Marte: la NASA ha utilizzato una fotocamera di soli 2 Megapixel per catturare milioni di foto che unite, rivelano un panorama da 1,6 miliardi di pixel

Nel mese di marzo del 2020, la NASA ha pubblicato l’immagine di Marte con la più alta risoluzione mai vista. L’immagine mostrava un paesaggio di un canyon nel deserto marziano con cratere da impatto largo tre miglia:

Il composito da 1,8 miliardi di pixel è stato prodotto fondendo insieme più di 1.000 immagini. Il teleobiettivo della Mast Camera (Mastcam) del rover Curiosity, che si trova a 6,5 ​​piedi dal suolo, è stato utilizzato per scattare ogni foto tra il 24 novembre e il 1° dicembre 2019. Mastcam ha una fotocamera da soli 2 MP con una risoluzione massima di 1600 x 1200 pixel. Il rover Mars Curiosity ha un sensore da 2 megapixel nel suo array di fotocamere principale nonostante sia una delle conquiste umane più sorprendenti dell’ultimo decennio e costi ai contribuenti circa 2,5 miliardi di dollari. Dato che le fotocamere entry-level di oggi hanno almeno 10 megapixel e le versioni “premium” ne hanno fino a 40, i suoi dettagli potrebbero aver stupito chiunque abbia familiarità con l’imaging digitale perché è così basso:

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Su Curiosity è stato utilizzato un sensore KAI-2020 di TrueSense Imaging. Scatta a 1600 x 1200 e dispone di un CCD interline. (anziché CMOS, frame transfer CCD o full frame CCD). I piccoli pixel, l’uso di microlenti per aiutare i pixel, i tempi di imaging rapidi e l’uso di un otturatore elettrico anziché meccanico sono tutte caratteristiche dei sensori interline. Perché allora hai solo 2 MP? La scelta è stata fatta per una serie di fattori, alcuni dei quali potrebbero non essere evidenti all’inizio. La distanza attraverso la quale i dati devono essere trasportati è il primo e più cruciale fattore. Due satelliti in orbita attorno a Marte ricevono dati dal rover e li ritrasmettono alla Terra. Con un flusso di dati giornaliero di circa 256 megabit (32 MB), non è particolarmente grande. Curiosity non solo riporta le immagini, ma deve anche trasmettere una tonnellata di altri documenti e misurazioni. La seguente sfida logistica impedisce l’utilizzo di tecnologie più moderne:

Dal 2004 Curiosity è in fase di sviluppo. All’epoca, un sensore da 2 megapixel era all’avanguardia, ma da allora è stato superato. I componenti non possono essere modificati rapidamente come su un computer e la progettazione e il test richiedono tempo. Le parti devono essere in grado di prendere tempo e resistere al duro ambiente marziano. Inoltre, l’MSL utilizza il sensore da 2 MP in quattro fotocamere anziché in una sola per motivi logistici. Includono le due MastCam, Mars Descent Imager (MARDI) e Mars Hand Lens Imager (MAHLI). La NASA è riuscita a risparmiare tempo per la certificazione utilizzando lo stesso sensore ed evitando la necessità di apprendere le specifiche di ciascun sensore (come l’effetto delle radiazioni sui singoli pixel). Un video diffuso sul web rivela il risultato finale di questi numerosi scatti fotografici effettuati dal rover su Marte:

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Il fatto che nulla si muova su Marte funge da quarta e più pratica giustificazione per l’adozione di un sensore da 2MP. Di conseguenza, la creazione di panorami da molte immagini è un processo semplice. Questo produce gli stessi risultati di una fotocamera con una risoluzione maggiore, ma senza alcun inconveniente. Il KAI-2020 ha la capacità di registrare video, che è un vantaggio. Il processore può supportare fino a 6 fotogrammi al secondo e 720p HD (1280×720) se necessario.

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