اگر خورشید ناپدید شود کدام سنجنده فقدان آن را احساس خواهد کرد؟
سوال عجیبی است اما کمک میکند که مفهوم سنسورهای فعال و غیر فعال را درک کنید.
سنجنده های غیرفعال نور خورشید انعکاس یافته را که قبلا از خورشید تابیده شده، اندازه گیری میکنند. سنجنده های فعال منبع نور یا روشنایی خودشان را دارند و سنسور آنها انرژی بازتاب شده را اندازه گیری میکند.
این نشان میدهد اگر خورشید ناپدید شود سنجنده های غیرفعال فقدان خورشید را احساس خواهند کرد. چراکه سنجنده های فعال منبع روشنایی مخصوص به خودشان را دارند.
سنجنده های غیرفعال نورخورشید بازتاب شده را نمایان میکنند
هر روز سطح زمین در معرض تابش الکترومغناطیسی ورودی از خورشید قرار میگیرد. این تابش الکترومغناطیس به عنوان انرژی برخورد شناخته میشود (Ei).
پس از آنکه نور به زمین اصابت میکند چه اتفاقی رخ میدهد؟
سه نوع فعل و انفعال اساسی با انرژی برخورد وجود دارد:
- انرژی بازتاب شده (Er)
- انرژی جذب شده (Ea)
- انرژی پراکنده شده (Et)
فرمول انرژی برخورد :
Ei = Er + Ea + Et
سنسورهای غیرفعال، این انرژی طبیعی را در فرکانسهای بخصوصی (مثلا در طول موج λ) اندازه میگیرند. برای مثال، سنجنده ها میتوانند نور مرئی (390 تا 700 نانومتر)، مادون قرمز (750 نانومتر تا 1 میلیمتر)، فرابنفش (100 تا 400 نانومتر) و انواع بیشتری از تابشهای الکترومغناطیس را اندازه گیری کنند. این محدوده های طول موج به عنوان “باند” شناخته میشوند.
سنجنده ها میتوانند چندین باند (3 تا 10 باند) داشته باشند که به این امر تصویربرداری چند طیفی گفته میشود. سنجنده هایی با صدها باند ظریفتر نیز وجود دارند که بعنوان سنجنده های فراطیفی شناخته میشوند.
دوربینهای عکسبرداری سنسورهای فعال و غیرفعال هستند
شما دوربینتان را در دستتان نگه میدارید. فلش روشن شده است. شما یک عکس میگیرید.دقیقا در اینجا چه اتفاقی میافتد؟
دوربین نور را به سمت هدف میفرستد. نور از سمت هدف به سوی لنز دوربین بازتاب میتابد. این نوری است که دوربین شما اندازه میگیرد.
شما میتوانید یک سنسور سنجش از دوری فعال را مانند یک دوربین دستی با فلش روشن تصور کنید. البته یک سنجنده فعال میتواند بر روی یک ماهواره ویا یک هواپیما نصب شده باشد.
دوربین های دیجیتال سنسور فعال هستند، البته هنگامی که عکاس از فلش استفاده میکند. در این حالت هدفش را روشن میکند و انرژی بازگشتی به سوی دوربین را اندازه میگیرد.
دوربین های دیجیتال سنسور غیرفعال هستند، البته هنگامی که عکاس از فلش استفاده نمیکند. در این حالت دوربین منبع انرژی ای فراهم نمیکند و تنها از نور طبیعی منتشر شده از خورشید یا لامپ استفاده میکند.
سنجنده های فعال فقدان خورشید را احساس نمیکنند، زیرا آنها منبع روشنایی خودشان را ایجاد میکنند و سپس بازپراکنش آن را اندازه گیری میکنند.
سنجنده های فعال و طیف الکترومغناطیسی
در مثال دوربین، ما نور را به عنوان منبع انرژی استفاده کردیم. اما برای سنجنده هایی که بر روی ماهواره ویا هواپیما نصب میشوند، باندهای مختلفی از طیف الکترومغناطیس وجود دارد که به دلیل ویژگیهای خاصشان در شرایط مختلف استفاده میشوند.
برای مثال:
– سنجش از دور رادار از امواج رادیویی استفاده میکند، زیرا امواج رادیویی می توانند از میان ابر و در شب و روز تصویربرداری کنند.
– لیدار توپوگرافی، از امواج مادون قرمز نزدیک برای تهیه نقشه زمین استفاده میکند.
– لیدار عمق سنجی، از نور سبز استفاده میکند، چرا که این بخش از طیف الکترومغناطیس توانایی نفوذ در آب را بهبود بخشیده و بستر دریا را اندازه گیری میکند.
