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前言

consider the tradeoff between spectral resolution, spatial resolution, light throughput and etc.
光的能量太多了，成像端要么增加了Spectral，要么提高Spatial，要么提高Throughput(否则只能换设备)
下面我们从两个方面围绕本文主题展开:
1.全色和多光谱图像融合算法的真正价值？
2.全色、多光谱和高光谱的成像过程？

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全色与多光谱图像融合算法的真正价值？

首先，抛出一个介绍：我们需要对地球表面进行彩色1米分辨率成像。结合解释这个问题，我们可以想到两方案:
(1)卫星配备1米分辨率的多光谱相机，直接获得1米分辨率的多光谱图像；
(2)卫星配备1米分辨率全色相机 4米分辨率多光谱相机，地面融合，获得1米分辨率多光谱图像。你是国家领导人，你会选择哪个方案。
在一定的技术条件下，考虑到成像信噪比、存储和传输限制，现有的成像设计模式具有更好的性价比。

空间分辨率和光谱分辨率都是成像设备的敏感性问题，最终体现在信噪比上，信噪比上升，天才在卫星上有价值。相机技术不够，如果高分辨率多光谱相机信噪比不达标。它也是一个1米分辨率多光谱图像。直接拍摄1米分辨率多光谱相机的图像质量远低于1米全色和4米多光谱图像。是的，别怀疑！！！！！！！因为后者相机的信噪比会高于前者。当然，随着技术的进步，分辨率会越来越高。目前，考虑到性价比，卫星采用双相机成像模式。
关键词：信噪比、空间分辨率、光谱分辨率。

二、全色、多光谱和高光谱的成像过程

卫星传感器的成像原理大致如下：
（1）当光进入相机镜头时，光电感应装置将光信号转换为电信号，量化电脉冲信号，并将其记录为像素值。传感器响应函数设计为进入镜头前，光电感应装置必须达到阈值才能产生此电脉冲信号。
(2)进入镜头的光子数量取决于相机的感觉野大小，以及镜头可以通过的光子。
多光谱图像应分离多个波段，镜头将分离光，红色过滤器只有红色光，蓝色过滤器只有蓝色光，假设相同的光进入全色和多光谱镜头，显然由于过滤，多光谱传感器接收的光子少于全色传感器。这些光子足以产生全色的电脉冲，但不足以产生电脉冲。此时，为了获得更多的光子，多光谱相机需要更大的感觉领域。
也就是说，全色看了一眼北京市，就吃够了光子，多光谱需要看一遍河北省，才能吃的和全色一样饱。后面接收光子的底片一样大，也就是说将北京市和河北省画到同样大小的一张纸上且占满整张纸，显然北京市的一张纸细节要多的多，而河北省的红绿蓝三张纸却一片模糊(不黑大河北雾霾了)。

目前，多光谱或高光谱有两种技术：
一种是分光法，另一种是滤光片法；分光法从实现技术上分为光栅分光、棱镜分光、干涉分光；滤光片包括镀膜滤光片、声光可调滤光片、液晶可调滤光片等。
两种技术方法的区别在于，滤光片法通常是扫描光谱维度，以获得不同波长的图像。分光法通常是扫描空间维度，以获得一条线的光谱。二维光栅成像技术，同时获得光谱和图像，并使用更多CCD成像(CCD添加不同的波长滤光片，然后制成同轴光路)。
简单来说，CCD图像是二维成像器件 光谱是三维信息，所以用二维设备收集三维信息，要么牺牲分辨率，要么扫描(牺牲时间)。

参考：
https://pro.arcgis.com/en/pro-app/latest/help/analysis/raster-functions/pansharpening-function.htm