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江瑞璋,知名電子出版專家、網路作家。
   
  火星的彩色影像 100萬畫素如此迷人
  江瑞璋 Feb 10, 2004
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摘要         
在一千多年前, 日晷是當時地球人最先進的計時裝置。分析投射在經過精確校準火星日晷上的日影,能讓分析家讀出影像拍攝的日期和季節。除此之外,日晷還能幫我們校準數位相機的色彩。


提供: W. Sullivan (U. Washington) et al., Mars Surveyor 2001, NASA


前言
        發射到火星飛行載具火星量測號 (Mars Surveyor)在2002年到達火星,上有四塊金屬板上寫著  "在地球上 2001 年時發射的飛行體,於 2002 年抵達火星...........我用使用了日晷來校正攝影機的色彩和估算時間............並祝福所有來火星的人能有趟愉快的旅程和充滿樂趣的發現之旅。"  火星上的日晷與最後我們看到火星上的彩色影像是息息相關的。原來做為相機校正用途的一個平台,經過重新設計後可以兼有日晷的功能。

100萬畫素
       
2004年初成功登上火星的精神號,陸陸續傳續回來令人振奮的清晰影像。然後,精神號上的數位相機並非我們一般所用的300或400萬畫素的品質,而是僅有100萬畫素的數位相機。精神號給了我們一個很好的方向,不妨將錢花在鏡頭上,而非畫像元素
     
全景數位相機 
       
 
精神號上的數位相機稱為全景數位相機,PamCam (Panoramic Camera),在其配備的左右數位相機的資料為:
   LEFT CAMERA..............RIGHT CAMERA
          L1. EMPTY..............R1. 430 (SP) *
          L2. 750 (20).............R2. 750 (20)
          L3. 670 (20).............R3. 800 (20)
          L4. 600 (20).............R4. 860 (25)
          L5. 530 (20).............R5. 900 (25)
          L6. 480 (25).............R6. 930 (30)
          L7. 430 (SP)*...........R7. 980 (LP)*
          L8. 440 Solar ND.....R8. 880 Solar ND
  *SP 為 short-pass 濾鏡; LP為  long-pass 濾鏡
  全景多重分光濾鏡組 : 波長  ( Bandpass) 為 nm
   如,L4的波長為600nm

合成的彩色照片
         事實上所有波長濾鏡所得到的影像皆為灰階,經由電腦合成後即成為我們所看到的彩色影像。我們可以經由影像處理軟體 PhotoShop 來模擬如何達到較接近日晷的色彩。取二組影像,分別為 L4L5L6一組,另一組為L2L5L6,唯一的差別為 L4之600nm,和 L2之750nm的差別。


第一組  L4                               L5                               L6     

第二組  L2                             L5                                L6

將其分別帶至影像處理軟體並分別給予 RGB 色版,所得的結果為


     第一組合成                  第二組合成

         可見從第一組L4L5L6所合成的彩圖要比第二組L2L5L6的合成彩圖要真實多了。我們看到的火星彩圖約略是由此方式合成出來的。

結論
        提出火星日晷點子的人是 科學人 Bill Nye,他注意到原來做為相機校正用途的一個平台,經過重新設計後可以兼有日晷的功能。 在一千多年前, 日晷是當時地球人最 先進的計時裝置。火星和地球的日影很類似,分析投射在經過精確校準 火星日晷上的日影, 能讓分析從火星回傳影像的人,讀出影像拍攝的日期和季節。再加上Cornell astronomer James Bell所領導的數位相機團隊讓精神號彷彿成為火星上的 Ansel Adams。

參考資料
1. NASA isn't altering Mars colors.
2. 成大物理分站
3. How Spirit makes great photos
4. Using Color to See More-Squeezing Color from Black & White(方法示範)

 

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