Když se podíváte na úžasné snímky pořízené Hubbleem nebo na Mars Exploration Rovers, zajímá vás někdy: je to to, co byste skutečně viděli na vlastní oči? Odpověď bohužel pravděpodobně není. V některých případech, jako například u roverů na Marsu, se vědci pokoušejí kalibrovat rovery tak, aby viděli ve „skutečné barvě“, ale většinou jsou barvy vybírány tak, aby poskytovaly nejvíce vědy. Zde vědci kalibrují své úžasné nástroje a rozdíl mezi skutečnými a falešnými barvami.
Začněme tedy ve formě pravdivé nebo falešné otázky: T nebo F: Když uvidíme nádherné, ikonické obrázky z Hubbleova kosmického dalekohledu nebo ohromující panoramata z průzkumu Marsu Rovers, tyto obrázky představují to, co lidské oči uvidí, jestli tyto pohledy vidí z první ruky.
Odpověď: Pro Hubble, většinou nepravdivé. Pro rovery je to většinou pravda, protože rovery poskytují kombinaci tzv. „True“ a „false“ barevných obrázků. Ukázalo se však, že termín „skutečná barva“ je trochu kontroverzní a mnozí z nich, kteří se zabývají mimozemským zobrazováním, jej příliš nemají rádi.
"Ve skutečnosti se snažíme vyhnout výrazu" skutečná barva ", protože nikdo přesně neví, co je" pravda "na Marsu," řekl Jim Bell, vedoucí vědec pro systém zobrazování barev Pancam na Mars Exploration Rovers (MER). Ve skutečnosti Bell upozornil, že na Marsu i na Zemi se barva neustále mění: ať už je oblačno nebo jasno, slunce je vysoké nebo nízké, nebo existují rozdíly v množství prachu v atmosféře. "Barvy se mění od okamžiku k okamžiku." Je to dynamická věc. Snažíme se nenapodobit tak tvrdou linii tím, že řekneme: „to je pravda!“ “
Bell rád používá termín „přibližná skutečná barva“, protože snímky panoramatické kamery MER jsou odhady toho, co by lidé viděli, kdyby byli na Marsu. Ostatní kolegové, řekl Bell, používají „přirozenou barvu“.
Zolt Levay z kosmického dalekohledu Science Institute vytváří obrazy z Hubbleova kosmického dalekohledu. Pro připravené snímky Hubbleova modelu Levay upřednostňuje termín „reprezentativní barva“.
„Barvy v obrázcích Hubbleu nejsou ani„ pravdivými “ani„ falešnými “barvami, ale obvykle reprezentují fyzikální procesy, které jsou základem předmětů obrázků,“ řekl. "Jsou to způsob, jak na jediném obrázku znázornit co nejvíce informací, které jsou v datech k dispozici."
Pravá barva by byla pokusem o reprodukci vizuálně přesné barvy. Falešná barva je na druhé straně libovolným výběrem barev, které představují v obrázku určitou charakteristiku, jako je chemické složení, rychlost nebo vzdálenost. Navíc, podle definice, jakýkoli infračervený nebo ultrafialový obraz by musel být reprezentován „falešnou barvou“, protože tyto vlnové délky jsou pro člověka neviditelné.
Fotoaparáty na Hubble a MER však nefotografují barevné obrázky. Barevné obrázky z obou kosmických lodí jsou sestaveny ze samostatných černobílých snímků pořízených pomocí barevných filtrů. Pro jeden snímek musí kosmická loď pořídit tři snímky, obvykle přes červený, zelený a modrý filtr a poté se každá z těchto fotografií dostane dolů na Zemi. Poté jsou kombinovány se softwarem do barevného obrazu. Stává se to automaticky uvnitř barevných kamer, které používáme zde na Zemi. Ale MER Pancams mají 8 různých barevných filtrů, zatímco Hubble má téměř 40, od ultrafialového („modršího“, než naše oči vidí,) přes viditelné spektrum až po infračervené („červenější“ než to, co je pro člověka viditelné). zobrazovací týmy mají nekonečně větší flexibilitu a někdy i uměleckou licenci. V závislosti na tom, které filtry se používají, může být barva blíže nebo dále od reality.
