Jak vědci obarvují fotky z vesmíru

1. RGB

1 Toto je všechno světlo,
které ve vesmíru vidíme. Je to jen zlomek toho, co existuje. Většina světelných frekvencí
je pro nás neviditelná. Viditelné světlo je červené na nejnižších
frekvencích a fialové na nejvyšších. Toto je tzv. viditelné spektrum. A vidíme ho díky buňkám
v našich očích, zvaným čípky, které zobrazují světlo
odrážené od objektů.

Máme tři druhy čípků, které jsou citlivé na dlouhé,
střední a krátké vlnové délky světla, což zhruba odpovídá červené,
zelené a modré na viditelném spektru. Jsou to hlavní barvy světla.
Každá další barva je kombinací těchto tří. A tato kombinace je hlavní princip
při barvení černobílých obrazů. PŘIDÁNÍ BAREV Tento portrét
byl pořízen v roce 1911. Vím, chcete fotky z vesmíru.


K tomu se dostaneme, slibuji. Je to jeden z prvních příkladů
barevné fotografie a jsou to vlastně tři černobílé
fotografie složené dohromady. Ruský chemik Sergej Prokudin-Gorskij pořídil tři stejné záběry
tohoto muže, Alima Chána, pomocí filtrů
pro specifické barvy světla. Jeden propouštěl červené světlo, jeden propouštěl zelené
a jeden propouštěl modré. Můžete vidět účinnost filtračního systému,
když porovnáte červenou a modrou expozici.

Podívejte, jak je Khanovo modré
roucho světlé na pravé fotce, což znamená, že filtrem
prošlo více barevného světla. Barvení a kombinace
tří negativů vám dá tohle. Dobře, představu máte. Tak pojďme do vesmíru. 3. ŠIROKOPÁSMOVÁ BARVA Hubblův vesmírný teleskop
obíhá Zemi od roku 1990. Rozšiřuje lidský pohled do hlubokého
vesmíru a dává nám obrazy jako tento.

Ale každá Hubblova fotka
je zprvu černobílá. To proto, že Hubble měří hlavně jas světla
odrážejícího se od objektů ve vesmíru, které je nejjasnější v černobílé. Barvy byly přidány později
stejně jako u Alima Chána. Ale dnes používají vědci
počítačové programy jako Photoshop. Vezmeme si například fotku Saturnu. Filtry rozdělí světlo na dlouhé,
střední a krátké vlnové délky. Říká se tomu širokopásmové filtrování,
protože míří na hlavní rozsahy světla.

Třem černobílým obrázkům je pak přiřazena
barva podle pozice na viditelném spektru. Kombinací vznikne obrázek
s pravými barvami, nebo jak byste ho viděli, pokud byste měli
oči stejně silné jako Hubblův teleskop. Dobře, teď Jupiter. Vidíte, jak díky červené
a zelené vzniká žlutá? A přidáním modré vzniká azurová a purpurová,
aby doplnily viditelné spektrum. Podívejte se ještě dvakrát
a určitě to uvidíte. Skvěle, teď to uděláme složitější.

4. ÚZKOPÁSMOVÁ BARVA Vidět objekt, jak by se nám zdál,
není jediný způsob, jak použít barvu. Vědci ji také používají k mapování
reakcí různých plynů ve vesmíru, které vedly ke vzniku galaxií a mlhovin. Hubble dokáže pořídit úzké pruhy světla
přicházející z prvků jako kyslík a uhlík a použít barvy,
aby mohly být vidět v obrazu. Tomuhle se říká
úzkopásmové filtrování. Úzkopásmové filtrování nejčastěji
izoluje světlo od vodíku, síry a kyslíku, tří základních složek hvězd.

Hubblovým nejslavnějším příkladem
jsou tzv. Sloupy stvoření, což jsou obrovské věže plynu a prachu,
které tvoří nové hvězdné systémy. Ale tohle není obraz s pravými
barvami jako ten Saturnův. Je to spíše barevná mapa. Vodík i síra jsou přirozeně vidět
v červeném světle a kyslík je modřejší. Zbarvením těchto plynů do pravých barev
bychom dostali červenou, červenou a azurovou. A Sloupy stvoření
by vypadaly spíše takhle.

Ne moc dobré pro vizuální analýzu. Abychom získali plnohodnotný obraz
a vizuálně oddělili síru od vodíku, přiřadili vědci prvky k červené,
zelené a modré v chromatickém pořadí. To znamená, že kyslík, který má nejvyšší
frekvenci ze všech tří, je modrý, a protože je vodík červený, ale má vyšší
frekvenci než síra, tak je zelený. Výsledkem je barevný obraz mapující proces při kterém
se naše sluneční soustava mohla tvořit. 5.

ZASTUPUJÍCÍ BARVA Hubblův vesmírný dalekohled vidí
světlo i mimo viditelné spektrum. V ultrafialových
a blízkých infračervených pásmech. Například infračervený obraz
Sloupů stvoření vypadá úplně jinak. Delší vlnové délky pronikají
mraky prachu a plynu, které blokují viditelné světlo, čímž odhalují hvězdokupy
uvnitř nich i mimo ně. Obrazy ukazující neviditelné světlo
jsou obarveny stejně. Filtrovaným expozicím je přiřazena barva
na základě jejich chromatického pořadí.

Nejnižší frekvence jsou červené,
střední zelené, nejvyšší modré, což vede k otázce:
Jsou ty barvy skutečné? Ano i ne. Barva představuje skutečná data, používá se na vizualizaci chemického
líčení objektu nebo oblasti ve vesmíru a pomáhá vědcům vidět reakci plynů
tisíce světelných let daleko, což nám dává důležité informace o tom,
jak se hvězdy a galaxie během času tvoří. Takže i když by naše oči
tyto objekty takto nevnímaly, nejsou ani vymyšlené.

Barva vytváří krásné obrazy, ale co je nejdůležitější,
ukazuje neviditelné části našeho vesmíru. Překlad: Kara
www.videacesky.cz