Las fotos del espacio, publicadas en el sitio web de la NASA y otras agencias espaciales, a menudo atraen la atención de quienes dudan de su autenticidad: los críticos encuentran rastros de edición, retoque o manipulación de color en las imágenes. Este ha sido el caso desde el inicio de la "conspiración lunar", y ahora las fotografías tomadas no solo por estadounidenses, sino también por europeos, japoneses e indios han sido objeto de sospechas. Proponemos comprender por qué se procesan las imágenes espaciales y si, a pesar de ello, pueden considerarse auténticas.
Para poder evaluar correctamente la calidad de las imágenes de satélite que vemos en la Web, se deben tener en cuenta dos factores importantes. Uno de ellos está relacionado con la naturaleza de la interacción entre las agencias y el público en general, el otro está dictado por leyes físicas.
Relaciones públicas
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Las imágenes espaciales son uno de los medios más efectivos para popularizar las misiones de investigación en el espacio cercano y profundo. Sin embargo, no todo el personal está inmediatamente a disposición de los medios de comunicación.
Las imágenes obtenidas desde el espacio se pueden dividir aproximadamente en tres grupos: "crudas" (crudas), científicas y públicas. Los archivos sin procesar u originales de las naves espaciales a veces están disponibles para todos, y otras no. Por ejemplo, las imágenes de los rovers de Marte Curiosity and Opportunity o de la luna Cassini de Saturno se publican casi en tiempo real para que cualquiera pueda verlas al mismo tiempo que los científicos que estudian Marte o Saturno. Las fotografías sin procesar de la Tierra desde la ISS se cargan en un servidor de la NASA separado. Los astronautas los llenan de miles y nadie tiene tiempo para preprocesarlos. Lo único que se les agrega en la Tierra es la georreferenciación para facilitar la búsqueda.
En el caso de Messenger, New Horizons o Dawn, las cosas son diferentes. Las imágenes sin procesar obtenidas de estos dispositivos no se publican inmediatamente después de su recepción, sino que se publican con un retraso de semanas, meses o incluso años. Esto es necesario para que los científicos que trabajan en proyectos relevantes puedan analizar los datos de forma segura y, en caso de descubrimientos, informarlos primero en conferencias.
Los archivos con personal científico a menudo tienen un formato específico que solo entienden los programas o aplicaciones especiales. Dichos archivos contienen una gran cantidad de información sobre las circunstancias del disparo (hora, posición de la nave espacial, posición del sujeto, ángulo de iluminación, características de disparo, etc.). Esta información, sin ser clasificada, es tan poco interesante para la mayoría de los entusiastas de la astronáutica que generalmente se publica en lugares que son convenientes para los científicos, pero ahuyentan a los forasteros con una interfaz compleja. Dichos sitios o servidores FTP en el dominio público son NASA PDS, ESA PSA, archivo JAXA. Incluso China publicó imágenes de la Luna en el sitio web de su Academia de Ciencias (cuyo servidor se bloquea periódicamente). Cuando el anterior satélite meteorológico ruso "Electro-L" se dedicaba a la topografía, se podían encontrar tramas de él en el servidor NTsOMZ;No hay imágenes del nuevo satélite en el dominio público. Solo se pueden ver imágenes preliminares de los satélites de teledetección, y las imágenes en sí deberán solicitarse en el Geoportal de Roscosmos.
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Pero por lo general, las tomas públicas que se adjuntan a los comunicados de prensa de la NASA y otras agencias espaciales son criticadas por retoques, porque son ellas las que llaman la atención de los usuarios de Internet en primer lugar. Y si lo desea, puede encontrar mucho allí. Y manipulación del color:
Foto de la plataforma de aterrizaje del rover Spirit en el rango de luz visible y con la captura del infrarrojo cercano.
Y superponga varias tomas:
La Tierra se eleva sobre el cráter lunar de Compton.
Y manipulaciones con imágenes cortadas (copiar y pegar):
Copiar y pegar trazos en una imagen compuesta de la Tierra.
