Ketika Anda melihat foto-foto menakjubkan yang ditangkap oleh Hubble, atau Mars Exploration Rovers, apakah Anda pernah bertanya-tanya: apakah itu yang benar-benar Anda lihat dengan mata kepala sendiri? Jawabannya, sayangnya, mungkin tidak. Dalam beberapa kasus, seperti dengan penemu Mars, para ilmuwan mencoba dan mengkalibrasi penemu untuk melihat dalam "warna sejati," tetapi kebanyakan, warna dipilih untuk menghasilkan sebagian besar ilmu pengetahuan. Beginilah cara para ilmuwan mengkalibrasi instrumen menakjubkan mereka, dan perbedaan antara warna benar dan salah.
Jadi, sebagai permulaan, mari kita letakkan ini dalam bentuk pertanyaan benar atau salah: T atau F: Ketika kita melihat gambar ikonik yang indah dari Teleskop Luar Angkasa Hubble atau panorama menakjubkan dari Mars Exploration Rovers, foto-foto tersebut mewakili apa mata manusia akan melihat apakah mereka mengamati langsung pemandangan itu.
Jawaban: Untuk Hubble, kebanyakan salah. Bagi para penemu, sebagian besar benar, karena penemu menyediakan kombinasi yang disebut gambar warna "benar" dan "salah". Tapi, ternyata, istilah "true color" agak kontroversial, dan banyak yang terlibat dalam bidang pencitraan makhluk luar angkasa tidak terlalu menyukainya.
"Kami benar-benar mencoba untuk menghindari istilah 'warna sejati' karena tidak ada yang benar-benar tahu persis apa 'kebenaran' di Mars," kata Jim Bell, ilmuwan utama untuk sistem pencitraan warna Pancam di Mars Exploration Rovers (MER). Faktanya, Bell menunjukkan, di Mars, dan juga Bumi, warna berubah sepanjang waktu: apakah itu mendung atau cerah, matahari tinggi atau rendah, atau jika ada variasi dalam berapa banyak debu di atmosfer. “Warna berubah dari waktu ke waktu. Ini hal yang dinamis. Kami mencoba untuk tidak menarik garis yang sulit dengan mengatakan ‘ini adalah kebenaran! '”
Bell suka menggunakan istilah "perkiraan warna sebenarnya" karena gambar kamera MER MER adalah perkiraan dari apa yang akan dilihat manusia jika berada di Mars. Rekan-rekan lain, kata Bell, menggunakan "warna alami."
Zolt Levay dari Space Telescope Science Institute menghasilkan gambar dari Hubble Space Telescope. Untuk gambar Hubble yang disiapkan, Levay lebih suka istilah "warna representatif."
"Warna dalam gambar Hubble bukanlah warna 'benar' atau 'salah', tetapi biasanya mewakili proses fisik yang mendasari subjek gambar," katanya. "Mereka adalah cara untuk mewakili dalam satu gambar informasi sebanyak mungkin yang tersedia dalam data."
True color akan menjadi upaya untuk mereproduksi warna yang akurat secara visual. Warna palsu, di sisi lain, adalah pemilihan warna sewenang-wenang untuk mewakili beberapa karakteristik dalam gambar, seperti komposisi kimia, kecepatan, atau jarak. Selain itu, menurut definisi, gambar inframerah atau ultraviolet apa pun perlu diwakili dengan "warna palsu" karena panjang gelombang itu tidak terlihat oleh manusia.
Namun, kamera pada Hubble dan MER tidak mengambil gambar berwarna. Gambar berwarna dari kedua pesawat ruang angkasa dirangkai dari gambar hitam putih terpisah yang diambil melalui filter warna. Untuk satu gambar, pesawat ruang angkasa harus mengambil tiga gambar, biasanya melalui filter merah, hijau, dan biru dan kemudian masing-masing foto tersebut di-downlink ke Bumi. Mereka kemudian digabungkan dengan perangkat lunak menjadi gambar berwarna. Ini terjadi secara otomatis di dalam kamera warna yang tidak tersedia yang kami gunakan di Bumi. Tetapi MER Pancams memiliki 8 filter warna berbeda sementara Hubble memiliki hampir 40, mulai dari ultraviolet ("lebih biru" dari yang dapat dilihat mata kita,) melalui spektrum yang terlihat, hingga inframerah ("lebih merah" daripada yang terlihat oleh manusia.) Ini memberi tim pencitraan jauh lebih fleksibel dan kadang-kadang, lisensi artistik. Bergantung pada filter mana yang digunakan, warnanya bisa lebih dekat atau lebih jauh dari “kenyataan”.
