ข้อมูลภาพถ่ายถูกประมวลผลและโอนกลับสู่โลกจากดาวเทียมก่อนที่การถ่ายภาพดิจิตอลจะกลายเป็นเรื่องธรรมดาอย่างไร


33

ฉันกำลังดูภาพที่ถ่ายโดยดาวเทียมดวงแรกและยานอวกาศบางตัวที่มีเหมือน Viking Lander บนดาวอังคารในปี 1976 Viking Lander บนดาวอังคารในปี 1976หรือแม้แต่ภาพแรกของด้านหลังดวงจันทร์ในปี 1959 โดย Luna 3Backside of the Moon ในปี 1959

ฉันสงสัยว่าภาพถ่ายเหล่านี้ถูกประมวลผลอย่างไร มันเป็นกล้องดิจิตอลรุ่นแรก ๆ บ้างไหม? หรือว่างานฝีมือเหล่านั้นมีฟิล์มม้วนบนเครื่องซึ่งพัฒนาขึ้นในสถานที่จริงหรือ? อาจมีความแตกต่างระหว่าง 2502 ถึง 2519
นอกจากนี้ข้อมูลนี้ถูกถ่ายโอนไปยังโลกอย่างไร ฉันคิดว่าการส่งสัญญาณเป็นแบบอะนาล็อก แต่มันอยู่ในรูปแบบของไฟล์ (ดิบ) บ้างแล้ว?


นี่ทำให้ฉันคิดเช่นกัน
Janardan S

9
ในความเป็นจริงแล้วดาวเทียมวงโคจรของโลกได้ปล่อยกระบอกฟิล์มซึ่งครั้งหนึ่งเคยอยู่ในชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่าใช้ร่มชูชีพและถูกจับกลางอากาศด้วยเครื่องบินพิเศษ นี่ไม่ได้ผลจากดาวอังคาร :-) เช่นเดียวกันคุณอาจใช้เวลาหนึ่งหรือสองนาทีใน nasa.gov เพื่อรับคำตอบ
Carl Witthoft

3
@CarlWitthoft: petapixel.com/2014/08/31/…มีวิดีโอของการจับภาพดังกล่าว
Max

1
นั่นไม่ใช่ดวงจันทร์ ...
Lightness Races กับโมนิก้า

5
มันฟังดูน่าประทับใจที่จะส่งภาพไปไกลก่อนที่จะมีกล้องดิจิตอลและอินเทอร์เน็ต แต่เราต้องการทำมันตั้งแต่ทศวรรษ 1930 และเรียกมันว่า "โทรทัศน์"
David Richerby

คำตอบ:


24

Luna 3 ทำอะไรบางอย่างที่เป็นความซับซ้อนที่คุณคิดว่ามันเอาภาพในภาพยนตร์ประมวลผลในลักษณะของ minilab onboard แล้วสแกนและวิทยุมันกลับบ้านในทางอนาล็อกไม่แตกต่างจากเก่าแฟกซ์

ส่วนที่ตลกที่สุดคือโซเวียตไม่ได้มีเทคโนโลยีของฟิล์มแข็งที่ฉายรังสี แต่คนอเมริกันทำ พวกเขาใช้มันกับโซเวียตในลูกโป่งสายลับระดับสูง โปรแกรมนี้ค่อนข้างจะล้มเหลวสำหรับชาวอเมริกัน แต่โซเวียตเรียกคืนบอลลูนเหล่านั้นบางส่วนก่อนที่พวกเขาจะใช้จ่ายสิ่งของล้ำค่าและรื้อฟื้นภาพยนตร์เรื่องนี้เพื่อทำภารกิจอวกาศ ผลิตในประเทศสหรัฐอเมริกาส่งไปยังดวงจันทร์โดยโซเวียตรัสเซีย! คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Luna 3 ได้ที่นี่

