沉睡海底的探险家埃内斯特·沙克尔顿爵士的“坚忍号”的发现,在2022年3月抓住了全世界的目光。这艘船在1915年被冰层压碎后沉入威德尔海,一个多世纪以来,它一直是人类韧性和南极洲无情力量的传奇象征。但仅仅“找到”这艘船是不够的。真正的挑战在于准确地记录和可视化它的状况,这项任务因极端的深度以及水对光线和颜色的扭曲效应而变得复杂。然而,由Voyis Imaging Inc.和福克兰群岛海事遗产信托基金(FMHT)牵头的,水下成像技术的最新进展,现在让我们看到了“坚忍号”的“真实色彩”,而不是一个幽灵般的、带蓝色的形状。

水下摄影的基本问题源于水对光波长的选择性吸收。红色波长比蓝色或绿色波长吸收得更快,导致随着深度的增加,物体的感知颜色发生显着变化。传统的水下成像通常会导致图像以蓝色和绿色为主,遮蔽了拍摄对象的原始色调。这给准确再现“坚忍号”带来了巨大的障碍,阻碍了对其保存状态和船上生活细节的真实理解。Voyis使用其Observer成像系统,特别是其“真实色彩”技术解决了这一挑战。这不仅仅是调整白平衡的问题,而是一个复杂的流程,它利用机器学习来训练一个专门针对调查地点的色彩校正模型。通过分析环境光照条件以及光与水柱的相互作用,该系统可以有效地逆转吸收的影响,恢复沉船的自然色彩和纹理。结果是图像的呈现,它与将船带到水面时的外观非常接近。

这项技术的影响超出了美学吸引力。“真实色彩”的新图像揭示了关于“坚忍号”以前未见过的细节。例如,在甲板上发现的一卷油毡被确定为浅绿色和白色,这一细节得到了原探险队期间弗兰克·赫尔利拍摄的历史照片的证实。这种看似微不足道的观察提供了与过去的有形联系,让人们得以一窥船员的日常生活。此外,由超过25,000张图像构建的高分辨率扫描,可以创建沉船的详细3D模型。该模型不仅展示了船舶保存完好的结构——这是威德尔海冰冷、缺氧环境的证明——而且还揭示了散落在海底的文物,包括靴子、盘子,甚至还有信号枪,这些都让人想起了百年前发生的人类戏剧。这次探险,被称为Endurance22,最初使用了先进的声纳技术来定位残骸,为Voyis进行的详细成像工作铺平了道路。

除了与“坚忍号”本身相关的直接发现之外,这项技术的开发和部署对海洋考古学和海洋探索具有更广泛的意义。真实色彩技术的成功证明了即使在最具挑战性的环境中,也能准确记录和保存水下文化遗产地点的潜力。在Endurance22探险期间取得的进展也为我们提供了对威德尔海生态系统更深入的了解。相关的研究,包括使用海洋雪捕集器和微塑料采样器,正在帮助科学家分析这个偏远地区的海洋有机碳和养分循环。这次探险还促使人们扩大了沉船遗址周围的保护区,以确保其为子孙后代保留。

水下成像的未来正在经历一场革命。我们不仅仅着眼于发现,更关注于理解,在色彩深度和细节方面,我们正变得越来越能够捕捉和保存海底世界的复杂性。这项技术远不止于重建历史,它也为生态学、海洋生物学和气候研究开辟了新的途径。对于海洋学来说,能够以真实的色彩观察海底环境,意味着可以更准确地评估珊瑚礁的健康状况,监测水下生态系统的变化,并检测污染的影响。利用人工智能和机器学习进行光线校正,仅仅是开始。未来的发展可能会包括使用自主水下机器人(AUV)进行更广泛的调查,这些机器人配备了先进的传感器,可以自主绘制海底地图并收集数据。此外,我们还可以期待增强现实技术的进一步发展,使潜水员能够叠加真实色彩的图像,与水下世界互动。

这项技术对人类历史和环境研究都意义重大。历史学家和考古学家可以利用这些技术以前所未有的方式探索沉船、失落的城市和文化遗址,揭示过去生活方式的细节。与此同时,环境保护者可以使用这些技术来监测海洋环境的变化,并更好地保护脆弱的生态系统。从根本上说,这不仅仅是“看”得更多,而是“理解”得更多。通过揭示水下世界的真实色彩,我们正在开启一个关于海洋的新时代,一个以数据为驱动、以保护为重点的新时代。对“坚忍号”的故事来说,它正在不断发展,它不仅是一个在难以置信的逆境中生存的传奇,而且是开创性的海洋技术和致力于保护我们共同海事遗产的展示。历史探索、尖端技术和对保护的奉献相结合,正在确保沙克尔顿和他的船员的遗产将持续数年。