Kun katsot hämmästyttäviä kuvia, jotka Habble tai Mars Exploration Rovers ovat kaapaneet, ihmetteletkö koskaan: onko se mitä oikein näet omilla silmilläsi? Valitettavasti vastaus ei todennäköisesti ole. Joissakin tapauksissa, kuten Mars-kiskojen kanssa, tutkijat yrittävät kalibroida kiskot nähdäkseen "todellisen värin", mutta useimmiten värit valitaan tuottamaan eniten tiedettä. Näin tutkijat kalibroivat hämmästyttävät instrumenttinsa ja todellisten ja väärien värien välisen eron.
Joten aloittakaamme, laitakaamme tämä oikean tai väärän kysymyksen muodossa: T tai F: Kun näemme upeita, ikonisia kuvia Hubble-avaruuskaukoskoopista tai upeita panoraamakuvia Mars Exploration Roversista, nämä kuvat edustavat mitä ihmisen silmät näkivät, jos he havaitsisivat näitä näkymiä ensi käden.
Vastaus: Hubblelle, enimmäkseen vääriä. Rovereille, enimmäkseen totta, koska roversit tarjoavat yhdistelmän ns. "Totta" ja "vääriä" värikuvia. Mutta osoittautuu, että termi "oikea väri" on hiukan kiistanalainen, ja monet maapallon ulkopuolisen kuvantamisen alalla mukana olleista eivät ole kovinkaan ihastuneita siihen.
"Yritämme todella välttää termiä" tosi väri ", koska kukaan ei oikein tiedä tarkkaan mitä" totuus "on Marsilla", kertoi Mars Exploration Roversin (MER) Pancam -värikuvannusjärjestelmän johtava tutkija Jim Bell. Itse asiassa Bell huomautti, että Marsissa, kuten myös maassa, väri muuttuu koko ajan: onko pilvistä tai selkeää, aurinkoa on korkea tai matala tai jos ilmakehän pölyn määrissä on eroja. ”Värit muuttuvat hetkestä toiseen. Se on dynaaminen asia. Yritämme olla vetämättä viivaa kovasti sanomalla 'tämä on totuus!' "
Bell haluaa käyttää termiä "likimääräinen tosi väri", koska MER-panoraamakamerakuvat ovat arvioita siitä, mitä ihmiset näkivät, jos he olisivat Marsilla. Muut kollegat, Bell sanoi, käyttävät "luonnollista väriä".
Zolt Levay avaruusteleskoopin tiedeinstituutista tuottaa kuvia Hubble-avaruusteleskoopista. Valmistettuihin Hubble-kuviin Levay pitää parempana termiä "edustava väri".
"Hubble-kuvien värit eivät ole" todellisia "eikä" vääriä "värejä, mutta ne edustavat yleensä kuvien aiheiden fyysisiä prosesseja", hän sanoi. "Ne ovat tapa edustaa yhdessä kuvassa mahdollisimman paljon tietoa, jota tiedoissa on käytettävissä."
Todellinen väri olisi yritys toistaa visuaalisesti tarkka väri. Väärä väri sitä vastoin on mielivaltainen värivalinta kuvaamaan joitain kuvan ominaisuuksia, kuten kemiallinen koostumus, nopeus tai etäisyys. Lisäksi määritelmän mukaan mikä tahansa infrapuna- tai ultraviolettikuva olisi esitettävä "väärillä väreillä", koska nuo aallonpituudet ovat ihmisille näkymättömiä.
Hubblen ja MER: n kamerat eivät kuitenkaan ota värikuvia. Molempien avaruusalusten värikuvat kootaan erillisistä mustavalkoisista kuvista, jotka on otettu värisuodattimien kautta. Yhdestä kuvasta avaruusaluksen on otettava kolme kuvaa, yleensä punaisen, vihreän ja sinisen suodattimen kautta, ja sitten kukin näistä valokuvista siirtyy alaspäin maan päälle. Ne yhdistetään sitten ohjelmistojen kanssa värikuvaksi. Tämä tapahtuu automaattisesti hyllyllä olevien värikameroiden sisällä, joita käytämme täällä maan päällä. Mutta MER Pancams -kameroissa on 8 erilaista värisuodatinta, kun taas Hubblella on lähes 40, ultravioletista (“sinisemmäksi” kuin silmämme voivat nähdä) läpi näkyvän spektrin ja infrapunaan (“punaisempi” kuin mitä ihmisille on nähtävissä.) Tämä antaa kuvansiirtoryhmät ovat äärettömän joustavia ja joskus taiteellisia. Käytettävistä suodattimista riippuen väri voi olla lähempänä tai kauempana todellisuudesta.
Sama tilaisuus on kuvattu oikealla ja väärillä väreillä.