E incluso retoque directo, con borrado de algunas partes de la imagen. La motivación de la NASA en el caso de todas estas manipulaciones es tan simple que no todos están dispuestos a creerlo: es más hermoso.
Pero la verdad es que la insondable negrura del espacio parece más impresionante cuando no se ve afectada por los escombros en la lente y las partículas cargadas en la película. Un marco de color es, de hecho, más atractivo que el blanco y negro. Una toma panorámica es mejor que una sola toma. Al mismo tiempo, es importante que en el caso de la NASA, casi siempre puedas encontrar los fotogramas fuente y compararlos entre sí. Por ejemplo, la versión original (AS17-134-20384) y la versión impresa (GPN-2000-001137) de esta imagen del Apolo 17, que se cita casi como la principal prueba del retoque fotográfico lunar:
Una de las imágenes de la misión Apolo 17.
Una versión resaltada de la imagen original.
Una versión destacada de la imagen publicada.
O busque el "palo de selfie" del rover, que "desapareció" al crear su autorretrato:
Instantánea de la curiosidad del 14 de enero de 2015, sol 868.
Física de la fotografía digital
Por lo general, quienes reprochan a las agencias espaciales manipular el color, usar filtros o publicar fotografías en blanco y negro "en esta era de avances digitales" ignoran los procesos físicos de la imagen digital. Creen que si un teléfono inteligente o una cámara emite cuadros de color de inmediato, la nave espacial debería ser aún más capaz de hacerlo, y ni siquiera saben qué operaciones complejas son necesarias para que una imagen en color llegue inmediatamente a la pantalla.
Expliquemos la teoría de la fotografía digital: la matriz de un aparato digital es, de hecho, una batería solar. Hay luz, hay corriente, no hay luz, no hay corriente. Solo la matriz no es una sola batería, sino muchas baterías pequeñas: píxeles, de cada uno de los cuales se lee la salida de corriente por separado. La óptica enfoca la luz en una matriz fotográfica y la electrónica lee la intensidad de la energía liberada por cada píxel. A partir de los datos obtenidos, se construye una imagen en tonos de gris, desde la corriente cero en la oscuridad hasta el máximo en la luz, es decir, en la salida resulta ser blanco y negro. Para colorearlo, debe aplicar filtros de color. Resulta, curiosamente, que los filtros de color están presentes en todos los teléfonos inteligentes y en todas las cámaras digitales de la tienda más cercana. (Para algunos, esta información es trivial, pero, según la experiencia del autor, para muchos resultará novedad.) En el caso de equipos fotográficos convencionales, se utiliza una alternancia de filtros rojo, verde y azul, que se superponen alternativamente en píxeles individuales de la matriz; este es el llamado filtro Bayer.
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Un filtro de bayer es medio verde, mientras que el rojo y el azul ocupan cada uno una cuarta parte del área.
La NASA no tiene la tarea de proporcionar hermosas fotografías para comunicados de prensa y los medios de comunicación. Las cámaras de las naves espaciales son principalmente instrumentos de ingeniería o científicos que ayudan a controlar estas naves espaciales u obtener información sobre el espacio. Ya hemos hablado de esto en detalle en el artículo "Cómo se investigan los planetas con la ayuda de la luz".
Aquí repetiremos: las cámaras de navegación producen imágenes en blanco y negro porque dichos archivos pesan menos y también porque el color simplemente no es necesario allí. Las cámaras científicas pueden extraer más información sobre el espacio de la que el ojo humano puede percibir y, por lo tanto, se utilizan para ellas una gama más amplia de filtros de color:
Matriz y tambor de filtro del instrumento OSIRIS en Rosetta.
El uso de un filtro de infrarrojo cercano, que no es visible a simple vista, en lugar de rojo, provocó el enrojecimiento de Marte en muchos fotogramas que fueron a los medios. La explicación sobre el rango infrarrojo no se reimprimió en su totalidad, lo que dio lugar a una discusión separada, que también analizamos en el material "De qué color es Marte".
Sin embargo, el rover Curiosity tiene un filtro Bayer, que le permite disparar en un color que es familiar para nuestros ojos, aunque también se incluye un conjunto separado de filtros de color con la cámara.
