Strumentazione
Instrumentation
Strumentazione abottata dal nostro gruppo di ricerca, attraverso la quale si eseguono tutte le rilevazioni contenute in questo sito. Tale strumentazione rappresenta l'armamentario tecnico messo a disposizione ai ricercatori che collaborano al progetto, senza il quale non sarebbe possibile questo tipo di ricerca. Le apparecchiature sotto elencate sono state acquistate dagli autori (Daniele e Gabriele Cataldi) nel corso di molti anni e soprattutto a seguito di ricerche personali. Si tratta, in molti casi, di strumentazioni di difficile reperimento. L'elenco è in continuo aggiornamento.
Reflex digitale - Digital Reflex Canon EOS 400 D
Antenna a bobina - Antenna Coil
Autocostruzione antenna a bobina - Antenna Coil
Elenco della nostra strumentazione
| strumentazione_utilizzata.doc |
Drone
CCTV trasportabile 0.00001 lux
Sopra, due immagini scattate con una Canon ESO 400D + filtro IR-Pass da 1000 nm. Si noti la differenza con la foto a colori (spettro visibile), dove è visibile un'intensa velatura chiara sulla montagna in lontananza, dovuta all'umidità relativa contenuta nell'atmosfera terrestre, che sbiadisce gli oggetti più distanti. In Infrarosso, tale effetto viene annullato, infatti questo spettro luminoso (essendo più stretto) diffrange in maniera nettamente inferiore, determinando una visione più contrastata. Gli alberi appaiono bianchi, infatti la clorofilla contenuta all'interno delle foglie è in grado di riflettere una grande quantità di luce infrarossa. Utilizzando il filtro da 1000 nm, la luce infrarossa appare bianca (gradazioni di grigio), un'immagine simile a quella ottenibile con le normali apparecchiature ultrasensibili - L'effetto striato del cielo (in infrarosso) è dovuto alla lunga esposizione della fotografia (7 minuti). ISO: 1600 - f: 4.5 - F: 70 mm - (foto: Daniele Cataldi - 4 Gennaio 2011)
Nei grafici sovrastanti è possibile osservare gli spettri di sensibilità delle CCTV camera presenti in commercio, nella quale rien-tra anche la nostra Sony ad alta sensibilità da 0.00045 lux.
è interessante notare come, praticamente tutte le CCTV camera abbiamo la massima sensibilità nell'infrarosso a 875 nanometri (nm). La nostra CCTV è sensibile all'intera gamma di frequenze elettromagnetiche presenti nello schema, così come appare. Si tratta infatti di una camera ultrasensibile con CCD a colori, anche se in ipersensibilità l’automatismo dell’apparecchiatura disinserisce la visione a colori, tagliando fuori lo spettro visibile, e divenendo una telecamera ad infrarossa.
è interessante notare come, praticamente tutte le CCTV camera abbiamo la massima sensibilità nell'infrarosso a 875 nanometri (nm). La nostra CCTV è sensibile all'intera gamma di frequenze elettromagnetiche presenti nello schema, così come appare. Si tratta infatti di una camera ultrasensibile con CCD a colori, anche se in ipersensibilità l’automatismo dell’apparecchiatura disinserisce la visione a colori, tagliando fuori lo spettro visibile, e divenendo una telecamera ad infrarossa.
Fotografia infrarossa - prime sperimentazioni
Sotto, alcune foto scattate da Daniele Cataldi, durante i primi anni di sperimentazione delle riprese fotografiche con filtri infrarossi, si notino le differenze spettrali in luce visibile e in infrarosso.
Webcam e CCTV Ultrasensibili
Un progetto aperto veramente a tutti
Negli ultimi anni, a fianco all'utilizzo dell'ormai sperimentata CCTV Camera ultrasensibile da 0.00045 lux, abbiamo cominciato ad utilizzare anche delle webcam di tipo commerciale. Tali sensori, anche se molto rumorosi e meno sensibili delle CCTV ad alta sensibilità, contengono un numero di pixel solitamente più elevato e sono quindi adatti allo studio degli L.T.P.A.
