Siapa, Bagaimana Dan Mengapa Memproses Gambar Dari Ruang - Pandangan Alternatif

Isi kandungan:

Siapa, Bagaimana Dan Mengapa Memproses Gambar Dari Ruang - Pandangan Alternatif
Siapa, Bagaimana Dan Mengapa Memproses Gambar Dari Ruang - Pandangan Alternatif

Video: Siapa, Bagaimana Dan Mengapa Memproses Gambar Dari Ruang - Pandangan Alternatif

Video: Siapa, Bagaimana Dan Mengapa Memproses Gambar Dari Ruang - Pandangan Alternatif
Video: Soal UTS PTS Kelas 3 Semester 2 (Bagian 2) dan Kunci Jawaban 2024, Mungkin
Anonim

Foto dari angkasa lepas, yang disiarkan di laman web NASA dan agensi angkasa lain, sering menarik perhatian mereka yang meragui kesahihannya - pengkritik menemui jejak penyuntingan, penyesuaian atau manipulasi warna dalam gambar. Ini terjadi sejak dimulainya "konspirasi lunar", dan sekarang gambar-gambar yang diambil bukan sahaja oleh orang Amerika, tetapi juga oleh orang Eropah, Jepun, dan India menjadi curiga. Kami mencadangkan untuk memahami mengapa gambar ruang diproses sama sekali dan adakah gambar tersebut boleh dianggap asli.

Untuk menilai kualiti gambar satelit yang kita lihat di Web dengan betul, perlu mengambil kira dua faktor penting. Salah satunya berkaitan dengan sifat interaksi antara agensi dan masyarakat umum, yang lain ditentukan oleh undang-undang fizikal.

Perhubungan Awam

Citra ruang adalah salah satu kaedah paling berkesan untuk mempopularkan kerja misi penyelidikan di ruang dekat dan dalam. Namun, tidak semua personel segera menggunakan media.

Imej yang diperoleh dari angkasa boleh dibahagikan secara kasar kepada tiga kumpulan: "mentah" (mentah), saintifik dan umum. Fail, atau asli, fail dari kapal angkasa kadang-kadang tersedia untuk semua orang, dan kadang-kadang tidak. Sebagai contoh, gambar dari Mars Rovers Curiosity and Opportunity atau Saturn's moon Cassini diterbitkan dalam masa nyata sehingga sesiapa sahaja dapat melihatnya pada masa yang sama sebagai saintis yang mempelajari Mars atau Saturnus. Foto mentah Bumi dari ISS dimuat naik ke pelayan NASA yang berasingan. Angkasawan membanjiri mereka dengan ribuan, dan tidak ada yang mempunyai masa untuk memprosesnya. Satu-satunya perkara yang ditambahkan kepada mereka di Bumi adalah rujukan geo untuk memudahkan pencarian.

Dalam kes Messenger, New Horizons atau Fajar, perkara berbeza. Gambar mentah yang diambil dari peranti ini tidak diterbitkan sebaik sahaja diterima, tetapi dikeluarkan dengan penundaan beberapa minggu, bulan atau bahkan bertahun-tahun. Ini perlu supaya para saintis yang mengusahakan projek yang relevan dapat menganalisis data dengan selamat dan, sekiranya terdapat penemuan, melaporkannya terlebih dahulu di persidangan.

Fail dengan tenaga saintifik selalunya mempunyai format tertentu yang hanya difahami oleh program atau aplikasi khas. Fail sedemikian mengandungi sejumlah besar maklumat mengenai keadaan pengambilan gambar (waktu, kedudukan kapal angkasa, posisi subjek, sudut pencahayaan, ciri pengambilan gambar, dll.). Maklumat ini, tanpa diklasifikasikan, sangat tidak menarik bagi kebanyakan peminat astronotik sehingga biasanya disiarkan di tempat yang sesuai untuk para saintis, tetapi menakutkan orang luar dengan antara muka yang kompleks. Laman web atau pelayan FTP sedemikian dalam domain awam adalah arkib NASA PDS, ESA PSA, JAXA. Malah China menyiarkan rakaman dari Bulan di laman web Akademi Sains (pelayannya secara berkala mengalami kerosakan). Ketika satelit meteorologi Rusia sebelumnya "Electro-L" terlibat dalam tinjauan, bingkai dari itu dapat dijumpai di pelayan NTsOMZ;sama sekali tidak ada gambar dari satelit baru di domain awam. Hanya gambar awal yang dapat dilihat dari satelit penginderaan jauh, dan gambar itu sendiri harus dipesan di Roscosmos Geoportal.

