Какие технические проблемы сегодня мешают созданию портативного прибора (в идеале очков), позволяющих человеческому глазу видеть во ВСЕХ диапазонах электромагнитного спектра?

Особенно интересует спектр длин волн короче фиолетового.
Хотя длиннее красного тоже.

И такой еще попутный вопрос. Человеческий глаз (колбочки с палочками) видит в диапазоне от 380 (фиолетовый) до 740 (красный) нм. Соответственно вряд ли получится человеку при помощи любого прибора видеть сразу и в обычном, и в ультрафиолетовом цвете. Нужен «переключатель», который показывает или обычный видимый цвет, или такую же ширину спектра в ультрафиолете, транспонируя их в видимые длины волн.

Так вот вопрос про «такую же ширину». Ведь по идее можно сделать «шаг дискретизации равный двум», т.е. в два раза более широкий диапазон в ультрафиолете передавать «обычной ширины» видимым цветом. Тем самым можно видеть «в два раза шире» по диапазону, хоть и «в два раза менее четко».

Вопрос. А в три раза так можно? А в 5, 10? Вообще, во сколько раз можно «расширить диапазон» преобразования в видимый цвет, чтобы человек продолжал что-то различать, все еще оставаясь в пределах современного технического развития?

69 Responses to Очки, которые могут видеть во ВСЕХ диапазонах электромагнитного спектра

  1. off:

    вояки используют ночное видение с наложением теплового видения.
    Немного не то, но похоже.

  2. off:

    А — терагерцовый диапазон! Но как это сделать портативным никто не знает.

    наука на научном форуме  500x375, 47.08 kb

  3. Gnied:

    Может все-таки подойдем более конкретно и ограничим искомый спектр, а? А то существуют такие длины волн, которые либо поломают все, либо их фиг уловишь.
    Про увеличение «шага дискретизации» — это лишь технический вопрос. Сколько именно цветов ты сможешь показать.

  4. M2yRain M2yRain:

    : Так мой вопрос как раз об этом. Насколько сегодня ограничен воспринимаемый портативной аппаратурой спектр?
    Ну инфракрасное (тепловое) излучение мы видим запросто (см. тепловизоры).
    А рентгеновское можно так же портативно видеть, или для этого нужны стальные гробы оптических преобразователей?

    Вообще изначально вопрос навеян слухами про новые iOчки от гугла.
    Я подумал — а чего они только в обычном спектре «видят»? Почему бы не добавить туда преобразователи спектра?

    image

  5. OloMega:

    : да фигня эти очки, насколько я понял. просто гуглу потребовалось акции свои приподнять

  6. ZvnRain:

    Fujifilm IS Pro — вот примерно то, что ты ищешь.

    image

    image

  7. RogGood:

    Встречный вопрос: зачем?

  8. Odaam:

    Прозрачность атмосферы, материалы для оптики, освещение окрестностей…

  9. Muioff:

    : присоединяюсь.

  10. Ef7No:

    Вижу две причины, про излучение с длиной волны короче фиолетового:
    1. Коэффициент преломления с ростом энергии фотонов быстро становится мизерно отличным от единицы, да еще и в меньшую сторону. Многие приемы оптики — линзы, зеркала — не годятся. На то есть рентгеновская и гамма — оптика, в инструментарии которой остаются лишь интерференция/дифракция, да полное внешнее отражение. Попытки управлять ходом лучей обычно ведут к значительным потерям в интенсивности.
    2. Проникающая способность жесткого фотонного излучения растет с ростом его энергии. Значит, либо детектор «толстый» нужен, либо снова потери в интенсивности.
    Несмотря на эти причины в астрономии используют «видение» в жестких фотонах. Наверняка удастся найти в гугле фотографии нашего солнышка в рентгеновских лучах. Да и в медицине используют же. Но устройства «а-ля очки» либо имеют удручающую чувствительность, либо громоздкие как холодильник.

    С ИК-визорами попроще до момента, когда энергия фотона сравнивается с тепловой энергией носителей заряда. Правда, оптика там тоже своя. Эбонит, например, прозрачен в каком-то диапазоне ИК. Германий вместо стекла для линз используют.

  11. RaeVelo:

    глаз видит 16 млн цветов

  12. Muioff:

    : на 12 мкм есть макетный образец. Хорошо видит сквозь дым от а/м шин.

  13. Ransuper:

    думаю, что вопрос целесообразности.

    image

  14. RumTunes:

    : 16 млн + 2

  15. Muioff:

    : а вот о +2 по-подробнее.

