卫星照片上的B-2轰炸机为什么有彩色条纹?

2023-09-06 21:25:10 125

背景

这张照片来自谷歌地图,上面拍摄到了一架B-2轰炸机的飞行过程。与其他卫星图像相比,这张照片有明显的彩色条纹。

提高分辨率的技巧

普通数码相机只有一个传感器,一次只能拍一张照片。但高分辨率的卫星图像不是这样的。它们采用了一种类似JPEG图像编码的技巧来模拟更高的分辨率。

具体做法是先拍摄一张高分辨率的黑白图像,获取细节信息。然后再拍摄分辨率更低的红、绿、蓝三个颜色通道的图像。人眼对颜色的分辨率没有对对比度的分辨率高,这样可以用一个高分辨率的黑白图像来“锐化”更低分辨率的彩色图像,从而模拟出更高的分辨率。这种方法可以大大减小图像大小。

图层传输延迟导致条纹

卫星围绕地球的运动速度是固定的,可以通过算法来消除不同图层之间的延迟。但是如果拍摄对象也在运动,在合成最终图像时就会造成图层分离的条纹。

这个原理类似扁平式扫描仪,先扫描黑白图像,然后再扫描色彩图层。如果扫描过程中纸张发生移动,就会在合成的图像上出现条纹。

卫星图像中,高分辨率的黑白图像与红、绿、蓝色彩图层之间存在短时间的拍摄延迟,当拍摄的飞机在快速移动时,就会在合成图像上产生彩色条纹的效果。

参考： https://twitter.com/TheBrianMcManus/status/1699188213405856095?s=20