◇◇新语丝(www.xys.org)(xys8.dxiong.com)(xys.ebookdiy.com)(fangzhouzi.me)◇◇   普通相机真的拍不到雾霾吗?   作者:karyotype   【声明】本文不能也无意去证实“雾霾视频”,仅仅是记述了对辟谣文章的 观点表示怀疑,并设计了粗糙的实验来验证自己观点的过程。我的观点很简单: “雾霾过程中的雾滴是有可能用普通相机拍摄到的”。   前几天在微博出现“在4000流明灯光下用微距镜头拍摄的北京雾霾”视频, 在北京生活的我,第一反应就是“这是真的吗?太可怕了”。   很快就出现了“辟谣”文章《雾霾与流言齐飞,你中招了吗?》 http://mp.weixin.qq.com/s/FHilkf6rR9YivY2QeKQ5lQ   说实话不管有没有这段视频,雾霾天不戴口罩我都是不敢出门的,网上视频 作假甚多,抱着怀疑的态度看看就好,但辟谣文的内容同样让人疑窦丛生,总体 来讲就是说不可能用非显微设备拍出这样的视频。   辟谣文章里是这样说的:“事实上形成雾霾的雾滴、细颗粒物都是肉眼无法 看到的,需要借助显微镜仪器”。细颗粒物就是PM2.5确实非常小,用微距镜头 恐怕是看不见,但雾滴有多大?我查了些文献,看到很多文献中都提到了雾霾成 分之一雾滴的直径,约在3-100微米之间。①②③   那么取一个中间数,认为雾霾中雾滴直径大的可达50微米,而直径60微米左 右的头发丝可以轻松看到,更细的蜘蛛丝反射阳光以后也轻松可见,为什么说雾 滴不但肉眼看不到,用微距镜头也看不到,只能借助显微镜呢?在微博我提出这 个疑问没有得到正面回应,我决定用自己的松下微单GX1和奥巴的12-50mm F3.5-6.3EZ(放大倍率0.36),实拍试试。   直接拍雾滴难度太大,我的思路找个50微米大小的模特实拍。第一个想法是 切一小粒头发,但头发难切不说,还不反光,我没有微距照明设备的话,拍出来 效果很差。最后我选择了比头发更常见、非常方便拍摄的手机屏幕像素。找一台 5寸屏手机,像素数1920x1080,尺子量一下,屏幕显示区域宽62mm,每排有1080 个像素,易得每个像素的宽度约: d=62/1080=0.0574mm,也就是57.4微米,比 我们需要的50微米大了些?大家知道,手机上一个像素通常都是由横向排列的代 表红绿蓝三色的三个小像素(后面称之为RGB像素)构成的,RGB像素的宽只有 57.4/3=19.1微米。这样,手机上RGB像素面积最大为 57.4 × 19.1 = 1096平方 微米;而直径50微米的雾滴,按圆估算截面积为 3.14 × 25 × 25 = 1963平方 微米,显然,即使不很圆,在镜头下也会比手机屏幕上的RGB像素大。那么,如 果在照片中能分辨出RGB像素的点,再考虑到我的器材很普通,应该就充分证伪 了只有通过显微镜才能看到雾滴的说法。实验很简单,让手机显示一个RGB像素, 看照相机能不能拍到。   首先我做了一个宽1080的24bit彩色图片,里面放了若干纯色的像素点和竖 线。熟悉屏幕显示原理的同学应该知道,如果像素拟显示为白色,需要红绿蓝三 个RGB像素都发光;如果拟显示为红绿蓝之一的纯色比如红色,那么只需红色的 RGB像素发光即可。(前面的说法是帮助理解,实际上多数手机的屏幕像素并不 真实发光,而是用遮挡背光的方法来模拟发光;少数OLED屏才是真正像素发光的 屏。另外RGB像素排列方式也有很多种,但常见的就是平均分配为三个柱状)。   【试验结果】   1、单独的点很容易拍到,在白色和黑色背景下单RGB像素都很明显,黑色背 景下白色的点依稀可见是由RGB三个颜色拼成;   2、RGB(255,0,255)颜色的线,明显的显示成两条竖线,竖线间距为19.1微 米(即没有亮的绿色像素),边缘还算清晰;   3、手抖的情况,出现明显的拖尾,因此成像面积大了,更容易看到;   4、手抖加曝光过度的情况,不但拖尾,还有亮闪闪的感觉,RGB像素的运动 轨迹清晰可见。   通过实验,我认为,不借助显微镜,靠普通相机,利用一些摄影技巧,雾霾 中的大直径雾滴,特别是其运动轨迹,是有可能拍摄出来的;从照相机的能力角 度说雾滴拍不下来而证伪“雾霾视频”,是站不住脚的。   【后记】   1、也许有人会说,你这只是看见,而非看清。但雾霾视频里也没说是“清 晰”的雾霾,何况到什么程度才算看清?什么情况下需要看清?电子显微镜就够 清晰吗?听说还有扫描隧道显微镜呢。   2、说视频是造谣,结论也有可能是正确的。不过就算说对了也不要太得意, 毕竟这是一道判断题,纯粹靠猜也有50%的概率答对;如果解释不清判断的过程 或者解释错了,即使答案对,那也是蒙对的。   3、有人的说法是专家说的是雾霾中的雾滴,尺寸比较小,看不到,我在文 献中没有看到明确的区分霾的雾滴和雾的雾滴,何况霾和雾滴还是可以互相转换 的。①   【参考文献】   1、吴兑 再论都市霾与雾的区别 气象 第32卷 , 第4期 2006年4月   2、吴坷 典型天气条件下颗粒物质量浓度分布特征分析 大气科学研究与应 用 2012年第02期   3、杨军 雾霾过程分类及其微物理特征 第27届中国气象学会年会人工影响 天气与云雾物理新技术理论及进展分会场论文集 2010-10-21 (XYS20161229) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys8.dxiong.com)(xys.ebookdiy.com)(fangzhouzi.me)◇◇