Фотошоп NASA: кто, как и зачем обрабатывает снимки из космоса
Фотографии из космоса, публикуемые на сайте NASA и других космических агентств, часто привлекают к себе внимание тех, кто сомневается в их подлинности, — критики находят на изображениях следы редактирования, ретуширования или манипуляций с цветом. Так повелось еще со времен зарождения «лунного заговора», а теперь под подозрение попали снимки, сделанные не только американцами, но и европейцами, японцами, индийцами. Совместно с порталом N+1 разбираемся, зачем вообще обрабатывают космические изображения и могут ли они, несмотря на это, считаться подлинными.
Для того чтобы правильно оценивать качество космических снимков, которые мы видим в Сети, необходимо учитывать два важных фактора. Один из них связан с характером взаимодействия агентств и широкой публики, другой продиктован физическими законами.
Связи с общественностью
Космические снимки — одно из самых эффективных средств популяризации работы исследовательских миссий в ближнем и дальнем космосе.
Изображения, полученные из космоса, можно условно разделить на три группы: «сырые» (raw), научные и публичные. Сырые, или исходные, файлы с космических аппаратов иногда бывают доступны всем желающим, а иногда нет. Например, изображения, полученные марсоходами Curiosity и Opportunity или спутником Сатурна Cassini, публикуются практически в режиме реального времени, так что любой желающий может увидеть их одновременно с учеными, изучающими Марс или Сатурн. Необработанные фотографии Земли с МКС выкладываются на отдельный сервер NASA. Космонавты заливают их тысячами, и ни у кого нет времени на их предобработку. Единственное, что добавляют к ним на Земле, это географическую привязку для облегчения поиска.
В случае с Messenger, New Horizons или Dawn все иначе. Сырые снимки, полученные с этих аппаратов, не публикуются сразу при получении, а выкладываются с опозданием на недели, месяцы или даже годы. Это необходимо для того, чтобы ученые, работающие над соответствующими проектами, могли спокойно проанализировать данные и в случае каких-нибудь открытий сперва доложить о них на конференциях.
Файлы с научными кадрами зачастую имеют специфический формат, который понимают только специальные программы или приложения. Такие файлы несут большой объем информации об обстоятельствах съемки (время, положение космического аппарата, положение объекта съемки, угол освещения, характеристики съемки и т.д.). Эта информация, не будучи засекреченной, настолько неинтересна большинству энтузиастов космонавтики, что обычно ее выкладывают в таких местах, которые удобны для ученых, но отпугивают посторонних сложным интерфейсом. Такие сайты или FTP-серверы в открытом доступе — это NASA PDS, ESA PSA, JAXA archive. Даже Китай выложил кадры с Луны на сайте своей Академии наук (сервер которой периодически падает). Когда предыдущий российский метеорологический спутник «Электро-Л» занимался съемкой, кадры с него можно было найти на сервере НЦОМЗ; снимков же с нового спутника в открытом доступе вообще нет. Со спутников ДЗЗ можно посмотреть только предварительные изображения, а сами снимки придется заказывать на Геопортале Роскосмоса.
Обычно за ретушь критикуют публичные кадры, которые прилагаются к пресс-релизам NASA и других космических агентств, — ведь именно они попадаются на глаза пользователям интернета в первую очередь. И при желании там можно найти много чего. И манипуляции с цветом:
Фото посадочной платформы марсохода Spirit в видимом диапазоне света и с захватом ближнего инфракрасного.
И наложение нескольких снимков:
Восход Земли над лунным кратером Комптона.
(с) NASA/Goddard/Arizona State University
И копипасту:
Фрагмент Blue Marble 2001
(c) NASA/Robert Simmon/MODIS/USGS EROS
И даже прямую ретушь, с затиранием некоторых фрагментов изображения:
Высветленный снимок GPN-2000-001137 экспедиции Apollo 17.
(с) NASA
Мотивация NASA в случае со всеми этими манипуляциями проста настолько, что ей готовы поверить далеко не все: так красивее.
Но ведь правда, бездонная чернота космоса выглядит более впечатляюще, когда ей не мешают мусор на объективе и заряженные частицы на пленке.
