如何拍摄远处的物体（10公里）？

如何拍摄分辨率足以识别人脸和车号的遥远物体（如人和汽车）？我正在寻找建议和费用，射程10公里，有良好的阳光。谢谢。

请不要沿途走10公里。我认为这是安全的距离，不会被抓住。该视频在这里供您参考，https://youtu.be/AhLsQPuwQbQ。

你不能 我不在乎您在CSI上看到的内容，在现实世界中这是不可能的。即使使用佳能的大得不可思议的大透镜（现在已经停产了。哦，还有价值100,000美元的1200mm镜头），The Digital Picture也说：

可以识别到一英里或更远的距离

但是，您所说的是该距离的六倍。您可以考虑安装望远镜，但是大气将破坏任何镜头。即使在1200mm的“相对较短”的焦距下，Digital Picture也发现

从远处物体图像质量的角度来看，对于1200 L而言，最麻烦的是大气条件

再一次，您正在寻找问题的六倍。无论您想做什么，都该找一个不同的计划了，因为这个计划行不通。

通过指定要在“良好的阳光”下进行监视摄影，您已经将自己开了枪。进行此类摄影的最佳时间是在夜晚或清晨，在太阳热有时间产生“热量”之前，即使使用最好的设备，也几乎不可能进行长焦摄影。

假设您乐于在“最佳视力”最佳的夜晚（或黎明左右）工作，那么我们需要考虑实现这一壮举所需的光学元件。如果出于论证的目的，我们说车牌上的字符由1cm宽的笔画组成，那么我们将需要从您指定的10km范围内将其宽度减半（0.5cm）。这样得出的角度分辨率为0.000028度，即0.1弧秒。方便地，这就是哈勃太空望远镜的分辨能力。

哈勃的所谓角分辨率（或清晰度）是它可以分辨（即清晰可见）的天空上的最小角度。这是1/10弧秒（1度为3600弧秒）。如果哈勃从地球表面上方约600公里的轨道上看地球，理论上这将相当于0.3米或30厘米。令人印象深刻！但是哈勃望远镜必须俯视大气层，这会使图像模糊并且使实际分辨率变差。

因此，在理想的大气条件下，并配备了HST的后腿副本，您的下一个问题将是找到并追踪目标，更重要的是，将目标对准目标。如果您尝试过使用体面的业余装备来追踪野生动植物，那么您会知道这会有多困难。顺便说一下，HST没有自动对焦。

监视摄影的标准参考文献是Siljander和Juusola撰写的《秘密摄影》。如果愿意，可以从亚马逊订购，但是您当地的安全服务可能会对您的购买感兴趣。

该主题的普遍共识是，要对10公里范围内的对象进行详细摄影非常困难，而使用市售设备则可能是不可能的，而在其他答案中有大量证据支持这一点。

然而，就是在极致的细节拍摄非常遥远目标的方式-它只是不市售大多数普通公民。NASA和其他太空机构使用这种硬件以可视方式跟踪发射。

图片由NASA提供，已发布到公共领域。

该组件是远程上升跟踪摄像机，安装在Contraves-Goerz Kineto跟踪支架上。它实际上更像是一架望远镜，但是它在很好地跟踪火箭科学家的细节方面做得很好。

维基百科声称这种类型的设备具有200英寸（5,080毫米）的摄像机和400英寸（10,160毫米）的胶片相机。这些相机是从Playalinda海滩操作的；从那里到前两个航天飞机发射台最南端的LC-39A的直线距离为5.923公里，但是，这架相机将在发射后期使用，因为飞行器的射程要远得多。可以毫不费力地说它可以捕获10公里处的详细图像和镜头。

根据NASA 自己的网站，在类似的安装座上还有其他（FLIR /红外）摄像机，焦距在20到150英寸（508毫米到3810毫米）之间，用于中程跟踪。

不幸的是，我找不到标记为已使用这两种设备拍摄的照片。搜寻通常会产生相机本身的照片。

编辑： 此视频在2014年10月轨道ATK安塔尔发射失败理应有与远距离上升跟踪摄像机拍摄的某些部分。

编辑2：考虑一下，用于无人机的摄像机可能能够在这些距离上发现相当精细的细节。流行文化会让您相信无人驾驶飞机可以从巡航高度看到一个人的面部特征。

维基百科声称，“收割者”无人机将在25,000英尺的高度巡航，这大约是AMSL的7.5公里。假设好莱坞的假设是正确的，并且无人机并不总是朝下看，并牢记其服务上限是常规巡航高度（50,000英尺AMSL）的两倍，那么假设那里的摄像机可以请查看10公里处的详细信息，其中包括湍流和微光，热空气。我非常确定这些机器上的光学器件的详细信息不会公开。

不过，我真的不希望尖端军事无人机能够广泛地供平民使用！

正如其他人所说，由于光和大气畸变的物理作用，10 km是不可行的。但是，我想谈谈尚未提及的另一个方面：如果有人站在距离您10公里的地方，而且你们俩都处在相同的高度，您将无法看到他们，因为他们会在地平线后面！

如果一个人高1.8米（约6英尺），则地平线约4.8公里。

使用https://en.wikipedia.org/wiki/Horizo​​n中的公式计算

distance (kilometers) = 3.57 * sqrt(height (meters))
distance = 3.57 * sqrt(1.8 m)
distance = 3.57 * 1.34
distance = 4.7838 km