Stejný kámen zobrazený v pravé a falešné barvě pomocí příležitosti.
V případě HST, vysvětlil Levay, jsou obrazy dále upraveny tak, aby zvyšovaly kontrast a vyladily barvy a jas, aby zdůraznily určité rysy obrazu nebo vytvořily příjemnější obraz.
Ale když tým MER Pancam chce vytvořit obrázek, který ukazuje, co by člověk stojící na Marsu viděl, jak získají správné barvy? Rovers mají na palubě nástroj známý jako MarsDial, který byl používán jako vzdělávací projekt o sluneční hodiny. "Ale jeho skutečná práce je kalibrační cíl," řekl Bell. "Má na sobě kroužky ve stupních šedi s barevnými čipy v rozích." Měřili jsme je velmi přesně a vyfotili jsme je před startem, takže víme, jaké barvy a různé odstíny šedé jsou. “
Jeden z prvních snímků pořízených rovery byl MarsDial. "Fotografujeme MarsDial a kalibrujeme ho a zpracováváme pomocí našeho softwaru," řekl Bell. "Pokud to vyjde vypadat, jako bychom to měli vědět, pak máme velkou důvěru v naši schopnost zaměřit kameru někam jinam, vyfotografovat, udělat stejný postup a že tyto barvy budou také správné."
Hubble může také vytvářet barevně kalibrované obrázky. Jeho „UniverseDial“ by byly standardní hvězdy a lampy uvnitř kamer, jejichž jas a barva jsou známé velmi přesně. Posláním Hubbleu však není vytvářet obrazy, které věrně reprodukují barvy. "Jednu věc, která je v případě většiny obrázků poněkud bezvýznamná," řekl Levay, "protože tyto objekty jsme stejně neviděli, protože jsou tak slabé a naše oči reagují odlišně na barvy velmi slabého světla." “ Nejdůležitějším cílem Hubbleu jsou však obrazy, které sdělují co nejvíce vědeckých informací.
Rover Pancams to také. "Ukázalo se, že existuje celá řada minerálů obsahujících železo, které mají různou barevnou odezvu na infračervených vlnových délkách, na které je kamera citlivá," řekl Bell, "takže můžeme vyrobit velmi křiklavé obrázky typu falešných barev jako Andy Warhol . “ Bell dodal, že tyto obrázky slouží dvojí povinnosti v tom, že poskytují vědecké informace, a veřejnost se obrázky opravdu těší.
A tak v Hubbleově i MERově se barva používá jako nástroj, který buď vylepšuje detaily objektu, nebo vizualizuje, co by jinak lidské oko nevidělo. Bez falešné barvy by naše oči nikdy neviděly (a my bychom nikdy nevěděli), jaké ionizované plyny vytvářejí mlhovinu nebo jaké minerály obsahující železo leží na povrchu Marsu.
Co se týče „skutečné barvy“, existuje velká akademická a vědecká komunita, která studuje barvy v takových oblastech, jako je malířský průmysl, který se někdy rozruší, když termín „skutečná barva“ používá astronomická zobrazovací skupina, vysvětlil Bell.
"Mají dobře zavedený rámec pro to, co je skutečná barva a jak kvantifikují barvu," řekl. "Ale v tomto rámci ve skutečnosti nepracujeme na této úrovni." Snažíme se tedy vyhýbat se používání výrazu „skutečná barva“. “
Levay poznamenal, že žádná reprodukce barev nemůže být stoprocentně přesná kvůli rozdílům v technologii mezi filmem a digitální fotografií, technik tisku nebo dokonce odlišným nastavením na obrazovce počítače. Navíc existují rozdíly v tom, jak různí lidé vnímají barvu.
"To, co děláme na Marsu, je opravdu jen odhad," řekl Bell, "je to náš nejlepší odhad s využitím našich znalostí kamer s kalibračním cílem." Ale ať už je to naprosto stoprocentně, myslím, že to lidi vezme, aby to zjistili. “
Další informace naleznete na adrese http://hubblesite.org/ nebo v knize Pohlednice z Marsu z roku 2006, kterou napsal Jim Bell.
