Fotografie z vesmíru, zveřejněné na webových stránkách NASA a dalších vesmírných agentur, často přitahují pozornost těch, kteří pochybují o jejich autentičnosti - kritici na obrázcích nacházejí stopy po úpravách, retuších nebo manipulaci s barvami. Tak tomu bylo od počátku „lunárního spiknutí“a nyní jsou podezřelé snímky pořízené nejen Američany, ale také Evropany, Japonci a Indy. Navrhujeme pochopit, proč se vesmírné obrazy vůbec zpracovávají a zda je možné je považovat za autentické.
Abychom mohli správně posoudit kvalitu satelitních snímků, které vidíme na webu, je nutné vzít v úvahu dva důležité faktory. Jeden z nich souvisí s povahou interakce mezi agenturami a širokou veřejností, druhý je diktován fyzikálními zákony.
Vztahy s veřejností
Vesmírné snímky jsou jedním z nejúčinnějších prostředků popularizace výzkumných misí v blízkém a hlubokém vesmíru. Ne všichni pracovníci však jsou médiím okamžitě k dispozici.
Snímky získané z vesmíru lze zhruba rozdělit do tří skupin: „raw“(surové), vědecké a veřejné. Surové nebo originální soubory z kosmické lodi jsou někdy k dispozici všem a někdy ne. Například snímky z marťanských roverů Curiosity and Opportunity nebo Saturnův měsíc Cassini jsou publikovány téměř v reálném čase, takže je může vidět kdokoli současně s vědci studujícími Mars nebo Saturn. Surové fotografie Země z ISS jsou nahrány na samostatný server NASA. Astronauti je plní tisíci a nikdo je nemá čas předzpracovat. Jediná věc, která se k nim přidává na Zemi, je geo-odkazování, které usnadňuje vyhledávání.
V případě Messenger, New Horizons nebo Dawn jsou věci jiné. Nezpracované obrázky pořízené z těchto zařízení se nezveřejňují okamžitě po přijetí, ale jsou vydávány se zpožděním týdnů, měsíců nebo dokonce let. To je nezbytné, aby vědci pracující na příslušných projektech mohli bezpečně analyzovat data a v případě jakýchkoli objevů je nejprve hlásit na konferencích.
Soubory s vědeckými pracovníky mají často specifický formát, kterému rozumí pouze speciální programy nebo aplikace. Tyto soubory obsahují velké množství informací o okolnostech střelby (čas, poloha kosmické lodi, poloha objektu, úhel osvětlení, charakteristiky střelby atd.). Tato informace, aniž by byla klasifikována, je pro většinu nadšenců astronautiky tak nezajímavá, že se obvykle zveřejňují na místech, která jsou pro vědce vhodná, ale vyděsí cizince se složitým rozhraním. Takové stránky nebo servery FTP ve veřejné doméně jsou NASA PDS, ESA PSA, archiv JAXA. Dokonce i Čína zveřejňovala záběry z Měsíce na webových stránkách své Akademie věd (jejíž server pravidelně havaruje). Když se předchozí ruský meteorologický satelit „Electro-L“zabýval průzkumem, snímky z něj byly nalezeny na serveru NTsOMZ;nejsou žádné obrázky z nového satelitu ve veřejné doméně vůbec. Ze satelitů dálkového průzkumu Země lze prohlížet pouze předběžné snímky a samotné snímky budou muset být objednány na geoportálu Roscosmos.
Propagační video:
Veřejné záběry, které jsou přiloženy k tiskovým zprávám NASA a dalších vesmírných agentur, jsou však obvykle retušovány kritizovány, protože právě oni upoutají pozornost uživatelů internetu. A pokud chcete, najdete tam spoustu věcí. A manipulace s barvami:
Fotografie přistávací plošiny vozítka Spirit ve viditelném dosahu světla a se zachycením blízkého infračerveného záření.
A překrýt více výstřelů:
Země se zvedá nad měsíčním kráterem v Comptonu.
A manipulace s vyjmutými obrázky (kopírování a vkládání):
Zkopírujte a vložte stopy na složený obraz Země.