  16. Odaam:

    : 12 микрон — стандартный диапазон последние лет так 30 минимум. никаких макетов, камеры на продажу

  17. Odaam:

    : УФ против рентгена: До 21 эВ(60 нм), можно делать преломляющую оптику на солях, фторид лития сдается последним. Но задолго до этого начинает сильно поглощать воздух.
    Солнышко как раз в УФ слабеет — потому большой интерес к детекторам на некие диапазоны УФ — видеть самолет, заходящий со стороны солнышка, может быть жизненно важно.

    ИК — использовать изоляторы. насколько я помню, окна иодид цезия прозрачны от ультрафиолета микрон до 50, полиэтилен — с 25 до миллиметра, что ли. В теплом виде, разумеется. Как ни странно, хитрые детекторы дотягивают в неохлажденном виде чуть не до 100 микрон.
    Окна из полупроводников — хороши, но своею странною красою. германий хорош тем, что не пропускает видимое и устойчив к влаге, но я видел его 2 раза вжизни — как фильтр видимого, и на армейском визоре.

  18. M2yRain M2yRain:

    : Встречный ответ — затем!

    Чтобы было. Разве не хочется иметь возможность видеть «шире»?

    Зачем тогда человек летает на дельтапланах и ныряет под воду с аквалангом, разве не достаточно просто по земле ходить?

  19. ZvnRain:

    : опять же, можно прийти в магазин, и там с такими очками крепость водки на глаз определять. Хотя бы за этим.

  20. M2yRain M2yRain:

    : 1. Да какая-там оптика в камере смартфона, например? Малююююсенькая линза и сразу же светочувствительная матрица. Переверни свой айфон/андроид посмотри сам.
    2. Да, вот про это я и спрашивал. Мне было интересно, до каких длин волн можно обходиться простыми CCD-матрицами без привлечения особых «холодильников».

  21. M2yRain M2yRain:

    : Т.е. это все о «стеклах» речь идет. А у CDD-матриц на разные длины волн существуют какие-нибудь принципиальные отличия в устройстве?

  22. Odaam:

    : Про УФ не знаю0 скажу за ИК:
    «простые» пзс-ки — кремниевые;кремний чует до микрона максимум; и то оптимизация матрицы на ИК и УФ разная.
    Ниже уже нужны другие материалы и оптики, и детектора. ПЗС там в прямом виде плох. Гибридные камеры — сложно; то есть 5 камер из примерно одной точки расширят ваш диапазон зренуя насколько хватит кабеля питания. Нет, варианты есть очень смешные — рисовал один момент технологию структуры приемник + транзистор +светодиод наклеенную на ПЗС; но опять таки — даже если приемник, объективы разные.

    Опять о матрицах — был такой кадмий-ртуть-теллур на диапазон 8-12 микрон; очень сложный материал, матрицы на нем делать сложно. По состоянию на начало 90-х, злые языки утверждали что в СССР было 2 матрицы КРТ; они доставались из сейфа НПО (вырезано цензурой) по большим праздникам для демонстраций. Массово были линейки или одиночные детекторы — и система механического сканирования картинки движущимися зеркалами. Так, как легко понять, можно сделать дорогую сложную систему на очень широкий диапазон.

  23. Odaam:

    : без холодильников — далеко. но шумно. а максимум солнца — в видимом

  24. M2yRain M2yRain:

    : Да что там того солнца, чай не пещерные люди, сами умеем уже свои солнца зажигать!

    А очки для ультрадлинных волн (50Гц — 6Мм) это же какая прелесть для электрика! Надел, и сразу видно — где утечки тока в проводке.

    P.S. Да знаю, знаю, про приемники в пол-длины волны. Но помечтать-то хочется…

  25. NaaRain:

    : это как это?

  26. NaaRain:

    : слишком мала дельта будет, чтобы определять на глаз

  27. Odaam:

    : Ну как.. в ближнем ИК — где-то да. В дальнем количество излучения — это температура. в рентгене светить… нуууу…
    А 50 герц видеть надо еще чтобы излучатель был. а излучатель — те же 800 км.

  28. M2yRain M2yRain:

    : А что, обычные провода 50Гц не излучают? Ну, слаааабенько, конечно, примерно как высоко крокодилы летают, но таки излучают же! 🙂

  29. Odaam:

    : ну как… я ни разу не слышал о потерях на излучение в силовых линиях
    Там скорее будут всякие индукционные ближние поля, а так.. свертка диполя с плечом 5 мм и синуса тысячекилометрового периода как-то не внушает.

