為什么panchromatic 圖像的分辨率高，下面是一位外國網友的精彩回答：

Panchromatic images are created when the imaging sensor is sensitive to a wide range of wavelengths of light, typically spanning a large part of the visible part of the spectrum. Here is the thing, all imaging sensors need a certain minimum amount of light energy before they can detect a difference in brightness. If the sensor is only sensitive (or is only directed) to light from a very specific part of the spectrum, say for example the blue wavelengths, then there is a limited amount of energy available to the sensor compared to a sensor that samples across a wider range of wavelengths. To compensate for this limited energy availability, multi-spectral sensors (the kind that create red, green, blue, near infrared images) will typically sample over a larger spatial extent to get the necessary amount of energy needed to 'fill' the imaging detector. Thus, multispectral band images will typically be of a coarser spatial resolution than a panchromatic image. There is a trade-off that is made between the spectral resolution (i.e. the range of wavelengths that are sampled by an imaging detector) and the spatial resolution. This is why commercial satellites like Ikonos and Geoeye will commonly provide three or more relatively coarse resolution multispecral bands along with a finer spatial resolution panchromatic band. Importantly, there exists a kind of compromise here in which you can combine the fine spatial resolution of a pan image with the high spectral resolution of multi-spectral bands. This is what is known as panchromatic sharpening and it is commonly used to compensate for the spectral/spatial compromise in satellite imaging.

Incidentally, this is also the reason why bands of multi-spectral imagery taken in longer wavelengths, e.g. short-wave infrared, tend to be sampled over much wider ranges of wavelengths compared to the visible bands. The amount of reflected and emitted electromagnetic energy bouncing around out there is uneven and the sun emits a peak around the visible part. Once you get into the short-wave infrared, there is far less energy around to sample compared to shorter-wavelength visible light, so the detectors have to be sensitive to a wider range. If you take a look at Landsat 8, as an example, the SWIR2 band 7 actually samples a wider range of wavelengths than its panchromatic band.

總結起來就是，從遙遠的衛星視角來看，如果波長的范圍越窄（spectral）,傳感器成像所有的光的能量越多，比如地面上30m*30m的范圍才能成一個像素，相反，如果波長范圍越寬，單位面積內地面物體反射的能量越大，地面上可能只要4m*4m就可以對應傳感器上一個像素。這就解釋了衛星圖像不能得到高分辨率的彩色圖像（衛星成像中，最高分辨率的永遠是panchromatic圖像）。

隨著光譜分辨率的不斷提高，光學遙感的發展過程可分為：全色（Panchromatic）→彩色（Color Photography）→多光譜（Multispectral）→高光譜（hyspectral）。

注：

全色波段（Panchromatic band），因為是單波段，在圖上顯示是灰度圖片。全色遙感影像一般空間分辨率高，但無法顯示地物色彩。 實際操作中，我們經常將之與波段影象融合處理，得到既有全色影象的高分辨率，又有多波段影象的彩色信息的影象。
全色波段，一般指使用0.5微米到0.75微米左右的單波段，即從綠色往后的可見光波段。全色遙感影象也就是對地物輻射中全色波段的影象攝取，因為是單波段，在圖上顯示是灰度圖片。全色遙感影象一般空間分辨率高，但無法顯示地物色彩。

多光譜遙感
多光譜遙感：將地物輻射電磁破分割成若干個較窄的光譜段，以攝影或掃描的方式，在同一時間獲得同一目標不同波段信息的遙感技術。
原理：不同地物有不同的光譜特性，同一地物則具有相同的光譜特性。不同地物在不同波段的輻射能量有差別，取得的不同波段圖像上有差別。
優點：多光譜遙感不僅可以根據影像的形態和結構的差異判別地物，還可以根據光譜特性的差異判別地物，擴大了遙感的信息量。
航空攝影用的多光譜攝影與陸地衛星所用的多光譜掃描均能得到不同普段的遙感資料，分普段的圖像或數據可以通過攝影彩色合成或計算機圖像處理，獲得比常規方法更為豐富的圖像，也為地物影像計算機識別與分類提供了可能。

高光譜
高光譜遙感起源于20世紀70年代初的多光譜遙感，它將成像技術與光譜技術結合在一起，在對目標的空間特征成像的同時，對每個空間像元經過色散形成幾十乃至幾百個窄波段以進行連續的光譜覆蓋，這樣形成的遙感數據可以用“圖像立方體”來形象的描述。同傳統遙感技術相比，其所獲取的圖像包含豐富的空間、輻射和光譜三重信息。
高光譜遙感技術已經成為當前遙感領域的前沿技術。
高光譜遙感具有不同于傳統遙感的新特點：
1）波段多：可以為每個像元提供十幾、數百甚至上千個波段；
2）光譜范圍窄：波段范圍一般小于10nm；
3）波段連續：有些傳感器可以在350~2500nm的太陽光譜范圍內提供幾乎連續的地物光譜；
4）數據量大：隨著波段數的增加，數據量成指數增加；
5）信息冗余增加：由于相鄰波段高度相關，冗余信息也相對增加。
優點：
1）有利于利用光譜特征分析來研究地物；
2）有利于采用各種光譜匹配模型；
3）有利于地物的精細分類與識別；

異同點
國際遙感界的共識是光譜分辨率在λ/10數量級范圍的稱為多光譜(Multispectral)，這樣的遙感器在可見光和近紅外光譜區 只有幾個波段，如美國 LandsatMSS，TM，法國的SPOT等；而光譜分辨率在λ/100的遙感信息稱之為高光譜遙感(HyPerspectral)；隨著遙感光譜分辨 率的進一步提高，在達到λ/1000時，遙感即進入超高光譜(ultraspectral)階段(陳述彭等，1998)。
高光譜和多光譜實質上的差別就是：高光譜的波段較多，普帶較窄。（Hyperion有233~309個波段，MODIS有36個波段）
多光譜相對波段較少。（如ETM+，8個波段，分為紅波段，綠波段，藍波段，可見光，熱紅外（2個），近紅外和全色波段）
高光譜遙感就是多比多光譜遙感的光譜分辨率更高，但光譜分辨率高的同時空間分辨率會降低。 紅外傳感器的工作范圍主要在0.75微米到1000微米（近紅外0.75-3，中紅外3-6，遠紅外8-15，極遠紅外15-1000）圖像分辨率低，細節不清晰。

可見光傳感器：380-780納米（0.38-0.78微米）分辨率高，細節豐富，光線較暗無法清晰成像。

自1895年倫琴發現X射線以來，醫學圖像主要包括兩大類，解剖結構圖像和功能代謝圖像。常見的解剖結構圖像包括：超聲波成像（Ultrasonic Imaging,UI）,計算機斷層成像（Couputed tomograph,CT）,X射線斷層成像，（X-ray computed tomography）,磁共振成像（Magnetic resonance imaging,MRI）,數字減影血管造影成像（digital subtraction angiograpyh, DSA）.這類圖像分辨率高，能清晰的顯示組織器官的解剖結構信息。功能性代謝圖像包括，正電子發射斷層成像（positron emission tomography ,PET）,單光子發射斷層成像（single-photon emission computed tomograpyh, SPECT）,功能核磁共振成像（funtional MRI, fMRI）,這類圖像分辨率低，目標組織的邊界模糊，但能提供病灶區域的代謝功能信息。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的医学图像与高光谱图像的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。