Когато гледате невероятните снимки, заснети от Хъбъл, или Марсовете за проучване на Марс, се чудите ли някога: това ли наистина виждате със собствените си очи? За съжаление отговорът вероятно не е. В някои случаи, като например с марсоходите, учените се опитват и калибрират роувърите, за да видят "истински цвят", но най-вече цветовете се избират така, че да дадат най-много наука. Ето как учените калибрират своите невероятни инструменти и разликата между истинските и фалшивите цветове.
Така че, за начало, нека поставим това под формата на верен или фалшив въпрос: T или F: Когато видим великолепните, емблематични изображения от космическия телескоп Хъбъл или зашеметяващите панорами от Марс разследващите ровери, тези снимки представляват какво човешките очи щяха да видят, ако наблюдават тези гледки от първа ръка.
Отговор: За Хъбъл най-вече неверни. За роувърите най-вече вярно, тъй като роувърите предоставят комбинация от така наречените „истински“ и „фалшиви“ цветни изображения. Но се оказва, че терминът "истински цвят" е малко противоречив и много хора, участващи в областта на извънземните изображения, не го обичат много.
„Ние всъщност се опитваме да избегнем термина„ истински цвят “, защото никой всъщност не знае какво точно е„ истината “на Марс“, казва Джим Бел, водещият учен за системата за цветни изображения Pancam на Марс проучвателни скали (MER). Всъщност Бел посочи, че на Марс, както и на Земята, цветът се променя през цялото време: независимо дали е облачно или ясно, слънцето е високо или ниско или дали има вариации в това колко прах има в атмосферата. „Цветовете се променят от момент на миг. Това е динамично нещо. Опитваме се да не начертаем чертата толкова силно, като казваме „това е истината!“
Бел обича да използва термина "приблизително истински цвят", защото панорамните камери на MER са оценки на това, което хората биха видели, ако бяха на Марс. Други колеги, каза Бел, използват "естествен цвят."
Золт Левай от Научния институт за космически телескопи произвежда изображения от космическия телескоп Хъбъл. За подготвените изображения на Хъбъл Levay предпочита термина „представителен цвят“.
„Цветовете в изображенията на Хъбъл не са нито„ истински “, нито„ фалшиви “цветове, но обикновено са представителни за физическите процеси, залегнали в обектите на изображенията,“ каза той. „Те са начин да представите в едно изображение възможно най-много информация, която е налична в данните.“
Истинският цвят би бил опит за възпроизвеждане на визуално точен цвят. Фалшивият цвят, от друга страна, е произволен подбор от цветове за представяне на някаква характеристика в изображението, като химичен състав, скорост или разстояние. Освен това, по дефиниция, всяко инфрачервено или ултравиолетово изображение трябва да бъде представено с „фалшив цвят“, тъй като тези дължини на вълните са невидими за хората.
Камерите на Hubble и MER обаче не правят цветни снимки. Цветните изображения от двата космически кораба се събират от отделни черно-бели изображения, направени чрез цветни филтри. За едно изображение космическият апарат трябва да направи три снимки, обикновено през червен, зелен и син филтър и след това всяка от тези снимки се свързва към Земята. След това те се комбинират със софтуер в цветно изображение. Това се случва автоматично в цветните камери извън рафта, които използваме тук, на Земята. Но Панелите MER имат 8 различни цветни филтри, докато Хъбъл има почти 40, вариращи от ултравиолетово („по-синьо“, отколкото виждат очите ни), през видимия спектър, до инфрачервено („по-червено“ от това, което е видимо за хората.) Това дава екипите за изображения безкрайно повече гъвкавост, а понякога и художествен лиценз. В зависимост от това кои филтри се използват, цветът може да бъде по-близо или по-далеч от „реалността“.
Същата скала, изобразена в истински и фалшив цвят от Opportunity.
В случая с Хъбъл, обясни Левай, изображенията се коригират допълнително, за да засилят контраста и да оправят цветовете и яркостта, за да подчертаят някои характеристики на изображението или да направят по-приятна картина.
Но когато екипът на MER Pancam иска да създаде изображение, което показва какво би видял човек, стоящ на Марс, как да получат правилните цветове? И двата гребци имат инструмент на борда, известен като MarsDial, който е използван като образователен проект за слънчевите часовници. „Но истинската му работа е цел за калибриране“, каза Бел. „На нея има пръстени в сиви цветове с цветни чипове в ъглите. Измерихме ги много точно и ги снимахме преди старта и така знаем какви са цветовете и различните нюанси на сивото. “
Една от първите снимки, направени от роувърите, беше на MarsDial. "Ние правим снимка на MarsDial и я калибрираме и я обработваме чрез нашия софтуер", каза Бел. "Ако изглежда така, че да знаем, че трябва, тогава имаме голяма увереност в способността ни да насочим камерата някъде другаде, да направим снимка, да направим същия процес и че тези цветове също ще бъдат правилни."
Хъбъл също може да произвежда цветно калибрирани изображения. Неговият “UniverseDial” ще бъдат стандартни звезди и лампи в камерите, чиято яркост и цвят са известни много точно. Мисията на Хъбъл обаче не е да създава изображения, които вярно възпроизвеждат цветове. „За едно нещо, което е донякъде безсмислено в случая с повечето изображения“, каза Левай, „тъй като по принцип не можем да видим тези обекти, тъй като те са толкова слаби, а очите ни реагират различно на цветовете на много слаба светлина. " Но най-важната цел на Хъбъл е да произвежда образи, които предават възможно най-много научна информация.
Rover Pancams правят и това. „Оказва се, че има цялото разнообразие от минерали, съдържащи желязо, които имат различна цветова реакция при инфрачервени дължини на вълната, към които камерата е чувствителна“, каза Бел, „така че можем да правим много призрачни, вид на фалшиви цветни снимки на Анди Уорхол. . " Бел добави, че тези образи изпълняват двойно задължение, тъй като предоставят научна информация, плюс обществеността наистина се радва на изображенията.
И така, и в Хъбъл, и в MER цветът се използва като инструмент, или за подобряване на детайла на обекта или за визуализиране на онова, което иначе не би могло да се види от човешкото око. Без фалшив цвят очите ни никога няма да видят (и никога няма да разберем) какви йонизирани газове съставят например мъглявина или какви минерали, съдържащи желязо, се намират на повърхността на Марс.
Що се отнася до "истинския цвят", има голяма академична и научна общност, която изучава цвета в области като индустрията за боядисване, която понякога се разстройва, когато терминът "истински цвят" се използва от астрономическата група за изображения, обясни Бел.
„Те имат добре установена рамка за това какво е истинският цвят и как количествено определят цвета“, каза той. „Но всъщност не работим в тази рамка на това ниво. Затова се опитваме да се отклоним от използването на термина „истински цвят“. “
Левай отбеляза, че никоя цветна репродукция не може да бъде 100% точна поради разликите в технологията между филмова и цифрова фотография, техники за печат или дори различни настройки на компютърния екран. Освен това има вариации в това как различните хора възприемат цвета.
„Това, което правим на Марс, всъщност е само приблизителна оценка - каза Бел, - това е най-доброто ни предположение, използвайки познанията ни за камерите с целта за калибриране. Но дали е абсолютно 100% вярно, мисля, че ще трябва хората да отидат там, за да разберат това. "
За повече информация вижте http://hubblesite.org/ или вижте книгата на Jim Bell от 2006 г. „Пощенски картички от Марс“.
