Chụp ảnh Trái Đất cho Google Maps sử dụng camera gì, được gắn ở đâu?

Hình ảnh vệ tinh hiện ra trên Google Maps thực ra là đóng góp của nhiều tổ chức ở nhiều khu vực khác nhau chứ không phải là do một mình Google phát triển và sở hữu.

Nhiều người tin rằng, những hình ảnh trên Google Earth là do vệ tinh đứng yên tại một điểm trên quỹ đạo Trái Đất rồi liên tục chụp và quay video về khung cảnh bên dưới. Nhưng trên thực tế, các vệ tinh địa tĩnh bay trên quỹ đạo Trái Đất ở độ cao 35.768km so với mặt đất và có độ phân giải khoảng 15 mét. Điều này có nghĩa là ảnh mà vệ tinh trên quỹ đạo Trái Đất chụp được sẽ cách mái nhà của bạn khoảng... 3 pixel, và tất nhiên, Google Earth không thể sử dụng những hình ảnh này.

Mỗi ngày, các vệ tinh quỹ đạo Trái Đất tầm thấp bay quanh Trái Đất khoảng 15 - 16 lần. Và do các vệ tinh này không đồng bộ với Trái Đất nên chúng sẽ không quay trở lại đúng vị trí ban đầu sau nhiều quỹ đạo. Điều này có nghĩa là sau vài ngày chúng ta mới có được một bức ảnh hoặc một đoạn video của một điểm cụ thể trên mặt đất khi vệ tinh bay ngang phía trên và được chỉ định để chụp ảnh/quay lại điểm đó. Thông thường, để có thể chụp được những bức ảnh trong điều kiện ánh sáng đầy đủ, những vệ tinh này sẽ được chỉ định bay theo quỹ đạo cùng hướng Mặt Trời.

Hiện nay, kính viễn vọng lớn nhất được đưa lên quỹ đạo có kích cỡ ngang bằng kính Hubble và có kích thước độ phân giải khoảng 0.4 microradian. Ở quỹ đạo tầm cao cách mặt đất 400km, một vệ tinh như vậy nhìn thẳng xuống về lý thuyết sẽ có độ phân giải 16cm.

Vệ tinh di chuyển với vận tốc khoảng 7000 mét mỗi giây, thời gian phơi sáng là 1/1000 giây nên dù đạt được khả năng theo dõi và lia ống kính một cách hoàn hảo để bù lại chuyển động của Trái Đất và vệ tinh trong quá trình phơi sáng thì ảnh cũng vẫn bị mờ đi 7m. Chính vì vậy, người ta phải sử dụng đến kỹ thuật quét ngược để bức ảnh có thể đạt được độ phân giải tốt hơn.

Hình ảnh thu được từ vệ tinh thương mại có độ phân giải cao nhất là 30 cm, và sẽ giảm nếu chụp từ một đường xiên.

Ảnh thực tế từ một vệ tinh địa tĩnh chụp sân bay Santiago, toàn bộ hình ảnh này có độ phân giải 1 pixel.

Hình ảnh Google Maps với độ phân giải cao và đây không phải là ảnh thực từ vệ tinh.

Chất lượng hình ảnh chụp từ vệ tinh thường không đủ tốt đối với người dùng Google Earth. Do đó, người ta sẽ sử dụng phương pháp chụp ảnh từ trên không, với các camera gắn trên máy bay để bổ sung hình ảnh ở các khu vực thành thị và các khu vực được nhiều người tìm kiếm.

Cài đặt camera Landsat lên vệ tinh.

Trước đây người ta sử dụng các máy phim lớn sử dụng phim hạt mịn để chụp ảnh trên không.

Camera trên không Fairchild F-8 được trang bị ống kính Schneider Kreuznach Xenar f=4.5 240mm.

Ngày nay, người ta sử dụng một chiếc camera medium format của Hasselblad để chụp ảnh trên không.

Chiếc camera medium format 100 megapixel của Hasselblad.

Thông thường, những bức ảnh trên Google Earth có tuổi đời từ 2 - 5 năm.