05米分辨率中国卫星拍美国航母细节清晰为何却是黑白照

来而不往非礼也！

继美国卫星以高分辨率观察中国航母后，我国卫星也送出了“回礼之作”：近日，齐鲁一号雷达卫星也对美国诺福克港的尼米兹级航母进行了时序拍摄，画面细节令人称赞。

从公开发布的卫星照片中可以清晰地看到，两艘美国航空并排停靠在港口，然后一前一后相继出港。到了第三张图片时（下图），航母已经完全驶离港口。

值得关注的是，这三张黑白照片披露了很多细节，不仅是航母的外观、尺寸展露无遗，就连甲板上的接缝细节、喷涂标识也都清晰可见。对此，网友们也是难掩激动之情：来而不往非礼也，中国卫星用实力做出了硬气的回应！

2022年6月17日，我国第三艘航空母舰在江南造船厂下水。伴随着一声响亮的笛声，船坞坞门逐渐打开，航母缓缓驶出船坞，稳稳停靠在码头岸边——第三艘航母正式亮相！

003型航母被命名为福建舰，舷号为18，它是我国自主设计的首艘弹射型超级航母。新航母的配置也非常亮眼：甲板采用平直设计，搭配了三条电磁弹射和阻拦装置，满载状态下排水量达8万多吨，综合实力强悍。

新航母下水是我国近期公开的一件大事，但让人郁闷的是，美国卫星早已对新航母进行过多次拍摄，并对下水的时间进行了多次预测！在6月14日，美国的the drive网站就公开发布了003型航母即将下水的画面，清晰的彩图给人以强烈的视觉冲击。

彩图显示，船坞内已经开始注水，甲板上的各种管道和大部分遮蔽工棚已经全面撤除，只剩下三条覆盖在电磁弹射装置上的工棚。航母上挂满了鲜艳的彩旗，横幅标语等庆祝装饰也在准备中。当时有不少外媒据此推测：中国的新航母很可能即将下水。

不管时间有没有预测对，但美国卫星公布的照片着实让人大吃一惊，整个江南造船厂的基本设施一览无余。从已经发布的照片可以看出，美国卫星的成像质量确实不低。由图片的标识可知，这些“作品”大部分都来自于一家名为Maxar的科技公司。

美卫星拍下的照片，既有彩照又有黑白照，但清晰度和色彩并没有太大的关系，起决定作用的还是分辨率。而Maxar正是目前全球分辨率最高的商业卫星公司，其持有的worldview-3卫星还成为了美国第三代遥感卫星的代表，拍下的全色影像分辨率达到了恐怖的0.31m。

Maxar的0.31米全色影像图

如今，Maxar通过升级智能算法成功将0.31m的分辨率提升到了0.15m的级别，完成了商业卫星成像质量的又一次进化。

0.15m的分辨率究竟是什么概念呢？从技术来看，0.15m的分辨率是商业卫星的精度之最；从样张效果来看，民航飞机、轮船上的涂装都清晰可见，凭肉眼就能在照片中识别出字母、数字等标识。

0.15米分辨率

0.15米分辨率

对于体积更小的汽车，15cm的分辨率也是绰绰有余，可以通过外形分辨出车的款式，比如SUV，小轿车，面包车，三轮等等。由此可见，15cm的分辨率还真不是浪得虚名。

对于美国卫星的“偷拍”行为，我国的卫星也及时“亮剑”，齐鲁一号卫星拍摄的美国尼米兹级航母呈现在公众视野下。

齐鲁一号是我国在2021年4月发射的一颗遥感小卫星，该卫星也是高分辨率卫星，分辨率达到了0.5m。根据官方介绍来看，齐鲁一号是我国目前商用开放的、精度最高的卫星，拍摄样张的精度很高，能分辨出地表的单辆汽车以及单棵树木。

0.5m的分辨率和美国主流的0.3m分辨率，差距有多大？

首先，从成像效果来看。所谓0.5m的分辨率是指：卫星影像中最小像素块所对应的实际地物尺寸为0.5m×0.5m。理论上，分辨率越低，同一范围内能看到的细节就越多，但也不尽如此，比如：0.3m的分辨率虽然能够监测0.5m的地物，但0.5m的距离仅由一个像素构成。所以，0.5m和0.3m的分辨率在影像细节的差异微乎其微。

worldview4：0.3米分辨率

吉林一号：0.5米分辨率

其次，从清晰度来看。0.3m和0.5m的分辨率并未达到数量级上的差异，对于0.3~0.5m的小尺寸地物，两种分辨率都很难做到清晰成像；而对于1m左右的大尺寸地物，两者构成的像素个数均能达到2~3个，清晰度不相上下，信息差别也不大。

因此，0.3m和0.5m的卫星分辨率在使用体验上几乎相当，完全不足以上升到技术代差、技不如人的差距。

值得一提的是，齐鲁一号还是一颗雷达卫星，成像质量更加稳定，不受地面云层、雾霾的影响，还可以“透视”地下十几公分的管网系统，这也是传统的光学卫星所不具备的优势。在很多情况下，有时候“能拍到”更为重要，获取信息的“稳定性”也比画面的细节更加重要。

雷达卫星图

比如：在阴雨、黑夜、雾霾等条件下，普通的光学卫星集体“失明”，无法对地物进行监测，对生产、生活都有很大影响。而雷达卫星则不受此限制，可在数百公里的高空掌握一切动态，进而供地面做出分析、指导。

有人可能纳闷了：美国拍摄的中国航母大部分都是彩色照片，我国拍摄的美国航母则是黑白照片，这是不是意味着中国的卫星技术还是不如美国呢？

事实上，黑白照和彩色照都有对应的专业术语，前者叫全色影像（雷达卫星图像），后者叫多光谱影像（光学卫星图像），两者的主要区别在于传感器的分光机制不同。

太阳光谱是一段波长连续变化的光谱，人眼可见范围为400~760纳米，各种可见色光又分别对应不同的波长。当高空卫星在对地监测时，首先需要接收不同波段的光线，波段越广，色彩信息就越丰富。

而全色影像所配备的传感器能获取全色波段，也就是0.5~0.75微米左右的单波段，最终的成像结果就是缺乏色彩信息的黑白影像。正因为受到了单波段的限制，雷达卫星的图像效果均是灰度图片。

我国的高分辨率卫星“海丝一号”，“齐鲁一号”都是雷达卫星，观测波段有限但细节拉满，综合实力并不低。

相比之下，光学卫星则是利用自然光成像，波段更全面，因而能够做到彩色成像。在成像之前，分光装置会先对白光（混合光）进行分光处理，将入射光分解成RGB光谱段和近红外光束，传感器分别接收不同波段的色光后再如实成像。

所以，黑白照和彩色照并不是判断卫星实力差异的依据，只是监测卫星的类型不同，成像原理不同罢了。

事实上，我国很多卫星也能输出高质量的彩图，比如：吉林一号商业卫星。吉林一号是我国重要的光学遥感卫星，全色分辨率小于0.75m，多光谱分辨率小于3m，还可对运动的物体进行跟踪监测。

2020年9月，吉林一号跟踪拍摄了一架正在飞行中的美国战斗机，该战机后来被锁定为美国的F22猛禽战机，系全球第五代隐形战机。在飞机高速飞行过程中，吉林一号还能实现完美“直播”监测，机身一直处于画面中央，监测性能令人惊叹。

总之，我国的卫星综合实力也不俗，完全没必要妄自菲薄。另外，通过光学卫星和雷达卫星相互配合，我国的卫星群还实现了优势互补，“黄金搭档”协同监测，就能得到质量更高、更清晰的多光谱影像。