A dokonce i přímou retuš s vymazáním některých částí obrazu. Motivace NASA v případě všech těchto manipulací je tak jednoduchá, že ne každý je připraven tomu uvěřit: je to krásnější.
Pravdou však je, že bezedná temnota prostoru vypadá působivěji, když jej nenarušují nečistoty na čočce a nabité částice na filmu. Barevný rámeček je skutečně atraktivnější než černobílý. Panoramatický snímek je lepší než jeden snímek. Zároveň je důležité, že v případě NASA můžete téměř vždy najít zdrojové snímky a porovnat jeden s druhým. Například původní verze (AS17-134-20384) a „tisknutelná“verze (GPN-2000-001137) tohoto obrázku z Apolla 17, která je uváděna jako téměř hlavní důkaz retušování měsíčních fotografií:
Jeden ze záběrů z mise Apollo 17.
Zvýrazněná verze původního obrázku.
Zvýrazněná verze publikovaného obrázku.
Nebo najděte „selfie stick“roveru, který „zmizel“při vytváření autoportrétu:
Snímek kuriozity ze dne 14. ledna 2015, sol 868.
Fyzika digitální fotografie
Ti, kdo obviňují vesmírné agentury z manipulace barev, použití filtrů nebo publikování černobílých fotografií „v tomto digitálním věku“, obvykle neuvažují o fyzických procesech digitálního zobrazování. Věří, že pokud chytrý telefon nebo kamera okamžitě rozdá barevné rámečky, měla by to být kosmická loď o to schopnější, a ani neví, jaké složité operace jsou nutné, aby se barevný obraz okamžitě dostal na obrazovku.
Vysvětlíme teorii digitální fotografie: maticí digitálního přístroje je ve skutečnosti solární baterie. Existuje světlo - existuje proud, žádné světlo - žádný proud. Pouze matice není jedna baterie, ale mnoho malých baterií - pixelů, z nichž každý čte aktuální výstup samostatně. Optika zaměřuje světlo na matici fotografií a elektronika čte intenzitu uvolňování energie každým pixelem. Ze získaných dat je obraz vytvořen v odstínech šedé - od nulového proudu ve tmě po maximum ve světle, tj. Na výstupu se ukazuje jako černobílý. Aby bylo barevné, musíte použít barevné filtry. Kupodivu se ukázalo, že barevné filtry jsou přítomny v každém smartphonu a každém digitálním fotoaparátu z nejbližšího obchodu! (Pro některé je tato informace triviální, ale podle zkušeností autora se pro mnohé ukáže jako novinka.) V případě běžného fotografického vybavení se používá střídání červeného, zeleného a modrého filtru, které jsou střídavě překrývány na jednotlivé pixely matice - jedná se o takzvaný Bayerův filtr.
Bayerův filtr je napůl zelený, zatímco červená a modrá tvoří jednu čtvrtinu oblasti.
NASA nemá vůbec za úkol poskytovat nádherné fotografie pro tiskové zprávy a média. Kamery kosmických lodí jsou primárně inženýrské nebo vědecké přístroje, které pomáhají ovládat tyto kosmické lodě nebo získávat informace o vesmíru. O tom jsme již podrobně hovořili v článku „Jak jsou planety zkoumány pomocí světla.“
Zde budeme opakovat: navigační kamery vytvářejí černobílé obrázky, protože takové soubory váží méně a také proto, že tam jednoduše není potřeba barva. Vědecké kamery mohou extrahovat více informací o vesmíru, než dokáže lidské oko vnímat, a proto se pro ně používá širší škála barevných filtrů:
Matice a filtrační buben nástroje OSIRIS v Rosettě.
Použití filtru blízkého infračerveného záření, který není viditelný pro oči, místo červeného, vedlo k zarudnutí Marsu v mnoha rámcích, které šly do médií. Ne všechna vysvětlení týkající se infračerveného dosahu byla přetištěna, což vedlo k samostatné diskusi, kterou jsme také diskutovali v materiálu „What color is Mars“.
Curiosity rover má ale Bayerův filtr, který mu umožňuje fotografovat v barvách, které jsou našim očím známé, i když je s fotoaparátem obsažena také samostatná sada barevných filtrů.