Parliamo, infatti, di una resa di immagini 4 o 5 volte più grandi di quelle fornite dalle sensibilissime CCTV Camere. Questo dato è molto interessante ed importante perché ci consente di riprendere fenomeni luminosi altrimenti non visibili con sensori più piccoli (640x480 pixel). La webcam che utilizza il nostro gruppo di ricerca fornisce immagini con una risoluzione di 1.3 megapixel (1280x1024 pixel) e quindi in grado di rilevare dettagli molto fini dei fenomeni luminosi che possono comparire nel cielo. Inoltre va considerato un fatto non da sottovalutare, e cioè che i sensori di queste webcam sono a colori e quindi è possibile catturare immagini a colori dei fenomeni ripresi. Altro punto a favore riguarda una “certa” permeabilità che questi strumenti hanno nei confronti della luce infrarossa nella banda N.I.R. (radiazione infrarossa posta vicina allo spettro visibile), riuscendosi a spingere sino a 800-900 nm di lunghezza d’onda. I CCD e i CMOS sono infatti sensibili a componenti infrarosse e ultraviolette che i nostri occhi non percepiscono. La gamma di frequenze d’onda coperte (in media) da una comune webcam è la seguente: 380/800-900 nm, sino ad arrivare a 1050 nm per sensori CMOS, e 1150 per sensori CCD.
Il nostro invito è rivolto a tutti gli appassionati che intendono cimentarsi nella ricerca e nello studio degli L.T.P.A. utilizzando una normale webcam da 1.3 megapixel. Contattandoci direttamente, è possibile partecipare al progetto ed essere inseriti nell’elenco delle persone o gruppi che offrono la loro esperienza ed operatività (stazione osservativa) per la ricerca.
Parliamo, infatti, di una resa di immagini 4 o 5 volte più grandi di quelle fornite dalle sensibilissime CCTV Camere. Questo dato è molto interessante ed importante perché ci consente di riprendere fenomeni luminosi altrimenti non visibili con sensori più piccoli (640x480 pixel). La webcam che utilizza il nostro gruppo di ricerca fornisce immagini con una risoluzione di 1.3 megapixel (1280x1024 pixel) e quindi in grado di rilevare dettagli molto fini dei fenomeni luminosi che possono comparire nel cielo. Inoltre va considerato un fatto non da sottovalutare, e cioè che i sensori di queste webcam sono a colori e quindi è possibile catturare immagini a colori dei fenomeni ripresi. Altro punto a favore riguarda una “certa” permeabilità che questi strumenti hanno nei confronti della luce infrarossa nella banda N.I.R. (radiazione infrarossa posta vicina allo spettro visibile), riuscendosi a spingere sino a 800-900 nm di lunghezza d’onda. I CCD e i CMOS sono infatti sensibili a componenti infrarosse e ultraviolette che i nostri occhi non percepiscono. La gamma di frequenze d’onda coperte (in media) da una comune webcam è la seguente: 380/800-900 nm, sino ad arrivare a 1050 nm per sensori CMOS, e 1150 per sensori CCD.
Il nostro invito è rivolto a tutti gli appassionati che intendono cimentarsi nella ricerca e nello studio degli L.T.P.A. utilizzando una normale webcam da 1.3 megapixel. Contattandoci direttamente, è possibile partecipare al progetto ed essere inseriti nell’elenco delle persone o gruppi che offrono la loro esperienza ed operatività (stazione osservativa) per la ricerca.
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Immagini termiche
In alto potete osservare il rapporto che esiste tra la radianza spettrale e l'emissione termica di un corpo. Tale rapporto vi permette di calcolare l'emissione elettromagnetica in nanometri (nm) di un corpo che ha una determinata temperatura, ricordando che l'uomo è in grado di osservare radiazioni luminose comprese tra 380 e 750 nm. Un filtro IR-Pass da 1000 nm, ad esempio, è permeabile alla radiazione infrarossa emessa da corpi che hanno una temperatura superiore ai 277°C (550°K).
Luminosità e Luce Infrarossa
Cos'è la luce infrarossa? La luce che ci circonda può avere lunghezze d'onda assai variabili che si misurano in nanometri (nm). L'occhio umano percepisce solamente lo spettro che va da 400 a 700 nm all'interno del quale sono concentrati tutti i colori che compongono la luce visibile. Al di fuori di questo spettro la luce non è più visibile all'occhio umano: al di sotto dei 400 nm, cioè al di sotto del violetto si ha il campo ultravioletto, mentre al di sopra dei 700 nm, cioè al di sopra del rosso, si entra nel campo dell'infrarosso.
A differenza dell'occhio umano il sensore delle telecamere è però in grado di reagire alla luce infrarossa e basta quindi sistemare nell'ambiente un apparecchio in grado di generare luce infrarossa, perchè per la telecamera diventi perfettamente giorno. Ovviamente per il nostro occhio sarà sempre buio pesto. Allo stesso modo qualsiasi fonte luminosa che rientri nello spettro infrarosso sarà visibile all’occhio della telecamera anche se ovviamente tale luce sarà invisibile ai nostri occhi.
