3萬公里之外氣象衛星眼中的地球：地質獨特色彩

新浪科技訊 北京時間2月18日消息，據國外媒體報導，日本近日拍攝了一則震撼人心的視頻，從22000英裏（約合35400公里）之外，呈現了一個“地質色彩”版本（geocolor）的地球。

該視頻由日本氣象廳管理的Himawari-8氣象衛星拍攝。這顆衛星位於太平洋上空的同步軌道上。從視頻中可以看出，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色。

在這則視頻發布之前，有一張照片已經在2月10號被公佈出來，面上同樣呈現了地球真實的色。科學家認為，這是有史以來拍到的地球肖像中最棒的一張。

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，讓氣象學家更好地研究天氣系統，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裏（約合0.5公里），是其它氣象衛星分辨率的兩倍。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）公佈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平的兩種緯度上，在多個信息來源之間實現無縫銜接。” 大氣研究合作研究所表示。

“在地質色彩算法的后台，可調節的縮放比例使研發人員可以在兩種維度上調節透明度的相對大小。“該技術能夠使標準可見和紅外線衛星圖像的圖片質量大大提高。“Himawari-8衛星位於地球上方的同步軌道上，因此，它能夠始終待在地球上方的同一區域，對於該衛星來，這一區域包括澳大利亞，日本和其它地區。

用於拍攝照片的儀器為該衛星上搭載的高級Himawari成像儀（AHI）。Himawari-8實際上還有一位“孿生兄弟”，和它一起用來觀測東亞和西太平洋地區。下一顆衛星名為Himawari-9，將於2016年發射升空。

“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。

今年早些時候，一位名叫查理·勞埃德（Charlie Loyd）的衛星成像分析人員利用衛星在2015年8月5日的24小時內傳回的所有照片，合成了一段長約12秒的循環電影，名叫《閃爍的藍色》（Glittering Blue）。

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。在一分鐘的時間裏，太陽從西方地平線上升起了5次，沿赤道向東移動，然后在東方落下。“我盡量對視頻中的色進行了校正，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，電線桿被紛紛颳倒，電動車被吹到空中，港口上的集裝箱一個接一個地摞了起來。颱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，然后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，展現這麼多地球的細節。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衛星比國際空間站和高分辨率成像衛星的軌道高得多，后者的軌道剛剛超過地球大氣層。”“如果地球就像視頻中一樣，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屏幕，就像從Himawari-8衛星上看向真正的地球一樣。“視頻中呈現的細節數量和你用肉眼看到的差不多。”

為什麼視頻中看不到夜間的城市燈光

查理·勞埃德在個人網站上指出，該衛星的攝像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衛星的感測器則做不到。

“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，否則你依然什麼都看不見。“在其它時候，這就像把一張黑紙朝太陽舉起來、試圖看清紙上的一個淡淡的橙色斑點——什麼都不可能看到。”勞埃德道。(葉子)