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中国卫星拍的俄乌战争的照片为啥是黑白色的,而国外的为啥是彩色的,而且看起来人家的清晰度更好?这是为啥?难道我们在天上的眼睛没有人家的亮?

好,那我们先看一下照片,在2月26号的时候,《环球时报》发布了几张乌克兰一些机场和港口的照片。

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这些照片来自于“海丝一号”遥感卫星在24号,对一些热点地区进行的高清成像。

这颗卫星是湖南一家商业航天初创公司天仪研究院,和电科38所合作研制的,可以看出照片都是灰白色,不符合我们对“高清成像”这四个字的直观感受。

尤其是跟国外的几张照片进行对比,在视觉感受上差距比较明显。

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比如我们现在看到的这几张照片,都是美国的一家卫星科技公司拍摄的。

可以非常直观的看出地面上的车辆、飞机、设施,非常的清楚。

所以问题来了,为啥号称国内最先进,国际领先的海丝一号,拍摄的照片跟我们认为的不一样呢?为啥是灰白色的?

原因是,我们刚才看到的所有彩色照片是光学遥感技术,也就是卫星在可见光波段拍摄的照片,这跟我们眼睛看东西,手机拍照片的原理是一模一样的。

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这种照片对我们普通人来说看起来比较友好,因此我们就可以在照片中,轻松的分辨出飞机场、港口、汽车、房屋这些信息。

要是在可见光波段成像的话,我们也可以,比如我国的一颗可见光遥感卫星“吉林一号”,它拍的照片也很清晰,比如这张照片,这是它去年拍的在苏伊士运河搁浅的“长赐号”货轮。

还有它拍的航空母舰。

美国的军用造船厂,是不是看起来都很好,分辨率都能达到0.72米。

但是可见光成像有一个巨大的缺点,被拍摄的目标必须要自己发光或者是发射太阳光,如果遇上夜晚的话,那就没办法成像了,还有可见光的穿透能力十分的有限,一点点水汽就可以遮挡目标物,所以可见光成像还需要有好的天气。

因此可见光遥感成像在军事上的优势并不大,而我国的“海丝一号”其实是一颗SAR遥感卫星,SAR的意思是合成孔径雷达,这是一种利用微波成像的技术,号称“魔镜”,因为SAR卫星可以穿透云层的遮挡、可以在夜晚进行观测成像,所以它正好弥补了可见光卫星的缺点。

因此SAR卫星具备全天时、全天候、全球覆盖的观测能力,分辨率达到了亚米级别,最好的SAR卫星已经做到了0.15米,这种成像设备可以搭载在陆、海、空、天各种平台上,所以毫不夸张的说,它可以洞察着地面上的一切。

那为什么SAR卫星这么厉害?好,那下面我们就简单的说一下SAR卫星的成像原理,其中的R是雷达的意思,雷达我们都很清楚,它会主动向目标物的发射一个波长比较长,穿透能力比较好的电磁波,然后再通过接受回波,并且分析回波的信息,来识别目标物。

它其实跟光学望远镜的成像也有相同的地方,比如,光学望远镜要想成像的更加清晰,就必须加大口径,提高进光量,捕捉更多的光子,而雷达成像也是一样的,它想获得更加清晰的目标物照片,也必须加大孔径,这里的孔径就是A,说的是天线的长度,但是雷达的天线不可能做的太长,因为它要搭在卫星上,或者是飞机上。

因此我们就可以效仿光学望远镜,对目标物进行长时间的观测,或者是拍摄大量的照片,然后将这些照片合成在一起,来获得了更加清晰,细节更加丰富的目标物照片。所以就有了合成孔径雷达,这里的合成就是S。

说的是,我们把雷达搭在卫星上,在卫星相对于目标物移动的过程中,雷达不断地以非常高的频率向目标物发射电磁波,然后接收回波,最后将这些回波的信息叠加在一起,就可以等效成一个孔径非常大的雷达,对目标物进行长时间的观测成像,因此我们就可以获得关于目标物的高清图像了。

这项技术其实早在上个世纪的时候就得到了广泛的应用,比如当年我们还用SAR成像技术穿透金星厚厚的云层对金星的表面进行了成像,还在土卫六泰坦的表面发现了甲烷湖泊。

那为什么SAR卫星拍摄的照片是灰白色的,辨识度这么低?这个其实就是计算机处理出来的影像,跟可见光不一样,因为地面上的物体,比如房子、汽车、路面、海洋,他们对雷达波的散射程度不同,所以我们就可以根据他们散射的强弱绘制出可视化的灰白图像。专业的人员一看就能知道,地面上是啥东西。

这就跟你在医院照的CT,或者是核磁共振一样,也是灰、黑、白这三种颜色,但他们分别代表了不同的结构信息,我们普通人也看不懂,但是人家学过影像学的就能看懂。就是这个道理。

所以海丝一号的照片看似是低端的黑白照,其实是更为高端的雷达影像,细节更加的丰度。而我们熟悉的可见光影像跟这个根本就不是一个赛道上的。所以没有可比性。