Pregunta fascinante!
No soy un ingeniero eléctrico u óptico, así que tome mi análisis con un grano de sal. Pero al revisar este documento (http://www.boulder.swri.edu/pkb/…) sobre Ralph, el principal instrumento de imágenes de la nave espacial New Horizons, podemos obtener algunos datos clave.
- Como evitar las cámaras de seguridad
- Acabo de comprar una Olympus OM-D E-M5 mark 2 con 12-40 mm f / 2.8 y 40-150 mm f / 4.0-5.6 y necesito una buena bolsa para cámara. ¿Cuáles son algunas sugerencias para una bolsa de cámara compacta de buena calidad para una cámara sin espejo?
- ¿Qué cámaras de seguridad son buenas para el hogar?
- Quiero comprar una DSLR de fotograma completo y Canon 6D y Nikon D750 son los nominados. ¿El sistema AF realmente importa en la fotografía casual?
- ¿Cuál es la mejor cámara de seguridad 'oculta' (2016)?
El primer punto es que Ralph se construye más como el escáner dentro de una máquina copiadora que el generador de imágenes bidimensionales en un dlsr. La nave espacial gira lentamente para crear escaneos de Plutón y Caronte como una escoba que pasa sobre un piso. Hay seis escaneos de línea realizados simultáneamente … 4 escaneos en color (azul, rojo, infrarrojo cercano y metano) y dos pancromáticos redundantes (todos los colores).
Cada detector de color tiene 32 líneas de píxeles del sensor. La información en una línea se pasa a la siguiente con un tiempo exquisito vinculado a la rotación de la nave espacial. Al igual que hacer una panorámica de su cámara para capturar una imagen de un objeto en movimiento, este proceso permite una exposición más larga para cada punto en la superficie de Plutón, aproximadamente 1/2 segundo para cada sensor de color.
Esta disposición proporciona un espectro mucho más amplio que el conjunto rojo, verde y azul capturado por un dslr. Además, hay cinco mediciones independientes registradas para cada píxel en la imagen final. En un dslr solo hay un color grabado en cada ubicación, la imagen final requiere interpolación. En efecto, en comparación con dslr con un número similar de líneas horizontales, Ralph tiene una resolución mucho más alta.
Cada píxel en la imagen final se escanea seis veces, por lo que, para fines comparativos, la velocidad de obturación equivalente sería de aproximadamente 3 segundos.
La parte de imagen del sensor es de 5000 píxeles de ancho estirada sobre 6,5 cm. Un dslr de fotograma completo tiene un sensor de 3.6 cm de ancho, por lo que el ‘factor de recorte’ para Ralph es 0.55. Eso es un poco más ancho que, por ejemplo, las cámaras de formato medio Phase One (Why Phase One Medium Format).
La lente del telescopio tiene una longitud focal de 657 mm con una apertura de 75 mm. Esto da como resultado un número f / 8.7. En f / 8.7, una exposición de 3 segundos resulta en un valor de exposición de cámara EV = 4.65.
Conociendo la cámara EV, podemos inferir ISO al estimar la iluminación de la escena. La tierra recibe alrededor de 130,000 lúmenes por metro cuadrado a una distancia de una unidad astronómica del sol. Plutón está a 39.5 unidades astronómicas del sol. Por la ley del cuadrado inverso, la iluminación solar se reduce a aproximadamente 83 lux, un valor típico del interior nocturno de una casa o del auditorio escolar. Desde Ultimate Exposure Computer, esto corresponde a un valor de exposición a ISO 100 de 5. En comparación con el EV de cámara de 4.65 estimado arriba, vemos que Ralph está calibrado a aproximadamente ISO 108.
¿Podrías lograr lo mismo con un dslr? Bueno en realidad no. Primero, está la cuestión de construir un dslr que pueda soportar los rigores del viaje espacial, incluida la inyección en el espacio, el vacío, las temperaturas extremas y la radiación intensa. Pero supongamos que supera esos problemas. Entonces, esto es lo que debe hacer para obtener una aproximación
- Para la misma resolución de 5000 píxeles de ancho, necesitaría un sensor de 5000 x 3,333 píxeles, o una cámara de aproximadamente 16.7 MP. Eso es plausible, pero la cámara de la nave espacial mide 5 bandas espectrales diferentes en cada píxel donde un dslr mide solo una. (Un dslr mide uno de los tres colores en cada píxel, luego se interpola para recuperar la información de color para cada píxel. La cámara de la nave espacial no necesita interpolar). El dslr no recuperaría información sobre el infrarrojo cercano o el metano.
- Para el mismo ángulo de visión, usaría una lente de 360 mm. Ahora eso es ciertamente factible.
- Para capturar la misma luz en cada píxel, dispararía a f / 4.8. De nuevo factible.
- Estás disparando desde una nave espacial giratoria. La cámara de la nave espacial utiliza un sofisticado proceso de escaneo de líneas que puede integrar una exposición durante 3 segundos. Para evitar el desenfoque de movimiento, el dslr necesitaría combinar múltiples exposiciones más cortas, cada una de aproximadamente 1/60 de segundo a ISO 4,000. Algo así como una cámara panorámica con desplazamientos de un píxel entre exposiciones. Esto puede ser posible pero requiere un software de propósito especial.
Con eso obtendría una fotografía decente, pero sin el nivel de datos científicos o la resolución de un verdadero generador de imágenes multiespectrales.
