Как NASA корректирует снимки из космоса

«Мы не хотим, чтобы люди думали, что где-то там летает какая-то странная планета»

28 сентября компания Adobe рассказала в своём официальном блоге, как инженеры NASA используют Photoshop для создания зрелищных снимков космоса и других планет из «сырых» данных, полученных телескопами, орбитальными станциями и марсоходами.

Для того, чтобы получить фото Андромеды, содержащее около полутора миллиардов пикселей и изображения более чем ста миллионов звёзд, телескопу «Хаббл» пришлось сделать 7398 снимков с различной экспозицией и отправить их на Землю для переработки.

Подготовка изображений такого рода требует не только умения мастерски обращаться с графическими редакторами, но и знания астрономии. На протяжении всей своей истории NASA всегда оставалось на передовой цифровой обработки фотографий: первые инструменты для правки снимков были созданы около 50 лет назад именно в Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory или JPS), принадлежащей агентству.

Как отмечают в Adobe, получение необычных фотографий марсианских пейзажей тоже является нетривиальной задачей. Марсоходы почти никогда не находятся на горизонтальной поверхности, а их камеры обычно направлены на грунт с целью детального изучения породы. Поэтому зрелищные панорамы приходится буквально склеивать из небольших лоскутков, подправляя в фотошопе фрагменты неба, которые при съёмке с разных ракурсов имеют различную яркость.

Чтобы упростить себе задачу, в NASA разработали алгоритмы, которые соединяют снимки по общим точкам, однако полученные изображения всё равно нужно редактировать, убирая блики солнца и неравномерности от взвесей марсианской пыли.

По словам сотрудников Лаборатории реактивного движения, правка производится исключительно из соображений эстетики: оригинальные коллажи сами по себе выглядят впечатляюще, поэтому NASA публикует их на своём официальном сайте и без обработки.

Ещё более сложную работу выполняют в Центре анализа и обработки инфракрасных снимков Калифорнийского технологического института. Работа инженера Роберта Хёрта (Robert Hurt) заключается в том, чтобы позволить людям увидеть невидимые объекты.

Фото долины Marathon, снятое марсоходом «Оппортьюнити» в марте 2015 года

Как отмечают в Adobe, получение фотографий марсианских пейзажей тоже является нетривиальной задачей. Марсоходы почти никогда не находятся на горизонтальной поверхности, а их камеры обычно направлены на грунт с целью детального изучения породы. Поэтому зрелищные панорамы приходится буквально склеивать из небольших лоскутков, подправляя в фотошопе фрагменты неба, которые при съёмке с разных ракурсов имеют различную яркость.

Чтобы упростить себе задачу, в NASA разработали алгоритмы, которые соединяют снимки по общим точкам, однако полученные изображения всё равно нужно редактировать, убирая блики солнца и неравномерности от взвесей марсианской пыли.

По словам сотрудников Лаборатории реактивного движения, правка производится исключительно из соображений эстетики: оригинальные коллажи сами по себе выглядят впечатляюще, поэтому NASA публикует их на своём официальном сайте и без обработки.

Ещё более сложную работу выполняют в Центре анализа и обработки инфракрасных снимков Калифорнийского технологического института. Работа инженера Роберта Хёрта (Robert Hurt) заключается в том, чтобы позволить людям увидеть невидимые объекты.

Этапы окрашивания в Photoshop инфракрасного снимка Туманности Ориона

Хёрт берёт за основу чёрно-белые снимки, сделанные в различных частях инфракрасного спектра, раскрашивает их в различные цвета, а затем накладывает друг на друга. Сам инженер называет свою работу «визуальным переводом»: он никак не меняет форму объектов на фотографиях, но делает их доступными для человеческого зрения.

Для того, чтобы раскрасить инфракрасное изображение, Хёрт сначала смотрит на снимки с телескопа, сделанные с широким динамическим диапазоном. Зачастую в своих работах он объединяет между собой видимые и невидимые объекты, показывая зрителю, как они между собой взаимодействуют.

Фото галактики Сомбреро (справа), скомбинированное из снимков телескопов «Спитцер» (слева) и «Хаббл» (по центру)

Хёрт отмечает, что во многом его работа похожа на типичный «фотошопинг», которым занимаются, например, работники глянцевых журналов. Оптика камеры создаёт артефакты, которые неискушённый зритель может принять за реальные космические объекты.

Мы убираем эти искажения с фотографии, потому что не хотим, чтобы люди подумали, что где-то летает какая-то странная планета, которой там на самом деле нет. Я всегда сохраняю все слои, создавая многогигабайтные файлы, чтобы «откатиться» назад, если вдруг удалю что-нибудь настоящее. Различить между собой цифровой шум и астрофизический объект — это как раз то, зачем мне нужны знания астронома.

Роберт Хёрт, инженер NASA

Источник