ถ้าคุณถามเกี่ยวกับความคล้ายคลึงกับ "รูปแบบ" แบบดิบการส่งรูปภาพแบบอะนาล็อกจะมีความคล้ายคลึงกับบิตแมปที่ไม่มีการบีบอัดมากกว่าการถ่ายโอนข้อมูลแบบดิบจากเซ็นเซอร์สมัยใหม่ทั่วไป ข้อมูลดิบไม่ใช่รูปแบบเซ็นเซอร์ทุกตัวเป็นของตัวเองและไม่มีข้อมูลเมตาเช่นเครื่องหมายสิ้นสุดของข้อมูลหรือข้อมูลเกี่ยวกับความรู้สึกที่แสดงถึงสีใด การส่งสัญญาณแบบอะนาล็อก (ตามปกติในแฟกซ์หรือทีวี) มักจะมีโครงสร้างที่มากขึ้นเช่นเวลาในการส่งลำแสงสแกนกลับไปที่จุดเริ่มต้นของบรรทัดถัดไปทำให้เครื่องหมายสิ้นสุดที่เป็นธรรมชาติหรือใช้โทนเสียงพิเศษเพื่อแสดงว่า ในกลุ่มอื่น ๆ อนุญาตให้กู้ภาพอย่างน้อยบางส่วนได้หากมีอาการสะอึก


19

ในบรรดาหน้าออนไลน์มากมายที่บันทึกชุดไวกิ้ง นี่คือ หน้าที่ระบุไว้อย่างชัดเจน

การออกแบบกล้องไวกิ้งแลนเดอร์นั้นแตกต่างอย่างมากจากการถ่ายเฟรม vidicon หรือกล้องอาเรย์ CCD กล้องแลนเดอร์เป็นกล้องโทรสารที่มีอาร์เรย์โฟโตเซ็นเซอรแบบนิ่งอยู่กับที่ (PSA) และกลไกการสแกนแบบราบและราบสูง ภาพแลนเดอร์ถูกสร้างขึ้นโดยการสแกนฉากในสองทิศทาง (ระดับความสูงและราบ) เพื่อโฟกัสแสงไปยังอาร์เรย์ของตัวรับแสง กล้องไวกิ้งแลนเดอร์สร้างขึ้นโดย Itek Corp. เอกสารที่ตีพิมพ์จำนวนหนึ่งอธิบายถึงลักษณะและประสิทธิภาพของกล้องแลนเดอร์ เหตุผลทางวิทยาศาสตร์และการออกแบบเบื้องต้นของกล้องได้อธิบายไว้ใน Mutch และคณะ [1972] และคำอธิบายโดยละเอียดของกล้องบินได้รับใน Huck และคณะ [1975b] Huck and Wall [1976] กล่าวถึงคุณภาพของภาพและ Patterson และคณะ [1977] อธิบายประสิทธิภาพของกล้องในระหว่างภารกิจหลัก

มีเนื้อหาอัตชีวประวัติมากมายที่ไซต์ ITEK และไซต์ที่ดูแลโดยอดีตพนักงานของ ITEK


23
การเชื่อมโยงในความเป็นจริงอธิบายว่าข้อมูลถูกส่งและเก็บไว้ในรูปแบบดิจิตอลตั้งแต่เริ่มต้น ดังนั้นคำตอบสำหรับคำถามของ OP ที่คุณทิ้งไว้คือ: ใช่มันเป็นกล้องดิจิตอล (แม้ว่าจะมีหนึ่งปฏิบัติการที่ใช้หลักการที่แตกต่างกัน) และข้อมูลถูกส่งในรูปแบบดิจิตอล
Szabolcs

@Szabolcs: ฉันสงสัยว่าความหนาแน่นของการจัดเก็บข้อมูลสำหรับดิจิตอลหกบิต (ใช้เทคโนโลยีของวัน) เมื่อเทียบกับความหนาแน่นของการจัดเก็บข้อมูลของสัญญาณอะนาล็อกปรับ?
supercat

4
@supercat แต่ข้อมูลดิจิตอลใด ๆ ที่ส่งโดยการมอดูเลตสัญญาณอะนาล็อก ... ไม่มีดิจิตอลในธรรมชาติ ทีนี้อาจจะเป็นสถานะของสปิน -1 / 2 อนุภาคนั้นถือเป็นดิจิตอล แต่เราก็เข้าสู่ขอบเขตของกลศาสตร์ควอนตัมและมีบิตแทนบิต :-)
Szabolcs

1
@ Szabolcs: คำถามของฉันเกี่ยวกับความหนาแน่นของการจัดเก็บที่สามารถทำได้โดยกำหนดปริมาณเป็น 6 บิตก่อนการจัดเก็บ (อาจจัดเก็บบิตบนแทร็กแยกบนเทป) เทียบกับความหนาแน่นของการเก็บสัญญาณเป็นอนาล็อกยกเว้น -determinisitic quantizing ที่เกิดจากสิ่งต่าง ๆ เช่นอนุภาคเทปแยก)
supercat