Levay selitti, että Hubblen tapauksessa kuvia säädetään lisäämään kontrastia ja säätämään värejä ja kirkkautta kuvan tiettyjen piirteiden korostamiseksi tai miellyttävämmän kuvan tekemiseksi.
Mutta kun MER Pancam -tiimi haluaa tuottaa kuvan, joka näyttää mitä Marsilla seisova ihminen näkee, miten he saavat oikeat värit? Molemmilla rovereilla on aluksella MarsDial-niminen työkalu, jota on käytetty koulutusprojektina aurinkokelloista. "Mutta sen todellinen työ on kalibrointitavoite", Bell sanoi. ”Siinä on harmaasävyrenkaat värillisillä siruilla nurkissa. Mitoimme ne erittäin tarkasti ja otimme niistä kuvia ennen markkinoille saattamista, joten tiedämme, mitkä värit ja harmaan sävyt ovat. "
Yksi ensimmäisistä roversin tekemistä kuvista oli MarsDial-levyä. "Otamme kuvan MarsDialista ja kalibroimme sen ja käsittelemme sitä ohjelmistomme kautta", Bell sanoi. "Jos se näyttää siltä, kuin tiedämme sen, niin meillä on suuri luottamus kykyemme osoittaa kamera jonnekin muualle, ottaa kuva, tehdä sama prosessi ja että myös nämä värit ovat oikeat."
Hubble voi tuottaa myös värikalibroituja kuvia. Sen “UniverseDial” olisi vakiona tähtiä ja lamppuja kameroissa, joiden kirkkaus ja väri tiedetään hyvin tarkasti. Hubblen tehtävä ei kuitenkaan ole tuottaa kuvia, jotka toistavat värit uskollisesti. "Yhdestä asiasta, joka on jossain määrin merkityksetön useimmissa kuvissa", sanoi Levay, "koska emme yleensä nähneet näitä esineitä muutenkaan, koska ne ovat niin heikot, ja silmämme reagoivat eri tavalla hyvin heikoan valon väreihin. ” Mutta Hubblen tärkein tavoite on tuottaa kuvia, jotka välittävät mahdollisimman paljon tieteellistä tietoa.
Rover-pankit toimittavat myös tämän. "On käynyt ilmi, että on olemassa monia erilaisia rautaa sisältäviä mineraaleja, joiden värivaste on erilainen infrapuna-aallonpituuksilla, joihin kamera on herkkä", sanoi Bell, "jotta voimme tehdä erittäin komeita, sellaisia Andy Warholin kaltaisia vääriä väripilviä. .” Bell lisäsi, että nämä kuvat palvelevat kaksinkertaista velvollisuutta, koska ne tarjoavat tieteellistä tietoa, ja lisäksi yleisö nauttii kuvista todella.
Ja niin värejä käytetään sekä Hubblessa että MER: ssä työkaluna joko objektin yksityiskohtien parantamiseksi tai visualisoimiseksi sitä, mitä muuten ihmisen silmä ei voisi nähdä. Ilman vääriä värejä silmämme eivät koskaan näe (ja emme koskaan tietäisi), mitkä ionisoidut kaasut muodostavat sumun tai mitkä rautaa sisältävät mineraalit sijaitsevat Marsin pinnalla.
Mitä tulee "oikeaan väriin", siellä on suuri akateeminen ja tieteellinen yhteisö, joka tutkii väriä esimerkiksi maaliteollisuudessa, ja joskus järkyttää, kun tähtitieteellisessä kuvantamisryhmässä käytetään termiä "oikea väri", Bell selitti.
"Heillä on vakiintuneet puitteet todelliselle värille ja kuinka väri määritetään", hän sanoi. "Mutta emme oikeastaan työskentele tuolla kehyksellä tällä tasolla. Joten yritämme välttää termin "oikea väri" käyttämistä. "
Levay huomautti, että mikään värintoisto ei voi olla 100-prosenttisesti tarkka johtuen elokuvien ja digitaalikuvien tekniikan eroista, tulostustekniikoista tai jopa tietokoneen näytön erilaisista asetuksista. Lisäksi erilaisissa tapauksissa, joilla ihmiset ymmärtävät väriä, on eroja.
"Se, mitä teemme Marsilla, on oikeastaan vain arvio", Bell sanoi, "se on paras arvaus käyttämällä tietämystämme kameroista kalibrointikohteen kanssa. Mutta onko se ehdottomasti 100% totta, luulen, että se vie ihmiset, jotka menevät sinne, saamaan selville sen. "
Lisätietoja on osoitteessa http://hubblesite.org/ tai katso Jim Bellin vuoden 2006 kirja ”Postcards from Mars”.
