世界上最大的相机：31亿像素，拍摄宇宙延时全景照片

宇宙是巨大的，事实证明，用于绘制太空地图的相机也是如此。您可能认为您的全画幅相机很大，但这与美国能源部 SLAC 国家加速器实验室最近完成的传统时空勘测 (LSST) 相机相比根本不算什么。

你可能听说过LSST相机有辆小型汽车那么大，但这个描述仍然无法体现它的巨大。SLAC实验室把我们熟知的所有数字都放大了许多倍，致力于拼接延时摄影技术。他们希望通过这种方法来更深入地理解暗物质和暗能量。

我们从 SLAC 物理学家兼 LSST 相机集成和测试科学家 Andy Rasmussen 那里获得了更多详细信息。

LSST 具有 31亿像素的成像表面。该表面是由 189 个独立传感器组成的阵列，每个传感器都是 41 x 40mm 16.4MP CCD。这些传感器中的每一个都比消费级中画幅更大，当排列在一起时，成像圈为 634 毫米（24.9 英寸）。对于那些在家玩的人来说，这是 0.068 倍的裁剪系数。

各个像素的尺寸为 10μm，使得每个像素的面积几乎是 24MP 全画幅传感器中像素面积的三倍，或者是 26MP APS-C、61MP 全画幅或 100MP 44 x 33 介质中像素面积的七倍格式模型。

为了利用这个巨大的传感器，LSST 配备了一个具有三个元件的镜头，其中一个镜头被吉尼斯世界纪录认定为“有史以来制造的世界上最大的高性能光学镜头”。前面的元件直径为 1.57m（5.1 英尺），另外两个元件的直径仅为 1.2m（3.9 英尺）和 72cm（2.4 英尺）。该组件后面可插入六个 76 厘米（2.5 英尺）滤光片之一，使相机仅捕获特定波长的光。

然后将该相机安装为有效焦距为 10m 的望远镜的一部分，提供 3.5 度对角线视角（约 682mm 等效镜头，以全画幅计算）。Rasmussen 对此进行了阐述：“主镜的外径为 8.4 米。将两者相除，这就是系统在 f/1.2 下运行的原因。”

这相当于 f/0.08（或者如果您不记得这么小的数字的二的平方根的倍数，则光线增加大约八档）。

每个 16MP 芯片都有 16 个读出通道，通向单独的放大器，每个放大器的读出速度为 500k 像素/秒，这意味着需要两秒钟。所有 3216 个通道同时读出。芯片将保持在 -100°C (-148°F) 的温度，以降低暗电流：Rasmussen 引用了 < 0.01 个电子/像素/秒的数字。

但相机不仅仅用于捕捉惊人的高分辨率图像。相反，它将用于拍摄一系列延时拍摄的拼接全景照片。

该相机将安装在智利的 Vera C. Rubin 天文台，将对大约 1000 个区域的约 1000 个部分进行一系列 30 秒曝光（或成对 15 秒曝光，具体取决于不同波长带的噪声影响）。南方的天空。每个区域将被拍摄六次，通常在大约 7 天的时间内对所有 1000 个区域使用相同的滤镜，然后切换到下一个区域。

然后，整个过程将在十年内重复大约 1000 次，以创建延时摄影，使科学家能够更好地了解宇宙的膨胀，并允许观察在那段时间发生的超新星爆炸等事件。

由Teledyne e2v创建的传感器对非常广泛的光敏感，“从 320nm 左右开始，此时大气开始透明，”Rasmussen 说：“一直到近红外，此时硅变得透明（1050nm）， ”

这些传感器于 2014 年左右开发，厚度为 100μm：这是增强对红光的敏感度与使用越来越深的像素时发生的电荷扩散之间的权衡。

目前没有电池寿命数据，但据报道成本约为 1.68 亿美元。