Video promosi:

Tetapi biasanya, gambar awam yang dilampirkan pada siaran akhbar dari NASA dan agensi ruang angkasa lain dikritik kerana melakukan retouching, kerana inilah yang pertama kali menarik perhatian pengguna Internet. Sekiranya anda mahu, anda boleh menemui banyak perkara di sana. Dan manipulasi warna:

Foto platform pendaratan Spirit rover dalam jarak cahaya yang dapat dilihat dan dengan penangkapan inframerah dekat
Foto platform pendaratan Spirit rover dalam jarak cahaya yang dapat dilihat dan dengan penangkapan inframerah dekat

Foto platform pendaratan Spirit rover dalam jarak cahaya yang dapat dilihat dan dengan penangkapan inframerah dekat.

Dan hamparkan beberapa tangkapan:

Image
Image
Bumi naik di atas kawah bulan Compton
Bumi naik di atas kawah bulan Compton

Bumi naik di atas kawah bulan Compton.

Dan manipulasi dengan gambar yang dipotong (salin & tampal):

Image
Image
Salin-salin jejak pada gambar komposit Bumi
Salin-salin jejak pada gambar komposit Bumi

Salin-salin jejak pada gambar komposit Bumi.

Dan juga pengubahsuaian langsung, dengan menghapus beberapa bahagian gambar. Motivasi NASA dalam kes semua manipulasi ini sangat mudah sehingga tidak semua orang bersedia mempercayainya: lebih indah.

Tetapi yang sebenarnya, kegelapan ruang bawah kelihatan lebih mengagumkan apabila tidak diganggu oleh serpihan pada lensa dan partikel yang terisi pada filem. Bingkai warna sememangnya lebih menarik daripada hitam dan putih. Pukulan panorama lebih baik daripada tembakan tunggal. Pada masa yang sama, adalah penting bahawa dalam kes NASA, anda hampir selalu dapat mencari bingkai sumber dan membandingkan satu dengan yang lain. Sebagai contoh, versi asal (AS17-134-20384) dan versi cetak (GPN-2000-001137) gambar ini dari Apollo 17, yang disebut sebagai hampir bukti utama penyesuaian gambar bulan:

Salah satu rakaman yang dirakam semasa misi Apollo 17
Salah satu rakaman yang dirakam semasa misi Apollo 17

Salah satu rakaman yang dirakam semasa misi Apollo 17.

Versi gambar asal yang diserlahkan
Versi gambar asal yang diserlahkan

Versi gambar asal yang diserlahkan.

Versi gambar yang ditonjolkan
Versi gambar yang ditonjolkan

Versi gambar yang ditonjolkan.

Atau cari "tongkat selfie" dari rover, yang "hilang" semasa membuat potret diri:

Image
Image
Ringkasan rasa ingin tahu bertarikh 14 Januari 2015, sol 868
Ringkasan rasa ingin tahu bertarikh 14 Januari 2015, sol 868

Ringkasan rasa ingin tahu bertarikh 14 Januari 2015, sol 868.

Fizik fotografi digital

Biasanya, mereka yang menyalahkan agensi angkasa kerana memanipulasi warna, menggunakan penapis, atau menerbitkan gambar hitam dan putih "di zaman digital ini" tidak mempertimbangkan proses fizikal pengimejan digital. Mereka percaya bahawa jika telefon pintar atau kamera segera memberikan bingkai warna, maka kapal angkasa semestinya lebih mampu melakukan ini, dan mereka bahkan tidak mengetahui operasi kompleks apa yang diperlukan agar gambar warna dapat segera melanda layar.