Batu yang sama dicitrakan dalam warna benar dan salah oleh Peluang.
Dalam kasus Hubble, Levay menjelaskan, gambar-gambar selanjutnya disesuaikan untuk meningkatkan kontras dan mengubah warna dan kecerahan untuk menekankan fitur-fitur tertentu dari gambar atau untuk membuat gambar yang lebih menyenangkan.
Tetapi ketika tim MER Pancam ingin menghasilkan gambar yang menunjukkan apa yang akan dilihat oleh manusia di Mars, bagaimana mereka mendapatkan warna yang tepat? Rover keduanya memiliki alat di atas kapal yang dikenal sebagai MarsDial yang telah digunakan sebagai proyek pendidikan tentang jam matahari. "Tapi pekerjaan sebenarnya adalah target kalibrasi," kata Bell. “Ada cincin abu-abu di atasnya dengan kepingan warna di sudut-sudutnya. Kami mengukurnya dengan sangat akurat dan memotretnya sebelum diluncurkan, jadi kami tahu apa warna dan warna abu-abu yang berbeda. ”
Salah satu foto pertama yang diambil oleh penemu adalah MarsDial. "Kami mengambil gambar MarsDial dan mengkalibrasi dan memprosesnya melalui perangkat lunak kami," kata Bell. "Jika hasilnya tampak seperti yang kita tahu seharusnya, maka kita memiliki keyakinan besar pada kemampuan kita untuk mengarahkan kamera ke tempat lain, mengambil gambar, melakukan proses yang sama dan bahwa warna-warna itu akan tepat juga."
Hubble juga dapat menghasilkan gambar yang dikalibrasi warna. "UniverseDial" -nya akan menjadi bintang dan lampu standar di dalam kamera yang kecerahan dan warnanya dikenal sangat akurat. Namun, misi Hubble bukanlah untuk menghasilkan gambar yang dengan setia mereproduksi warna. "Untuk satu hal yang agak tidak berarti dalam kasus sebagian besar gambar," kata Levay, "karena kita umumnya tidak bisa melihat benda-benda ini karena mereka sangat redup, dan mata kita bereaksi berbeda terhadap warna cahaya yang sangat redup. ” Tetapi tujuan terpenting Hubble adalah menghasilkan gambar yang menyampaikan informasi ilmiah sebanyak mungkin.
Pancover penjelajah melakukan ini juga. "Ternyata ada berbagai macam mineral yang mengandung zat besi yang memiliki respons warna berbeda pada panjang gelombang inframerah yang peka terhadap kamera," kata Bell, "sehingga kita dapat membuat sangat norak, semacam gambar warna palsu Andy Warhol seperti warna-warni . " Bell menambahkan bahwa gambar-gambar ini melayani tugas ganda karena mereka memberikan informasi ilmiah, ditambah publik sangat menikmati gambar-gambar itu.
Jadi, baik di Hubble dan MER, warna digunakan sebagai alat, baik untuk meningkatkan detail objek atau untuk memvisualisasikan apa yang sebaliknya tidak bisa dilihat oleh mata manusia. Tanpa warna yang salah, mata kita tidak akan pernah melihat (dan kita tidak akan pernah tahu) apa gas terionisasi yang membentuk nebula, misalnya, atau apa mineral penahan zat besi terletak di permukaan Mars.
Adapun "warna sejati," ada komunitas akademik dan ilmiah besar yang mempelajari warna di berbagai bidang seperti industri cat yang kadang-kadang marah ketika istilah "warna sejati" digunakan oleh kelompok pencitraan astronomi, Bell menjelaskan.
"Mereka memiliki kerangka kerja yang mapan untuk apa warna yang benar, dan bagaimana mereka mengukur warna," katanya. "Tapi kami tidak benar-benar bekerja dalam kerangka itu di tingkat itu. Jadi kami mencoba menghindari penggunaan istilah 'warna asli'. "
Levay mencatat bahwa tidak ada reproduksi warna yang dapat 100% akurat karena perbedaan teknologi antara film dan fotografi digital, teknik pencetakan, atau bahkan pengaturan yang berbeda di layar komputer. Selain itu, ada variasi dalam cara orang berbeda memandang warna.
"Apa yang kami lakukan di Mars benar-benar hanya perkiraan," kata Bell, "ini tebakan terbaik kami menggunakan pengetahuan kami tentang kamera dengan target kalibrasi. Tetapi apakah itu benar-benar 100% benar, saya pikir itu akan membawa orang pergi ke sana untuk mengetahuinya. "
Untuk informasi lebih lanjut, lihat http://hubblesite.org/ atau lihat buku Jim Bell 2006 “Postcards From Mars.”
