荔枝科技|揭秘:火星“全色照片”怎么是黑白的?

2021年03月04日 10:54:27 | 来源:荔枝新闻

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  荔枝新闻专稿  记者/王晟

  34日上午, “天问一号”探测器发来了最新火星高清美照。

  不过,这次公开发布的三张照片中,有两张叫做“全色照片”。比如这张:

“天问一号”拍摄的火星全色照片之一
来源:国家航天局 

  它们可能会让您好奇——“全色?这不是黑白的吗?”

  南京航空航天大学航天学院教授闻新介绍:要搞清“全色”,先得从我们熟悉的“颜色”说起。

  物理基础知识告诉我们,光的部分波段人眼可见,被称为可见光。

  可见光中继续细分,不同波段会呈现不同的颜色,比如红色的波长长,蓝色的波长短等等。

  而所谓“全色图像”,就是卫星上的遥感相机拍摄整个可见光波段(0.4~0.7微米)的区域后产生的图像。

  这样的成像方式,是把相机传感器上采集的可见光信息,直接转化成数字信号,然后存储、传输。

  通俗点说,就是相机把一眼看到的信息直接打包传回家,拍得快,内容也丰富。

  全色图像的拍摄过程,没有经过可见光的分色处理,所以最后得到的就是灰度图片,也就是俗称的 “黑白图像”。

  全色照片的优点,是有很大的空间分辨率。比如遥感卫星拍摄的全色照片,可以更清晰地看到地面上的地形地貌和各种地标。

遥感卫星拍摄的迪拜人造岛屿全色照片 
来源:欧空局   

  卫星或航天探测器上,负责拍摄全色照片的,一般是高分辨率相机。

  这次“天问一号”从火星发回的全色照片,就是高分辨率相机从距离火星表面约330千米~350千米的高度拍摄的。分辨率高达0.7米左右。

  照片上,火星表面小型环形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可见,据测算,图中最大撞击坑的直径约620米。

“天问一号”拍摄的火星全色照片之二  来源:国家航天局

  当然,卫星或者探测器上通常还有高光谱或者多光谱相机,它们可以拍出彩色的照片,或者针对特定的波段拍摄图像,让星球表面的图像更生动,更容易让人看出地面物体的具体类型。

  这类照片的分辨率并不高,但足以让科学家们掌握所需要的信息。

  此外,全色照片通常还会和多光谱照片(彩色照片)做融合处理,让科学家们在更细腻更多彩的照片上研究出更多的信息。

  国家航天局给荔枝新闻发来的材料中,介绍了“天问一号”上不同相机的分工:

  “天问一号”环绕器上的高分辨率相机配置两种成像探测器,能够实现线阵推扫和面阵成像,对重点区域地形地貌开展精细观测。中分辨率相机具备自动曝光和遥控调节曝光功能,能够绘制火星全球遥感影像图,进行火星地形地貌及其变化的探测。

  (本文资料来源:国家航天局、百度百科、《航空航天概论》等,本文系荔枝新闻专稿,拒绝一切删改)

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