Apskatot pārsteidzošos Habla attēlus vai Marsa izpētes braucējus, vai jūs kādreiz domājat: vai tas ir tas, ko jūs patiešām redzētu savām acīm? Diemžēl atbilde, iespējams, nav. Dažos gadījumos, piemēram, ar Marsa roveriem, zinātnieki mēģina un kalibrē troses, lai redzētu “patiesu krāsu”, bet lielākoties krāsas tiek izvēlētas tā, lai iegūtu vislielāko zinātnes atdevi. Lūk, kā zinātnieki kalibrē savus apbrīnojamos instrumentus un atšķirību starp patiesajām un viltus krāsām.
Tātad, lai sāktu, uzdosim to patiesa vai nepatiesa jautājuma formā: T vai F: kad mēs redzam krāšņus, ikoniskus attēlus no Habla kosmiskā teleskopa vai apdullināšanas panorāmas no Mars Exploration Rovers, šie attēli atspoguļo to, ko Cilvēka acis redzētu, ja viņi ievērotu šos skatienus no pirmās puses.
Atbilde: attiecībā uz Hablu, galvenokārt nepatiess. Roveriem, lielākoties patiesiem, jo maršrutētāji nodrošina tā saukto “patieso” un “viltus” krāsu attēlu kombināciju. Bet, izrādās, termins “īstā krāsa” ir nedaudz pretrunīgs, un daudzi, kas iesaistīti ārpuszemes attēlu veidošanas jomā, to ļoti nemīl.
"Mēs faktiski cenšamies izvairīties no vārda" patiesa krāsa ", jo neviens īsti precīzi nezina, kāda ir" patiesība "uz Marsa," sacīja Džims Bells, Marsa izpētes Roversa (MER) vadošais zinātniskais pētnieks Pancam krāsu attēlveidošanas sistēmā. Faktiski Bels norādīja, ka uz Marsa, kā arī uz Zemes, krāsa mainās vienmēr: neatkarīgi no tā, vai tā ir duļķaina vai skaidra, saule ir augsta vai zema, vai arī atmosfērā ir daudz putekļu. “Krāsas katru brīdi mainās. Tā ir dinamiska lieta. Mēs cenšamies nevilkt robežu tik grūti, sakot “tā ir patiesība!” ”
Bellam patīk lietot terminu “aptuvenā patiesā krāsa”, jo MER panorāmas fotokameru attēli ir aprēķini par to, ko cilvēki redzētu, ja viņi atrastos uz Marsa. Citi kolēģi, Bells sacīja, izmanto “dabīgu krāsu”.
Zolt Levay no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta veido attēlus no Habla kosmiskā teleskopa. Sagatavotajiem Habla attēliem Levajs dod priekšroku terminam “reprezentatīva krāsa”.
"Krāsas Habla attēlos nav ne“ patiesas ”, ne“ nepatiesas ”krāsas, bet parasti tās atspoguļo fiziskos procesus, kas ir attēlu priekšmetu pamatā,” viņš sacīja. "Tie ir veids, kā vienā attēlā attēlot pēc iespējas vairāk informācijas, kas ir pieejama datos."
Patiesa krāsa būtu mēģinājums reproducēt vizuāli precīzu krāsu. Viltus krāsa, no otras puses, ir patvaļīga krāsu izvēle, lai attēlotu kādu attēla īpašību, piemēram, ķīmisko sastāvu, ātrumu vai attālumu. Turklāt pēc definīcijas jebkurš infrasarkanais vai ultravioletais attēls būtu jāattēlo ar “viltus krāsu”, jo šie viļņu garumi cilvēkiem nav redzami.
Tomēr Habla un MER kameras neuzņem krāsainus attēlus. Krāsu attēli no abiem kosmosa kuģiem tiek salikti no atsevišķiem melnbaltiem attēliem, kas uzņemti caur krāsu filtriem. Vienam attēlam kosmosa kuģim ir jāuzņem trīs attēli, parasti caur sarkanu, zaļu un zilu filtru, un tad katrs no šiem fotoattēliem tiek novirzīts uz Zemi. Pēc tam tie tiek apvienoti ar programmatūru krāsainā attēlā. Tas notiek automātiski krāsu plauktu kamerās, kuras mēs izmantojam šeit, uz Zemes. Bet MER pankām ir 8 dažādu krāsu filtri, kamēr Habla ir gandrīz 40, sākot no ultravioletās (“zilākas” nekā mūsu acis var redzēt) caur redzamo spektru un beidzot ar infrasarkano (“sarkanāku” nekā tas, kas ir redzams cilvēkiem). Tas dod attēlveidošanas komandām ir bezgala daudz elastības un dažkārt arī mākslinieciska licence. Atkarībā no izmantotajiem filtriem krāsa var būt tuvāk vai tālāk no “realitātes”.
