前段时间,嫦娥六号在月球背面采样后拍摄了月壤上留下的一个“中”形的痕迹。
图片来源于中国航天科普
在这张照片上,月壤的颜色偏红,但之前着陆器降落相机拍摄的影像图却是黑白色的。都是拍摄月球,为什么照片上呈现的颜色不一样呢?原来,这是因为采样的照片没有进行色彩校正。那么,航天器的相机和人们日常使用的数码相机、手机摄像头到底有什么区别,为什么需要专门校色?
空间相机大有不同
光学相机的原理的确大同小异,但具体设计却大有不同,空间相机由于所处环境不同,设计重点和人们常见的数码相机有不小的差异。
人们日常使用的相机一般都会自动进行白平衡调节,假设拍摄的场景整体为中性灰,然后校正照片颜色,这种方法在地面上很少出现太明显的问题,但在太空中就不一样了。由于太空和地面光照强度、目标反射特征和物质成分不同,相机的自动白平衡在太空并不好用。
图片来源于中国航天科普
卫星上安装的照相机有着独特的成像方式
嫦娥六号采样的照片是使用监视相机拍摄,照片首先用于判断表取机械臂工作是否正常,因此并没有进行色彩校正,导致色彩严重偏红。相反,人们常用的数码相机很难遇到这么严重的偏色问题。
更轻的新概念空间相机
根据分辨率极限公式,传统光学相机的分辨率指标和镜头口径直接相关,因此,要想将大型侦察卫星发射到太空,会受到很大限制。
目前,已有科学家在研制薄膜型光学即时成像器(MOIRE)技术,它使用衍射而不是折射成像,这种技术使用可折叠轻薄的衍射薄膜,其厚度和家用保鲜膜相当。如果未来航天器应用先进的MOIRE技术,携带20米口径相机的侦察卫星,其重量可以减至5吨左右。