Сравнение кадров AS17-134-20384 и GPN-2000-001137
(с) NASA
Или найти «сэлфи-палку» марсохода, которая «пропала» при создании его автопортрета:
Снимки Curiosity от 14 января 2015, сол 868
Физика цифровой фотографии
Как правило те, кто упрекает космические агентства за манипуляции с цветом, использование фильтров или публикацию черно-белых фотографий «в наш век прогресса цифровых технологий», не учитывают физические процессы получения цифровых изображений. Они полагают, что если смартфон или фотоаппарат сразу выдают цветные кадры, то космическому аппарату это тем более должно быть по плечу, и даже не догадываются, какие сложные операции необходимы, чтобы цветное изображение сразу попало на экран.
Поясним теорию цифрового фото: матрица цифрового аппарата — это, по сути, солнечная батарея. Есть свет — есть ток, нет света — нет тока. Только матрица представляет собой не единую батарею, а множество маленьких батарей — пикселей, с каждого из которых по отдельности считывается выдача тока. Оптика фокусирует свет на фотоматрицу, а электроника считывает интенсивность выделения энергии каждым пикселем. Из полученных данных строится изображение в оттенках серого — от нулевого тока в темноте до максимального на свету, то есть на выходе оно получается черно-белым. Чтобы сделать его цветным, необходимо применить цветные фильтры. Получается, как ни странно, что цветные фильтры присутствуют в каждом смартфоне и в каждой цифровой камере из ближайшего магазина! (Для кого-то эта информация банальна, но, по опыту автора, для многих она окажется новостью.) В случае с обычной фототехникой применяется чередование красных, зеленых и синих фильтров, которые поочередно накладываются на отдельные пиксели матрицы, — это так называемый фильтр Байера.
Фильтр байера наполовину состоит из зеленых пикселей, а красный и синий занимают по одной четверти площади.
(с) Wikimedia
Перед NASA вовсе не стоит задача поставлять красивые фотографии для пресс-релизов и СМИ. Камеры космических аппаратов прежде всего являются инженерными или научными инструментами, которые помогают управлять этими аппаратами или получать информацию о космосе. Подробно об этом мы уже говорили в статье «Как исследуют планеты с помощью света».
Здесь повторим: навигационные камеры выдают черно-белые изображения потому, что такие файлы меньше весят, а также потому, что цвет там просто не нужен. Научные камеры позволяют извлекать информации о космосе больше, чем способен воспринимать глаз человека, и поэтому для них используется более широкий набор цветовых фильтров:
Матрица и барабан светофильтров инструмента OSIRIS на Rosetta
Применение фильтра ближнего инфракрасного света, который не виден глазу, вместо красного привело к покраснению Марса на многих кадрах, ушедших в СМИ.
Пояснение про инфракрасный диапазон перепечатали далеко не все, что породило отдельную дискуссию, которую мы также разбирали в материале «Какого цвета Марс».
Однако на марсоходе Curiosity стоит фильтр Байера, что позволяет ему снимать в цвете, привычном нашему глазу, хотя отдельный набор цветных фильтров к камере также прилагается.
(c) NASA/JPL-Caltech/MSSS
Применение отдельных фильтров удобнее с точки зрения выбора диапазонов света, в которых хочется посмотреть на объект. Но если этот объект движется быстро, то на снимках в разных диапазонах его положение меняется. На кадрах «Электро-Л» это было заметно на быстрых облаках, которые успевали сдвинуться за считанные секунды, пока спутник меняет фильтр. На Марсе подобное происходило при съемке закатов у марсохода Spirit и Opportunity — у них нет фильтра Байера:
Закат, снятый Spirit в 489 сол. Наложение снимков, снятых с фильтрами на 753 535 и 432 нанометров.
(с) NASA/JPL/Cornell
На Сатурне похожие трудности у Cassini:
Спутники Сатурна Титан (сзади) и Рея (впереди) на снимках Cassini
(с) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
В точке Лагранжа с той же ситуацией сталкивается DSCOVR:
Транзит Луны по диску Земли на снимке DSCOVR 16 июля 2015 года.
(с) NASA/NOAA
Чтобы получить из этой съемки красивое фото, пригодное для распространения в СМИ, приходится поработать в редакторе изображений.
