Cuando vi por primera vez la vista satelital de Google Maps hace muchos años, recuerdo que me impresionó mucho (y algo me sorprendió) la calidad de la imagen, considerando que las fotografías provenían del espacio.
Más tarde supe que solo parte de la textura proviene de imágenes satelitales, y el contenido de mayor resolución generalmente proviene del sobrevuelo de aviones en áreas metropolitanas.
Ahora tengo curiosidad acerca de qué tan bueno es el estado actual de las imágenes satelitales. Por ejemplo, si una persona de interés estuviera mirando hacia el cielo en un día despejado, ¿sería la fotografía lo suficientemente buena para el reconocimiento facial? ¿Cuántos centímetros en el suelo por píxel en la imagen con el zoom máximo? ¿Esta tecnología sigue mejorando o existe algún tipo de límite físico que ahora impide aumentar la resolución?
Hay límites. Por un lado, hay efectos atmosféricos que dispersan la luz en el espectro de longitud de onda visible. Es posible que pueda penetrar las nubes y la neblina más fácilmente en el extremo inferior del espectro y hacia las longitudes de onda infrarrojas, y aún así podrían usarse para el reconocimiento facial. Otro límite es la apertura del equipo óptico utilizado para tomar fotografías, en el caso de los telescopios, que viene dado por el límite de Dawes y se deriva del criterio de Rayleigh para calcular la resolución angular de los dispositivos de imagen. Entonces, la resolución final depende del clima, la longitud de onda de la imagen, la dispersión atmosférica, la distancia y el diámetro del espejo primario (apertura). La calidad de construcción obviamente también tiene un papel importante.
Pero primero veamos cuál es la resolución mínima absoluta que necesitaríamos para reconocer las características faciales e identificar con éxito a las personas. De acuerdo con este artículo , para hacer eso, necesitaríamos resolver un rostro humano a una resolución de al menos 40x40 píxeles. Entonces, si decimos que un rostro humano adulto promedio mide 20 cm de ancho, deberíamos resolverlo dentro de los 5 mm. También en órbitas LEO extremadamente bajas que podrían ser utilizadas por algunos satélites topográficos, digamos 200 km sobre la superficie de la Tierra durante el perigeo de órbitas Molniya altamente elípticas , esto nos da una resolución angular requerida de , o (en radianes y segundos de arco , respectivamente).
Usando el límite de Dawes, podemos calcular la apertura mínima teórica del telescopio (en centímetros):
O un telescopio de aproximadamente 18,7 m (738 pulgadas, 61,5 pies, 20,5 yardas) de diámetro. No es imposible, pero un telescopio tan enorme sin duda sería visible incluso a simple vista (recuerde, ese es el diámetro mínimo, sería mucho más alto que eso) si captara un reflejo , y esa no suele ser una opción con los satélites espías militares. tenga en cuenta, mientras que ciertamente no hay tales telescopios comerciales y/o científicos en órbita.
Teniendo en cuenta que tomé en consideración los ejemplos de casos más extremos e ideales por el bien del argumento, y los números son un orden de magnitud más pequeños que lo que David Hammen obtuvo en su respuesta debido a eso, la respuesta sigue siendo:
No, no existe tal telescopio óptico en la órbita de la Tierra con la resolución requerida para identificar a las personas por sus rasgos faciales. Si lo fuera, lo sabríamos.
Una cosa que no debe olvidarse es que los satélites no pueden simplemente cambiar de órbita y estar en cualquier lugar y en cualquier momento que necesiten estar, para rastrear e identificar a las personas, incluso si pudieran hacerlo solo por sus rasgos faciales. Si alguien va a poner un equipo óptico tan capaz en los cielos, lo más probable es que sea en dirigibles / aerostatos discretamente pintados que podrían flotar silenciosamente a altitudes mucho más pequeñas, obtener imágenes de objetivos desde un ángulo poco profundo y seguir su movimiento más fácilmente. Y todo eso con equipos mucho más baratos, más pequeños y más difíciles de notar. O use helicópteros, drones , CCTV,... o buenas botas viejas en el suelo .
