Снимките от космоса, публикувани на уебсайта на НАСА и други космически агенции, често привличат вниманието на онези, които се съмняват в тяхната автентичност - критиците откриват следи от редактиране, ретуш или манипулация на цвета в изображенията. Такъв е случаят от създаването на „лунната конспирация“и сега снимките, направени не само от американци, но и от европейци, японци и индийци, са под подозрение. Предлагаме да разберем защо изобщо се обработват космически изображения и дали те могат, въпреки това, да се считат за автентични.
За да се оцени правилно качеството на сателитните изображения, които виждаме в мрежата, е необходимо да се вземат предвид два важни фактора. Единият от тях е свързан с естеството на взаимодействие между агенциите и широката общественост, другият е продиктуван от физическите закони.
Връзки с обществеността
Космическите изображения са едно от най-ефективните средства за популяризиране на изследователски мисии в близкото и дълбокото пространство. Не всички служители обаче са на разположение на медиите веднага.
Изображенията, получени от космоса, могат грубо да бъдат разделени на три групи: „сурови“(сурови), научни и обществени. Суровите или оригинални файлове от космически кораби понякога са достъпни за всички, а понякога не. Например, изображения от марсоходите Curiosity and Opportunity или луната на Сатурн Касини се публикуват в почти реално време, така че всеки да може да ги види едновременно с учените, изучаващи Марс или Сатурн. Суровите снимки на Земята от МКС се качват на отделен сървър на НАСА. Астронавтите ги пълнят с хиляди и никой няма време да ги обработи предварително. Единственото нещо, което се добавя към тях на Земята, е геореферирането, за да се улесни търсенето.
В случая с Messenger, New Horizons или Dawn нещата стоят по различен начин. Суровите изображения, направени от тези устройства, не се публикуват веднага след получаването им, а се публикуват със закъснение от седмици, месеци или дори години. Това е необходимо, за да могат учените, работещи по съответни проекти, да анализират безопасно данните и в случай на открития да ги докладват първо на конференции.
Файловете с научен персонал често имат специфичен формат, който се разбира само от специални програми или приложения. Такива файлове съдържат голямо количество информация за обстоятелствата на стрелбата (време, положение на космическия кораб, положение на обекта, ъгъл на осветление, характеристики на снимане и др.). Тази информация, макар и да не е класифицирана, е толкова безинтересна за повечето ентусиасти от астронавтиката, че обикновено се публикува на места, които са удобни за учените, но отблъсква външни лица със сложен интерфейс. Такива сайтове или FTP сървъри в публичното достояние са NASA PDS, ESA PSA, JAXA архив. Дори Китай публикува кадри от Луната на уебсайта на своята Академия на науките (чийто сървър периодично се срива). Когато предишният руски метеорологичен спътник "Electro-L" се занимаваше с геодезия, кадри от него можеха да бъдат намерени на сървъра NTsOMZ;изобщо няма изображения от новия сателит в публичното достояние. Само предварителни изображения могат да се гледат от сателитите за дистанционно наблюдение, а самите изображения ще трябва да бъдат поръчани на Роскосмос геопортал.
Промоционално видео:
Но обикновено публичните снимки, прикрепени към съобщения за пресата от НАСА и други космически агенции, биват критикувани за ретуширане, защото на първо място те привличат вниманието на потребителите на интернет. И ако искате, можете да намерите много неща там. И манипулация на цветовете:
Снимка на платформата за кацане на роувъра Spirit във видимия обхват на светлината и с близо инфрачервено заснемане.
И наслагвайте множество снимки:
Издигането на Земята над лунния кратер на Комптън.
И манипулации с изрязани изображения (копиране и поставяне):
Копирайте и поставете следи върху съставен образ на Земята.
И дори директно ретуширане, с изтриване на някои части от изображението. Мотивацията на НАСА в случай на всички тези манипулации е толкова проста, че не всеки е готов да повярва: тя е по-красива.
Но истината е, че бездънната тъмнина на пространството изглежда по-впечатляваща, когато в нея не пречат отломки по обектива и заредени частици върху филма. Цветната рамка наистина е по-привлекателна от черно-бялата. Панорамната снимка е по-добра от единична снимка. В същото време е важно, че в случая с НАСА, почти винаги можете да намерите изходните рамки и да сравните едното с другото. Например оригиналната версия (AS17-134-20384) и версията за печат (GPN-2000-001137) на това изображение от Apollo 17, което е цитирано като почти основното доказателство за лунна снимка за ретуширане:
Един от кадрите, заснети по време на мисията Аполо 17.
Осветена версия на оригиналното изображение.
Осветена версия на публикуваното изображение.
Или намерете "селфи стик" на марсохода, който "изчезна" при създаването на неговия автопортрет:
Снимка на любопитството от 14 януари 2015 г., сол 868.
Физика на цифровата фотография
Обикновено тези, които обвиняват космическите агенции за манипулиране на цветовете, използване на филтри или публикуване на черно-бели снимки „в тази цифрова епоха“, не вземат предвид физическите процеси на цифровите изображения. Те вярват, че ако смартфон или камера незабавно издават цветни рамки, тогава космическият кораб трябва да бъде още по-способен на това и те дори не знаят какви сложни операции са необходими, за да може цветното изображение веднага да се появи на екрана.
