神舟十二号发射升空成功过去小半个月了,我们三位航天员已经在我国「天宫号」空间站生活了一段时间,地面上的我们也从新闻报道里看到了不少宇航员在空间站作业、生活等直播画面。
最近微博有不少人注意到宇航员们的随身数码装备:你看到了米家(电动螺丝刀),我看到了韶音(骨传导耳机),她看到了华为(手机),他看到了联想(笔记本)……数码圈也炸开了锅,各大数码博主都纷纷加入了讨论。
而我们看到的稍稍有些不同,在这个机位里,注意到中央偏右画面有类似马赛克的多色卡片,偏左边画面还有一张多种线条的卡片——经常看我们视频、且眼尖的同学们或许也注意到了,类似的卡片也常常出现在我们视频里。
那么问题来了,这两张卡片到底有什么用呢?它们有什么会出现在空间站里呢?
类似马赛克的多彩卡片,其实叫做「色卡」,或者是「校色卡」,空间站这款有24个色块,因此叫做「24色卡」;经过细节上的比对,发现空间站这张色卡正好跟我们实验室里其中一张同款——X-Rite爱色丽的ColorCheckerClassic24色标准校色卡,售价大概在1千元上下。
既然叫做「校色卡」,那么它最主要的作用就是用来「校色」的啦,在照片或者是视频拍摄时,摆上一张色卡能方便在后期对整个画面的色彩进行还原和调节,因为我们已知「色卡」里的各个色是标准化的、可量化的,借助标准来对画面进行较准,能大大降低校准的成本和难度。
因此「色卡」这种东西成为小至摄影工作室、影楼,大到专业的电影拍摄剧组必备的小工具,对于商业拍摄来说是非常重要。
当然,除了用来校色,我们还会用它来测试相机(数码相机、手机相机等)的色彩还原能力,我们WHYLAB实验室里得出的手机相机数据,就有它们的部分功劳。
「色卡」的形态其实很简单,就在一块板子上印上多种颜色;但制作并不简单呐,色卡这种东西不仅需要准确还原某种颜色,还需要保证长期使用、存放色彩稳定、不褪色,才能够作为如「坐标系」的参考标准来使用,这是我们一般人用打印的方式自制色卡难以企及的。为了稳定不褪色,色卡生产过程中,不同的色块会使用稳定性强的不同矿物粉末来覆盖在纸基上,也正因如此,旁人看觉平平无奇的色卡才卖得贵。
不同品牌、不同型号的「色卡」会有不同的标准和规范,但一般来说,国际上通用的是「蒙塞尔24色」,我们与空间站同款的也是使用通用的规范。
那么为什么空间站上要有那么一块24色卡呢?
最主要还是还原空间站舱内的色彩——航天员在空间站里并不是简单地生活三个月,而是需要在空间站里执行指派的任务,完成各种实验,这都需要用相机等设备记录下来,而记录的准确性就非常重要,细到色彩的准确性都有要求,「色卡」就无形地提供了非常简单的校准坐标。
另外,与地面的光线环境不同,太空环境光线非常复杂,甚至会在不同的时间产生不同光线改变,用于校准的「色卡」能协助地面人员在不断变化的光线环境中精准校准、判断颜色,更准确评估空间站环境状态,以及航天员精神状态。
再看左侧的多线条卡片,这个其实「标定板」,具体为「ISO分辨率测试卡」,也叫「ISO解析度测试卡」,市面上有各种不同的尺寸可选,我们实验室的同款,是4倍于空间站的版本,尺寸不同,生产厂商不同,但功效是一致的。
标板其实有很多种,ISO测试卡主要是用来测试镜头的解析力,甚至是畸变;稍微懂点相机镜头的同学或许听说过MTF曲线,一般就是搭配ISO测试卡测出来的。而我们实验室同样也用类似的测试卡来对某款手机的相机解析力、细节、噪点等进行测试。
工业上,一些关于视觉定位,如产线影像、汽车影像、医疗影像等,都会用到包括ISO在内的标定板来进行校准。
而空间站ISO测试卡,说到底其实也是为了起校准的作用,尽可能真实地捕捉空间站的影像,确保有更多可利用的影像信息,以更精准地分析空间站的实验——因为我们普通的数码设备设计之初只是为在地面上环境使用,并没有考虑到诸如太空等极端环境,在非常规的极端环境下进行校准后使用,就变得很有必要了。
空间站航天员的生活看似离我们很远,但用着跟我们相似的设备,执行着或许会影响我们每个人未来生活的任务,其实他们离我们很近。
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