Použití samostatných filtrů je pohodlnější z hlediska výběru rozsahů světla, ve kterých se chcete na objekt podívat. Pokud se ale tento objekt pohybuje rychle, pak se jeho poloha mění na obrázcích v různých rozsazích. Na záběrech Electro-L to bylo patrné na rychlých oblacích, které měly čas se pohybovat během několika sekund, zatímco satelit měnil filtr. Na Marsu se to stalo při fotografování západů slunce z roveru Spirit a Opportunity - nemají filtr Bayer:
Západ slunce, natočeno filmem „Duch“ve 489 sol. Překryjte obrázky pořízené filtry při 753 535 a 432 nanometrech.
Na Saturnu má Cassini podobné potíže:
Saturnovy měsíce Titan (vzadu) a Rhea (vpředu) na obrázcích Cassini.
V Lagrangeově bodě narazí DSCOVR na stejnou situaci:
Přechod měsíce přes disk Země na snímku DSCOVR 16. července 2015.
Chcete-li z tohoto snímku získat krásnou fotografii vhodnou pro distribuci v médiích, musíte pracovat v editoru obrázků.
Existuje ještě jeden fyzický faktor, o kterém ne každý ví - černobílé obrázky mají ve srovnání s barvami vyšší rozlišení a čistotu. Jedná se o takzvané panchromatické obrazy, které obsahují všechny světelné informace vstupující do kamery, aniž by odfiltrovaly jakékoli její části. Mnoho satelitních kamer s „dlouhým dosahem“proto fotografuje pouze v panchromu, což pro nás znamená černobílé snímky. Taková kamera LORRI je nainstalována na New Horizons, kameru NAC na lunárním satelitu LRO. Ve skutečnosti jsou všechny dalekohledy natáčeny v panchromu, pokud nejsou konkrétně použity filtry. („NASA skrývá skutečnou barvu měsíce“je místo, odkud pochází.)
K panchromatické kameře lze připojit multispektrální „barevnou“kameru, vybavenou filtry a mající mnohem nižší rozlišení. Současně lze jeho barevné obrázky překrývat na panchromatické, díky čemuž získáváme barevné obrázky ve vysokém rozlišení. Tato metoda se často používá při průzkumu Země. Pokud o tom víte, můžete v některých rámcích vidět typické halo, které zanechává rozmazaný barevný rámeček:
Pluto ve snímku New Horizons.
Prostřednictvím tohoto překrytí byl vytvořen velmi působivý snímek Země nad Měsícem, který je uveden výše jako příklad překrytí různých obrazů.
Když potřebujete před publikováním vyčistit snímek, musíte se často uchýlit k nástrojům grafických editorů. Myšlenka dokonalosti vesmírné technologie není vždy oprávněná, takže odpadky na vesmírných kamerách jsou běžnou věcí. Například kamera MAHLI na voze Curiosity je prostě špinavá, jinak nemůžete říci:
Jedno z panoramat pořízených společností Curiosity s kamerou Mars Hand Lens Imager (MAHLI) v Sol 1401.
Sorinka ve slunečním dalekohledu STEREO-B dala vzniknout samostatnému mýtu o mimozemské vesmírné stanici neustále létající nad severním pólem Slunce:
Ani ve vesmíru nejsou neobvyklé nabité částice, které zanechávají své stopy na matrici ve formě samostatných bodů nebo pruhů. Čím delší je expozice, tím více stop zůstává, na rámečcích se objevuje „sníh“, který v médiích nevypadá příliš dobře, takže se ho také snaží před publikováním očistit (čtěte: „photoshop“):
Proto můžeme říci: ano, NASA „fotoshopovala“obrázky z vesmíru. ESA photoshop. „Photoshop“Roskosmos. ISRO „photoshop“. „Photoshop“JAXA … Nejen „photoshop“je zambijská národní kosmická agentura. Pokud tedy někdo není spokojen se snímky NASA, můžete vždy použít jeho vesmírné snímky bez jakýchkoli známek zpracování.
Vitaly Egorov