Apabila anda melihat gambar-gambar menakjubkan yang diambil oleh Hubble, atau Mars Exploration Rovers, adakah anda pernah tertanya-tanya: adakah itu yang anda benar-benar dapat lihat dengan mata anda sendiri? Jawapannya, sayangnya, tidak. Dalam beberapa kes, seperti dengan penjelajah Mars, para saintis mencuba dan menentukur peneliti untuk melihat dalam "warna sebenarnya", tetapi kebanyakannya, warna dipilih untuk menghasilkan ilmu yang paling banyak. Inilah cara saintis mengkalibrasi instrumen mereka yang luar biasa, dan perbezaan antara warna yang benar dan yang salah.
Jadi, sebagai permulaan, mari kita letakkan ini dalam bentuk soalan yang benar atau salah: T atau F: Apabila kita melihat gambar ikonik yang indah dari Teleskop Angkasa Hubble atau panorama yang menakjubkan dari Mars Exploration Rovers, gambar-gambar itu mewakili apa mata manusia akan melihat sama ada mereka melihat pemandangan tersebut dengan tangan pertama.
Jawapan: Untuk Hubble, kebanyakannya palsu. Bagi peninjau, kebanyakan benar, kerana penemu memberikan kombinasi gambar warna yang disebut "benar" dan "palsu". Tapi, ternyata, istilah "warna sebenarnya" agak kontroversial, dan banyak yang terlibat dalam bidang pencitraan luar angkasa tidak begitu menyukainya.
"Kami sebenarnya cuba menghindari istilah 'warna sejati' kerana tidak ada yang benar-benar tahu apa sebenarnya 'kebenaran' di Marikh," kata Jim Bell, saintis utama sistem pencitraan warna Pancam di Mars Exploration Rovers (MER). Sebenarnya, Bell menunjukkan, di Marikh, dan juga Bumi, warna berubah sepanjang masa: sama ada mendung atau cerah, matahari tinggi atau rendah, atau jika terdapat variasi berapa banyak debu di atmosfera. "Warna berubah dari semasa ke semasa. Ini adalah perkara yang dinamik. Kami cuba untuk tidak membuat garis keras dengan mengatakan 'ini adalah kebenaran!' "
Bell suka menggunakan istilah "kira-kira warna sebenarnya" kerana gambar kamera panorama MER adalah anggaran dari apa yang akan dilihat oleh manusia jika mereka berada di Marikh. Rakan sekerja yang lain, kata Bell, menggunakan "warna semula jadi."
Zolt Levay dari Institut Sains Teleskop Angkasa menghasilkan gambar dari Teleskop Angkasa Hubble. Untuk gambar Hubble yang disediakan, Levay lebih suka istilah "warna perwakilan."
"Warna dalam gambar Hubble bukan warna" benar "atau warna" palsu ", tetapi biasanya mewakili proses fizikal yang mendasari subjek gambar," katanya. "Mereka adalah cara untuk mewakili dalam satu gambar sebanyak mungkin informasi yang tersedia dalam data."
Warna sejati adalah usaha untuk menghasilkan semula warna yang tepat secara visual. Sebaliknya, warna palsu adalah pilihan warna yang sewenang-wenang untuk mewakili beberapa ciri dalam gambar, seperti komposisi kimia, halaju, atau jarak. Selain itu, menurut definisi, setiap gambar inframerah atau ultraviolet perlu diwakili dengan "warna palsu" kerana panjang gelombang tersebut tidak dapat dilihat oleh manusia.
Bagaimanapun, kamera di Hubble dan MER tidak mengambil gambar berwarna. Gambar warna dari kedua kapal angkasa dipasang dari gambar hitam & putih yang terpisah yang diambil melalui penapis warna. Untuk satu gambar, kapal angkasa harus mengambil tiga gambar, biasanya melalui penapis merah, hijau, dan biru dan kemudian masing-masing foto itu diturunkan ke Bumi. Mereka kemudian digabungkan dengan perisian menjadi gambar warna. Ini berlaku secara automatik di dalam kamera warna di luar rak yang kami gunakan di Bumi. Tetapi Pancam MER mempunyai 8 penapis warna yang berbeza sementara Hubble memiliki hampir 40, mulai dari ultraviolet ("lebih biru" daripada yang dapat dilihat oleh mata kita), melalui spektrum yang dapat dilihat, hingga inframerah ("lebih merah" daripada yang dapat dilihat oleh manusia.) Ini memberikan pasukan pengimejan jauh lebih fleksibiliti dan kadangkala, lesen artistik. Bergantung pada penapis mana yang digunakan, warnanya lebih dekat atau lebih jauh dari "kenyataan".
