Kui vaatate hämmastavaid pilte, mille on Hubble või Mars Exploration Rovers jäädvustanud, mõtlete kunagi: kas see on see, mida te oma silmaga tõesti näeksite? Kahjuks vastust pole. Mõnel juhul, näiteks Marsi roveritega, proovivad teadlased kalibreerida roversid nii, et nad näeksid “tõelist värvi”, kuid enamasti valitakse värvid, et saada kõige rohkem teadust. Siit saate teada, kuidas teadlased oma hämmastavaid instrumente kalibreerivad ja mis on tõeste ja valede värvide erinevus.
Alustuseks esitame selle tõese või vale küsimuse kujul: T või F: kui näeme Hubble'i kosmoseteleskoobi uhkete, ikooniliste piltide või Mars Exploration Roversi vapustavaid panoraame, tähistavad need pildid seda, mida inimeste silmad näeksid, kui nad vaatleksid neid visioone.
Vastus: Hubble'i puhul enamasti vale. Roverite jaoks enamasti tõene, kuna roverid pakuvad niinimetatud “tõeliste” ja “valede” värvipiltide kombinatsiooni. Kuid selgub, et mõiste “tõeline värv” on pisut vaieldav ja paljud maavälise pildistamise valdkonnas osalejad ei armasta seda eriti.
"Püüame tegelikult terminit" tõeline värv "vältida, sest keegi ei tea tegelikult täpselt, mis" tõde "Marsil on," ütles Jim Bell, Mars Exploration Roversi (MER) Pancami värvide kuvamise süsteemi juhtivteadur. Tegelikult rõhutas Bell, et nii Marsil kui ka Maal muutub värv pidevalt: olgu see pilvine või selge, päike on kõrgel või madal või kui atmosfääris on palju tolmu. “Värvid muutuvad hetkega. See on dünaamiline asi. Püüame mitte nii tugevalt piiri tõmmata, öeldes: "see on tõde!" "
Bellile meeldib kasutada mõistet “ligikaudne tõeline värv”, kuna MER-i panoraamkaamera pildid on hinnangud selle kohta, mida inimesed näeksid, kui nad oleksid Marsil. Bell ütles, et teised kolleegid kasutavad looduslikku värvi.
Zolt Levay kosmoseteleskoobi teadusinstituudist toodab pilte Hubble'i kosmoseteleskoobist. Valmistatud Hubble'i piltide puhul eelistab Levay mõistet „esindusvärv”.
"Hubble'i piltide värvid ei ole" tõelised "ega" valed "värvid, kuid esindavad tavaliselt piltide objektide aluseks olevaid füüsilisi protsesse," ütles ta. "Need on viis, kuidas kuvada ühes pildis võimalikult palju teavet, mis on andmetes saadaval."
Tõeline värv oleks katse visuaalselt täpset värvi taasesitada. Vale värv on seevastu meelevaldne värvivalik, mis tähistab mõnda pilti iseloomustavat omadust, näiteks keemiline koostis, kiirus või vahemaa. Lisaks peaks määratluse kohaselt iga infrapuna- või ultraviolettpilt olema tähistatud vale värviga, kuna need lainepikkused on inimestele nähtamatud.
Hubble'i ja MER-i kaamerad ei tee siiski värvipilte. Mõlema kosmoselaeva värvipildid on kokku pandud eraldi mustvalgetest piltidest, mis on tehtud värvifiltrite kaudu. Ühe pildi jaoks peavad kosmoseaparaadid tegema kolm pilti, tavaliselt läbi punase, rohelise ja sinise filtri ning seejärel suunatakse kõik need fotod Maa alla. Seejärel ühendatakse need tarkvaraga värvipilti. See juhtub automaatselt riiuliväliste värvikaamerate sees, mida me siin Maa peal kasutame. Kuid MER-paneelidel on 8 erinevat värvifiltrit, samas kui Hubble'il on neid peaaegu 40, alates ultraviolettkiirgusest (“sinisem”, kui meie silmad suudavad näha) kuni nähtava spektrini kuni infrapuna (“punasem” kui see, mis inimestele nähtav). See annab pildimeeskonnad on lõpmata rohkem paindlikkust ja mõnikord ka kunstilist litsentsi. Sõltuvalt kasutatavatest filtritest võib värv olla reaalsusest lähemal või kaugemal.