Mari kita jelaskan teori fotografi digital: matriks alat digital sebenarnya bateri solar. Ada cahaya - ada arus, tidak ada cahaya - tidak ada arus. Hanya matriks yang bukan satu bateri, tetapi banyak bateri kecil - piksel, dari mana setiap output semasa dibaca secara berasingan. Optik memfokuskan cahaya pada matriks foto, dan elektronik membaca intensiti pelepasan tenaga oleh setiap piksel. Dari data yang diperoleh, gambar dibina dalam warna abu-abu - dari arus sifar dalam gelap hingga maksimum dalam cahaya, iaitu, pada output ternyata hitam dan putih. Untuk membuatnya berwarna, anda perlu menggunakan penapis warna. Ternyata, cukup aneh, penapis warna terdapat di setiap telefon pintar dan setiap kamera digital dari kedai terdekat! (Bagi sebilangan orang, maklumat ini sangat remeh, tetapi, menurut pengalaman penulis, bagi banyak orang akan menjadi berita. Dalam kes peralatan fotografi konvensional, penggantian penapis merah, hijau dan biru digunakan, yang secara bergantian ditumpangkan pada piksel individu matriks - ini adalah penapis Bayer yang disebut.

Penapis bayer berwarna hijau, sementara merah dan biru masing-masing merangkumi seperempat kawasan
Penapis bayer berwarna hijau, sementara merah dan biru masing-masing merangkumi seperempat kawasan

Penapis bayer berwarna hijau, sementara merah dan biru masing-masing merangkumi seperempat kawasan.

NASA sama sekali tidak ditugaskan untuk memberikan gambar yang indah untuk siaran akhbar dan media. Kamera kapal angkasa terutamanya instrumen kejuruteraan atau saintifik yang membantu mengawal kapal angkasa ini atau memperoleh maklumat mengenai ruang angkasa. Kami telah membincangkannya secara terperinci dalam artikel "Bagaimana planet-planet diselidiki dengan bantuan cahaya."

Di sini kita akan mengulangi: kamera navigasi menghasilkan gambar hitam dan putih kerana fail sedemikian beratnya lebih rendah, dan juga kerana warnanya tidak diperlukan di sana. Kamera saintifik dapat mengekstrak lebih banyak maklumat mengenai ruang daripada yang dapat dilihat oleh mata manusia, dan oleh itu pelbagai penapis warna digunakan untuknya:

Matriks dan drum penapis instrumen OSIRIS di Rosetta
Matriks dan drum penapis instrumen OSIRIS di Rosetta

Matriks dan drum penapis instrumen OSIRIS di Rosetta.

Penggunaan penapis cahaya inframerah dekat, yang tidak dapat dilihat oleh mata, bukannya merah, menyebabkan kemerahan Mars dalam banyak bingkai yang masuk ke media. Tidak semua penjelasan mengenai jarak inframerah dicetak ulang, yang memunculkan diskusi terpisah, yang juga kami bahas dalam materi "Apa warna Mars".

Namun, Curiosity rover mempunyai penapis Bayer, yang memungkinkan untuk memotret dengan warna yang tidak asing bagi mata kita, walaupun satu set penapis warna yang terpisah juga disertakan dengan kamera.

Penggunaan penapis berasingan lebih senang dari sudut pandang memilih julat cahaya di mana anda ingin melihat objek tersebut. Tetapi jika objek ini bergerak dengan cepat, maka kedudukannya berubah dalam gambar dalam jarak yang berbeza. Pada rakaman Electro-L, ini terlihat pada awan pantas, yang mempunyai waktu untuk bergerak dalam hitungan detik sementara satelit menukar penapis. Di Marikh, ini berlaku ketika menembak matahari terbenam dari Spirit and Opportunity rover - mereka tidak mempunyai penapis Bayer:

Sunset, difilemkan oleh "Spirit" dalam 489 sol. Hamparan gambar yang diambil dengan penapis pada 753 535 dan 432 nanometer
Sunset, difilemkan oleh "Spirit" dalam 489 sol. Hamparan gambar yang diambil dengan penapis pada 753 535 dan 432 nanometer

Sunset, difilemkan oleh "Spirit" dalam 489 sol. Hamparan gambar yang diambil dengan penapis pada 753 535 dan 432 nanometer.

Pada Saturnus, Cassini mengalami kesukaran yang serupa:

Bulan Saturnus Titan (belakang) dan Rhea (depan) dalam gambar Cassini
Bulan Saturnus Titan (belakang) dan Rhea (depan) dalam gambar Cassini

Bulan Saturnus Titan (belakang) dan Rhea (depan) dalam gambar Cassini.