El uso de filtros separados es más conveniente desde el punto de vista de elegir los rangos de luz en los que desea mirar el objeto. Pero si este objeto se mueve rápidamente, entonces en las imágenes en diferentes rangos, su posición cambia. En las imágenes de Electro-L, esto se notó en las nubes rápidas, que tuvieron tiempo de moverse en cuestión de segundos mientras el satélite cambiaba el filtro. En Marte, sucedió algo similar al fotografiar puestas de sol desde el rover Spirit y Opportunity: no tienen un filtro Bayer:
Sunset, filmada por "Spirit" en 489 sol. Superposición de imágenes capturadas con filtros a 753,535 y 432 nanómetros.
En Saturno, Cassini tiene dificultades similares:
Las lunas de Saturno Titán (atrás) y Rea (frente) en imágenes de Cassini.
En el punto de Lagrange, DSCOVR se encuentra con la misma situación:
Tránsito lunar a través del disco de la Tierra en la imagen DSCOVR el 16 de julio de 2015.
Para obtener una hermosa foto de esta toma, adecuada para su distribución en los medios, debe trabajar en un editor de imágenes.
Hay otro factor físico que no todo el mundo conoce: las imágenes en blanco y negro tienen una resolución y claridad más altas en comparación con el color. Estas son las llamadas imágenes pancromáticas, que incluyen toda la información de luz que ingresa a la cámara, sin filtrar ninguna parte de ella. Por lo tanto, muchas cámaras de satélite de "largo alcance" disparan solo en pancromo, lo que para nosotros significa fotogramas en blanco y negro. Esta cámara LORRI está instalada en New Horizons, una cámara NAC en el satélite lunar LRO. De hecho, todos los telescopios están filmados en pancromo, a menos que se utilicen filtros específicamente. ("La NASA esconde el verdadero color de la luna" es de donde vino).
Una cámara "color" multiespectral, equipada con filtros y con una resolución mucho más baja, se puede conectar a una cámara pancromática. Al mismo tiempo, sus imágenes en color se pueden superponer a las pancromáticas, como resultado de lo cual obtenemos imágenes en color de alta resolución. Este método se utiliza a menudo al realizar un estudio de la Tierra. Si conoces esto, puedes ver en algunos marcos un halo típico, que deja un marco de color borroso:
Plutón en imágenes de New Horizons.
Fue a través de esta superposición que se creó el marco muy impresionante de la Tierra sobre la Luna, que se da arriba como ejemplo de superposición de diferentes imágenes.
A menudo tienes que recurrir a las herramientas de los editores gráficos cuando necesitas limpiar un marco antes de publicarlo. La idea de la impecabilidad de la tecnología espacial no siempre está justificada, por lo que la basura en las cámaras espaciales es algo común. Por ejemplo, la cámara MAHLI en el rover Curiosity está simplemente sucia, de lo contrario no puede decir:
Uno de los panoramas tomados por Curiosity con Mars Hand Lens Imager (MAHLI) en Sol 1401.
Sorinka en el telescopio solar STEREO-B dio lugar a un mito separado sobre una estación espacial alienígena que vuela constantemente sobre el Polo Norte del Sol:
Incluso en el espacio, las partículas cargadas no son infrecuentes, que dejan sus huellas en la matriz en forma de puntos o rayas individuales. Cuanto más larga es la exposición, más rastros quedan, aparece “nieve” en los marcos, que no se ve muy presentable en los medios, por lo que también intentan limpiarla (léase: “photoshop”) antes de la publicación:
Por lo tanto, podemos decir: sí, la NASA hizo "Photoshop" imágenes del espacio. Photoshop de la ESA. Roscosmos "photoshop". ISRO "Photoshop". JAXA "retocada" … No sólo "retocada" es la Agencia Espacial Nacional de Zambia. Entonces, si alguien no está satisfecho con las imágenes de la NASA, siempre puede usar sus imágenes espaciales sin ningún signo de procesamiento.
Vitaly Egorov
