۶ نکته درباره دوربین EOS R5 کانن که به فضا فرستاده شد

دوربین EOS R5 

در ۱۷ فوریه ۲۰۲۴ (به وقت ژاپن)، کانن یک میکرو‌ماهواره با نام CE-SAT-IE را به فضا پرتاب کرد.

نکته جالب شماره ۱: این ماهواره نوری توسط بخش الکترونیک کانن و واحد توسعه دوربین کانن طراحی شده تا از سطح زمین عکس‌برداری کند.

نکته جالب شماره ۲: دوربینی که در آن استفاده شده چیست؟ یک EOS R5 اختصاصی‌سازی شده.

بله درست خواندید؛ یک EOS R5 در مدار زمین در حال چرخش است و تصاویر فوق‌العاده دقیق و با وضوح بالا از سطح زمین ثبت می‌کند.

بله، EOS R5 قادر به ثبت تصاویری فراتر از تصور است—چه از نظر معنایی و چه به معنای واقعی کلمه!

1. برای توانایی وضوح بالای آن انتخاب شد

ماهواره نوری CE-SAT-1E برای ثبت تصاویر سطح زمین از فضا طراحی شده است.

آن‌ها به دوربینی نیاز داشتند که بتواند تصاویر و ویدئوهای با وضوح بالا برای تهیه نقشه و مدیریت بحران و پیشگیری از بلایای طبیعی ثبت کند و همچنین بعد از وقوع حوادث، امکان بررسی خسارت‌ها را فراهم کند.
سنسور ۴۵ مگاپیکسلی CMOS و قابلیت فیلم‌برداری 8K 30p در EOS R5 دقیقاً همان چیزی بود که نیاز داشتند و بهترین تعادل میان عملکرد و وضوح را ارائه می‌داد.

ویدئوی زیر تصاویر و ویدئوهای بیشتری را که EOS R5 از ماهواره ثبت کرده نشان می‌دهد. شگفت‌انگیز نیست؟

هر چه انتقال تصاویر از ماهواره نوری به زمین سریع‌تر انجام شود، بهتر است. اندازه هر فایل تصویری بر سرعت انتقال اثر می‌گذارد.

برخلاف دوربین‌های معمولی در سایر ماهواره‌ها که تصاویر را با فرمت RAW ارسال می‌کنند و باید یکی‌یکی پردازش شوند، دوربین EOS R5 می‌تواند فایل‌های JPEG و CRAW را به صورت آنی تولید کند که اندازه کوچک‌تری نسبت به RAW غیر فشرده دارند.

پردازنده قدرتمند DIGIC X حتی در هنگام عکاسی پیاپی با سرعت ۲۰ فریم بر ثانیه این کار را ممکن می‌کند. این موضوع، دوربین EOS R5 را به یک گزینه بسیار کارآمد برای ماهواره نوری تبدیل می‌کند.

2. به‌اندازه‌ای مقاوم است که از پرتاب موشک جان سالم به‌در ببرد

ماهواره CE-SAT-1E که EOS R5 بر روی آن نصب شده بود، در تاریخ ۱۷ فوریه ۲۰۲۴ از مرکز فضایی تانگاشیما متعلق به JAXA، بر روی دومین راکت H3 (H3TF2) به فضا پرتاب شد.

اما پیش از رسیدن پروژه به این مرحله، مهندسان کانن با چند مسئله روبه‌رو بودند:

1. آیا EOS R5 می‌تواند شرایط واقعی پرتاب موشک را تحمل کند؟

ماهواره و تمامی تجهیزات آن باید شتاب شدید و لرزش‌های عظیم پرتاب را تاب بیاورند. آیا EOS R5 از این مرحله جان سالم به‌در می‌برد؟

خلاصه بگوییم: بله—آن هم بدون هیچ تغییر خاصی!

در واقع، EOS R5 برای تحمل شرایطی سخت‌تر از پرتاب موشک طراحی شده است. برای اطمینان بیشتر، مهندسان کانن با آزمایش‌هایی که شرایط پرتاب را شبیه‌سازی می‌کرد، این موضوع را تأیید کردند. هیچ بهبود ویژه‌ای لازم نبود—EOS R5 به‌اندازه کافی مقاوم است!

2. آیا در خلأ فضا دچار احتراق یا آسیب می‌شود؟

فضا یک محیط خلأ است و هیچ هوا یا جریانی برای دفع حرارت وجود ندارد. توسعه‌دهندگان کانن چند تغییر اعمال کردند:

• تعویض قطعاتی که ممکن بود در شرایط خلأ دچار انفجار شوند.

• تغییر ساختار دوربین برای هدایت حرارت به بدنه دوربین و دفع بهتر آن.
  این کار شامل تغییر واحد سنسور و ثابت کردن آن بود—کاری ممکن، زیرا لرزش‌گیر داخلی (IBIS) در ماهواره استفاده نمی‌شود.

همچنین یک صفحه فلزی در پشت دوربین نصب شد تا حرارت بهتر دفع شود.

3. تابش‌های کیهانی

مهندسان یک محفظه محافظ بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده از آزمایش‌های متعدد تابش‌سنجی طراحی کردند. این محافظ که تنها چند میلی‌متر ضخامت دارد، به ماهواره متصل شد.

