Ændring 4:Hvorfor månernes anden side ser rød ud på nye billeder

De første billeder nogensinde taget fra overfladen af ​​månens anden side er blevet frigivet efter den kinesiske nationale rumadministration (CNSA)'s vellykkede landing der. Landeren Chang'e 4 og rover Yutu 2 følger efter Chang'e 3 og den originale Yutu rover, der blev indsat på månens nærmeste side i 2013.

Men hvis du har kigget nøje på billederne, du kunne blive tilgivet for at tro, at den anden side af månen er rød. Sådan ser det ud på de ubearbejdede billeder – og det er anderledes end andre billeder af månen, hvor den fremstår grå. Så hvad sker der?

Kameraer på rumfartøjer ser ofte ikke farver på samme måde som det menneskelige øje. For eksempel, det røde, grønne og blå komponenter registreres normalt separat. Dette var tilfældet med de seneste billeder, og der er ikke anvendt farvekorrektion for at tage hensyn til de forskellige følsomheder for hvert sæt af kameraets farvedetektorer.

Det første billede nedenfor er et eksempel på et sådant "rå" billede, og jeg har ledsaget det med histogrammer af den røde, grønne og blå kanaler for at vise, hvordan lysstyrken er fordelt i hver. I den rå version, månens overflade ser rød ud, fordi de anvendte detektorer var mere følsomme over for rødt, end de var over for blåt eller grønt. Så selvom overfladen i virkeligheden er næsten lige lys i alle tre farver, de grønne og blå detektorer er sat op, så de er mindre lysfølsomme end de røde detektorer. Dette er grunden til, at de grønne og blå histogrammer ikke strækker sig til den lyse ende af deres skala.

Det er en simpel sag at justere billedet for at få det til at se mere fornuftigt ud. På det næste billede har jeg blot strakt de grønne og blå kanaler for at få de lyse ender af hvert histogram til at falde tættere sammen.

Jeg kunne være gået længere, og givet overfladen en endnu mere blå støbt. Faktisk, der har været en travl diskussion på Twitter om den bedste fremgangsmåde. Der er bestemt teknisk mere dygtige tilgange end mine, men alle er enige om, at den ujusterede farve er vildledende.

Kalibrering af farver

Så hvordan kan vi være sikre på farven på månen? Da Apollo-astronauterne tog deres farvefotografier (og i de dage var det fotografering, ved hjælp af farvefilm, snarere end digital billedbehandling som i dag), de placerede et farvekalibreringsmål indeholdende pletter af kendt farve i synsfeltet. Dette gjorde det muligt at få farvebalancen rigtig under fremkaldelse og tryk. Da Jack Schmitt fra Apollo 17 fandt noget "orange jord" på den ellers grå overflade, dens ægte orange karakter kunne bekræftes ved sammenligning med farverne på kalibreringsstrimlen.

Det er en skam, at CNSA ikke tilføjede en farvekalibreringsstrimmel på ramperne på Chang'e 4-landeren, i forgrunden af ​​billederne ovenfor. Den britiske Beagle2-lander på Mars, som landede med succes i 2003, men ikke kommunikerede, berømt bar et farvekalibreringsmål i form af et Damien Hirst-kunstværk. NASAs Mars Curiosity rover bærer også farvekalibreringsmål.

Imidlertid, billederne fra Chang'e 4-landeren og Yutu 2-roveren er primært til navigationsformål, for hvilket det næppe betyder noget at få den rigtige farve.

Der er noget nyttig videnskab til at måle, hvor godt klipperne og mineralerne på en udenjordisk overflade reflekterer lys af forskellige farver, og Yutu 2-roveren bærer et "synligt og nær infrarødt spektrometer" designet til netop dette, så vi kan lære mere om overfladesammensætningen.

Det er allerede kendt, at månens gennemsnitlige overflade er en let rødlig udgave af mørkegrå, skønt mindre rød end planeten Merkur og meget mindre rød end Mars, hvis overflade er ægte rød som følge af oxidation af jernmineraler (hovedsagelig rust).

Farveopfattelse

At vide, hvordan månens overflade reflekterer lys af forskellige farver, er kun et aspekt af at præsentere et billede af et månelandskab, så det ser rigtigt ud. Måske husker du kjolefarveillusionen, der gik viralt i 2015. Dette var et billede af en kjole, som nogle mennesker troede var sort og blå, mens andre var sikre på, at den var hvid og guld.

Det viser, at farveopfattelse er subjektiv, og afhænger også af konteksten. Hvordan du for eksempel ser farverne på billederne i denne artikel, vil også afhænge af egenskaberne for den enhed, du læser den på.

Imidlertid, målinger viser, at der er meget lidt farvevariation på månen, og astronauter, der har været der, vil alle fortælle dig, at månen i det væsentlige er trist grå (til dels forklarer spændingen, da et lag orange jord blev opdaget). Når den første kinesiske astronaut går på månen - formentlig engang i 2020'erne - vil de højst sandsynligt opleve det samme.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.