Hãy tưởng tượng bạn đang đứng một bên của một thung lũng rộng lớn và có thể đọc nhãn trên một chai rượu nằm ở ngọn đồi đối diện, mà không cần sử dụng máy ảnh, kính thiên văn hay ống nhòm. Ảnh: @David B. Lindell.
Nghe có vẻ giống như một cảnh trong phim điệp viên phải không? Vâng, bạn sẽ ngạc nhiên khi biết rằng, các nhà khoa học ở Trung Quốc vừa biến nó thành sự thật. Ảnh: @Incredible Facts.
Mới đây, các chuyên gia đến từ trường Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc đã phát triển một hệ thống laser mới có thể nhận diện rõ ràng các chi tiết nhỏ, như văn bản chứa chữ cái có kích thước milimet, từ khoảng cách 1,36 km (tức là tương đương khoảng 14 sân bóng đá). Ảnh: @Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc.
Hệ thống nhận diện hình ảnh dựa trên tia laser này có thể hữu ích trong nhiều lĩnh vực. Ví dụ, nó có thể cho phép các nhà khảo cổ học kiểm tra các tác phẩm chạm khắc cổ, văn bản cổ trên vách đá, mà không cần phải trèo lên chúng, cũng như giúp các nhà nghiên cứu môi trường theo dõi môi trường sống của động vật hoang dã từ khoảng cách ở xa. Ảnh: @Michigan Engineering News.
Cho đến nay, việc đọc, nhận diện các chi tiết nhỏ từ khoảng cách xa vẫn là một thách thức lớn. Kính thiên văn và ống kính công suất cao có khi gặp khó khăn do sự biến dạng từ không khí, làm mờ và phân tán ánh sáng trên khoảng cách xa. Điều đó khiến việc phân biệt các đặc điểm nhỏ, như văn bản chữ in trở nên gần như không thể. Ảnh: @Phys.
Tuy nhiên, phương pháp tiếp cận mới khắc phục những vấn đề đó, bằng cách tập trung không phải vào bản thân hình ảnh, mà là vào cách ánh sáng hoạt động khi nó chiếu vào và phản xạ khỏi bề mặt. Ảnh: @Phys.
Phương pháp này được gọi là giao thoa cường độ hoạt động. Sau đây là cách các nhà nghiên cứu sử dụng cho thí nghiệm đọc từ xa của họ: Các tác giả nghiên cứu đầu tiên hướng tám chùm tia laser hồng ngoại vào mục tiêu ở xa. Ánh sáng phản chiếu từ mục tiêu sau đó được thu thập bởi hai kính thiên văn riêng biệt, đặt cách xa nhau. Ảnh: @The Irish Sun.
Các kính thiên văn này không chỉ ghi lại hình ảnh, chúng còn theo dõi cường độ ánh sáng thay đổi nhẹ theo từng khoảnh khắc. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu sử dụng thuật toán máy tính để xử lý các mẫu thay đổi đó, và tái tạo các chi tiết tinh tế của bề mặt của mục tiêu, bao gồm các chữ cái nhỏ chỉ cao ba milimet. Ảnh: @ Elettronica In.
Các tác giả nghiên cứu lưu ý rằng : "Thông qua các thí nghiệm ngoài trời, chúng tôi đã chụp thành công các mục tiêu có kích thước milimet nằm cách xa 1,36 km, đạt được độ phân giải tăng khoảng 14 lần so với giới hạn nhiễu xạ của một kính thiên văn đơn lẻ thông thường". Ảnh: @ maser lab.
Hệ thống dựa trên laser rất tuyệt vời nhưng nó vẫn chưa khắc phục được một số hạn chế để hiện thực hóa tiềm năng thực sự. Ví dụ, hệ thống đọc từ khoảng cách xa hiện tại đòi hỏi phải căn chỉnh chính xác tia laser và kính thiên văn, điều này có thể gây khó khăn khi tiến hành ứng dụng rộng rãi ngoài thực tế. Ảnh: @Diamond Museum Amsterdam.
Thêm vào đó, hệ thống này cần có đường ngắm rõ ràng đến vật thể và mục tiêu phải được chiếu sáng bằng tia laser. Vì vậy, nó có thể không phù hợp với mọi tình huống, đặc biệt là khi cần phải thăm dò trong điều kiện phải tàng hình. Ảnh: @Intergalactic.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu hiện đang nỗ lực cải thiện nó. Mục tiêu tiếp theo của họ bao gồm cải thiện cách điều khiển tia laser, và sử dụng thuật toán hỗ trợ AI để tái tạo hình ảnh chính xác hơn nữa. Ảnh: @Laser Focus World.