Нека да обясним теорията на цифровата фотография: матрицата на цифровия апарат всъщност е слънчева батерия. Има светлина - има ток, няма светлина - няма ток. Само матрицата не е една батерия, а много малки батерии - пиксели, от всяка от които текущият изход се чете отделно. Оптиката фокусира светлината върху фото матрица, а електрониката отчита интензивността на отделянето на енергия от всеки пиксел. От получените данни се изгражда изображение в нюанси на сивото - от нулев ток в тъмното до максимум в светлината, тоест на изхода се оказва черно-бяло. За да го направите цветен, трябва да приложите цветни филтри. Оказва се, колкото и да е странно, че цветните филтри присъстват във всеки смартфон и всеки цифров фотоапарат от най-близкия магазин! (За някои тази информация е тривиална, но според опита на автора за мнозина ще се окаже новина.) В случай на конвенционално фотографско оборудване се използва редуване на червени, зелени и сини филтри, които последователно се наслагват върху отделни пиксели на матрицата - това е така нареченият филтър на Байер.
Филтърът Bayer е наполовина зелен, докато червеният и синият заемат по една четвърт от площта.
НАСА изобщо не е натоварена да предоставя красиви снимки за прессъобщения и медии. Камерите на космическите кораби са предимно инженерни или научни инструменти, които помагат да се контролират тези космически кораби или да се получи информация за космоса. Вече обсъдихме това подробно в статията „Как се изследват планетите с помощта на светлина“.
Тук ще повторим: навигационните камери създават черно-бели изображения, тъй като такива файлове тежат по-малко, а също и защото там просто не е необходим цвят. Научните камери могат да извлекат повече информация за космоса, отколкото човешкото око може да възприеме и затова за тях се използва по-широк спектър от цветни филтри:
Матрица и филтърен барабан за инструмент OSIRIS в Rosetta.
Използването на инфрачервен светлинен филтър, който не се вижда от окото, вместо червено, доведе до зачервяване на Марс в много кадри, които отидоха до медиите. Обяснението за инфрачервения диапазон не беше препечатано цялото, което породи отделна дискусия, която също анализирахме в материала „Какъв цвят е Марс“.
Роувърът Curiosity обаче има филтър Bayer, който му позволява да снима в познат на очите ни цвят, въпреки че към камерата е включен и отделен набор от цветни филтри.
Използването на отделни филтри е по-удобно по отношение на избора на светлинни диапазони, в които искате да погледнете обекта. Но ако този обект се движи бързо, тогава позицията му се променя в картини в различни диапазони. На кадрите на Electro-L това се забелязваше при бързите облаци, които имаха време да се движат за секунди, докато спътникът сменяше филтъра. На Марс това се случи при снимане на залези от марсохода Spirit и Opportunity - те нямат филтър на Bayer:
Залез, заснет от "Дух" в 489 сол. Насложете изображения, направени с филтри на 753 535 и 432 нанометра.
На Сатурн Касини има подобни трудности:
Луните на Сатурн Титан (отзад) и Рея (отпред) в изображенията на Касини.
В точката на Лагранж DSCOVR среща същата ситуация:
Лунно преминаване през диска на Земята в изображението DSCOVR на 16 юли 2015 г.
За да получите красива снимка от този кадър, подходяща за разпространение в медиите, трябва да работите в редактор на изображения.
Има и друг физически фактор, за който не всеки знае - черно-белите изображения имат по-висока разделителна способност и яснота в сравнение с цветните. Това са така наречените панхроматични изображения, които включват цялата светлинна информация, постъпваща в камерата, без да се филтрират части от нея. Поради това много сателитни камери с „далечен обсег“снимат само в панхром, което за нас означава черно-бели кадри. Такава камера LORRI е инсталирана на New Horizons, NAC камера на лунния спътник LRO. Всъщност всички телескопи са заснети в панхром, освен ако филтрите не са специално използвани. („НАСА крие истинския цвят на луната“е мястото, откъдето е дошло.)
Многоспектрална "цветна" камера, оборудвана с филтри и с много по-ниска резолюция, може да бъде прикрепена към панхроматична камера. В същото време цветните му изображения могат да се наслагват върху панхроматични, в резултат на което получаваме цветни изображения с висока разделителна способност. Този метод често се използва при изследване на Земята. Ако знаете за това, можете да видите в някои кадри типичен ореол, който оставя размазана цветна рамка:
Плутон в изображения на „Нови хоризонти“.
Чрез това наслагване беше създадена много впечатляващата рамка на Земята над Луната, която е дадена по-горе като пример за наслагване на различни изображения.
Често се налага да прибягвате до инструментите на графичните редактори, когато трябва да почистите рамка, преди да публикувате. Идеята за безупречността на космическите технологии не винаги е оправдана, така че боклукът на космическите камери е често срещано нещо. Например, камерата MAHLI на марсохода Curiosity е просто мръсна, в противен случай не можете да кажете:
Една от панорамите, заснети от Curiosity с обектива на обектива Mars Hand Lens Imager (MAHLI) в Sol 1401.
Соринка в слънчевия телескоп STEREO-B породи отделен мит за извънземна космическа станция, която непрекъснато лети над северния полюс на слънцето:
Дори в космоса не са необичайни заредени частици, които оставят своите следи върху матрицата под формата на отделни точки или ивици. Колкото по-дълго е експозицията, толкова повече следи остават, върху кадрите се появява „сняг“, който не изглежда много представителен в медиите, така че те също се опитват да го изчистят (прочетете: „фотошоп“) преди публикуване:
Следователно можем да кажем: да, НАСА "фотошопира" изображения от космоса. ESA фотошоп. Роскосмос "фотошоп". ISRO "фотошоп". JAXA „фотошопира“… Не само „фотошопира“е Националната космическа агенция на Замбия. Така че, ако някой не е доволен от изображенията на НАСА, тогава винаги можете да използвате космическите си изображения без никакви признаци на обработка.
Виталий Егоров