Cosa sono i LUX La luminosità di un ambiente, così come la luminosità minima delle telecamere infrarosse, si esprime in Lux. Il Lux è un parametro importante per decidere quale tipo di dispositivo sia più adatto al nostro scopo, in base all'ambiente in cui questa dovrà lavorare e quali oggetti dovrà essere in grado di riprendere. Per dare un'idea su cosa voglia dire in pratica 0,1 Lux oppure 3 Lux, sarà sufficiente osservare la seguente tabella:
La luminosità minima delle telecamere Leggendo la tabella dei dati tecnici delle telecamere viene indicato un valore di luminosità minima richiesta per fornire una ripresa accettabile dallo strumento considerato. Le telecamere bianco/nero riescono a riprendere anche in condizioni di quasi buio totale, in genere 0.1 Lux o anche meno, mentre le telecamere a colori sono più esigenti e richiedono di solito almeno 1 Lux di luce.
Quasi tutte le ad infrarossi hanno la funzione Giorno/Notte (Night/Day), ovvero sono in grado di “trasformarsi” in telecamere bianco/nero al sopraggiungere della notte o di condizioni di scarsa illuminazione (ore serali, notturne, etc), mentre restano normali telecamere a colori durante il giorno o in presenza di un’illuminazione sufficiente.
A differenza dell'occhio umano il sensore delle telecamere è però in grado di reagire alla luce infrarossa e basta quindi sistemare nell'ambiente un apparecchio in grado di generare luce infrarossa, perchè per la telecamera diventi perfettamente giorno. Ovviamente per il nostro occhio sarà sempre buio pesto. Allo stesso modo qualsiasi fonte luminosa che rientri nello spettro infrarosso sarà visibile all’occhio della telecamera anche se ovviamente tale luce sarà invisibile ai nostri occhi.
Cosa sono i LUX La luminosità di un ambiente, così come la luminosità minima delle telecamere infrarosse, si esprime in Lux. Il Lux è un parametro importante per decidere quale tipo di dispositivo sia più adatto al nostro scopo, in base all'ambiente in cui questa dovrà lavorare e quali oggetti dovrà essere in grado di riprendere. Per dare un'idea su cosa voglia dire in pratica 0,1 Lux oppure 3 Lux, sarà sufficiente osservare la seguente tabella:
- Luce solare diretta: 50.000 lux
- Luce del giorno con cielo coperto: 1.000-5.000 lux
- Interno ufficio: 200–500 lux
- Illuminazione corridoi e zone di lavoro esterne: 50-100 lux
- Illuminazione pubblica su strada: 10 lux
- Notte luna piena (luce emessa dalla Luna che va ad illuminare l’ambiente): 0.3 lux
- Notte senza luna con cielo stellato (luminosità dell’ambiente circostante): 0.001 lux
- Asfalto: 5%
- Terra: 7%
- Volto umano: 18...25%
- Alberi: 20%
- Mattoni rossi: 25...35%
- Cemento: 40%
- Palazzi: 40%
- Erba: 40%
- Pittura chiara: 75%
- Struttura in alluminio: 65%
- Neve: 85%...95%
- Finestra di vetro: 70%
La luminosità minima delle telecamere Leggendo la tabella dei dati tecnici delle telecamere viene indicato un valore di luminosità minima richiesta per fornire una ripresa accettabile dallo strumento considerato. Le telecamere bianco/nero riescono a riprendere anche in condizioni di quasi buio totale, in genere 0.1 Lux o anche meno, mentre le telecamere a colori sono più esigenti e richiedono di solito almeno 1 Lux di luce.
Quasi tutte le ad infrarossi hanno la funzione Giorno/Notte (Night/Day), ovvero sono in grado di “trasformarsi” in telecamere bianco/nero al sopraggiungere della notte o di condizioni di scarsa illuminazione (ore serali, notturne, etc), mentre restano normali telecamere a colori durante il giorno o in presenza di un’illuminazione sufficiente.
Sensibilità delle CCTV utilizzate nel progetto
Un esempio dell'enorme sensibilità offerta dalle apparecchiature video utilizzate dall'LTPA Observer Project, è quello osservabile in alto, dove si notano le riprese realizzate in vari contesti di luminosità (quattro foto in lato): Come è possibile osservare le immagini offerte da queste CCTV sono notevoli anche di notte (foto in basso a destra), rispetto a quelle riprese di giorno (foto in alto a sinistra) e a quelle riprese al calare del Sole (foto in alto a destra e in basso a sinistra).
Pianeta Venere fotografato nel Novembre 2013 dalla città di Lariano (RM). Essa riassume le basi concettuali della ricerca dell'LTPA Observer Project.
Sito editoriale dell'LTPA Observer Project
