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大型相机有哪些(最高端的照相机)

3200百万像素。 SLAC国家实验室的研究人员几乎完成了世界上最大的天文学数码相机Legacy Survey of Space and Time(LSST)的工作。 ...

3200百万像素。

SLAC国家实验室的研究人员几乎完成了世界上最大的天文学数码相机Legacy Survey of Space and Time(LSST)的工作。

LSST室大约是一辆小型汽车的大小,重达三吨。它配备了直径近一米半的镜头和一个32亿像素的传感器,该传感器被冷却到-100C以降低噪音。

拍摄前 3,200 万像素图像

焦平面被放置在低温恒温器内,传感器被冷却到负150华氏度,这是它们所需的工作温度。

拍摄第一批3,200百万像素的图像是焦平面的重要首次测试。为了在没有完全组装的相机的情况下做到这一点,SLAC团队使用150微米的针孔将图像投射到焦平面上。左:针孔投影仪示意图,将罗马人的详细纹理图像投射到焦平面上。右图:SLAC的Yousuke Utsumi和Aaron Roodman在将第一幅图像投影到焦平面上后,从低温恒温器组件中取出针孔投影仪。使用本新闻稿底部的链接以全分辨率浏览测试图像。(格雷格·斯图尔特/杰奎琳·奥雷尔/SLAC 国家加速器实验室)

未来LSST相机的完整焦平面宽度超过2英尺,包含189个单独的传感器,可产生3,200百万像素的图像。SLAC的工作人员现在已经用它拍摄了第一张照片。使用新闻稿底部的链接以全分辨率浏览它们。(杰奎琳·奥雷尔/SLAC国家加速器实验室)

拍摄各种物体的前3,200百万像素图像,包括Romanesco的头部 - 一种西兰花 - 因其非常详细的表面结构而被选中,是这些测试之一。

“拍摄这些图像是一项重大成就,”SLAC的Aaron Roodman说,他是负责组装和测试LSST相机的科学家。“凭借严格的规格,我们真正突破了利用焦平面每一平方毫米的极限,并最大限度地利用我们可以用它做的科学。

LSST相机的焦平面具有足够大的表面积,可以捕获大约40个满月大小的天空的一部分。它的分辨率非常高,以至于您可以在 15 英里外发现高尔夫球。(格雷格·斯图尔特/SLAC 国家加速器实验室)

该相机将放置在智利Vera C. Rubin天文台的Simonyi巡天望远镜上。科学家将研究其矩阵中的一系列数据,试图了解暗能量和暗物质的本质。

大口径相机能够看到从近紫外到近红外波长范围内的光,由189个电荷耦合传感器(CCD)组成。SLAC解释说,焦平面对应于3.5度的视野,这意味着相机可以捕获天空中满月面积的40倍以上。

最佳科学的技术奇迹

在某种程度上,焦平面类似于数字消费相机或手机相机的成像传感器:它捕获物体发射或反射的光,并将其转换为用于产生数字图像的电信号。但是LSST相机焦平面要复杂得多。事实上,它包含189个单独的传感器或电荷耦合器件(CCD),每个传感器带来1600万像素 - 与大多数现代数码相机的成像传感器的数量大致相同。

在美国能源部的布鲁克海文国家实验室,九个CCD及其配套电子设备被组装成方形单元,称为“科学筏”,并运往SLAC。在那里,摄像团队将其中的21个,加上另外四个不用于成像的专用筏,插入一个将它们固定到位的网格中。

LSST相机焦平面的单个成像传感器和支持电子设备被封装成称为“筏”的单元。有两种不同类型的单元:21个方形筏(中心),每个包含九个传感器,将为鲁宾天文台的科学计划生成图像。另外四个专业筏(左)每个只有三个传感器,将用于相机聚焦并将望远镜与地球自转同步。(Farrin Abbott/SLAC国家加速器实验室)

直径为1.57米的镜头被吉尼斯世界纪录认定为世界上最大的光学元件。3.2千兆像素的探测器将收集15TB的数据。目前,这台大型相机位于旧金山南部的一家工厂,过去七年来一直在那里建造。如果一切按计划进行,LSST相机将于2023年5月交付至最终目的地。

虽然相机几乎准备就绪,但仍剩下一些组件:六个滤镜放在镜头上。这些滤光片中的每一个都有一个涂层,允许光仅传输特定波长。

有史以来最大的单张照片 - 具有非凡的成像传感器阵列,这些传感器将成为Vera C. Rubin天文台未来相机的核心和灵魂。

安装完成后,摄像机将进行最终测试,然后准备长途旅行,长途旅行将在特别包租的波音747货机上进行。这台相机的第一张照片将于 2024 年拍摄。

这些图像是如此之大,以至于需要378个4K超高清电视屏幕才能以全尺寸显示其中一个,而且它们的分辨率非常高,以至于您可以在大约15英里外看到一个高尔夫球。这些和其他特性将很快推动前所未有的天体物理学研究。

未来LSST相机的完整焦平面宽度超过2英尺,包含189个单独的传感器,可产生3,200百万像素的图像。SLAC的工作人员现在已经用它拍摄了第一张照片。(杰奎琳·奥雷尔/SLAC国家加速器实验室)

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