Есть еще один физический фактор, о котором знают далеко не все, — черно-белые снимки имеют более высокие разрешение и четкость по сравнению с цветными. Это так называемые панхроматические снимки, которые включают в себя всю световую информацию, попадающую в камеру, без отсечения каких-либо ее частей фильтрами. Поэтому многие «дальнобойные» камеры спутников снимают только в панхроме, что для нас означает черно-белые кадры. Такая камера LORRI установлена на New Horizons, камера NAC — на лунном спутнике LRO. Да по сути все телескопы снимают в панхроме, если только специально не применяют фильтры. («NASA скрывает истинный цвет Луны» — вот откуда это пошло.)
Мультиспектральная «цветная» камера, оборудованная фильтрами и имеющая гораздо меньшее разрешение, может прилагаться к панхроматической. При этом ее цветные снимки можно накладывать на панхроматические, в результате чего мы получим цветные снимки высокого разрешения.
Плутон на панхроматических и мультиспектральных снимках New Horizons
(с) NASA/JHU APL/Southwest Research Institute
Такой метод часто применяют при съемке Земли. Если знать об этом, то можно увидеть на некоторых кадрах типичный ореол, который оставляет размытый цветной кадр:
Композитный снимок Земли со спутника WorldView-2
(c) DigitalGlobe
Именно путем такого наложения создавался тот самый впечатляющий кадр Земли над Луной, что выше приведен как пример наложения разных снимков:
(с) NASA/Goddard/Arizona State University
Дополнительная обработка
Часто приходится прибегать к инструментам графических редакторов, когда надо почистить кадр перед публикацией. Представления о безупречности космической техники не всегда оправданны, поэтому мусор на космических камерах — дело распространенное. Например, камера MAHLI на марсоходе Curiosity просто загажена, иначе и не скажешь:
Фото Curiosity с помощью инструмента Mars Hand Lens Imager (MAHLI) в сол 1401
(с) NASA/JPL-Caltech/MSSS
Соринка в солнечном телескопе STEREO-B породила отдельный миф об инопланетной космической станции, постоянно летающей над северным полюсом Солнца:
(с) NASA/GSFC/JHU APL
Еще в космосе нередки заряженные частицы, которые оставляют свои следы на матрице в виде отдельных точек или полос.
Чем дольше выдержка, тем больше остается следов, на кадрах появляется «снег», который не очень презентабельно смотрится в СМИ, поэтому его тоже стараются счистить (читай: «отфотошопить») перед публикацией:
(с) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Поэтому можно сказать: да, NASA фотошопит снимки из космоса. ESA фотошопит. Роскосмос фотошопит. ISRO фотошопит. JAXA фотошопит… Не фотошопит только Национальное космическое агентство Замбии. Так что если кого-то не устраивают изображения NASA, то всегда можно воспользоваться их снимками космоса без каких-либо признаков обработки.
zelenyikot
Чтобы не пропускать самое интересное в космосе, добавьте меня в ЖЖ или соцсетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Одноклассники, Pikabu.
Tags: nasa, конспирология
Telegram channel
All of Photoshop (RU) — ЖЖ
23-ноя-2014 11:38 — Win8.
4-фев-2015 12:28 — как подобрать цвет
25-июл-2015 06:45 — Разобрать .psd на части и собрать обратно.
27-авг-2015 11:06 — экшн, save for web и сохранение структуры файлов
8-сент-2016 18:15 — Создание компенсирующей кривой
7-окт-2016 10:34 — Как оборвать раст до 4%
11-янв-2018 23:40 — Проблема с Adobe Camera Raw
12-сент-2017 09:30 — Silvertone plugin 27-июл-2017 14:58 — Adobe Bridge некорректно отображает превью
18-май-2017 15:15 (без темы)
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 + PS CC + Wacom 5 — не чувствует нажатие пера
) Небоскрёб из слоёв и 2 + Гб. Моя система сохраняет файлы не более 2 Гб. Можно конечно сидеть ещё столько же причёсывая всё это, но чаще всего хочется временно захлопнуть всю кучу и рассортировать позже, дабы случайно не удалить чего-то нужного.
Казалось бы, экшн с записью метаданных и Save for web, и всё это в image processor. Однако, save for web сохраняет все файлы в одно место, а надо сохранить структуру папок. Сохранять хочется именно через SFW для годного сжатия, другие способы не так круты по вес\качество. Идеи?
