Keď sa pozriete na úžasné obrázky zachytené Hubbleom alebo na Roversovu prieskumnú sondu Mars, zaujímalo by vás niekedy: je to to, čo by ste skutočne videli vlastnými očami? Odpoveď bohužiaľ pravdepodobne nie je. V niektorých prípadoch, napríklad v prípade roverov na Marse, sa vedci pokúšajú kalibrovať rovery, aby videli v „skutočnej farbe“, ale väčšinou sa farby vyberajú tak, aby poskytovali najviac vedy. Takto vedci kalibrujú svoje úžasné nástroje a rozdiel medzi pravými a falošnými farbami.
Aby sme to začali, dajme to do formy pravdivej alebo nepravdivej otázky: T alebo F: Keď vidíme nádherné, ikonické obrázky z Hubbleovho vesmírneho teleskopu alebo ohromujúce panorámy z Roversovho prieskumu Marsu, tieto obrázky predstavujú to, čo ľudské oči by videli, či tieto pohľady vidia z prvej ruky.
Odpoveď: Pre Hubbleov, väčšinou nepravdivé. Pre rovery je to väčšinou pravda, pretože rovery poskytujú kombináciu takzvaných „true“ a „false“ farebných obrázkov. Ukazuje sa však, že termín „skutočná farba“ je trochu kontroverzný a mnohí z nich, ktorí sa zaoberajú mimozemským zobrazovaním, ho príliš nemajú radi.
„V skutočnosti sa snažíme vyhnúť výrazu„ skutočná farba “, pretože nikto presne nevie, čo je„ pravda “na Marse,“ povedal Jim Bell, vedecký pracovník systému zobrazovania farieb Pancam na Marse Exploration Rovers (MER). V skutočnosti Bell poukázal na tom, že na Marse, ako aj na Zemi sa farba neustále mení: či už je zakalená alebo jasná, slnko je vysoké alebo nízke, alebo či existujú rozdiely v tom, koľko prachu je v atmosfére. „Farby sa menia od okamihu k okamihu. Je to dynamická vec. Snažíme sa nenapodobniť tak tvrdú líniu tvrdením: „to je pravda!“ “
Bell rád používa výraz „približná skutočná farba“, pretože snímky panoramatických kamier MER sú odhady toho, čo by ľudia videli, keby boli na Marse. Bell povedal, že iní kolegovia používajú „prírodnú farbu“.
Zolt Levay z Inštitútu pre vesmírny teleskop vedy vytvára obrázky z Hubbleovho vesmírneho teleskopu. V prípade pripravených snímok z Hubbleovho testu preferuje Levay výraz „reprezentatívna farba“.
„Farby v obrázkoch Hubbleovho prsta nie sú ani„ skutočné “ani„ nesprávne “farby, ale zvyčajne predstavujú fyzikálne procesy, ktoré sú základom predmetov obrázkov,“ uviedol. „Sú to spôsob, ako na jednom obrázku reprezentovať čo najviac informácií, ktoré sú v údajoch k dispozícii.“
Pravá farba by bola pokusom reprodukovať vizuálne presnú farbu. Falošná farba je na druhej strane svojvoľným výberom farieb, ktoré predstavujú určitú charakteristiku obrázka, ako napríklad chemické zloženie, rýchlosť alebo vzdialenosť. Navyše, podľa definície, akýkoľvek infračervený alebo ultrafialový obraz by musel byť reprezentovaný „falošnou farbou“, pretože tieto vlnové dĺžky sú pre človeka neviditeľné.
Fotoaparáty na Hubble a MER však nefotografujú farebné obrázky. Farebné obrázky z oboch kozmických lodí sú zostavené zo samostatných čiernobielych snímok vytvorených pomocou farebných filtrov. Pre jeden obrázok musí kozmická loď odfotiť tri fotografie, zvyčajne cez červený, zelený a modrý filter a potom sa každá z týchto fotografií dostane na Zem. Potom sa skombinujú so softvérom na farebný obrázok. Stáva sa to automaticky vnútri farebných kamier, ktoré tu používame na Zemi. Ale MER Pancams majú 8 rôznych farebných filtrov, zatiaľ čo Hubble má takmer 40, od ultrafialového („modrejšieho“, ako vidia naše oči,) cez viditeľné spektrum až po infračervené („červenšie“ než to, čo je viditeľné pre ľudí). zobrazovacie tímy majú nekonečne väčšiu flexibilitu a niekedy aj umeleckú licenciu. V závislosti od toho, ktoré filtre sa používajú, môže byť farba bližšia alebo väčšia ako „realita“.