  30. ZvnRain:

    : у разных химических соединений ведь есть специфические спектральные характеристики в ИК-диапазоне.

  31. Odaam:

    : по спектру да. А в широкой полосе… Эстет, конечно, может и отличит чай от коньяка по виду в видимом…

  32. RaeVelo:

    : надо поляризацию видеть — тогда вообще возможности будут шикарные

  33. M2yRain M2yRain:

    : А чего бы не видеть спектром? Это же электронный прибор (хоть и гипотетический). Его только настроить нужно на узкие полосы, будет спектр видеть. Вообще клево: если видишь зеленую — значит хорошая водка. А если с синеватым оттенком — значит паленая, с формальдегидом и сивушными маслами…

    Красота!

    Это ж какие возможности открываются, практически любой материал и его качества можно определить (даже сквозь стены), просто глядя на него!

  34. Odaam:

    : потому что сложно к восприятию.
    Нет у нас встроенной возможности воспринимать такие данные… даже в статьях такое показать сложно

  35. Letodin:

    Как-то скачал с торрентов документальный фильм про свет (не помню название, вроде BBC, кажется этот http://rutracker.org/forum/viewtopic.php… ). Там показали мужика которому поставили искусственный хрусталик. То-ли бракованный попался, в общем начал он видеть ультрафиолет. В начале в обморок падал, а потом привык)
    А еще в каком-то фильме (возможно в этом-же) сравнили видимый спектр с размером октавы на рояле. Если понадобится таким образом изобразить весь исследованный спектр, то рояль будет длиной как до Луны и обратно.

  36. supef:

    : НПО Пульсар, 105318, Москва, Окружной проезд, 27; Тел.: (095) 3694866, 3653763; Факс.: (095) 3665583 😀 [Точнее, это сам завод, где 1200-я серия производится.]

  37. M2yRain M2yRain:

    : Человек — чертовски сложно устроенное существо. У нас 21 век на дворе, по Марсу ездят марс-роверы, открыто третье поколение кварков, Интернет всем и каждому, и чтобы никто не ушел обиженным, и при всем при этом мы плохо знаем, как устроено человеческое тело, и вообще не знаем, как устроен и работает человеческий мозг.

    Задача прибора взять спектрограмму предмета, и как-то представить ее в виде оттенков видимого цвета. А оператор (человек) уже сам «настроит себя» воспринимать синеватые оттенки наличием формальдегида, а желтоватые — сероводорода.

    Достаточно надеть на него такие спектральные очки, и дать ему походить в них месяц не снимая, и он подстроится воспринимать такую информацию как само собой разумеющееся.

  38. Odaam:

    : Неа, я про курбатник.

  39. Peeen:

    Стоит заметить, что даже в видимом диапазоне человеческий глаз не то чтобы особо детальный спектральный анализ делает, и прикрутить такую фичу как-нибудь было бы забавно.

  40. Htore:

    На самом деле 16 млн + 777216. А вот больше плюсовать нельзя. Переполнение будет. И зажгуться чорные лампы.

  41. Yihon:

    : баб голых хочет видеть, не иначе.

    или мужуков — че уж там

  42. Yihon:

    а что за дальше гамма-излучения просиходит? или это некий предел? или экспериментов не было? или теоретически дальше ничего нет?
    спасибо

  43. supef:

    : хм, а у них своё производство было/есть? На ассортимент и ТТХ можно посмотреть?

  44. Odaam:

    : Производство было, и причем КРТ вроде только у них в СССР и было. А уж что в ассортименте… Я, слава богу,туда не вляпался и их секретов не знаю. А так — http://www.orion-ir.ru/ru/product.html

  45. Odaam:

    : терминологии дальше нет, все что выше — гамма.
    пишут о регистрации фотонов 10 ГэВ, примерно в 1000 раз энергетичнее обычной гаммы

  46. RaeVelo:

    Вброшу:

    Свет это электрмоагнитная волна. Т.е., изменение магнитного потока вызывает появление магнитного поля, а изменение поля вызывает изменение магнитного потока.

    И вот волна становится все более высокочастотной и мы её начинаем называть свет.

    Дальше она еще больше увеличивает частоту свою и превращается в гамма-излучение.

    И внезапно электромагнитная волна попадает в мишень и распадается на элементарные ЧАСТИЦЫ.