После чего создаю компенсирующую кривую, возвращающую (с определенной погрешностью конечно) результат первой коррекции к исходнику.
2-1.3 Что за досадный глюк, никто не сталкивался?This page was loaded фев 3 2023, 06:14 GMT.
Скачать изображения космического телескопа Уэбба в высоком разрешении, как улучшить космические фотографии в Photoshop
2
ПОДЕЛИТЬСЯ
Улучшение космических фотографий с телескопа Джеймса Уэбба
Эта неделя очень важна для науки и фотографии.
НАСА представило самые первые изображения с нового космического телескопа, который может собирать в 6 раз больше света, чем телескоп Хаббл, и обрабатывать изображения за 12 часов по сравнению с 200 часами для Хаббла.
Посмотрите видео выше для быстрого объяснения того, как все это работает, а также для более подробной обработки.
В этом уроке я покажу вам, как получить настоящие изображения бесплатно, а также дам несколько советов по редактированию в Photoshop.
Скачать раскрашенные 4K обои
Это та же самая область от Webb
Вот пара изображений
. Стреждения Swebb Space Telescope, в основном в инфракрасных, и изображения являются искусственными. Без инфракрасного излучения многие изображения были бы невозможны из-за Re Shift. (Эффект допплеровского типа, при котором световые лучи расширяются и выходят за пределы спектра, видимого человеческому глазу).
Вы можете скачать изображения с высоким разрешением отсюда
Они являются общественным достоянием и не защищены авторскими правами. Как и большинство изображений НАСА, они финансируются за счет долларов налогоплательщиков и, следовательно, не защищены авторскими правами. Затем вы можете легально загрузить, отредактировать их, распечатать и т. д.
Показать больше деталей на космической фотографии
В этой части урока вы узнаете, как показать больше деталей на изображении, чтобы оно не выглядело фальшивым.
Начните с этого изображения NGC 3132, умирающей звезды, которая однажды может стать черной дырой.
В Photoshop выберите «Фильтр»> «Camera Raw»
Это настройки, которые я сделал, чтобы показать больше деталей, сохраняя при этом реалистичность.
Добавляем немного забавного цвета
Поскольку исходное изображение было раскрашено, почему бы нам не поразвлечься с ним самим. Этот туториал также научит вас делать действительно крутые текстуры, которые вы можете использовать для множества других вещей.
Просто примечание: ученые, которые создали это изображение, являются одними из самых умных людей на земле, и их расцветка, вероятно, очень близка к точной. Мы просто немного развлекаемся здесь. В этом уроке вы увидите довольно много различных вариантов. Вы можете остановиться в любое время, если увидите что-то, что вам нравится.
Начнем с этого изображения туманности Киля. (Щелкните правой кнопкой мыши на обои, чтобы прочитать метаданные и узнать больше об исходной фотографии.)
Создайте новый слой
Выберите инструмент градиента
Выберите красивый синий градиент и выберите радиальный градиент.
Примените градиент, перетащив новый слой с помощью инструмента «Градиент».
Измените режим наложения градиента на Difference.
Повторно примените градиент несколько раз, вы увидите, как начнет формироваться необычный узор.
Измените режим смешивания цветов
Давайте выделим цвет неба. Скрыть верхний слой
Выберите слой изображения и инструмент «Быстрое выделение».
Выберите тему.
Нажмите Ctrl+J, чтобы скопировать выделение на новый слой.
Перетащите над цветным слоем (включите цветной слой снова)
Теперь цвет только в небе.
Давайте создадим новый цвет для туманности.
Создайте новый слой
Повторите шаги, чтобы создать градиент. На этот раз используйте оранжевый.
Может быть, немного перепутать и добавить красный градиент. Мы просто играем и развлекаемся, поэтому нет правильного или неправильного.
Измените режим наложения цветов, чтобы получить интересный результат.
Чтобы изолировать цвет только туманности: выберите инструмент перемещения
Переместите инструмент между верхним слоем и слоем туманности на панели слоев
Удерживая нажатой клавишу Alt/Option, вы должны увидеть стрелку
Щелкните, чтобы обрезать цвет только слою туманности.