Batu yang sama digambarkan dalam warna benar dan palsu oleh Opportunity.
Dalam kes Hubble, Levay menjelaskan, gambar-gambar tersebut selanjutnya disesuaikan untuk meningkatkan kontras dan mengubah warna dan kecerahan untuk menekankan ciri-ciri tertentu pada gambar atau untuk membuat gambar yang lebih menyenangkan.
Tetapi ketika pasukan MER Pancam ingin menghasilkan gambar yang menunjukkan apa yang akan dilihat oleh manusia di Marikh, bagaimana mereka mendapat warna yang tepat? Kedua-duanya mempunyai alat di kapal yang dikenali sebagai MarsDial yang telah digunakan sebagai projek pendidikan mengenai jam matahari. "Tetapi tugas sebenarnya adalah sasaran penentukuran," kata Bell. "Ini memiliki cincin skala abu-abu di atasnya dengan cip warna di sudut. Kami mengukurnya dengan tepat dan mengambil gambarnya sebelum dilancarkan dan jadi kami tahu apa warna dan warna kelabu yang berbeza. "
Salah satu gambar pertama yang diambil oleh peninjau adalah MarsDial. "Kami mengambil gambar MarsDial dan mengkalibrasinya dan memprosesnya melalui perisian kami," kata Bell. "Jika keluar sepertinya kita tahu seharusnya, maka kita memiliki keyakinan besar pada kemampuan kita untuk menunjuk kamera ke tempat lain, mengambil gambar, melakukan proses yang sama dan warna-warna itu juga tepat."
Hubble juga dapat menghasilkan gambar yang ditentukur warna. "UniverseDial" akan menjadi bintang dan lampu standard dalam kamera yang kecerahan dan warnanya diketahui dengan tepat. Namun, misi Hubble bukanlah untuk menghasilkan gambar yang menghasilkan semula warna dengan setia. "Untuk satu perkara yang agak tidak bermakna dalam kebanyakan gambar," kata Levay, "kerana kita umumnya tidak dapat melihat benda-benda ini kerana begitu samar, dan mata kita bereaksi berbeza terhadap warna cahaya yang sangat samar. " Tetapi tujuan terpenting Hubble adalah menghasilkan gambar yang menyampaikan sebanyak mungkin maklumat saintifik.
Pancam rover melakukan ini juga. "Ternyata ada berbagai mineral galas besi yang mempunyai tindak balas warna yang berbeza pada panjang gelombang inframerah yang sensitif terhadap kamera," kata Bell, "sehingga kita dapat membuat gambar warna palsu seperti Andy Warhol yang sangat buruk . " Bell menambah bahawa gambar-gambar ini berfungsi dua kali ganda kerana mereka memberikan maklumat saintifik, dan orang ramai sangat menyukai gambar tersebut.
Oleh itu, di Hubble dan MER, warna digunakan sebagai alat, untuk meningkatkan perincian objek atau untuk menggambarkan apa yang sebaliknya tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Tanpa warna palsu, mata kita tidak akan pernah melihat (dan kita tidak akan pernah tahu) gas terion yang membentuk nebula, misalnya, atau mineral galian besi yang terdapat di permukaan Marikh.
Adapun "warna sejati", ada komuniti akademik dan ilmiah yang besar yang mengkaji warna di bidang seperti industri cat yang kadang kala menjadi marah apabila istilah "warna sejati" digunakan oleh kumpulan pencitraan astronomi, jelas Bell.
"Mereka memiliki kerangka yang mapan untuk apa warna sebenarnya, dan bagaimana mereka mengukur warna," katanya. "Tetapi kami tidak benar-benar bekerja dalam kerangka itu pada tingkat itu. Oleh itu, kami cuba menjauhkan diri daripada menggunakan istilah 'warna sejati'. "
Levay menyatakan bahawa tidak ada pembiakan warna yang dapat 100% tepat kerana perbezaan teknologi antara filem dan fotografi digital, teknik percetakan, atau bahkan tetapan yang berlainan pada layar komputer. Selain itu, terdapat variasi bagaimana orang yang berbeza melihat warna.
"Apa yang kami lakukan di Marikh sebenarnya hanyalah perkiraan," kata Bell, "itu adalah tekaan terbaik kami menggunakan pengetahuan kami mengenai kamera dengan sasaran penentukuran. Tetapi sama ada benar 100% benar, saya rasa akan membawa orang ke sana untuk mengetahuinya. "
Untuk maklumat lebih lanjut, lihat http://hubblesite.org/ atau lihat buku Jim Bell 2006 "Postcards From Mars."