    И где тут логика? 🙂

  47. M2yRain M2yRain:

    : Свет это электромагнитная волна.

    Это что за максвеллизм в 21-то веке?
    Всем уже 100 лет как известно, что свет это поток электромагнитных частиц!

  48. RaeVelo:

    : электромагнитных частиц

  49. RaeVelo:

    : зачем тогда коллаэдеры эти все? Все частицы ведь — электромагнитные волны

  50. M2yRain M2yRain:

    : Не все. Не поверишь — только фотоны.

  51. M2yRain M2yRain:

    : Да, именно так. Электромагнитных частиц. Как напоминание о дуалистической природе фотонов. Сам только что словосочетание придумал, чем невозбранно горжусь.

  52. M2yRain M2yRain:

    : Меня всегда интересовал вопрос — а каковы теоретические пределы частоты фотонов? Ну, понятно, что в среде начнется их жесточайшее поглощение. А в вакууме?

    В вакууме по идее пределов частоты ЭМ-волн быть не должно. Ну, пока не доберемся до планковских величин. Или таки есть возможные ограничения на более ранних сроках?

  53. Odaam:

    : Чего не знаю, того не знаю.

  54. Odaam:

    : В смысле, для массивных частиц есть ограничения на энергию за счет взаимодействия с реликтовым излучением -и когнитивный диссонанс от обнаружения несоответствий с теорией. А фотоны… Казалось бы может быть что-то похожее, но не знаю.

  55. Ransuper:

    : по всей

  56. Ransuper:

    : по всей видимости, никто не понял моего остроумного комментария: шумов же дофига будет

  57. Tnabad:

    : 50 гц? с таким же успехом можно пытаться увидеть, как звук улетает от динамиков.

  58. supef:

    : говорят, некоторые сорта травы и не тако поазывают.

  59. M2yRain M2yRain:

    : В этом комментарии можно было бы привести анекдот, как накуренный профессор на лекции демонстрировал электромагнитные волны частоты промышленного тока, причем многие студенты их видели, но я решил, что его все итак знают, поэтому решил не приводить.

  60. Tnabad:

    а можно одни волны одной длины «подсвечивать» волнами другой?

  61. RumTunes:

    : чёрный и белый, очевидно же

  62. RaeVelo:

    а можно два потока света сталкивать чтобы они образовали некий третий поток, отскакивая друг от друга?

  63. M2yRain M2yRain:

    : Можно. Интерференция. Но для этого лучи должны быть «одинаковыми» по параметрам, радиоволны с УФ интерферировать не будут.

  64. SuiNo:

    Интересно, разве глазу бы не мешали ИК-волны, идущие от его внутренней стенки? Была бы постоянная засветка ими. Глаз же шарообразный…

  65. LamSm:

    Странно, что никто не написал самого главного. В силу того, что материалы, из которых делается оптика имеют свой далеко не бесконечный спектр пропускания, про линзы и преломляющие поверхности можно смело забыть, это очевидно. Но если забыть про линзы, что остается? Правильно, природа подсказывает, что остается фасеточное зрение, как у мух, с достаточным разрешением, чтобы видеть все четко и с материалом нанотрубок, по которым будет идти излучение сделанным таким, чтобы быть максимально непрозрачным для всех диапазонов.

    То есть ответ на поверхности: не хватает на данный момент очень точного 3д принтера который сможет буквально по молекулам собрать такую пространственную конструкцию, чтобы стенки каждой нанотрубки были обшиты несколькими слоями различных молекул, по сумме спектра поглощения обладающими максимально возможными цифрами и настолько маленькими, чтобы было достаточное разрешение. Ну и дальше сделать на конце каждой такой нантрубки улавливатель фотонов со всеми длинами волн, которые нужны, короче ничо сложного.

  66. Odaam:

    : Ика ике рознь.

  67. M2yRain M2yRain:

    : Здоровенная хрень получится. Не очки.

  68. ApmZlo:

    : Нет, самое главное, на мой взгляд, не это. Если ИК, допустим, будет кодироваться в бежево-зелененький, то как человек будет отличать этот самый ИК от настоящего бежево-зелененького?

  69. AraSwet:

    Напомню, что даже хорошо проявленная фотопленка, содержащая слишком широкий динамический диапазон яркостей, выглядит очень бледной и картинка становится все хуже и хуже различима — чем больше диапазон, тем меньше контраст. Тоже самое произойдет со спектром. Мозг просто будет воспринимать это все как серое поле почти однородное. Фейл будет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.