Fotos aus dem Weltraum, die auf der Website der NASA und anderer Weltraumagenturen veröffentlicht wurden, ziehen häufig die Aufmerksamkeit derer auf sich, die an ihrer Authentizität zweifeln - Kritiker finden Spuren der Bearbeitung, Retusche oder Manipulation von Farben in den Bildern. Dies war seit Beginn der "Mondverschwörung" der Fall, und jetzt sind die Bilder, die nicht nur von Amerikanern, sondern auch von Europäern, Japanern und Indern aufgenommen wurden, unter Verdacht geraten. Wir wollen verstehen, warum Weltraumbilder überhaupt verarbeitet werden und ob sie trotzdem als authentisch angesehen werden können.
Um die Qualität der Satellitenbilder, die wir im Web sehen, richtig einschätzen zu können, müssen zwei wichtige Faktoren berücksichtigt werden. Einer von ihnen hängt mit der Art der Interaktion zwischen Agenturen und der Öffentlichkeit zusammen, der andere wird durch physikalische Gesetze diktiert.
Öffentlichkeitsarbeit
Weltraumbilder sind eines der effektivsten Mittel zur Popularisierung von Forschungsmissionen im nahen und tiefen Weltraum. Den Medien stehen jedoch nicht alle Mitarbeiter sofort zur Verfügung.
Aus dem Weltraum erhaltene Bilder können grob in drei Gruppen unterteilt werden: "roh" (roh), wissenschaftlich und öffentlich. Rohe oder Originaldateien von Raumfahrzeugen sind manchmal für alle verfügbar und manchmal nicht. Zum Beispiel werden Bilder der Marsrover Curiosity and Opportunity oder des Saturnmondes Cassini nahezu in Echtzeit veröffentlicht, sodass jeder sie gleichzeitig mit Wissenschaftlern sehen kann, die Mars oder Saturn studieren. Rohfotos der Erde von der ISS werden auf einen separaten NASA-Server hochgeladen. Astronauten füllen sie mit Tausenden, und niemand hat Zeit, sie vorzuverarbeiten. Das einzige, was ihnen auf der Erde hinzugefügt wird, ist die Georeferenzierung, um die Suche zu erleichtern.
Bei Messenger, New Horizons oder Dawn ist das anders. Von diesen Geräten erhaltene Rohbilder werden nicht sofort nach Erhalt veröffentlicht, sondern mit einer Verzögerung von Wochen, Monaten oder sogar Jahren. Dies ist notwendig, damit Wissenschaftler, die an relevanten Projekten arbeiten, die Daten sicher analysieren und im Falle von Entdeckungen zunächst auf Konferenzen melden können.
Dateien mit wissenschaftlichem Personal haben häufig ein bestimmtes Format, das nur spezielle Programme oder Anwendungen verstehen. Solche Dateien enthalten eine große Menge an Informationen über die Umstände der Aufnahme (Zeit, Position des Raumfahrzeugs, Position des Motivs, Beleuchtungswinkel, Aufnahmeeigenschaften usw.). Diese Informationen sind für die meisten Astronautiker so uninteressant, dass sie normalerweise an Orten veröffentlicht werden, die für Wissenschaftler günstig sind, Außenstehende jedoch mit einer komplexen Benutzeroberfläche abschrecken. Solche Sites oder FTP-Server im öffentlichen Bereich sind NASA PDS, ESA PSA, JAXA-Archiv. Sogar China hat Aufnahmen vom Mond auf der Website seiner Akademie der Wissenschaften veröffentlicht (deren Server regelmäßig abstürzt). Als der vorherige russische Wettersatellit "Electro-L" mit der Vermessung beschäftigt war, konnten Frames davon auf dem NTsOMZ-Server gefunden werden. Es gibt überhaupt keine öffentlich zugänglichen Bilder des neuen Satelliten. Von den Fernerkundungssatelliten können nur vorläufige Bilder angezeigt werden, und die Bilder selbst müssen im Roscosmos Geoportal bestellt werden.
Werbevideo:
In der Regel werden öffentliche Aufnahmen, die Pressemitteilungen der NASA und anderer Weltraumagenturen beigefügt sind, wegen Retusche kritisiert, da sie in erster Linie die Aufmerksamkeit der Internetnutzer auf sich ziehen. Und wenn Sie wollen, können Sie dort viel finden. Und Farbmanipulation:
Foto der Landeplattform des Spirit Rovers im sichtbaren Lichtbereich und mit der Erfassung des nahen Infrarot.
Und überlagern Sie mehrere Aufnahmen:
Die Erde erhebt sich über dem Mondkrater von Compton.
Und Manipulationen mit ausgeschnittenen Bildern (Kopieren und Einfügen):
Kopieren und Einfügen von Spuren auf einem zusammengesetzten Bild der Erde.
Und sogar direkte Retusche, bei der einige Teile des Bildes gelöscht werden. Die Motivation der NASA bei all diesen Manipulationen ist so einfach, dass nicht jeder bereit ist, es zu glauben: Es ist schöner.
Aber die Wahrheit ist, dass die bodenlose Schwärze des Raums beeindruckender aussieht, wenn sie nicht durch Schmutz auf der Linse und geladene Partikel auf dem Film gestört wird. Ein Farbrahmen ist in der Tat attraktiver als Schwarzweiß. Eine Panoramaaufnahme ist besser als eine Einzelaufnahme. Gleichzeitig ist es wichtig, dass Sie bei der NASA fast immer die Quellframes finden und miteinander vergleichen können. Zum Beispiel die Originalversion (AS17-134-20384) und die Druckversion (GPN-2000-001137) dieses Bildes von Apollo 17, das fast als Hauptbeweis für die Retusche von Mondfotos angeführt wird:
Eines der Aufnahmen, die während der Apollo 17-Mission aufgenommen wurden.
Eine hervorgehobene Version des Originalbildes.
Eine hervorgehobene Version des veröffentlichten Bildes.
Oder finden Sie den "Selfie-Stick" des Rovers, der bei der Erstellung seines Selbstporträts "verschwunden" ist:
Kuriositäten-Schnappschuss vom 14. Januar 2015, Sol 868.
Physik der digitalen Fotografie
In der Regel berücksichtigen diejenigen, die Raumfahrtagenturen für die Manipulation von Farben, die Verwendung von Filtern oder die Veröffentlichung von Schwarzweißfotos „in diesem digitalen Zeitalter“verantwortlich machen, die physischen Prozesse der digitalen Bildgebung nicht. Sie glauben, dass das Raumschiff umso besser in der Lage sein sollte, wenn ein Smartphone oder eine Kamera sofort Farbrahmen ausgibt, und sie wissen nicht einmal, welche komplexen Vorgänge erforderlich sind, damit ein Farbbild sofort auf den Bildschirm kommt.
Lassen Sie uns die Theorie der digitalen Fotografie erklären: Die Matrix eines digitalen Geräts ist in der Tat eine Solarbatterie. Es gibt Licht - es gibt Strom, kein Licht - keinen Strom. Nur die Matrix ist keine einzelne Batterie, sondern viele kleine Batterien - Pixel, von denen jeweils die Stromausgabe separat gelesen wird. Die Optik fokussiert das Licht auf eine Fotomatrix und die Elektronik liest die Intensität der Energiefreisetzung von jedem Pixel. Aus den erhaltenen Daten wird ein Bild in Graustufen erstellt - von null Strom im Dunkeln bis maximal im Licht, dh am Ausgang stellt sich heraus, dass es schwarz und weiß ist. Um es farbig zu machen, müssen Sie Farbfilter anwenden. Es stellt sich seltsamerweise heraus, dass in jedem Smartphone und jeder Digitalkamera des nächstgelegenen Geschäfts Farbfilter vorhanden sind! (Für einige sind diese Informationen trivial, aber nach den Erfahrungen des Autors werden sie sich für viele als Nachrichten herausstellen.) Bei herkömmlichen fotografischen Geräten wird ein Wechsel von Rot-, Grün- und Blaufiltern verwendet, die abwechselnd einzelnen Pixeln der Matrix überlagert werden - dies ist das sogenannte Bayer-Filter.
Ein Bayer-Filter ist halb grün, während Rot und Blau ein Viertel der Fläche ausmachen.
Die NASA ist überhaupt nicht damit beauftragt, schöne Fotos für Pressemitteilungen und Medien bereitzustellen. Raumfahrzeugkameras sind in erster Linie technische oder wissenschaftliche Instrumente, mit denen diese Raumfahrzeuge gesteuert oder Informationen über den Weltraum erhalten werden können. Wir haben dies bereits ausführlich im Artikel "Wie die Planeten mit Hilfe von Licht untersucht werden" besprochen.
Hier wiederholen wir: Navigationskameras erzeugen Schwarzweißbilder, weil solche Dateien weniger wiegen und weil die Farbe dort einfach nicht benötigt wird. Wissenschaftliche Kameras können mehr Informationen über den Raum extrahieren, als das menschliche Auge wahrnehmen kann, und daher wird eine größere Auswahl an Farbfiltern für sie verwendet:
Matrix- und Filtertrommel für OSIRIS-Instrument bei Rosetta.
Die Verwendung eines Nahinfrarotfilters, der für das Auge nicht sichtbar ist, anstelle von Rot, führte in vielen Bildern, die an die Medien gingen, zur Rötung des Mars. Nicht alle Erklärungen zum Infrarotbereich wurden nachgedruckt, was zu einer separaten Diskussion führte, die wir auch im Material "Welche Farbe hat der Mars?" Besprachen.
Der Curiosity Rover verfügt jedoch über einen Bayer-Filter, mit dem er in einer Farbe aufnehmen kann, die unseren Augen vertraut ist, obwohl die Kamera auch einen separaten Satz Farbfilter enthält.
Die Verwendung separater Filter ist unter dem Gesichtspunkt der Auswahl der Lichtbereiche, in denen Sie das Objekt betrachten möchten, bequemer. Wenn sich dieses Objekt jedoch schnell bewegt, ändert sich in den Bildern in verschiedenen Bereichen seine Position. In den Electro-L-Frames machte sich dies bei den schnellen Wolken bemerkbar, die Zeit hatten, sich innerhalb von Sekunden zu bewegen, während der Satellit den Filter wechselte. Auf dem Mars geschah dies, als Sonnenuntergänge vom Spirit and Opportunity Rover aus aufgenommen wurden - sie haben keinen Bayer-Filter:
Sonnenuntergang, gefilmt von "Spirit" in 489 Sol. Überlagerungsbilder, die mit Filtern bei 753 535 und 432 Nanometern aufgenommen wurden.
Auf dem Saturn hat Cassini ähnliche Schwierigkeiten:
Saturnmonde Titan (hinten) und Rhea (vorne) in Cassini-Bildern.
Am Lagrange-Punkt trifft DSCOVR auf dieselbe Situation:
Mondtransit über die Erdscheibe im DSCOVR-Bild am 16. Juli 2015.
Um aus dieser Aufnahme ein schönes Foto zu erhalten, das für die Verbreitung in den Medien geeignet ist, müssen Sie in einem Bildeditor arbeiten.
Es gibt einen weiteren physikalischen Faktor, den nicht jeder kennt - Schwarzweißbilder haben im Vergleich zu Farben eine höhere Auflösung und Klarheit. Dies sind die sogenannten panchromatischen Bilder, die alle in die Kamera eintretenden Lichtinformationen enthalten, ohne Teile davon herauszufiltern. Daher schießen viele "Langstrecken" -Satellitenkameras nur im Panchrom, was für uns Schwarz-Weiß-Bilder bedeutet. Eine solche LORRI-Kamera ist auf New Horizons installiert, einer NAC-Kamera auf dem LRO-Mond-Satelliten. Tatsächlich werden alle Teleskope im Panchrom gefilmt, sofern keine speziellen Filter verwendet werden. ("Die NASA versteckt die wahre Farbe des Mondes" ist der Ursprung.)
Eine multispektrale "Farb" -Kamera, die mit Filtern ausgestattet ist und eine viel niedrigere Auflösung aufweist, kann an eine panchromatische Kamera angeschlossen werden. Gleichzeitig können seine Farbbilder panchromatischen Bildern überlagert werden, wodurch wir hochauflösende Farbbilder erhalten. Diese Methode wird häufig bei der Vermessung der Erde angewendet. Wenn Sie darüber Bescheid wissen, können Sie in einigen Frames einen typischen Heiligenschein sehen, der einen verschwommenen Farbrahmen hinterlässt:
Pluto in New Horizons Bildern.
Durch diese Überlagerung wurde der sehr beeindruckende Rahmen der Erde über dem Mond geschaffen, der oben als Beispiel für die Überlagerung verschiedener Bilder angegeben ist.
Oft müssen Sie auf die Tools von Grafikeditoren zurückgreifen, wenn Sie vor dem Veröffentlichen einen Frame bereinigen müssen. Die Idee der Makellosigkeit der Weltraumtechnologie ist nicht immer gerechtfertigt, daher ist Müll auf Weltraumkameras eine häufige Sache. Zum Beispiel ist die MAHLI-Kamera des Curiosity Rovers einfach schmutzig, sonst kann man nicht sagen:
Eines der von Curiosity mit dem Mars Hand Lens Imager (MAHLI) in Sol 1401 aufgenommenen Panoramen.
Sorinka im STEREO-B-Solarteleskop ließ einen eigenen Mythos über eine außerirdische Raumstation entstehen, die ständig über den Nordpol der Sonne fliegt:
Auch im Weltraum sind geladene Teilchen keine Seltenheit, die ihre Spuren in Form separater Punkte oder Streifen auf der Matrix hinterlassen. Je länger die Belichtung dauert, desto mehr Spuren verbleiben. Auf den Rahmen erscheint „Schnee“, der in den Medien nicht sehr präsentabel erscheint. Daher versuchen sie auch, ihn vor der Veröffentlichung zu entfernen (siehe: „Photoshop“):
Daher können wir sagen: Ja, die NASA hat Bilder aus dem Weltraum "photoshoppt". ESA Photoshop. Roskosmos "Photoshop". ISRO "Photoshop". JAXA "Photoshop" … Nicht nur "Photoshop" ist die National Space Agency von Sambia. Wenn also jemand mit NASA-Bildern nicht zufrieden ist, können Sie seine Weltraumbilder jederzeit ohne Anzeichen von Verarbeitung verwenden.
Vitaly Egorov