Rovnaký kameň zobrazený v pravej a falošnej farbe podľa príležitosti.
V prípade Hubbleovho vysvetlenia Levay sú obrázky ďalej upravené tak, aby zosilnili kontrast a vyladenie farieb a jasu, aby sa zdôraznili určité vlastnosti obrázka alebo urobil príjemnejší obrázok.
Keď však tím tímu MER Pancam chce vytvoriť obrázok, ktorý ukazuje, čo by videl človek stojaci na Marse, ako získajú správne farby? Rovers majú na palube nástroj známy ako MarsDial, ktorý sa používa ako vzdelávací projekt o slnečných hodinách. „Jej skutočnou úlohou je však kalibračný cieľ,“ povedal Bell. „Má na ňom krúžky v odtieňoch šedej s farebnými trieskami v rohoch. Odmerali sme ich veľmi presne a odfotili sme ich pred spustením, takže vieme, aké farby a rôzne odtiene šedej sú. “
Jedným z prvých snímok, ktoré urobili roveri, bol MarsDial. "Fotografujeme MarsDial a kalibrujeme ho a spracúvame pomocou nášho softvéru," uviedol Bell. "Ak to vyjde vyzerať, ako by sme mali vedieť, potom máme veľkú dôveru v našu schopnosť namieriť fotoaparát niekde inde, nasnímať fotografiu, urobiť rovnaký postup a že aj tieto farby budú správne."
Hubble môže tiež vytvárať farebne kalibrované obrázky. Jeho „vesmír“ by boli štandardnými hviezdami a lampami vo fotoaparátoch, ktorých jas a farba sú známe veľmi presne. Poslaním Hubbleu však nie je vytvárať obrázky, ktoré verne reprodukujú farby. „Jedna vec, ktorá v prípade väčšiny snímok nemá zmysel,“ povedal Levay, „pretože tieto objekty sme vo všeobecnosti nemohli vidieť, pretože sú také slabé a naše oči reagujú odlišne na farby veľmi slabého svetla. " Najdôležitejším cieľom Hubbleovho teleskopu sú však obrázky, ktoré poskytujú čo najviac vedeckých informácií.
Rover Pancams to tiež. "Ukázalo sa, že existuje celá škála minerálov obsahujúcich železo, ktoré majú rôznu farebnú odozvu pri infračervených vlnových dĺžkach, na ktoré je kamera citlivá," uviedol Bell, "takže môžeme robiť veľmi krikľavé obrázky typu falošných farieb podobných Andymu Warholovi." . " Bell dodal, že tieto obrázky slúžia dvojitej povinnosti v tom, že poskytujú vedecké informácie a verejnosť ich obrázky skutočne baví.
Takže v Hubble aj MER sa farba používa ako nástroj na vylepšenie detailov objektu alebo na vizualizáciu toho, čo by ľudské oko inak nemohlo vidieť. Bez falošnej farby by naše oči nikdy nevideli (a my by sme nikdy nevedeli), čo ionizované plyny tvoria hmlovinu alebo aké minerály obsahujúce železo leží na povrchu Marsu.
Pokiaľ ide o „pravú farbu“, existuje veľká akademická a vedecká komunita, ktorá študuje farbu v takých oblastiach, ako je napríklad lakovací priemysel, ktorý sa niekedy rozruší, keď sa v astronomickej zobrazovacej skupine používa výraz „pravá farba“, vysvetlil Bell.
"Majú dobre zavedený rámec toho, čo je skutočná farba a ako kvantifikujú farbu," uviedol. „V tejto súvislosti však na tejto úrovni skutočne nepracujeme. Preto sa snažíme vyhýbať používaniu výrazu „skutočná farba“. “
Levay poznamenal, že žiadna reprodukcia farieb nemôže byť 100% presná kvôli rozdielom v technológii medzi filmom a digitálnou fotografiou, tlačiarenskými technikami alebo dokonca odlišným nastavením na obrazovke počítača. Okrem toho existujú rozdiely v tom, ako rôzni ľudia vnímajú farbu.
„To, čo robíme na Marse, je len odhad,“ povedal Bell, „je to náš najlepší odhad, ktorý využíva naše znalosti kamier s kalibračným cieľom. Ale bez ohľadu na to, či je to úplne stopercentne, myslím, že to nájde ľudí, aby to zistili. “
Viac informácií nájdete na stránke http://hubblesite.org/ alebo v knihe Pohľadnice z Marsu od spoločnosti Jim Bell z roku 2006.
