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三萬公里外衛星眼中的地球啥樣?快看這段影片……

大氣研究合作研究所(CIRA)公布了一張地球在真實色彩下和“地質色彩”下的對比圖。在地質色彩中,白雪覆蓋的地方是白色的,月光籠罩下的地面是紫色的,大多數城市的燈光是黃色的,不過陽光照射下的地面和淺水區域看上去則是它們真正的顏色

該影片由日本天氣廳管理的Himawari-8天氣衛星拍攝。這顆衛星位於太平洋上空的同步軌道上。從影片中可以看出,白雪覆蓋的地方是白色的,月光籠罩下的地面是紫色的,大多數城市的燈光是黃色的,不過陽光照射下的地面和淺水區域看上去則是它們真正的顏色。

據悉,該照片上的天然色彩是通過一種名叫“簡單混合對比拉伸”(Simple-Hybrid-Contrast-Stretch,簡稱SHCS)的最新處理方法還原出來的。該技術由威斯康辛大學科學工程中心與國家海洋和大氣管理局(NOAA)共同研發。

它使用了一種簡單的算法,將四張在不同光譜帶上(或在電磁波譜的不同頻率上)拍攝的照片合成在一起,從而產生了一張還原地球真實色彩的照片,並且比之前拍攝的真實色彩圖片更加清晰。

Himawari-8衛星每10分鐘便能傳回一次真實色彩照片,並且每小時至少能傳回一張黑白照片,讓天氣學家更好地研究氣象系統,比如將引起大風暴的對流雲等。這些圖片的精度約為三分之一英裡(大約0.5公里),是其它天氣衛星分辨率的兩倍。不過,雖然真實色彩很有用,但地質色彩能更好地幫助科學家找出地球上獨特的地質特徵。

大氣研究合作研究所(CIRA)公布了一張地球在真實色彩下和“地質色彩”下的對比圖。“地質色彩技術為我們提供了一種簡單、但在視覺上很強大的方法,能讓我們在垂直和水準的兩種緯度上,在多個資訊來源之間實現無縫銜接。” 大氣研究合作研究所表示。

“真實色彩”這一用詞其實並不恰當,因為這並非人類肉眼看到的地球顏色。我們看到的大多數地球照片都是經過了色彩校正的,才能呈現出我們眼中地球的顏色。但本文中的這張照片是在多重光譜帶上拍攝的,因此能反映從太空中看到的、地球的天然色彩。

在一分鐘的時間裡,太陽從西方地平線上升起了5次,沿著赤道向東移動,然後在東方落下。“我盡量對影片中的顏色進行了校正,讓它看上去就像宇航員在衛星邊上看到的、經過了人眼調整的地球一樣。”

Himawari-8衛星拍攝的圖片以日本為中心,拍攝到的其它地區還有西太平洋、澳大利亞、亞洲的部分地區、南極洲、還有阿拉斯加。在一分鐘的時間裡,太陽從西方地平線上升起了5次,沿著赤道向東移動,然後在東方落下。“我盡量對影片中的顏色進行了校正,讓它看上去就像宇航員在衛星邊上看到的、經過了人眼調整的地球一樣。”勞埃德說道。

“我研究的領域就是衛星成像,如果有人覺得自己看到的東西被“做了手腳”,我對這一點會很敏感,但普通的照相機都會自動做出色彩調整。“我們可以在電視上看到,樹木在風暴中被連根拔起,電線杆被紛紛刮倒,電動車被吹到空中,港口上的貨櫃一個接一個地摞了起來。台風多發於南中國海和太平洋地區,常在八月出現,先是在溫暖的海上蓄積力量,然後在吹過大陸時逐漸減弱。

勞埃德稱,沒有哪顆衛星能像Himawari-8一樣,展現這麽多地球的細節。該衛星拍攝的照片以赤道為中心,集中在印尼查亞普拉附近。“這個角度就像被一個跳舞的人甩來甩去一樣,我們能看到他們的臉,但光線始終變幻莫測。”

“Himawari-8衛星比國際太空站和高分辨率成像衛星的軌道高得多,後者的軌道剛剛超過地球大氣層。”“如果地球就像影片中一樣,只有30厘米寬的話,Himawari-8衛星就位於距離它85厘米之外的位置——從這個距離看向你的螢幕,就像從Himawari-8衛星上看向真正的地球一樣。“影片中呈現的細節數量和你用肉眼看到的差不多。”

圖中新幾內亞南部和澳大利亞北部有一圈綠松石般的顏色,那裡的海水較淺,可以看到下方明亮的沙子

為什麽影片中看不到夜間的城市燈光

查理·勞埃德在個人網站上指出,該衛星的攝影頭是用來在日光下拍攝的。直射的陽光比城市街道夜間的亮度要亮10000倍。我們的眼睛能自己做出調整,但Himawari-8衛星的傳感器則做不到。

“如果你用過手動擋拍攝的話,請你設想一下,這台照相機的參數為快門速度1/500,光圈f/8,ISO10.”勞埃德表示,“在日光下,它可以曝光得剛剛好,但在夜晚,你根本不可能拍得出城市的夜景。”

在夜晚,你也許還能從Himawari-8衛星的軌道上分辨出城市的夜景。但除非是在春分或秋分時的午夜左右並且發生月食的時候,否則你依然什麽都看不見。“在其它時候,這就像把一張黑紙朝著太陽舉起來、試圖看清紙上的一個淡淡的橙色斑點——什麽都不可能看到。”勞埃德說道。

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