Wäre es schwierig, eine Kamera zu entwickeln, die das gesamte elektromagnetische Spektrum erfassen kann? [geschlossen]

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Übliche Kameras können das sichtbare Spektrum und einige andere das Infrarotspektrum erfassen. Aber die Welt ist so viel mehr als das, nicht wahr? Ich frage mich, warum es keine Kameras gibt, die ein größeres elektromagnetisches Spektrum sehen könnten, sagen wir von Gamma zu Radiowellen. Und ich spreche von einer Bilddarstellung, nicht nur von der Erfassung der Intensität.

Stellen wir uns vor. Wählen Sie ein bestimmtes Spektrum aus, und die Kamera könnte Ihnen in Falschfarben anzeigen, was sie sieht. Das könnte sehr interessant sein, um Wärmeverluste, WLAN oder zelluläre Emissionen, Astronomie usw. zu sehen.

Ich nehme an, es ist ein technisches Problem, dass für jedes Teilspektrum Linsen und Sensoren benötigt werden. Aber ich glaube, dass es für einige möglich ist und dass einige Teleskope es tun. Liege ich falsch?

Für welches Spektrum können wir derzeit keine Linsen und Sensoren bauen? Wie schwer wäre es, nur ein Gerät zu haben, das all das erfassen könnte?

sensors measurements optics

— azmeuk
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"Ganzes Spektrum" ist ein absurdes Konzept.

— Olin Lathrop

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Separate Kameras, die verschiedene Teile des Spektrums "sehen", werden bereits speziell in der Astronomie eingesetzt. Siehe: Hubble, Chandra-Röntgenobservatorium, James Webb-Weltraumteleskop und dann das gesamte Gebiet der Radioastronomie.

— hazzey

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Schau es dir so an:

Ein einfacher Kompass erkennt von Null bis ca. 0,1 Hz

Ihr AM-Radio erkennt etwa ein MHz

Ihr Handy um ein paar GHz oder so

Radarsysteme von 100 kHz bis 1 THz

Spezielle Materialien können Teile im Bereich von 10 Mikron bis 0,1 Mikron (einschließlich des sichtbaren) handhaben.

Spezielle Kristalle und andere Gegenstände können harte Röntgenstrahlen, Gammastrahlen usw. erkennen.

Bild "Fusion" ist ein heißes und wachsendes Feld, in dem Bilder aus verschiedenen Wellenlängenbereichen kombiniert werden, um mehr Informationen / Unterscheidung über Objekte bereitzustellen.

Es gibt keinen Grund oder keine Möglichkeit, ein einziges Werkzeug auf all diese Wellenlängenbereiche ansprechen zu lassen.

— Carl Witthoft
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Das MW-Radio und der Kompass können für Punktbeobachtungen verwendet werden. Sie können sich diese als einzelne Pixel auf einer CCD-Matrix vorstellen. Aber wie würden Sie überhaupt eine Art kameraähnliches Bild aus kilometerlangen Wellen erstellen?

— SF.

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@ SF denke, Sie würden eine große Leinwand brauchen :-)

— Carl Witthoft

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Wäre es schwierig, eine Kamera zu entwickeln, die das gesamte elektromagnetische Spektrum erfassen kann?

Ja.

Es gibt keine Technologie, die alle Wellenlängen "sehen" kann, und dann ist das Konzept des "ganzen Spektrums" sowieso völlig albern, da seine Grenzen unendlich sind.

— Olin Lathrop
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Betrachten Sie in der Tat "das größte Spektrum", das wir anstelle von "dem gesamten Spektrum" machen können.

— Azmeuk

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@azm: Erstens haben Sie das nicht gefragt, und zweitens ist es immer noch keine Spezifikation. Wie lange sind Sie bereit, auf das Ergebnis zu warten? Das ist nur eine Einschränkung der unteren Grenzen des Spektrums.

— Olin Lathrop

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Zunächst mag ich Ihre Frage. Sie könnten überlegen, was Sie meinen, wenn Sie die gemeinsamen Teile des elektromagnetischen Spektrums "sehen" möchten (z. B. sichtbares Licht, Radiowellen, Röntgenstrahlen usw.).

Wenn Sie eine Kamera suchen, die ein breiteres Spektrum "sehen" kann, fragen Sie nach einer Kamera, die ein breites Spektrum von Wellenlängen in sichtbares Licht umwandelt (da wir nur sichtbares Licht verwenden können, um zu interpretieren, was die Kamera aufnimmt).

Denken Sie an diese Logik: Ich erstelle eine Kamera, die für sichtbare und infrarote Strahlung empfindlich ist. Die Kamera wandelt diesen kombinierten Spektralbereich in sichtbares Licht um. Problem: Wenn ich das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts sehe, wo verbleiben dann eindeutige Wellenlängen des sichtbaren Lichts, um Infrarotwellenlängen darzustellen? Daher haben Sie einige Einschränkungen hinsichtlich der Überlappung von Spektralbereichen mit sichtbarem Licht. Möglicherweise sehen Sie in einigen Farben eine höhere Intensität oder Helligkeit.

Natürlich gibt es auch andere Möglichkeiten, elektromagnetische Strahlung zu analysieren. Wie in Form eines Spektrogramms können wir feststellen, welche Frequenzen in einem Signal mehr "vorhanden" sind. Die Analyse der elektromagnetischen Strahlung auf diese Weise für ein großes Spektrum hat jedoch einige harte Einschränkungen: 1) Sie benötigen viele verschiedene Antennen (eine Größe passt nicht für alle) 2) eine wahnsinnig schnelle Abtastfrequenz für hochfrequente Strahlung 3) eine große Flasche Aspirin für die Kopfschmerzen, die Sie bekommen würden, um all diese Informationen zu verarbeiten.

Ich nehme an, es wäre möglich, dass ein hypothetischer biologischer Augapfel für eine größere Bandbreite des Spektrums empfindlich ist. Sie brauchen ein Gehirn, das die Informationen verarbeiten kann. Es ist möglich, da manche Kreaturen wie Schmetterlinge die ultraviolette Strahlung gut nutzen können.

Leider denke ich, dass die meisten Ingenieure auf dieser Website weniger Erfahrung mit dem Design von Augäpfeln haben (mit Ausnahme einiger Ninja-Bioingenieure, falls vorhanden).

— Willenskraft2727
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