NASA ir kitų kosmoso agentūrų svetainėje paskelbtos nuotraukos iš kosmoso dažnai pritraukia abejojančių jų autentiškumu dėmesį - kritikai vaizduose randa redagavimo, retušavimo ar manipuliavimo spalvomis pėdsakų. Taip buvo nuo pat „mėnulio sąmokslo“pradžios, ir dabar ne tik amerikiečių, bet ir europiečių, japonų ir indų darytos nuotraukos buvo įtartos. Siūlome suprasti, kodėl kosminiai vaizdai apskritai apdorojami ir ar, nepaisant to, juos galima laikyti autentiškais.
Norint teisingai įvertinti palydovinių vaizdų, kuriuos matome internete, kokybę, būtina atsižvelgti į du svarbius veiksnius. Vienas jų yra susijęs su agentūrų ir plačiosios visuomenės sąveikos pobūdžiu, kitas diktuoja fiziniai dėsniai.
Ryšiai su visuomene
Kosminiai vaizdai yra viena iš efektyviausių priemonių populiarinant mokslinių tyrimų misijų darbą artimoje ir gilioje erdvėje. Tačiau ne visi darbuotojai iš karto yra žiniasklaidos žinioje.
Vaizdus, gautus iš kosmoso, galima apytiksliai suskirstyti į tris grupes: „neapdorotus“(neapdorotus), mokslinius ir viešus. Žalios arba originalios bylos iš erdvėlaivių kartais yra prieinamos visiems, o kartais - ne. Pavyzdžiui, „Curiosity“ir „Opportunity“roverių arba „Saturno“palydovo „Cassini“daromi vaizdai yra skelbiami beveik realiuoju laiku, kad visi galėtų juos pamatyti tuo pačiu metu kaip ir Marso ar Saturno tyrinėtojai. Neapdorotos Žemės nuotraukos iš TKS yra įkeliamos į atskirą NASA serverį. Astronautai juos užplūsta tūkstančiais, ir niekas neturi laiko jų iš anksto apdoroti. Vienintelis dalykas, kuris jiems pridedamas Žemėje, yra geografinės nuorodos, kad būtų lengviau ieškoti.
„Messenger“, „New Horizons“ar „Dawn“atveju viskas yra kitaip. Neapdoroti vaizdai, gauti iš šių prietaisų, neskelbiami iš karto po jų gavimo, tačiau jie išleidžiami vėluojant savaites, mėnesius ar net metus. Tai reikalinga tam, kad mokslininkai, dirbantys su atitinkamais projektais, galėtų saugiai išanalizuoti duomenis ir, jei būtų kokių nors atradimų, pirmiausia pranešti apie juos konferencijose.
Mokslinio personalo bylos dažnai turi tam tikrą formatą, kurį supranta tik specialios programos ar programos. Tokiuose failuose yra daug informacijos apie šaudymo aplinkybes (laikas, erdvėlaivio padėtis, objekto padėtis, apšvietimo kampas, fotografavimo ypatybės ir kt.). Ši informacija, nors ir nėra klasifikuojama, daugumai astronautikos entuziastų yra tokia neįdomi, kad dažniausiai skelbiama tose vietose, kurios yra patogios mokslininkams, tačiau atbaido pašalinius asmenis, turinčius sudėtingą sąsają. Tokios viešosios svetainės ar FTP serveriai yra NASA PDS, ESA PSA, JAXA archyvas. Net Kinija savo Mokslų akademijos (kurios serveris periodiškai užstringa) svetainėje paskelbė filmuotą medžiagą iš Mėnulio. Kai ankstesnis Rusijos meteorologinis palydovas „Electro-L“vykdė tyrimus, rėmelius iš jo buvo galima rasti NTsOMZ serveryje;viešai prieinamų vaizdų iš naujojo palydovo apskritai nėra. Iš nuotolinio stebėjimo palydovų galima peržiūrėti tik preliminarius vaizdus, o pačius vaizdus reikės užsisakyti „Roscosmos“geoportale.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tačiau dažniausiai vieši kadrai, pridedami prie NASA ir kitų kosmoso agentūrų pranešimų spaudai, kritikuojami dėl retušavimo, nes būtent jie pirmiausia patraukia interneto vartotojų dėmesį. O jei norite, galite ten rasti daug. Ir manipuliavimas spalvomis:
„Spirit rover“tūpimo platformos nuotrauka matomoje šviesos erdvėje ir užfiksuojant artimąjį infraraudonąjį spindulį.
Perdėkite kelis kadrus:
Žemė kyla virš mėnulio kraterio Compton.
Ir manipuliacijos iškirptais vaizdais (kopijuoti ir įklijuoti):
Kopijuoti ir įklijuoti pėdsakus ant sudėtinio Žemės vaizdo.