为了给站在10公里外的某人拍照：

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

换句话说，相对于另一个人，您需要站立在离地面至少25英尺的地方，或者相对于您，他们必须在离地面在25英尺的地方站立，或者你们两个之间的某种折衷。

不管怎样，相对于照片的拍摄对象，镜头的视点与优势无关紧要，因为地球的曲率会挡住它！

只是要考虑的另一件事。

美国大学的研究表明，可以在约45米的距离内识别出一个物体。要识别10公里以内的物体，您需要一台具有足够功率的望远镜，以使物体看起来就好像他/她只有45米之遥。从数学上讲，这种望远镜的功率必须为222X（10 X 1000÷45 = 222）。以这样的放大倍率使用仪器会使被摄对象看起来距离45米。作为保险单，让我们将放大倍数增加到250倍。这样的捆绑会使对象看起来只有40米（10 X 1000÷250 = 40）。

天文学家是望远镜专家。他们公布说，当使用主镜头对照片进行成像时，他们会将焦距除以50以得出仪器的功率。使用这些标准，如果您安装一个50 X 250 = 12,000mm的伸缩镜，理论上就可以实现您的目标。

在我看来，焦距为12,000mm的镜头是稀缺的。但是，等等，我们的相机产生的微型图像必须放大。否则，我们制作的图像将无法使用。当我们在计算机上查看图像或进行尺寸为8 X 12英寸的打印时，如果使用全画幅相机，则计算机或打印机的软件将放大大约8倍，如果使用紧凑型数码相机，则软件将放大大约12倍。放大倍数使显示图像适用于我们。根据所使用的格式，我们可以将长焦的焦距减小8或12倍。对于全画幅相机而言，这相当于12,000÷8 = 1,500mm镜头；对于紧凑型相机，则相当于12,000÷12 = 1,000mm。

我的结论：要实现您的目标，您必须购买焦距等于或大于上述焦距的高质量远摄。在汽车等移动目标上使用如此长的镜头是一项艰巨的任务。换句话说，几乎是不可能的，但也许您可以胜利。

有个叫特雷弗·帕格伦的家伙。他做了一个有关拍摄位于美国偏远地区的机密军事基地的项目。您的问题和分享的视频使我想起了他的工作。他开发了一种称为“有限远距摄影”的技术。

从他的网站：http : //www.paglen.com/?l= work& s=limit

“有限距摄影涉及拍摄用肉眼无法看到的风景。这项技术使用了焦距在1300mm至7000mm之间的高倍望远镜。在这种放大倍率下，风景的隐藏部分变得显而易见。”

我对这项技术本身找不到太多，但我想分享一下，因为它可能会有所帮助。更多来自他的网站：

“有限距摄影最类似于天文摄影，这是天文学家用来拍摄可能距地球数万亿英里的物体的技术。但是，在某些方面，照相太阳系的深度比照相凹处更容易。例如，在地球和木星之间（5亿英里），大约有五英里厚的可呼吸大气层；相反，观察者与所描绘的地点之间有四十英里以上的厚厚大气层在这个系列中。”

编辑：有一个我正在工作的男子的视频：特雷弗·帕格伦（Trevor Paglen）：《极限摄影》 | ART21“独家”

根据拍摄对象和目的，将相机修改为IR可能有助于获取更具可读性的图像。IR可以比可见光更好地穿透雾度。

这可以通过许多相机型号上的专门服务来完成。您可能希望预先安装红外滤镜，以便您的相机成为仅红外设备。并非所有镜头在红外下都能很好地发挥作用，有些会产生所谓的热点。您需要自己进行其他研究或测试镜片。

您将需要非常稳定的镜头-可能使用非常好的三脚架和三脚架头。

我认为您可能正在寻找的镜头实际上只是中型望远镜。也许8“牛顿或折反射将是不错的选择。

我查看了距离大于10公里的山上的树木，并看到了较大的树枝。它们不是很清晰或详细，但是您可以区分它们，并且它们确实是FAR。问题将是稳定跟踪并在该距离上聚焦。在这些放大倍率下，很少的运动转化为更大的运动。站立甚至坐着时，绝对不要拿着相机去做。

我想还没有人提到的另一个想法是结合使用视频和计算机视觉软件来补偿大气运动。天文摄影需要自适应光学器件，部分原因是光线水平低。从理论上讲，白天，您可以以...每秒100fps的速度拍摄几秒钟的视频，然后使用帧间运动矢量分析算法进行部分帧运动补偿，以生成具有比其高的空间分辨率和更低的失真的帧。集合中的任何单个框架。

IIRC，这种技术已用于（除其他事项外）撤消旨在隐藏面部特征的故意块状视频。通过仔细跟踪对象在帧中的运动并利用模糊算法的知识，具体来说，研究人员能够确定原始图像的较小部分如何影响不同帧中较大块的颜色，然后能够重建视频主题的未遮罩的粗糙图像。

我怀疑可以将相同的技术应用于您的问题。这种方法可能比自适应光学器件更疯狂，但是它可以将硬硬件问题转变为硬后处理软件问题，根据情况可能会更好，也可能不会更好。:-)

当然，这仍然假设您可以将相机放得足够高以获取视线。:-)

您正在寻找的是边境安全监控系统。一种组合式EO / IR跟踪系统，可以在白天/黑夜的所有天气条件下识别和跟踪感兴趣的目标。这是一个例子：

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

但这不是真的与摄影有关...

有人想到过千兆像素技术吗？ 从伦敦的bt塔拍摄的这张 320千兆像素的图片（360度视角）使您可以在伦敦眼的侧面（约1.7英里）看到单个人，但不足以看到面部特征，但是您可以看到一个身穿蓝色外套，灰色/黑色裤子和白色/浅色背包的人从伦敦眼（左方）走开

如果您在某个特定地点，我认为您可以通过选择其他相机/镜头和不同的拍摄范围来获得更大的距离（而不是360），但我同意其他所有人的观点，在硬件之前，气氛将是您的敌人。