Чтобы сделать эффект более тонким, уменьшите непрозрачность обоих цветовых слоев. Это позволяет ему сливаться с исходными цветами.
Используйте Hue/Saturation на цветовых слоях, чтобы изменить цвета. (Ctrl/Cmd+U)
Вы можете использовать процесс, который я использовал для получения этого результата в видео вверху.
Загрузите обои здесь. (Нажмите и сохраните изображения 4k)
Надеюсь, вам понравился этот увлекательный и информативный урок. Это немного отличалось от того, что мы обычно делаем на этой неделе. Но я был в восторге от космических фотографий, и хотя вам это тоже может показаться интересным.
Рад видеть вас в КАФЕ
Колин
5 способов, которыми НАСА использует Photoshop для создания потрясающих космических фотографий публике. Ранее на этой неделе Adobe также опубликовала интересную статью, в которой рассказывается о 4 различных способах, которыми космическое агентство использует программное обеспечение для редактирования изображений, чтобы «обнаружить невидимое».
Вот краткое изложение 5 способов:
#1: Объединение гигантских фотографий
Часть галактики Андромеды, M31, видимая космическим телескопом Хаббла. Авторы и права: НАСА, ЕКА, Дж. Далкантон, Б. Ф. Уильямс и Л. К. Джонсон (Вашингтонский университет), команда PHAT и Р. Гендлер.Еще в январе НАСА опубликовало 1,5-гигапиксельную фотографию галактики Андромеды (показана выше). Это единственное изображение было создано путем объединения 7398 отдельных фотографий, сделанных космическим телескопом Хаббл.
#2: Восполнение того, что отсутствует
До и после: оригинальная композиция и требуемые 3D-очки, улучшенный вид «Марафонской долины», сделанный марсоходом Opportunity 3-4 марта 2015 года. Фото: НАСА. /JPL-Калтех. Марсоходы НАСА на Марсе часто слишком сосредоточены на марсианском ландшафте и геологии, чтобы слишком сильно беспокоиться о линии горизонта. Таким образом, многие составные фотографии получаются с неровным и размытым небом.
Специалисты НАСА по изображениям используют такие программы, как Photoshop, для обрезки и заполнения этих областей, создавая гладкое небо, на которое публике будет приятно смотреть.
#3: Преобразование инфракрасных фотографий в видимые цвета
Туманность Ориона, M42. Слева направо: (вверху) красный, зеленый, голубой, синий, (внизу) необработанный 3-канальный, регулировка уровня, 4-й голубой канал и окончательная композиция Photoshop. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech/UCLA.Многие из инфракрасных изображений НАСА обрабатываются ученым-визуализатором Робертом Хёртом из Калифорнийского технологического института, который использует Photoshop для преобразования фотографий, снятых инфракрасными камерами, в изображения, понятные нам.
«В основном я беру необработанные данные в градациях серого из разных частей инфракрасного спектра, а затем преобразую их в видимые цвета — обычно с помощью красного, зеленого и синего слоев Photoshop — для создания изображений, которые точно отражают инфракрасные цвета, воспринимаемые человеческим глазом.
не может видеть», — говорит Хёрт Adobe. «Я думаю об этом как о процессе визуального перевода».
#4: Смешение видимого и невидимого
Фотографии Хаббла (вверху слева) и Спитцера (вверху справа) объединены для создания окончательного изображения галактики Сомбреро, M104 (внизу).Hurt также создает своего рода астрофотографию HDR, комбинируя фотографии, сделанные при видимом свете, с невидимым, чтобы показать более полную картину того, что могут видеть камеры телескопа.
№5. Очистка фотографий для удаления артефактов
Ученый Калифорнийского технологического института по визуализации и астроном Роберт Херт.Как и в случае с фотографиями, сделанными здесь, на Земле, иногда на изображениях есть вещи, которые можно удалить, чтобы очистить их.
«Оптика камеры может создавать артефакты, которые для наивного зрителя могут показаться чем-то реальным из вселенной», — говорит Херт Adobe. «Но это вещи, которые мы хотим убрать из изображения, потому что мы не хотим, чтобы люди думали, что там плавает какая-то странная планета, когда это не так».