Ir netgi tiesioginis retušavimas, perrašant kai kurias vaizdo dalis. NASA motyvacija visų šių manipuliacijų atveju yra tokia paprasta, kad ne visi yra pasirengę tuo patikėti: ji yra gražesnė.
Tačiau tiesa ta, kad dugno erdvės juodumas atrodo įspūdingesnis, kai jo netrikdo objektyvo nuolaužos ir įelektrintos plėvelės dalelės. Spalvotas rėmelis iš tiesų yra patrauklesnis nei juodas ir baltas. Panoraminis kadras yra geriau nei vienas kadras. Tuo pat metu svarbu, kad NASA atveju beveik visada galite rasti šaltinio rėmus ir palyginti juos su kitais. Pavyzdžiui, šio „Apollo 17“atvaizdo originali versija (AS17-134-20384) ir „spausdinama“versija (GPN-2000-001137), kuri minima kaip pagrindinis mėnulio nuotraukų retušavimo įrodymas:
Vienas iš „Apollo 17“misijos kadrų.
Paryškinta originalaus vaizdo versija.
Paryškinta paskelbto vaizdo versija.
Arba raskite roverio „asmenukių lazdą“, kuri „dingo“kuriant savo autoportretą:
Smalsumo apžvalga, 2015 m. Sausio 14 d., Sol 868.
Skaitmeninės fotografijos fizika
Paprastai tie, kurie kosmoso agentūroms priekaištauja dėl manipuliavimo spalvomis, filtrų naudojimo ar nespalvotų nuotraukų publikavimo „šiame skaitmeninės pažangos amžiuje“, ignoruoja fizinius skaitmeninio vaizdo procesus. Jie mano, kad jei išmanusis telefonas ar fotoaparatas iš karto išduoda spalvotus rėmelius, erdvėlaivis turėtų tuo labiau sugebėti, ir net nežino, kokios sudėtingos operacijos yra būtinos, kad spalvotas vaizdas iškart patektų į ekraną.
Paaiškinkime skaitmeninės fotografijos teoriją: skaitmeninio aparato matrica iš tikrųjų yra saulės baterija. Yra šviesa - yra srovė, nėra šviesos - nėra srovės. Tik matrica yra ne viena baterija, o daugybė mažų baterijų - pikselių, iš kurių kiekviena atskirai nuskaito dabartinę išvestį. Optika sutelkia šviesą į foto matricą, o elektronika nuskaito energijos išsiskyrimo intensyvumą kiekvienu pikseliu. Iš gautų duomenų vaizdas yra sukurtas pilkos spalvos atspalviais - nuo nulio srovės tamsoje iki didžiausios šviesos metu, tai yra, išvestyje jis pasirodo nespalvotas. Kad jis būtų spalvotas, turite pritaikyti spalvų filtrus. Kaip bebūtų keista, pasirodo, kad spalvų filtrai yra kiekviename išmaniajame telefone ir kiekviename skaitmeniniame fotoaparate iš artimiausios parduotuvės! (Kai kuriems ši informacija yra nereikšminga, tačiau, remiantis autoriaus patirtimi, daugeliui tai pasirodys naujiena.) Įprastos fotografijos įrangos atveju naudojamas kaitaliojimas raudonų, žalių ir mėlynų filtrų, kurie pakaitomis uždedami ant atskirų matricos taškų - tai vadinamasis „Bayer“filtras.
Sluoksnio filtras yra pusiau žalias, o raudonas ir mėlynas - kiekvienas užima po ketvirtadalį ploto.
NASA nėra įpareigota pristatyti gražių nuotraukų spaudai ir žiniasklaidai. Erdvėlaivių kameros pirmiausia yra inžineriniai ar moksliniai instrumentai, padedantys valdyti šiuos erdvėlaivius arba gauti informacijos apie kosmosą. Tai jau išsamiai aptarėme straipsnyje „Kaip planetos tiriamos šviesos pagalba“.
Čia mes pakartosime: navigacijos kameros gamina nespalvotus vaizdus, nes tokie failai sveria mažiau, taip pat todėl, kad spalvų ten paprasčiausiai nereikia. Mokslinės kameros gali išgauti daugiau informacijos apie kosmosą, nei gali suvokti žmogaus akis, todėl joms naudojamas platesnis spalvų filtrų asortimentas:
Matrica ir OSIRIS instrumento būgnas „Rosetta“.
Vietoje raudonos spalvos naudojimas akiai nematomo arti infraraudonųjų spindulių filtro daugelyje kadrų, kurie pateko į žiniasklaidą, paskatino Marso paraudimą. Ne visi paaiškinimai apie infraraudonųjų spindulių diapazoną buvo perspausdinti, todėl kilo atskira diskusija, kurią mes taip pat aptarėme medžiagoje „Kokios spalvos yra Marsas“.
