主题：【原创】关于嫦娥的相机、CCD指标是不是太低了？－－－兼请晨兄 -- 东方28

俺对载人航天、近地轨道发展等比较关注，认为那是战略制高点，而对嫦娥则有点……不过既然已经开始探月了，还是高兴的。于是粗略查了查资料，嫦娥的一些参数：

“轨道高200公里，相机重30公斤，扫描方式拍摄，画幅宽度覆盖64公里，象素解析度120米……”

好了，困惑来了：

这个画幅宽度覆盖64公里，轨道高200公里，

那么，这个相机的视角，用于135胶片相机的等效焦距表示

距离/被摄物大小＝焦距/成像圈直径

对135胶片相机而言，成像圈直径＝43.2毫米

200km/64km=F/43.2毫米

＝>结果等效于135胶片相机的焦距F=135毫米，几乎没小数点。

继续，对于这个64公里宽的被摄物，相机的分辨率为120米，就是说该相CCD的宽边的象素数＝64公里/120米＝533

如果用这个相机拍摄一个单幅、的正方形的、静态、照片的话，其象素数＝533*533＝280K，或者说，28万象素？！

做为对比，640X480的普通摄像头是35万象素，3200X2400的数字单反相机是800万象素。当然嫦娥相机的CCD其信噪比、动态范围、、等等等等会比普通摄像头甚至高档相机好很多，但是象素是不是太低了？还要30公斤重？

反过来，如果把个1.5～1.6倍crop ratio的、600万象素数字单反相机（比如佳能的300D）＋85毫米定焦镜头（大约相当于135mm镜头的视角）发射到离月亮200km的轨道上，它拍摄的每幅相片大约覆盖 38X56公里，而提供的分辨率应该有56公里/3000象素＝18米/象素，去掉外壳、手柄、调焦系统，加起来能有一公斤重吗？

如果配个俄罗斯产的1000毫米折返镜头（大约1000人民币，例子而已。航天实验不可能用这么低档的民用产品），每幅相片大约覆盖3.2X4.8公里。考虑到镜头较差，以50线对/毫米计算（100线每毫米，这是可以达到的），

而分辨率＝4.8公里/24mm*100线每毫米＝2米/象素。而系统重量：相机＋镜头＝300D＋1000/10<3公斤。

哪位大侠给详细解说一下？

，

外链出处

遥感相机是推扫线阵的，相元排成一条线而已，不是一个面，所以不能那么算。

月球上的光线很弱，如果用普通相机的CCD，需要很长的曝光时间。飞船不断飞行，曝光时间如果很长，图像肯定就模糊了。

嫦娥的信号传输速率决定了提高分辨率没有意义了， 高分辨率的数据没有办法传回来。

月球的光照条件比地球表面只好不坏，

同样是太阳照明，月亮上无空气，无风，无云，比地上最晴的晴天还晴

顺光拍照的话，如果ISO=100，光圈16，则快门速度估计要１／250才不会曝光过度。

考虑到更实用的光圈F=4，则快门速度可以用到１／4000

温度还极低,估计ISO上到12800也就跟地面上常温下ISO100差不多...

不过传说我们用在航天器上的成像技术差得相当不一般,分辨率就是比印度的卫星也有成档次而且恐怕不只一个的差距...当然印度的成像装置也是买的...

到底考虑是基于什么方面，外人只能猜想，可能和大像素感光度高有关，可能和数据传输速率有关，也可能和抗发射时的过载有关。中国航天人未必不知道今日的普通数码相机已经达到高得多的像素，30公斤比任何已知的高级相机加135毫米镜头都要重得多，恐怕不能简单地用普通DC来相比。

通常这两个指标是有些矛盾的，要得到真正正确的空间扫描图样，扫描速度必须足够快。我工作上要用到SPEM和fast microXPS, 虽然空间分辨率不错，而且可以直接得到元素分布，但对于快速的化学波，它是不能胜任的，因为扫描速度太慢。虽然领域不同，但我想这个上面也是一样的。“好的空间分辨率”=“慢的扫描速度”

修正参数：

焦距：23.3毫米

最大视场角：＋-20度（即40度，大约等效于135胶片相机60毫米镜头，属于偏窄一点的标头，那个链接里说的“大广角”是不对的）

光圈： F5

CCD：

CCD象素：1024*1024，相当于100万象素。

单象素尺寸：14X14 微米，这个比较强（可惜不是国产的）

拍摄方式看来是只利用了CCD的三条阵列：中间一条，以及前、后边缘（对卫星飞行方向而言）的各一条来感光的。对CCD是否是极大浪费？

疑问就是这怎么就不能用三个摄像头来代替呢？分别固定为向下、向前、向后各错开20度排列，还用三个23.3mm镜头（不过其视场角要求大大降低，18度？设计将容易得多）同样获取所谓3D图像，而分辨率也将高很多。

而且，所谓3D图像就那么重要吗？

……

不管怎样，我还是对于其分辨率低耿耿于怀：都近到200公里了，视力1.0的肉眼都有100米以内的分辨率了，科考仪器还不能？！尽管传输可能是瓶颈，但是对一些重点关照地区提供高分辨率不是更好吗？事实上提供18米分辨率的民用产品也根本不需DLSR＋85定，我相信，现在尼康、佳能的200USD以上的、6MP以上，5-6倍光学变角的DC都能达到。

200公里了，九十九拜了，就差最后那一哆嗦……

卫星表面的温差可能有200多度，所以也不是很理想的。而且卫星内部这么多设备，本身有散热，很多电子设备也不能在很低的温度下正常运转。

我国的侦察卫星的性能还是很不错的，和美国等比不了，但是也是米级的。只是这个月球探测还不值得很大的投入。

印度未来发射的探测器大部分是和欧洲合作的，性能很好。不过我们的全部是国产的，这对于我们长期发展会很有利。

另外，印度的运载火箭发射能力和中日有不小的差距，看看他们能不能成功。

文中提到了？还是别的地方提到了？

我相信普通的设计肯定是有问题的，不然他们何乐而不为呢？肯定是有原因的，国产的侦察卫星分辨率能够达到米级，国内在这方面绝对是有一定经验了得。

另，CCD 14微米真算不得什么,Canon的全副CCD就超过10微米的。