و امروز، پس از بیش از یک سال، دوربین EOS R5 همچنان در فضا کاملاً سالم و فعال است.

3. لنز: یک تلسکوپ بازتابی با دهانه 40 سانتی‌متر

ماهواره CE-SAT-IE در ارتفاع حدود ۶۷۰ کیلومتری از سطح زمین در مدار قرار دارد—جایی بسیار دورتر از محدوده هر لنز عکاسی معمولی! بنابراین لنز مورد استفاده باید شرایط زیر را داشته باشد:

• دستیابی به فاصله کانونی فوق تله‌فوتو

• پوشش کامل سنسور فول‌فریم دوربین EOS R5

• امکان نصب روی ماهواره با ابعاد تنها ۵۰ × ۵۰ × ۸۰ سانتی‌متر (تقریباً اندازه یک بشکه)

مهندسان کانن از طراحی کاسگرین استفاده کردند، زیرا با وجود طول فیزیکی کم، فاصله کانونی بسیار بلند ارائه می‌دهد—آن‌قدر که می‌تواند از فاصله ۶۷۰ کیلومتری، هواپیماها را روی باند فرودگاه بزرگ‌نمایی کند!

برای دستیابی به کیفیت اپتیکی لازم جهت پشتیبانی از وضوح بالای EOS R5، این تلسکوپ بازتابی دارای سیستم‌های تصحیح اپتیکی پیشرفته است. فناوری پیشرفته‌ای نیز برای ساخت سطوح انحنادار آینه‌ها به‌کار رفته است، مخصوصاً آینه اولیه که عملکرد اپتیک را تعیین می‌کند.

مشکل فوکوس با تلسکوپ بازتابی

برخلاف لنزهای معمولی، نور در تلسکوپ بازتابی دو بار بازتاب می‌شود:

• بازتاب اول: از آینه اولیه که به شکل دونات است و وسط آن یک حفره دارد.

• بازتاب دوم: از آینه ثانویه به سمت سنسور.

سیستم‌های فوکوس خودکار نیاز به نور دارند. اما وجود حفره در مرکز آینه اولیه، کار فوکوس را پیچیده می‌کند چون نوری از آن عبور نمی‌کند.

علاوه بر این، تلسکوپ‌های بازتابی معمولاً اِف‌نامبر بالا (دهانه تاریک) دارند و نور ورودی کم است، که فوکوس را سخت‌تر می‌کند.

4. فناوری Dual Pixel CMOS AF II در دوربین EOS R5 کمک کرد تا این چالش‌ها رفع شود

Dual Pixel CMOS AF از تمام ۴۵ میلیون پیکسل سنسور برای جمع‌آوری اطلاعات فوکوس استفاده می‌کند.

این اطلاعات دقیق اختلاف منظر، امکان تشخیص فاز را فراهم می‌کند که برای فوکوس سریع و دقیق—even در شرایط سخت—ضروری است.

در فضا و با یک تلسکوپ بازتابی شرایط سخت‌تر است، اما امکان استفاده از بخشی از فناوری فوکوس خودکار بسیار ارزشمند است. مهندسان کانن تشخیص دادند که می‌توان DPAF را برای تلسکوپ بازتابی سازگار کرد.

5. فوکوس همچنان باید از زمین کنترل شود، اما حداقل داده‌های DPAF وجود دارد

اگرچه EOS R5 موجود در ماهواره دارای یک محرک فوکوس است که می‌تواند حتی در خلأ عملکرد دقیقی داشته باشد، اما سامانه فوکوس تلسکوپ هنوز کاملاً خودکار نیست و باید دستورات از زمین ارسال شود.

در ماهواره اول کانن (۲۰۱۷) که از EOS 5D Mark III استفاده می‌کرد، این دستورات صرفاً بر اساس تصاویر مرجع ارسال‌شده از فضا تعیین می‌شد.

اما اکنون با کمک Dual Pixel CMOS AF II، EOS R5 می‌تواند فاصله فوکوس و میزان تغییر لازم را دقیقاً محاسبه کند و این داده را همراه با تصاویر مرجع ارسال کند.
این کار فرآیند کار را بسیار سریع‌تر و دقیق‌تر کرده است.

هدف آینده کانن این است که فوکوس کاملاً خودکار در داخل ماهواره انجام شود.

6. پیامدها برای آینده

موفقیت EOS R5 در فضا نشان‌دهنده امکانات جدیدی است که با تطبیق فناوری مصرفی (Consumer Tech) برای کاربردهای هوافضا ایجاد می‌شود.
استفاده از تکنولوژی‌های تجاری در ماهواره‌ها باعث می‌شود که نوآوری‌های جدید سریع‌تر در پروژه‌های فضایی به‌کار گرفته شوند، و ماهواره‌ها بتوانند از جدیدترین ویژگی‌های سری EOS بهره ببرند.

این پروژه نتیجه همکاری بخش الکترونیک کانن و واحد تصویربرداری کانن است—نمونه‌ای از فرهنگ همکاری بین‌دپارتمانی و تنوع تخصص‌ها که کانن بر آن تکیه دارد. کانن قصد دارد همچنان این مسیر را ادامه دهد و فناوری خود را بیشتر ارتقا دهد.

تهیه و تنظیم : اطمینان | نمایندگی رسمی کانن در ایران