Tačiau „Curiosity“roveris turi „Bayer“filtrą, leidžiantį fotografuoti mums gerai pažįstama spalva, nors atskiras spalvų filtrų rinkinys taip pat yra fotoaparate.
Atskirų filtrų naudojimas yra patogesnis pasirinkus šviesos diapazonus, kuriuose norite pažvelgti į objektą. Bet jei šis objektas juda greitai, tada paveikslėliuose skirtinguose diapazonuose jo padėtis pasikeičia. „Electro-L“filmuotoje medžiagoje tai buvo pastebima ant greitų debesų, kurie turėjo laiko judėti per kelias sekundes, kol palydovas keitė filtrą. Marse tai atsitiko fotografuojant saulėlydžius iš „Spirit“ir „Opportunity“roverių - jie neturi „Bayer“filtro:
Saulėlydis, „Dvasios“nufilmuotas 489 sol. Uždenkite 753 535 ir 432 nanometrų filtrais darytus vaizdus.
Saturne Cassini turi panašių sunkumų:
Saturno palydovai „Titan“(gale) ir „Rhea“(priekyje) Cassini vaizduose.
Lagrange taške DSCOVR susiduria su ta pačia situacija:
Mėnulio tranzitas per Žemės diską DSCOVR vaizde 2015 m. Liepos 16 d.
Norėdami gauti gražią šio kadro nuotrauką, tinkamą platinti žiniasklaidoje, turite dirbti vaizdų redagavimo priemonėje.
Yra dar vienas fizinis veiksnys, apie kurį žino ne visi - juodai balti vaizdai turi didesnę skiriamąją gebą ir aiškumą, palyginti su spalvomis. Tai vadinamieji panchromatiniai vaizdai, kuriuose yra visa į fotoaparatą patenkanti informacija apie šviesą, nefiltruojant nė vienos jos dalies. Todėl daugelis „tolimojo nuotolio“palydovinių kamerų fotografuoja tik panchromu, o tai mums reiškia nespalvotus kadrus. Tokia LORRI kamera yra įdiegta „New Horizons“, NAC kamera - mėnulio palydovo LRO. Tiesą sakant, visi teleskopai yra filmuojami panchrome, nebent specialiai naudojami filtrai. („NASA slepia tikrąją mėnulio spalvą“, iš kur ji atsirado.)
Prie panchromatinės kameros galima pritvirtinti daugiaspektrę „spalvotą“kamerą, kurioje yra filtrai ir kur kas mažesnė skiriamoji geba. Tuo pačiu metu jo spalvoti vaizdai gali būti uždėti ant panchromatinių, todėl gauname aukštos raiškos spalvotus vaizdus. Šis metodas dažnai naudojamas tiriant Žemę. Jei žinote apie tai, kai kuriuose rėmeliuose galite pamatyti tipišką aureolę, kuri palieka neryškų spalvų rėmelį:
Plutonas „New Horizons“vaizduose.
Per šią perdangą buvo sukurtas labai įspūdingas Žemės rėmas virš Mėnulio, kuris pateiktas aukščiau kaip skirtingų vaizdų perdengimo pavyzdys.
Kai prieš publikuojant reikia išvalyti rėmelį, dažnai tenka pasinaudoti grafinių redaktorių įrankiais. Kosminių technologijų nepriekaištingumo idėja ne visada yra pagrįsta, todėl kosminių kamerų šiukšlės yra įprastas dalykas. Pavyzdžiui, MAHLI kamera ant „Curiosity“yra tiesiog purvina, kitaip negalite pasakyti:
Viena iš „Curiosity“su „Mars Hand Lens Imager“(MAHLI) fotografuotų panoramų „Sol 1401“.
Sorinka saulės teleskope STEREO-B sukėlė atskirą mitą apie ateivių kosminę stotį, nuolat skrendančią virš Šiaurės Saulės ašigalio:
Net erdvėje neretai pasikrauna dalelių, kurios palieka matricoje savo pėdsakus atskirų taškų ar juostelių pavidalu. Kuo ilgesnė ekspozicija, tuo daugiau lieka pėdsakų, ant rėmų atsiranda „sniegas“, kuris žiniasklaidoje neatrodo labai reprezentatyvus, todėl prieš paskelbdami jie taip pat bando jį nuvalyti (skaitykite: „photoshop“):
Todėl galime pasakyti: taip, NASA „fotošopavo“vaizdus iš kosmoso. ESA fotošopas. Roskosmos „fotošopas“. ISRO „fotošopas“. JAXA „photoshop“… Ne tik „photoshop“yra Nacionalinė Zambijos kosmoso agentūra. Taigi, jei kas nors nėra patenkintas NASA vaizdais, visada galite naudoti jų kosminius vaizdus be jokių apdorojimo ženklų.
Vitalijus Egorovas