¿La fotografía sería lo suficientemente buena para el reconocimiento facial?
No todavía. Ni siquiera está cerca. El reconocimiento facial requiere de 50 a 100 píxeles entre los ojos, o del orden de 1 milímetro de resolución. Para ver ese tipo de detalle desde una distancia de 250 kilómetros usando luz azul-verde (500 nm) se necesitaría una lente o espejo de 125 metros de diámetro. Nota: estoy siendo muy generoso con esa distancia de 250 km y con el uso de la luz azul-verde. Para la física involucrada, consulte http://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disk .
Los satélites KH-12 supuestamente tienen una resolución de 6 pulgadas más o menos. Dado el teorema de muestreo, eso significa una resolución de un pie en la práctica. Ni siquiera puedes ver que es una cara la que estás mirando con ese tipo de resolución, y mucho menos de quién es la cara.
¿Existe algún tipo de límite físico que ahora impida aumentos en la resolución?
Sí. Que la luz sea un fenómeno ondulatorio pone límites a la resolución de los equipos de imagen. La alta resolución requiere grandes lentes o espejos. Vea el artículo al que me vinculé antes.
Por supuesto, esto es teoría, ya que estoy seguro de que si existen satélites que puedan identificar su cara, leer una matrícula o ver la hora en su reloj o un número de teléfono en su iPhone, nosotros (el público) estaríamos el último en enterarse.
Creo que vale la pena señalar que puede lograr lo mismo con lentes de menor diámetro simplemente por la rapidez con la que se mueve el satélite o por la cantidad o ambos.
Explicación:
2 telescopios de 13 metros que toman una foto del mismo objeto al mismo tiempo equivale a lo mismo que un telescopio de 1 x 18 metros. Los telescopios de 4 x 9 metros pueden hacer lo mismo que los telescopios de 1 x 18 metros. Estoy seguro de que hay rendimientos decrecientes, pero entiendes el punto...
Sin embargo
1 satélite con una lente de 1/2 metro que se mueve a 25,400 pies por segundo puede tomar 160 fotos únicas (ubicaciones diferentes) en 1/100 de segundo. Dado que la atmósfera, el calor y otros contribuyentes a la distorsión atmosférica no cambian (lo suficiente) en 1/100 de segundo, en realidad no es diferente a tomar 1 foto con un telescopio de diámetro mucho mayor.
Uno puede argumentar que la tecnología "no existe para hacerlo", pero la verdad es que sí. La tecnología de consumo disponible (como la cámara que usan en cámara lenta) es una cámara de alta resolución de 10,000 fps. Me arriesgaré y diré que la tecnología disponible para los Departamentos de Defensa / NSA / etc. es mejor.
Otra cosa a tener en cuenta es que la misma tecnología que se usa para la corrección atmosférica (el láser que dibuja una estrella falsa) se puede usar para tomar fotos satelitales. El satélite simplemente necesita un punto de referencia, o algo cuya forma sea conocida para poder ajustar y eliminar los efectos atmosféricos.
Estoy seguro de que sería caro.
Sin embargo, los satélites NRO pueden costar hasta $ 9 mil millones.
La limitación de unos 10 cm aquí solo se aplica a un único espejo. No sé si es posible, pero si puedes volar dos satélites espía en formación y combinar las imágenes usando interferometría óptica y dado que las imágenes de la Tierra son muy brillantes, ¿tal vez, solo tal vez, podrían mejorar eso?
Entonces, tengo que decir, no sé, en lugar de eso, es totalmente imposible. Esta no es mi propia idea, aunque es obvio una vez que lo piensas, lo obtuve de la conversación sobre Snopes aquí .
Teniendo en cuenta que las imágenes satelitales de 2008 pueden resolver las características de la superficie hasta un tamaño de 0,41 metros, creo que puede estar bastante seguro de que a estas alturas (2014) si está sentado en su patio trasero leyendo un periódico, el gobierno puede saber qué periódico está leyendo.
marca adler
Carlos Witthoft
antonio x
ross milikan
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