science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Verandering 4:Waarom de andere kant van de manen er rood uitziet in nieuwe afbeeldingen

Krediet:China National Space Administration/EPA

De allereerste beelden die vanaf het oppervlak van de andere kant van de maan zijn gemaakt, zijn vrijgegeven na de succesvolle landing van de Chinese National Space Administration (CNSA) daar. De lander Chang'e 4 en rover Yutu 2 volgen uit Chang'e 3 en de originele Yutu rover die in 2013 op de nabije kant van de maan werden ingezet.

Maar als je goed naar de foto's hebt gekeken, het zou je vergeven kunnen worden als je denkt dat de andere kant van de maan rood is. Zo ziet het eruit op de onbewerkte foto's - en het is anders dan andere foto's van de maan, waarin het grijs lijkt. Dus wat is er aan de hand?

Camera's op ruimtevaartuigen zien kleuren vaak niet op dezelfde manier als het menselijk oog. Bijvoorbeeld, het Rode, groene en blauwe componenten worden meestal afzonderlijk geregistreerd. Dit was het geval met de laatste foto's, en er is geen kleurcorrectie toegepast om rekening te houden met de verschillende gevoeligheden van elke set kleurdetectoren van de camera.

De eerste afbeelding hieronder is een voorbeeld van zo'n "onbewerkte" afbeelding, en ik heb het vergezeld van histogrammen van het rood, groene en blauwe kanalen om te laten zien hoe de helderheid in elk kanaal wordt verdeeld. In de ruwe versie, het maanoppervlak ziet er rood uit omdat de gebruikte detectoren gevoeliger waren voor rood dan voor blauw of groen. Dus hoewel het oppervlak in alle drie de kleuren bijna even helder is, de groene en blauwe detectoren zijn zo opgesteld dat ze minder lichtgevoelig zijn dan de rode detectoren. Dit is de reden waarom de groene en blauwe histogrammen zich niet uitstrekken tot het heldere uiteinde van het bereik van hun schaal.

Raw Change'4-afbeelding, toont de Yutu 2 rover. Histogrammen van de rode, groene en blauwe kanalen worden aan de rechterkant weergegeven. Krediet:CNSA/HANDOUT/EPA

Het is eenvoudig om de afbeelding aan te passen om deze er redelijker uit te laten zien. In de volgende foto heb ik alleen de groene en blauwe kanalen uitgerekt om de heldere uiteinden van elk histogram beter samen te laten vallen.

Ik had verder kunnen gaan, en het oppervlak een nog blauwere tint gegeven. In feite, er is een drukke discussie op Twitter geweest over de beste aanpak. Er zijn zeker technisch meer bedreven benaderingen dan de mijne, maar iedereen is het erover eens dat de niet-aangepaste kleur misleidend is.

Een realistischer beeld. Hetzelfde beeld als voorheen na het uitrekken van de groene en blauwe kanalen. Krediet:CNSA/EPA

Kleuren kalibreren

Dus hoe kunnen we zeker zijn van de kleur op de maan? Toen de Apollo-astronauten hun kleurenfoto's maakten (en in die tijd was het fotografie, gebruik van kleurenfilm, in plaats van digitale beeldvorming zoals vandaag), ze plaatsten een kleurkalibratiedoel met patches van bekende kleur in het gezichtsveld. Dit maakte het mogelijk om de kleurbalans goed te krijgen tijdens het ontwikkelen en printen. Toen Jack Schmitt van Apollo 17 wat "oranje aarde" vond op het verder grijze oppervlak, zijn echt oranje karakter kon worden bevestigd door vergelijking met de kleuren op de kalibratiestrip.

Het is jammer dat CNSA geen kleurkalibratiestrip heeft toegevoegd aan de hellingen van de Chang'e 4-lander, op de voorgrond van bovenstaande foto's. De Britse Beagle2-lander op Mars, die in 2003 met succes landde maar niet communiceerde, beroemd om een ​​kleurkalibratiedoel in de vorm van een Damien Hirst-kunstwerk. NASA's Mars Curiosity-rover heeft ook kleurkalibratiedoelen.

Oranje grond gefotografeerd door een Apollo 17-astronaut. Dit is zo kleurrijk als de maan wordt. Let op het kleurkalibratiedoel. Krediet:NASA

Echter, de afbeeldingen van de Chang'e 4-lander en de Yutu 2-rover zijn voornamelijk bedoeld voor navigatiedoeleinden, waarvoor de juiste kleur er nauwelijks toe doet.

Er is nuttige wetenschap om te meten hoe goed de rotsen en mineralen op een buitenaards oppervlak licht van verschillende kleuren reflecteren, en de Yutu 2-rover heeft een "zichtbare en nabij-infraroodspectrometer" die is ontworpen om precies dit te doen, zodat we meer kunnen leren over de samenstelling van het oppervlak.

Het is al bekend dat het gemiddelde oppervlak van de maan een licht roodachtige versie is van donkergrijs, hoewel minder rood dan de planeet Mercurius en veel minder rood dan Mars, waarvan het oppervlak echt rood is als gevolg van oxidatie van ijzermineralen (voornamelijk roest).

Kleurperceptie

Weten hoe het oppervlak van de maan licht van verschillende kleuren weerkaatst, is slechts één aspect van het presenteren van een afbeelding van een maanlandschap zodat het er goed uitziet. Misschien herinner je je de jurkkleurillusie die in 2015 viraal ging. Dit was een afbeelding van een jurk waarvan sommige mensen dachten dat het zwart en blauw was, terwijl anderen ervan overtuigd waren dat het wit en goud was.

Het laat zien dat kleurperceptie subjectief is, en hangt ook af van de context. Hoe je kleuren ziet in de afbeeldingen in dit artikel bijvoorbeeld, hangt ook af van de kenmerken van het apparaat waarop je het leest.

Echter, metingen laten zien dat er zeer weinig kleurvariatie is op de maan, en astronauten die daar zijn geweest, zullen je allemaal vertellen dat de maan in wezen grauwgrijs is (deels de opwinding verklarend toen een laag oranje aarde werd gespot). Wanneer de eerste Chinese astronaut op de maan loopt – waarschijnlijk ergens in de jaren 2020 – zullen ze hoogstwaarschijnlijk hetzelfde ervaren.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.