées à 10 km.

Selon le propre site Web de la NASA , il existe d'autres caméras (FLIR / infrarouge) sur des montures similaires avec des focales comprises entre 20 et 150 pouces (508 mm à 3810 mm), utilisées pour le suivi à moyenne distance.

Malheureusement, je ne trouve pas de photos marquées comme ayant été prises avec l'un de ces appareils en particulier; la recherche autour donne généralement des photos des caméras elles-mêmes.

EDIT: Cette vidéo de l'échec du lancement d'Orbital ATK Antares en octobre 2014 a supposément été filmée avec la caméra de suivi de la montée à longue distance.

EDIT 2: À bien y penser, les caméras utilisées sur les drones militaires peuvent être capables de repérer des détails assez fins à ces distances. La culture pop vous ferait croire qu'un drone peut voir les traits du visage d'une personne à une altitude de croisière.

Wikipédia affirme qu'un drone Reaper naviguera à 25 000 pieds, ce qui correspond à environ 7,5 km AMSL. En supposant que l'hypothèse d'Hollywood est juste et que le drone ne regarde pas toujours droit vers le bas, et en gardant à l'esprit que son plafond de service est le double de son altitude de croisière régulière (50000 pieds AMSL), il est assez raisonnable de supposer que les caméras là-bas peuvent voir les détails à 10 km, en tenant compte de la turbulence et de l'air chaud chatoyant. Je suis sûr que les détails sur l'optique de ces machines ne sont pas accessibles au public.

Je ne m'attendrais pas vraiment à ce qu'un drone militaire de pointe soit largement disponible pour les civils!

Comme d'autres l'ont dit, 10 km ne sont pas réalisables en raison de la physique de la lumière et de la distorsion atmosphérique. Cependant, je voudrais aborder un autre aspect de cela qui n'a pas encore été mentionné: si quelqu'un se tient à 10 km de vous et que vous êtes tous les deux à la même altitude, vous ne pourrez pas les voir parce qu'ils vont être derrière l'horizon!

Si une personne mesure 1,8 mètre (~ 6 pieds), l'horizon est à environ 4,8 kilomètres.

Calculé avec la formule de 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

Pour prendre une photo d'une personne à 10 kilomètres de distance:

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

En d'autres termes, vous devez vous tenir à au moins 25 pieds au-dessus du sol par rapport à l'autre personne, ou ils doivent se tenir à 25 pieds au-dessus du sol par rapport à vous, ou un compromis entre vous deux.

Quoi qu'il en soit, votre objectif n'aura pas autant d'importance que votre point de vue par rapport au sujet de la photo car la courbure de la Terre vous gênera!

Juste une autre chose à considérer.

Des études menées par des universités américaines indiquent qu'un sujet peut être reconnu à une distance d'environ 45 mètres. Pour reconnaître un sujet à 10 kilomètres, vous avez besoin d'un télescope d'une puissance suffisante pour faire apparaître le sujet comme s'il n'était qu'à 45 mètres. Mathématiquement, la puissance d'un tel télescope doit être de 222X (10 X 1000 ÷ 45 = 222). L'utilisation d'un instrument à ce grossissement fait apparaître le sujet à 45 mètres de distance. En tant que police d'assurance, augmentons le grossissement à 250X. Un tel accrochage fait apparaître le sujet à seulement 40 mètres (10 X 1000 ÷ 250 = 40).

Les astronomes sont des experts en télescopes. Ils publient que lorsqu'un objectif primaire est utilisé pour l'image photographique, ils divisent la distance focale par 50 pour dériver la puissance de l'instrument. En utilisant ces critères, si vous montez un objectif télescopique 50 X 250 = 12 000 mm, vous pourriez théoriquement atteindre votre objectif.

Il me semble qu'un objectif d'une focale de 12 000 mm est une rareté. Mais attendez, nos caméras donnent une image miniature qui doit être agrandie; sinon les images que nous faisons sont inutilisables. Lorsque nous visualisons nos images sur un ordinateur ou lorsque nous effectuons une impression mesurant 8 X 12 pouces, le logiciel de l'ordinateur ou de l'imprimante applique un grossissement d'environ 8X si nous utilisons un appareil photo plein format et environ 12X si nous utilisons un numérique compact. Ce grossissement appliqué pour faire fonctionner une image d'affichage en notre faveur. Nous pouvons réduire la distance focale du téléobjectif d'un facteur 8 ou 12, selon le format utilisé. Cela équivaut à un objectif de 12 000 ÷ 8 = 1 500 mm pour l'appareil photo plein format ou de 12 000 ÷ 12 = 1 000 mm pour un appareil compact.

Ma conclusion: Pour atteindre votre objectif, vous devez vous procurer un téléobjectif de qualité avec une focale égale ou supérieure à celle ci-dessus. Utiliser un objectif aussi long sur une cible en mouvement comme une voiture est une entreprise difficile. En d'autres termes, presque impossible, mais vous pouvez peut-être triompher.

Il y a ce gars qui s'appelle Trevor Paglen. Il a réalisé un projet sur la photographie de bases militaires classées situées dans des régions reculées des États-Unis. Votre question et la vidéo que vous avez partagée m'ont rappelé son travail. Il a développé une technique appelée "télé-photographie limite".