Opportunity kujutas sama kivi tõeses ja valevärvis.
Hubble'i puhul selgitas Levay, et pilte suurendatakse kontrastsuse suurendamiseks ning värvide ja heleduse muutmiseks, et rõhutada pildi teatud omadusi või teha pilt meeldivamaks.
Kuid kui MER Pancami meeskond soovib toota pilti, mis näitaks seda, mida näeks Marsil seisev inimene, kuidas nad saavad õiged värvid? Mõlemal roveril on pardal tööriist nimega MarsDial, mida on kasutatud päikesekellade koolitusprojektina. "Kuid selle tegelik töö on kalibreerimise eesmärk," ütles Bell. “Sellel on halltoonides rõngad, mille nurkades on värvilaastud. Mõõtsime neid väga täpselt ja tegime neist enne turule toomist pildid ning seega teame, mis on halli värvid ja erinevad toonid. ”
Üks esimesi roverite tehtud pilte oli MarsDialist. "Teeme MarsDialist pildi ja kalibreerime selle ning töötleme seda oma tarkvara kaudu," ütles Bell. "Kui see tuleb välja nii, nagu me teame, et see peaks olema, siis oleme väga kindlad, et suudame suunata kaamera kuhugi mujale, teha pilti, teha sama protsessi ja ka need värvid sobivad."
Hubble võib anda ka värviga kalibreeritud pilte. Selle “UniverseDial” oleks standardsed tähed ja lambid kaamerate sees, mille heledus ja värv on väga täpselt teada. Hubble'i missioon pole siiski toota pilte, mis värve tõepäraselt taasesitaksid. "Ühest asjast, mis enamiku piltide puhul on mõnevõrra mõttetu," ütles Levay, "kuna me üldiselt ei saanud neid objekte niikuinii näha, kuna need on nii nõrgad ja meie silmad reageerivad väga nõrga valguse värvidele erinevalt. ” Kuid Hubble'i kõige olulisem eesmärk on toota pilte, mis edastavad võimalikult palju teaduslikku teavet.
Seda teevad ka rover Pancams. "Selgub, et on olemas terve rida erinevaid rauda sisaldavaid mineraale, mille infrapunalainepikkustel on erinev värvusreaktsioon, mille suhtes kaamera on tundlik," ütles Bell, "et saaksime teha väga kentsakaid, omamoodi Andy Warholi-laadseid vale värvipilte. . ” Bell lisas, et need pildid täidavad topeltkohustust, kuna pakuvad teaduslikku teavet, lisaks sellele naudib avalikkus neid pilte.
Ja nii Hubble'is kui ka MER-is kasutatakse värvust tööriistana objekti detaili täiustamiseks või visuaalse kujutamiseks, mida muidu inimese silm ei näeks. Ilma valevärvuseta ei näeks meie silmad kunagi (ja me ei saaks kunagi teada), millised ioniseeritud gaasid moodustavad näiteks udukogu või millised rauda kandvad mineraalid asuvad Marsi pinnal.
Tõelise värvi osas on suur akadeemiline ja teaduslik kogukond, kes uurib värvi sellistes valdkondades nagu värvitööstus, mis mõnikord ärritub, kui astronoomilise pildigrupi poolt kasutatakse mõistet „tõeline värv”, selgitas Bell.
"Neil on väljakujunenud raamistik tõelise värvi ja selle järgi, kuidas nad värvi mõõdavad," ütles ta. „Kuid me ei tööta sellel tasemel tegelikult selle raamistiku nimel. Seetõttu püüame vältida tõese värvi kasutamist. "
Levay märkis, et ükski värvide reprodutseerimine ei saa olla 100% täpne, kuna erinevad filmide ja digitaalfotograafia tehnoloogiad, printimistehnikad või isegi arvutiekraani erinevad sätted. Lisaks on erinevusi, kuidas erinevad inimesed värvi tajuvad.
"See, mida me Marsil teeme, on tegelikult vaid hinnang," ütles Bell. "See on meie parim arvamine, kui kasutada oma teadmisi kaamerate kohta koos kalibreerimissihiga. Kuid kas see on absoluutselt 100% tõsi, arvan, et see läheb sinna minevatele inimestele selle teada. "
Lisateavet leiate aadressilt http://hubblesite.org/ või vaadake Jim Belli 2006. aasta raamatut “Postkaardid Marsilt”.
