天问一号首次传回的火星照为什么是黑白的为

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北京时间2月5日,天问一号火星探测器传回了首张火星的图像,将预计在春节前后火星捕获,并开始绕火星运动。

这张图像是在距离火星万公里的时候拍摄的,这张图像中火星的多个标志性地貌已经清晰可见。目前,天问一号已经距离地球1.84亿公里,距离火星万公里,总共完成了4.65亿公里的航行。

如果你仔细观察天问一号传回的照片,你会发现这张照片里火星竟然不是红色的,这竟然是一张黑白照片。已经是21世纪了,黑白照基本上见不到了,为什么这张火星照竟然是黑白的,而不是彩色的呢?

火星首图为什么不是红色的?

说起来你可能会有点不相信,其实我们日常中所看到的那些好看的太空照,都是后来着色完成的。天问一号上携带的相机使用的是黑白的成像模式。为什么不选择彩色模式呢?是我们太low了吗?不不不,实际上,大名鼎鼎的哈勃太空望远镜拍下的也是黑白照。

你肯定觉得我鬼扯,明明NASA传出的哈勃望远镜的照片都是五彩斑斓,甚至是浪漫的,怎么会是黑白的呢?如果它一开始是黑白的,后来又是怎么变成彩色的呢?

哈勃望远镜上的传感器是黑白的,所有拍到的照片都是非黑即白。我们后面看到的照片都是经过精心的后期而得到的。

那为什么不装彩色的传感器,而要用黑白传感器呢?

虽然说彩色的照片看起来更直观,但是从天文观测的角度来看,黑白图像是更好用的,这是为什么呢?

光是宇宙间最神奇的事物之一了,对于天文学家来说,光谱就是它们认识宇宙的最有效手段。那么光谱又是什么呢?我们知道,原子中的电子只能以一定的能级存在,而当电子的能级下降时,就会发射出一个光子,从而保证其原子能量与电子能量的匹配。在宇宙中,不同的元素在能量阶梯上的不同位置具有横档,这就是光谱。

更通俗来说,就是宇宙间的每一种元素燃烧都有自己独特的颜色,比如铜燃烧之后是蓝绿色,铁是红色,钠是黄色,我们便可以通过光谱来判断颜色。这也解释了为什么火星是铁锈红的颜色。

从这个角度上来看,如果探测器本身有分析光谱的工具,那么彩色传感器就感觉非常多余了。实际上,光谱上的内容远比我们想象中丰富,我们所能看到的可见光仅仅只是光谱中的一小部分。比如太阳的紫外线,物体发射的红外线,我们都是看不到颜色的。

如果探测器上空仅仅是为了传回一张彩色的照片,那么它的科学任务就很难完成了。通过光谱的识别,我们可以对天体有更精确的认识,至于它原本的样子,我们通过后期就可以完美实现了。

为什么不公开彩色照片呢?

一般来说,我们看到的天体和宇宙照片都已经是经过后期效果得到的,所以我们也会很惯性地认为,国家航天局公布的照片也应该是彩色的。

然而,我们上面也有提到,黑白的照片才是真正的有价值的照片,对于天文学家和物理学家来说,这一张黑白的照片就足以说明非常多的问题了。所以这就是内行看门道,外行看热闹了。

当然了,彩色的照片对公众的吸引能力更大。但是,黑白的照片在瞬间捕获的光子会更多,展现出来的像素、清晰度和色彩对比度也会更明显。

小结:

在彩色照相机技术如此发达的今天,为什么国家航天局公布的火星照片竟然还是黑白的呢?其实里面大有门道,黑白照片的价值其实更高。探测器通过光谱仪就能够探测到天体的波长,后期通过合成就能得到彩色的照片,拍摄彩色的照片其实是多此一举。




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