最近,天问一号火星探测器拍摄了一张黑白照片,为我们带来了祝融号火星车的消息。恰巧在3月13日,美国的火星勘测轨道器MRO也拍摄了一张祝融号的照片,但人家是彩色的。而此前,无论是拍摄堵塞埃及运河的集装箱船、还是汤加火山大爆发,或者是乌克兰安东诺夫机场被炸毁的安225,我们的卫星照片也都是黑白的,很多人对此都不理解了,非要逼着我国航天承认差距,并说承认水平不如人家,没什么丢人的。 美国拍摄的祝融号画面 天问一号拍祝融 实际上,对于航天领域来说,黑白照片并不比彩色照片差,有时候甚至更高级。要理解这个问题,首先要把目光抬高一寸,不能只从生活经验出发。对于人眼感知来说,当然是彩色更好,但对于相机来说,并不是这样的。 美国拍毅力号 我国拍毅力号 感光器的本质只有黑白,没有彩色,彩色照片要么单独换滤镜拍RGB合成,要么在感光器上Bayer滤镜由插值计算。拍RGB的好处是效率高,没有Bayer层的吸收损耗,缺点就是需要RGB滤镜,切换机构比较复杂,但单独用黑白拍RGB具有最高的效率和分辨率,所以最佳拍摄手段还是黑白拍RGB合成。 一个典型的例子,就是几乎所有宇宙深空的照片都是黑白的,我们看到的彩色照片都是后期上色,或者实时渲染出来的。比如哈勃望远镜拍摄的原片是黑白的,最新发射的韦伯太空望远镜,拍回来的前几张照片也是黑白的。 韦伯最开始发回的原片 调整之后的照片 其次,对于人眼感知来说,自然是彩色信息更为丰富,但彩色只是光谱中的一小段,且是有偏差的,每个人感知都不一样,每种生物感知也不一样。比如有的人就是红绿色盲,兔子只能看到蓝绿色,而猫、狗、猫头鹰这些猎食性动物,眼中的世界都是黑白灰的,就是为了更敏锐的发现猎物。 每个人、每种动物对色彩的感知都不一样 实际上,图像最强烈的颜色表现并非彩色,而是灰阶,灰阶的频谱十分宽大。通俗来说,就是黑白对比度高,所以分辨率也高,彩色目前还解决不好高倍率镜头色差等乱七八糟物理问题,所以分辨率反而低。彩色的真的未必有黑白的高级,不信的话,你看看专业的影像显示器的价格就明白了,高端彩色的不过几万,而黑白的最低就是这个价位。 美国卡佩拉太空公司的卫星照片 说到这里,肯定有人会问,我明明看到美国彩色照片上的车辙更清晰,而我们的黑白照片上就看不清楚,我信自己的眼睛。这就是数据传输的问题了,要知道,火星探测器拍摄的一张20000X40000的未压缩照片,就有16。4G大,美国火星探测器多,可以少压缩就传回地球,而我们只有一个天问一号,所以必须压缩到很小的体积,才能传回。其实两个探测器上使用的相机,HiRISE和HiRIC,分辨率都是0。3到0。5米,没有本质区别。 天问一号 另外,还有一个老生常谈的点,那就是拍摄苏伊士运河赌船和安225被炸的海丝一号卫星,是合成孔径遥感卫星,不是普通的光学成像,它可以看清一些普通的光学成像看不到的东西。所以是完全不同的概念,如果非要说我们有差距,那也是有的,那就是P图技不如人。 小编知道,即使口干舌燥地说到这里,肯定还有很多人不信,认为是在强词夺理,没事,九年义务教育都没有解决的事情,小编不指望通过一篇文章就能改变有些人的看法,而这也就是为什么要多读书了。