Tas pats klints, kuru Opportunity attēlojis patiesā un viltus krāsā.
Habla gadījumā, Levay paskaidroja, attēli tiek papildus pielāgoti, lai palielinātu kontrastu un pielāgotu krāsas un spilgtumu, lai uzsvērtu noteiktas attēla īpašības vai padarītu patīkamāku attēlu.
Bet, kad MER Pancam komanda vēlas radīt attēlu, kurā parādīts, ko redzētu uz Marsa stāvošs cilvēks, kā viņi iegūst pareizās krāsas? Abiem braucējiem ir borta rīks, kas pazīstams kā MarsDial un kuru izmanto kā izglītojošu projektu par saules pulksteņiem. "Bet tā reālais darbs ir kalibrēšanas mērķis," sacīja Bells. “Tam ir pelēktoņu gredzeni ar krāsu šķembām stūros. Mēs tos ļoti precīzi izmērījām un pirms palaišanas nofotografējām, un tāpēc mēs zinām, kādas ir krāsas un dažādas pelēkās nokrāsas. ”
Viens no pirmajiem braucēju attēliem bija MarsDial. "Mēs nofotografējam MarsDial un kalibrējam to un apstrādājam, izmantojot mūsu programmatūru," teica Bell. "Ja tas iznāk pēc tā, kā mēs zinām, tad mums ir liela pārliecība par spēju norādīt kameru kaut kur citur, nofotografēt, veikt to pašu procesu un arī tām krāsām."
Habls var radīt arī krāsu kalibrētus attēlus. Tā “UniverseDial” būtu standarta zvaigznes un lampas kamerās, kuru spilgtums un krāsa ir zināmi ļoti precīzi. Tomēr Habla misija nav radīt attēlus, kas precīzi reproducē krāsas. "Vienai lietai, kas lielākajā daļā attēlu ir nedaudz bezjēdzīga," teica Levay, "tā kā mēs parasti šos objektus tik un tā nevarējām redzēt, jo tie ir tik vāji, un mūsu acis atšķirīgi reaģē uz ļoti vāji izteiktām gaismas krāsām. ” Bet vissvarīgākais Habla mērķis ir radīt attēlus, kas sniedz pēc iespējas vairāk zinātniskas informācijas.
To dara arī Rover Pancams. "Izrādās, ir ļoti daudz dažādu dzelzi saturošu minerālu, kuriem ir atšķirīga krāsu reakcija uz infrasarkano viļņu garumu, pret kuriem kamera ir jutīga," sacīja Bells, "lai mēs varētu izveidot ļoti gaišus, tāda veida Andijam Vorholam līdzīgus viltus krāsu attēlus. . ” Bells piebilda, ka šie attēli kalpo divkāršam pienākumam, jo tie sniedz zinātnisku informāciju, kā arī sabiedrībai šie attēli patiešām patīk.
Tātad Habla un MER krāsās kā līdzeklis tiek izmantots objekta detaļas uzlabošanai vai vizualizēšanai, ko citādi nevarētu redzēt cilvēka acs. Bez viltus krāsas mūsu acis nekad neredzētu (un mēs nekad neuzzinātu), kādas jonizētas gāzes veido miglāju, piemēram, vai kādi dzelzi saturoši minerāli atrodas uz Marsa virsmas.
Runājot par “patieso krāsu”, ir liela akadēmiskā un zinātnieku kopiena, kas pēta krāsu tādās jomās kā krāsu industrija, kas dažkārt sajukusi, kad astronomijas attēlu grupa lieto terminu “īstā krāsa”, skaidroja Bella.
"Viņiem ir vispāratzīts ietvars tam, kas ir patiesā krāsa un kā tās kvantitatīvi nosaka krāsu," viņš teica. “Bet mēs šajā līmenī īsti nestrādājam. Tāpēc mēs cenšamies atturēties no termina “īstā krāsa” lietošanas. ”
Levajs atzīmēja, ka neviena krāsu reproducēšana nevar būt 100% precīza, jo atšķirīgas ir filmas starp filmu un digitālo fotogrāfiju, drukas paņēmieni vai pat dažādi iestatījumi datora ekrānā. Turklāt pastāv atšķirības, kā dažādi cilvēki uztver krāsu.
"Tas, ko mēs darām uz Marsa, patiešām ir tikai novērtējums," sacīja Bells, "tas ir labākais minējums, izmantojot mūsu zināšanas par kamerām ar kalibrēšanas mērķi. Bet vai tā ir absolūti 100% taisnība, es domāju, ka tas aizvedīs cilvēkus, kas dodas uz turieni, lai to uzzinātu. ”
Papildinformāciju skatiet vietnē http://hubblesite.org/ vai apskatiet Džima Bella 2006. gada grāmatu “Postcards From Mars”.
