天问一号传回信息，我国航天器为何总拍黑白照片，比彩色更高级？最近

最近， “天问一号”火星探测器拍摄了一张黑白照片，为我们带来了“祝融”号火星车的消息。恰巧在3月13日，美国的火星勘测轨道器MRO也拍摄了一张“祝融”号的照片，但人家是彩色的。而此前，无论是拍摄堵塞埃及运河的集装箱船、还是汤加火山大爆发，或者是乌克兰安东诺夫机场被炸毁的安225 ，我们的卫星照片也都是黑白的，很多人对此都不理解了，非要逼着我国航天承认差距，并说“承认水平不如人家，没什么丢人的” 。

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美国拍摄的祝融号画面
【天问一号传回信息，我国航天器为何总拍黑白照片，比彩色更高级？】
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天问一号拍祝融
实际上，对于航天领域来说，黑白照片并不比彩色照片差，有时候甚至更高级。要理解这个问题，首先要把目光抬高一寸，不能只从生活经验出发。对于人眼感知来说，当然是彩色更好，但对于相机来说，并不是这样的。

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美国拍毅力号

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我国拍毅力号
感光器的本质只有黑白，没有彩色，彩色照片要么单独换滤镜拍RGB合成，要么在感光器上Bayer滤镜由插值计算。拍RGB的好处是效率高，没有Bayer层的吸收损耗，缺点就是需要RGB滤镜，切换机构比较复杂，但单独用黑白拍RGB具有最高的效率和分辨率，所以最佳拍摄手段还是黑白拍RGB合成。

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一个典型的例子，就是几乎所有宇宙深空的照片都是黑白的，我们看到的彩色照片都是后期上色，或者实时渲染出来的。比如“哈勃”望远镜拍摄的原片是黑白的，最新发射的“韦伯”太空望远镜，拍回来的前几张照片也是黑白的。

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韦伯最开始发回的原片

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调整之后的照片
其次，对于人眼感知来说，自然是彩色信息更为丰富，但彩色只是光谱中的一小段，且是有偏差的，每个人感知都不一样，每种生物感知也不一样。比如有的人就是红绿色盲，兔子只能看到蓝绿色，而猫、狗、猫头鹰这些猎食性动物，眼中的世界都是黑白灰的，就是为了更敏锐的发现猎物。

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每个人、每种动物对色彩的感知都不一样
实际上，图像最强烈的颜色表现并非彩色，而是灰阶，灰阶的频谱十分宽大。通俗来说，就是黑白对比度高，所以分辨率也高，彩色目前还解决不好高倍率镜头色差等乱七八糟物理问题，所以分辨率反而低。彩色的真的未必有黑白的高级，不信的话，你看看专业的影像显示器的价格就明白了，高端彩色的不过几万，而黑白的最低就是这个价位。

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美国卡佩拉太空公司的卫星照片
说到这里，肯定有人会问，我明明看到美国彩色照片上的车辙更清晰，而我们的黑白照片上就看不清楚，我信自己的眼睛。这就是数据传输的问题了，要知道，火星探测器拍摄的一张20000X40000的未压缩照片，就有16.4G大，美国火星探测器多，可以少压缩就传回地球，而我们只有一个“天问一号” ，所以必须压缩到很小的体积，才能传回。其实两个探测器上使用的相机， HiRISE和HiRIC ，分辨率都是0.3到0.5米，没有本质区别。