Depuis son site Web: http://www.paglen.com/?l=work&s=limit

"La téléphotographie limite implique de photographier des paysages qui ne peuvent pas être vus à l'œil nu. La technique utilise des télescopes de grande puissance dont les focales varient entre 1300 mm et 7000 mm. À ce niveau de grossissement, des aspects cachés du paysage deviennent apparents."

Je ne trouvais pas grand chose sur la technique elle-même mais je voulais la partager car elle pouvait être utile. Plus de son site Web ici:

"La téléphotographie limite ressemble le plus à l'astrophotographie, une technique que les astronomes utilisent pour photographier des objets qui pourraient être à des milliers de milliards de kilomètres de la Terre. À certains égards, cependant, il est plus facile de photographier les profondeurs du système solaire que de photographier les recoins du complexe industriel militaire. Entre la Terre et Jupiter (à 500 millions de kilomètres), par exemple, il y a environ huit kilomètres d'atmosphère épaisse et respirante. En revanche, il y a plus de soixante kilomètres d'atmosphère épaisse entre un observateur et les sites représentés dans cette série. "

edit: il y a une vidéo de l'homme au travail que je viens de trouver: Trevor Paglen: Limit Telephotography | ART21 "Exclusive"

Selon le sujet et l'objectif, la modification de votre caméra pour IR peut aider à obtenir une image plus lisible. L'IR peut mieux traverser la brume que la lumière visible.

Cela peut être fait par un service spécialisé sur de nombreux modèles d'appareils photo. Vous voudriez que le filtre IR soit préinstallé pour que votre caméra devienne un appareil IR uniquement. Tous les objectifs ne fonctionnent pas bien avec l'IR, certains créent des soi-disant points chauds. Vous devrez faire des recherches supplémentaires ou tester des lentilles par vous-même.

Vous aurez besoin d'une très bonne stabilisation de votre objectif - probablement en utilisant un très bon trépied et une tête de trépied.

Je pense que le genre de lentilles que vous cherchez peut-être en fait juste des télescopes de taille moyenne. Un Newtonien 8 "ou un Catadioptrique serait peut-être un bon choix.

J'ai regardé des arbres individuels sur des montagnes éloignées> 10 km et j'ai pu voir les plus grosses branches. Ils n'étaient pas vraiment clairs ou détaillés, mais on pouvait les distinguer et ils étaient vraiment FAR. Le problème sera de suivre régulièrement et de se concentrer à cette distance. À ces grossissements, de petits mouvements se traduisent par des mouvements beaucoup plus importants. Vous n'allez certainement pas le faire en tenant l'appareil photo debout ou même assis.

Une autre idée que je pense que personne n'a encore mentionnée est d'utiliser la vidéo combinée avec un logiciel de vision par ordinateur pour compenser le mouvement atmosphérique. L'optique adaptative est nécessaire pour l'astrophotographie en partie parce que les niveaux de lumière sont faibles. Pendant la journée, vous pourriez théoriquement simplement filmer quelques secondes de vidéo à ... disons 100 images par seconde, puis utiliser un algorithme d'analyse de vecteur de mouvement inter-images pour effectuer une compensation de mouvement d'image partielle afin de produire une image ayant une résolution spatiale plus élevée et une distorsion inférieure à n'importe quel cadre individuel de l'ensemble.

IIRC, ce type de technique a été utilisé (entre autres) pour défaire des vidéos délibérément en bloc destinées à masquer les traits du visage. En suivant attentivement le mouvement du sujet dans le cadre et en tirant parti de la connaissance de l'algorithme de flou - en particulier, les chercheurs ont pu déterminer comment les plus petites parties de l'image d'origine affectaient la couleur des blocs plus grands dans différents cadres, puis ont pu reconstruire une image brute non masquée du sujet de la vidéo.

Je soupçonne que les mêmes techniques pourraient être appliquées à votre problème. Cette approche est probablement encore plus folle que l'optique adaptative, mais elle transforme ce qui est autrement un problème matériel dur en un problème logiciel dur de post-traitement, qui peut ou non être meilleur, selon la situation. :-)

Cela suppose toujours que vous pouvez placer la caméra suffisamment haut pour obtenir une ligne de vue, bien sûr. :-)

Ce que vous cherchez, c'est un système de caméras de sécurité frontalières. Un système de suivi combo EO / IR qui peut identifier et suivre les cibles d'intérêt dans toutes les conditions météorologiques de jour / nuit. Voici un exemple:

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

Mais ce n'est pas vraiment de la photographie ...

Quelqu'un a-t-il pensé à la technologie gigapixel? Cette image de 320 Gigapixels (360 degrés de vue) qui a été prise depuis la tour BT à Londres vous permet de voir des personnes individuelles sur le côté de l'œil de Londres (à environ 1,7 km), il ne suffit pas de voir les traits du visage, mais vous pouvez voir une personne avec une veste bleue et un pantalon gris / noir avec un sac à dos blanc / de couleur claire s'éloignant de l'œil de Londres (à sa gauche)

Si vous recherchiez un endroit précis, je pense que vous pourriez peut-être obtenir plus de distance en choisissant un autre appareil photo / objectifs et une plage différente pour les photos à prendre (pas 360) Mais je suis d'accord avec tout le monde, l'atmosphère sera votre ennemi avant le matériel .