1
@ เซบาสเตียนฉันพูดไม่ดี สิ่งที่ฉันหมายถึงก็คือสิ่งที่อยู่บนหางของบทความ Carl เชื่อมโยงกับสัญญาณของฉันถูกแปลงเป็นข้อมูลดิจิทัลภายในกล้อง Viking Lander เอง ฉันไม่ได้หมายถึงการอ้างถึงภารกิจหรือกล้องอื่น ๆ
Szabolcs

4

ฉันไม่แน่ใจว่านี่เป็นคำถามเกี่ยวกับยานอวกาศที่ใช้โดยเฉพาะ แต่เป็นสิ่งที่โซลูชั่นอิเล็กทรอนิกส์มีอยู่สำหรับการจับภาพและการประมวลผลภาพก่อนแพร่หลายในกล้องดิจิตอล

นอกเหนือจากการแก้ปัญหาในคำตอบอื่น ๆ แล้วฉันต้องการพูดถึงVideo Camera Tube (Vidicon ที่กล่าวถึงสั้น ๆ ในคำพูดในคำตอบของ Carl เป็นตัวอย่าง) นี่คือกล้องที่ทำงานในลักษณะเดียวกับโทรทัศน์ CRT เครื่องเก่าของคุณ แต่ในทางกลับกัน

แสงมุ่งเน้นไปที่แผ่นไวแสงที่วางด้านหน้าหลอดรังสีแคโทด ประจุจะเพิ่มขึ้นเมื่อโฟตอนชนกับแผ่นและเมื่อลำแสงอิเล็กตรอนทำการสแกนแผ่นจากด้านหลังการทำงานร่วมกันระหว่างอิเล็กตรอนในลำแสงสแกนและประจุบนแผ่นในแต่ละจุดจะสร้างความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นบนแผ่นและ นี่คือสัญญาณภาพอะนาล็อกของคุณ คุณสามารถประมวลผลสิ่งนี้ได้โดยใช้เทคนิคการประมวลผลภาพอะนาล็อกจากนั้นปรับสัญญาณก่อนส่งกลับสู่พื้นดิน


3

ดาวเทียมสำรวจโลกใช้วิธีการดังกล่าวข้างต้น ในปี 1956 สหรัฐอเมริกาได้เปิดตัวโปรแกรม Coronaซึ่งใช้ฟิล์ม 70 มม. พิเศษพร้อมกล้องความยาวโฟกัส 610 มม. (ตามวิกิพีเดีย) ภาพยนตร์ถูกดึงออกมาจากวงโคจรด้วยแคปซูลย้อนกลับ

ในปี 1964 ดาวเทียม Nimbus ตัวแรกมีเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันซึ่งสามารถถ่ายภาพและส่งภาพเหล่านั้นไปยังสถานีภาคพื้นดินโดยใช้ระบบ ATP (ระบบอะนาล็อก)

ดาวเทียมสังเกตการณ์บนพื้นโลกดวงแรกที่ติดตั้งเซ็นเซอร์ CCD คือ KH-11 (ดาวเทียมสอดแนมจากสหรัฐอเมริกา) ย้อนกลับไปเมื่อปี 2519


0

มีวิดีโอยอดเยี่ยมที่อธิบายถึงวิธีการทำงานของวงโคจรดวงจันทร์ของนาซ่าที่นี่และโดยทั่วไปแล้วมีข้อมูลมากมายที่moonviews.comซึ่งบอกเล่าเรื่องราวของวิธีการที่เทปแม่เหล็กที่เก็บข้อมูลที่ได้รับถูกค้นพบและนำกลับมาประมวลผลอีกครั้ง มันเป็นเรื่องที่ยอดเยี่ยม

คำตอบสั้น ๆ สำหรับคำถามของคุณคือวงโคจรที่ถ่ายภาพบนฟิล์มอะนาล็อกประมวลผลพวกมันโดยอัตโนมัติในระบบการพัฒนาแบบโพลารอยด์แบบแห้งแล้วสแกนภาพแล้วส่งกลับมายังโลก

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.