Pada titik Lagrange, DSCOVR menghadapi situasi yang sama:

Peralihan lunar melintasi cakera Bumi dalam gambar DSCOVR pada 16 Julai 2015
Peralihan lunar melintasi cakera Bumi dalam gambar DSCOVR pada 16 Julai 2015

Peralihan lunar melintasi cakera Bumi dalam gambar DSCOVR pada 16 Julai 2015.

Untuk mendapatkan gambar yang indah dari gambar ini, sesuai untuk diedarkan di media, anda harus bekerja dengan penyunting gambar.

Terdapat satu lagi faktor fizikal yang tidak diketahui oleh semua orang - gambar hitam putih mempunyai resolusi dan kejelasan yang lebih tinggi berbanding warna. Ini adalah apa yang disebut gambar panchromatic, yang merangkumi semua maklumat cahaya yang memasuki kamera, tanpa menyaring mana-mana bahagiannya. Oleh itu, banyak kamera satelit "jarak jauh" hanya menembak dalam panchrome, yang bagi kita bermaksud bingkai hitam-putih. Kamera LORRI seperti itu dipasang di New Horizons, kamera NAC pada satelit bulan LRO. Sebenarnya, semua teleskop difilemkan dalam panchrome, kecuali penapis digunakan secara khusus. ("NASA menyembunyikan warna sebenarnya bulan" dari mana asalnya.)

Kamera "warna" multispektral, dilengkapi dengan penapis dan mempunyai resolusi jauh lebih rendah, dapat dipasang pada kamera panchromatik. Pada masa yang sama, gambar warnanya dapat ditumpangkan pada gambar panchromatic, akibatnya kita mendapat gambar warna beresolusi tinggi. Kaedah ini sering digunakan semasa meninjau Bumi. Sekiranya anda mengetahuinya, anda dapat melihat dalam beberapa bingkai halo khas, yang meninggalkan bingkai warna kabur:

Pluto dalam imejan New Horizons
Pluto dalam imejan New Horizons

Pluto dalam imejan New Horizons.

Melalui overlay inilah bingkai Bumi yang sangat mengagumkan di atas Bulan diciptakan, yang diberikan di atas sebagai contoh overlay gambar yang berbeza.

Selalunya anda harus menggunakan alat penyunting grafik apabila anda perlu membersihkan bingkai sebelum menerbitkannya. Idea mengenai teknologi ruang yang tidak sempurna tidak selalu dibenarkan, jadi sampah pada kamera ruang angkasa adalah perkara biasa. Sebagai contoh, kamera MAHLI di Curiosity rover hanya kotor, jika tidak, anda tidak boleh mengatakan:

Salah satu panorama yang ditembak oleh Curiosity dengan Mars Hand Lens Imager (MAHLI) di Sol 1401
Salah satu panorama yang ditembak oleh Curiosity dengan Mars Hand Lens Imager (MAHLI) di Sol 1401

Salah satu panorama yang ditembak oleh Curiosity dengan Mars Hand Lens Imager (MAHLI) di Sol 1401.

Sorinka dalam teleskop solar STEREO-B menimbulkan mitos yang terpisah mengenai stesen angkasa asing yang terus terbang di atas Kutub Utara Matahari:

Image
Image

Walaupun di ruang angkasa, zarah bermuatan tidak jarang berlaku, yang meninggalkan jejaknya di matriks dalam bentuk titik atau jalur individu. Semakin lama pendedahan, semakin banyak jejak, "salji" muncul di bingkai, yang tidak terlihat sangat jelas di media, jadi mereka juga berusaha membersihkannya (baca: "photoshop") sebelum diterbitkan:

Image
Image

Oleh itu, kita boleh mengatakan: ya, gambar "photoshopped" NASA dari angkasa. Photoshop ESA. Roskosmos "photoshop". ISRO "photoshop". JAXA "photoshop" … Bukan hanya "photoshop" adalah Badan Angkasa Negara Zambia. Oleh itu, jika seseorang tidak berpuas hati dengan gambar NASA, anda boleh menggunakan gambar ruang mereka tanpa tanda-tanda pemprosesan.

Vitaly Egorov

Disyorkan: