Fotos do espaço, publicadas no site da NASA e de outras agências espaciais, costumam atrair a atenção de quem duvida de sua autenticidade - os críticos encontram nas imagens traços de edição, retoque ou manipulação com cores. Esse tem sido o caso desde o início da "conspiração lunar", e agora as fotos tiradas não apenas por americanos, mas também por europeus, japoneses e indianos estão sob suspeita. Propomo-nos a compreender porque é que as imagens espaciais são processadas e se podem, apesar disso, ser consideradas autênticas.
Para avaliar corretamente a qualidade das imagens de satélite que vemos na Web, é necessário levar em consideração dois fatores importantes. Um deles está relacionado à natureza da interação entre as agências e o público em geral, o outro é ditado por leis físicas.
Relações públicas
Imagens do espaço são um dos meios mais eficazes de popularizar as missões de pesquisa no espaço próximo e profundo. No entanto, nem todo o pessoal está imediatamente à disposição da mídia.
Imagens obtidas do espaço podem ser divididas aproximadamente em três grupos: "brutas" (brutas), científicas e públicas. Arquivos brutos ou originais de espaçonaves às vezes estão disponíveis para todos, às vezes não. Por exemplo, as imagens tiradas pelos rovers Curiosity e Opportunity ou pelo satélite Cassini de Saturno são publicadas quase em tempo real para que qualquer pessoa possa vê-las ao mesmo tempo que os cientistas que estudam Marte ou Saturno. Fotos brutas da Terra da ISS são enviadas para um servidor separado da NASA. Os astronautas os inundam com milhares, e ninguém tem tempo para pré-processá-los. A única coisa que é adicionada a eles na Terra é o georreferenciamento para facilitar a pesquisa.
No caso de Messenger, New Horizons ou Dawn, as coisas são diferentes. As imagens brutas tiradas desses dispositivos não são publicadas imediatamente após o recebimento, mas são liberadas com um atraso de semanas, meses ou mesmo anos. Isso é necessário para que os cientistas que trabalham em projetos relevantes possam analisar os dados com segurança e, no caso de quaisquer descobertas, primeiro relatá-los em conferências.
Os arquivos com pessoal científico geralmente têm um formato específico que apenas programas ou aplicativos especiais entendem. Esses arquivos contêm uma grande quantidade de informações sobre as circunstâncias da filmagem (tempo, posição da espaçonave, posição do assunto, ângulo de iluminação, características da filmagem, etc.) Essas informações, sem serem classificadas, são tão desinteressantes para a maioria dos entusiastas da astronáutica que geralmente são postadas em locais que são convenientes para os cientistas, mas assustam os estranhos com uma interface complexa. Esses sites ou servidores FTP de domínio público são NASA PDS, ESA PSA, arquivo JAXA. Até a China postou imagens da Lua no site de sua Academia de Ciências (cujo servidor trava periodicamente). Quando o satélite meteorológico russo anterior "Electro-L" estava envolvido no levantamento, seus quadros podiam ser encontrados no servidor NTsOMZ;não há imagens do novo satélite de domínio público. Apenas imagens preliminares podem ser visualizadas a partir dos satélites de sensoriamento remoto, e as próprias imagens terão que ser encomendadas no Geoportal Roscosmos.
Vídeo promocional:
Mas normalmente, as fotos públicas anexadas a comunicados de imprensa da NASA e de outras agências espaciais são criticadas por retocar, porque são elas que chamam a atenção dos usuários da Internet em primeiro lugar. E se você quiser, pode encontrar muitas coisas lá. E manipulação de cores:
Foto da plataforma de pouso do rover Spirit na faixa de luz visível e com a captura do infravermelho próximo.
E sobrepor várias fotos:
Ascensão da Terra sobre a cratera lunar de Compton.
E manipulações com imagens cortadas (copiar e colar):
Copie e cole traços em uma imagem composta da Terra.
E até retoques diretos, com substituição de algumas partes da imagem. A motivação da NASA no caso de todas essas manipulações é tão simples que nem todos estão prontos para acreditar: é mais bonito.
Mas a verdade é que a escuridão sem fundo do espaço parece mais impressionante quando não é perturbada por detritos nas lentes e partículas carregadas no filme. Uma moldura colorida é, de fato, mais atraente do que preto e branco. Uma foto panorâmica é melhor do que uma única foto. Ao mesmo tempo, é importante que, no caso da NASA, você quase sempre possa encontrar os quadros de origem e comparar um com o outro. Por exemplo, a versão original (AS17-134-20384) e a versão “imprimível” (GPN-2000-001137) desta imagem da Apollo 17, que é citada como quase a principal prova de retoque fotográfico lunar:
Uma das imagens da missão Apollo 17.
Uma versão destacada da imagem original.
Uma versão destacada da imagem publicada.
Ou encontre o "bastão de selfie" do rover, que "desapareceu" ao criar seu autorretrato:
Instantâneo da curiosidade datado de 14 de janeiro de 2015, sol 868.
Física da fotografia digital
Normalmente, aqueles que culpam as agências espaciais por manipular cores, usar filtros ou publicar fotografias em preto e branco “nesta era digital” não consideram os processos físicos da imagem digital. Eles acreditam que, se um smartphone ou uma câmera fornecer quadros coloridos imediatamente, a espaçonave deve ser ainda mais capaz disso, e eles nem mesmo sabem quais operações complexas são necessárias para uma imagem colorida chegar imediatamente à tela.
Vamos explicar a teoria da fotografia digital: a matriz de um aparelho digital é, na verdade, uma bateria solar. Há luz - há corrente, nenhuma luz - nenhuma corrente. Apenas a matriz não é uma única bateria, mas muitas baterias pequenas - pixels, de cada uma das quais a saída de corrente é lida separadamente. A óptica focaliza a luz em uma matriz fotográfica e a eletrônica lê a intensidade da liberação de energia por cada pixel. A partir dos dados obtidos, constrói-se uma imagem em tons de cinza - da corrente zero no escuro ao máximo na luz, ou seja, na saída acaba sendo preto e branco. Para torná-lo colorido, você precisa aplicar filtros de cores. Acontece, curiosamente, que os filtros de cor estão presentes em cada smartphone e cada câmera digital da loja mais próxima! (Para alguns, essa informação é trivial, mas, de acordo com a experiência do autor, para muitos virá a ser notícia.) No caso de equipamento fotográfico convencional, é utilizada uma alternância de filtros vermelho, verde e azul, que se sobrepõem alternadamente em pixels individuais da matriz - este é o denominado filtro Bayer.
Um filtro bayer é metade verde, enquanto o vermelho e o azul ocupam um quarto da área.
A NASA não tem a tarefa de entregar belas fotos para comunicados à imprensa e mídia. As câmeras de espaçonaves são principalmente instrumentos de engenharia ou científicos que ajudam a controlar essas espaçonaves ou a obter informações sobre o espaço. Já falamos sobre isso em detalhes no artigo "Como os planetas são investigados com a ajuda da luz."
Aqui vamos repetir: as câmeras de navegação produzem imagens em preto e branco porque esses arquivos pesam menos e também porque a cor simplesmente não é necessária lá. As câmeras científicas podem extrair mais informações sobre o espaço do que o olho humano pode perceber e, portanto, uma gama mais ampla de filtros de cores é usada para elas:
Matriz e tambor de filtro para instrumento OSIRIS na Rosetta.
O uso de um filtro de luz infravermelho próximo, que não é visível a olho nu, ao invés do vermelho, levou ao avermelhamento de Marte em muitos quadros que foram para a mídia. Nem todas as explicações sobre o alcance do infravermelho foram reimpressas, o que deu origem a uma discussão separada, que também discutimos no material "Qual é a cor de Marte".
No entanto, o rover Curiosity tem um filtro Bayer, que permite fotografar em uma cor familiar aos nossos olhos, embora um conjunto separado de filtros de cores também esteja incluído na câmera.
Usar filtros separados é mais conveniente em termos de escolha das faixas de luz nas quais você deseja olhar para o objeto. Mas se este objeto se move rapidamente, então nas imagens em diferentes intervalos, sua posição muda. Nos frames do Electro-L, isso era perceptível nas nuvens rápidas, que tiveram tempo de se mover em questão de segundos enquanto o satélite trocava o filtro. Em Marte, isso aconteceu ao fotografar o pôr do sol do rover Spirit e Opportunity - eles não têm um filtro Bayer:
Pôr do sol, filmado por "Spirit" em 489 sol. Sobrepor imagens capturadas com filtros a 753.535 e 432 nanômetros.
Em Saturno, a Cassini tem dificuldades semelhantes:
Luas de Saturno, Titã (atrás) e Rhea (frente) em imagens da Cassini.
No ponto de Lagrange, DSCOVR encontra a mesma situação:
Trânsito lunar no disco da Terra na imagem DSCOVR em 16 de julho de 2015.
Para obter uma bela foto dessa foto, adequada para distribuição na mídia, você tem que trabalhar em um editor de imagens.
Há outro fator físico que nem todo mundo conhece - as imagens em preto e branco têm uma resolução e clareza maiores em comparação com as cores. Essas são as chamadas imagens pancromáticas, que incluem todas as informações de luz que entram na câmera, sem filtrar nenhuma parte dela. Portanto, muitas câmeras de satélite de "longo alcance" filmam apenas em pancromo, o que para nós significa quadros em preto e branco. Essa câmera LORRI está instalada na New Horizons, uma câmera NAC do satélite lunar LRO. Na verdade, todos os telescópios são filmados em pancromo, a menos que filtros sejam usados especificamente. ("A NASA está escondendo a verdadeira cor da lua" é de onde ela veio.)
Uma câmera multiespectral "colorida", equipada com filtros e com uma resolução muito menor, pode ser acoplada a uma câmera pancromática. Ao mesmo tempo, suas imagens coloridas podem ser sobrepostas às pancromáticas, obtendo-se imagens coloridas de alta resolução. Este método é freqüentemente usado ao fazer levantamentos da Terra. Se você sabe sobre isso, pode ver em alguns quadros um halo típico, que deixa uma moldura de cor borrada:
Plutão nas imagens da New Horizons.
Foi por meio dessa sobreposição que foi criada a impressionante moldura da Terra acima da Lua, que é apresentada acima como um exemplo de sobreposição de diferentes imagens.
Freqüentemente, você precisa recorrer às ferramentas dos editores gráficos quando precisa limpar um quadro antes de publicar. A ideia da impecabilidade da tecnologia espacial nem sempre se justifica, então o lixo nas câmeras espaciais é uma coisa comum. Por exemplo, a câmera MAHLI no rover Curiosity está simplesmente suja, caso contrário, você não pode dizer:
Um dos panoramas filmados pela Curiosity com o Mars Hand Lens Imager (MAHLI) em Sol 1401.
Sorinka no telescópio solar STEREO-B deu origem a um mito separado sobre uma estação espacial alienígena voando constantemente sobre o Pólo Norte do Sol:
Mesmo no espaço, partículas carregadas não são incomuns, que deixam seus traços na matriz na forma de pontos ou listras separadas. Quanto mais tempo a exposição, mais traços permanecem, “neve” aparece nas molduras, o que não parece muito apresentável na mídia, então eles também tentam limpar (leia-se: “photoshop”) antes da publicação:
Portanto, podemos dizer: sim, as imagens "photoshopadas" da NASA do espaço. ESA photoshop. Roscosmos "photoshop". ISRO "photoshop". JAXA "photoshop" … Não só "photoshop" é a Agência Espacial Nacional da Zâmbia. Portanto, se alguém não está satisfeito com as imagens da NASA, você sempre pode usar as imagens do espaço sem nenhum sinal de processamento.
Vitaly Egorov
