Чем JunoCam отличается от обычной ПЗС-камеры?

JunoCam написал нам в Твиттере! Еще предыстория от BBC .

введите описание изображения здесь

Предполагается, что у него есть несколько функций, которые позволяют ему работать в условиях сильного излучения и магнитных полей, с которыми он будет сталкиваться во время каждого пролета. Несмотря на то, что у него датчик 4:3 , согласно Википедии , у него очень длинный и узкий угол обзора 18 x 3,4 градуса, а также три цветных фильтра, а не обычное расположение Байера .

Как это работает? Почему такое странное соотношение сторон? Пытливые умы хотят знать!

Статья в Википедии неверна насчет поля зрения. Сама камера имеет поле зрения 58 градусов, но благодаря использованию изображения pushframe поле зрения фактически составляет 58x360. Гораздо лучший источник: link.springer.com/article/10.1007/s11214-014-0079-x .
@DavidHammen Отличная статья! Мне нравится часть в аннотации, где говорится: "...*общественность будет решать, какие изображения приобретать*..." :-)

Ответы (1)

В JunoCam использовались другие технологии, чем в обычной камере для кадрирования, которую можно купить в магазине. Типичная цифровая цветная камера использует шаблон фильтра Байера, ряд чередующихся крошечных синих и зеленых фильтров, за которым следует ряд чередующихся крошечных зеленых и красных фильтров, каждый фильтр покрывает пиксель, за которым следует ряд чередующихся крошечных синих и зеленых фильтров. , и так далее. Вместо этого JunoCam имеет четыре полосы фильтров, каждая из которых имеет ширину 1600 пикселей. Три находятся в видимом диапазоне, стандартные красный, зеленый и синий фильтры основаны на том, как работает человеческий глаз. Четвертый находится в ближнем инфракрасном диапазоне и предназначен для обнаружения метана. Каждая из трех полос видимого фильтра имеет высоту около 150 пикселей; полоса фильтра метана несколько больше, чем одна из видимых полос фильтра.

JunoCam использует две другие концепции, которых нет в обычной цифровой камере. Одним из них является временная задержка и интеграция. Уровень освещения на Юпитере составляет около 1/27 уровня освещения на орбите Земли (Юпитер вращается на расстоянии около 5,2 а.е.). Юнона вращается со скоростью 2 об/мин. Кратковременное воздействие приведет к слишком большому шуму из-за слабого освещения. Экспозиция с малой продолжительностью была бы слишком размытой из-за такого поворота. Временная задержка и интегрирование означают получение серии коротких экспозиций и объединение их вместе путем смещения последующих изображений с учетом поворота.

Другой ключевой метод заключается в том, что JunoCam представляет собой устройство формирования изображений pushframe, а не устройство формирования изображений кадров. Кадр получается, когда временная задержка и интегрирование завершены (количество шагов TDI задается). Этот кадр помещается в локальную память. JunoCam чередует видимый и метановый каналы, а это означает, что через минуту будет создан еще один видимый кадр благодаря скорости вращения JunoCam 2 об/мин. В результате получается беспорядок из частично перекрывающихся кадров, которые требуют обширной обработки земли, чтобы понять смысл изображения.

JunoCam был разработан для обеспечения оптимальной производительности за один час до и один час после наибольшего сближения. Это должно дать хорошие характеристики при максимальном сближении, но, что более важно, также должно обеспечить хорошие характеристики над полярными регионами Юпитера. JunoCam не будет работать так хорошо, как Juno находится далеко от Юпитера (который составляет большую часть ее орбиты).

Очень хорошо! Спасибо за хорошую запись. Я понятия не имел о NIR-фильтре!
Есть ли шанс, что вы рассмотрите возможность добавления ссылки на статью JunoCam здесь? Затем вы можете процитировать рисунок 12 , а также рисунок 13 и добавить их в ответ. Это что-то типа "ага". Определенно не фильтры RGB, используемые для имитации человеческого цветового зрения!
Приятно видеть, что кто-то хорошо осведомлен о JunoCam! Я потратил некоторое время, чтобы помочь исправить устаревший абзац Википедии в немецкой Википедии ( de.wikipedia.org/wiki/Juno_(Raumsonde)#JunoCam ). Но англоязычная версия Википедии о JunoCam ( en.wikipedia.org/wiki/JunoCam#Specifications ) по-прежнему основана на устаревшем техническом документе 2005 года. Поскольку Википедия часто используется в качестве справочного материала, возможно, было бы полезно, чтобы ее поправил англо-американский эксперт. Я видел ту же путаницу, что и в вопросе, несколько раз на форумах.
... Кстати: хотя цветовые фильтры имеют высоту около 150 пикселей (плюс зазор около 5 пикселей), считывание фреймлетов имеет высоту всего 128 пикселей, так что при малом TDI вы не получите сочетание двух цвета.
@Gerald Джеральд, если никто больше не поймет, я попробую. Я заметил , что рисунок 15 документа , ссылка на который приведена в комментарии выше , также имеет отношение к уникальности дизайна JunoCam для среды Jupiter. Как можно связаться с авторами, чтобы узнать, можно ли получить эти изображения с сайта JPL или НАСА с соответствующей лицензией, чтобы их можно было включить в Википедию? Этот процесс может быть пугающим для новичка!
@uhoh - это тривиально. Эти изображения являются собственностью правительства США и будут размещены на странице nasa.gov. Они будут настолько «открытыми», насколько это вообще возможно.
Они даже не будут защищены авторскими правами. Они станут общественным достоянием.
@DavidHammen Я понимаю основную идею, но я не вижу этих конкретных изображений ни на одном сайте NASA или JPL. Я вижу их только в статье, защищенной авторским правом, написанной в основном авторами, не связанными с НАСА. Вы нашли их в базе данных НАСА или просто догадываетесь?
@uhoh: Спасибо за участие. Я думаю, что авторские права на Рисунок 15 принадлежат MSSS. Статья в целом защищена авторскими правами авторов статьи. Кэндис Хансен - оператор JunoCam, Гленн Ортон (JPL) обычно контактирует для наземных наблюдений. Вероятно, лучше всего обратиться к ведущему автору, т.е. Кэндис Хансен, с коротким запросом на разрешение, используя изображение из Википедии: psi.edu/about/staffpage/cjhansen Затем она перешлет запрос в MSSS, если это необходимо.
@uhoh - я очень опасаюсь помещать изображения в свои ответы по нескольким причинам. (1) Изображение обычно защищено авторским правом. Я развиваю интеллектуальную собственность, поэтому стараюсь уважать права интеллектуальной собственности других. (2) Гниль звена. (3) Я считаю необходимым добавить достаточное количество замещающего текста для описания контента для слабовидящих, а это занимает много времени.
@uhoh -- Что касается моего предыдущего комментария, я думал, вы спрашиваете об изображениях, которые будут сняты JunoCam, когда он заработает. Эти изображения станут общественным достоянием. Изображения в упомянутой статье не являются общественным достоянием.
@ Дэвид Хэммен. Необработанные изображения JunoCam станут общественным достоянием. Но необработанные изображения, скорее всего, будут обрабатываться несколькими людьми и учреждениями. Лицензия зависит от них; это может отличаться между изображениями. Я намерен сделать свои обработанные изображения JunoCam общедоступными, с указанием авторов.
@DavidHammen мы должны использовать imgur, не добавляя прямые ссылки на изображения, как в целях безопасности, так и во избежание гниения ссылок.