علمی فناوری 09:21 - 09 مهر 1393
باشگاه خبرنگاران هابل فضا را چگونه می بیند؟ + تصاویر
تلسکوپ‌های مدرن به دوربین‌های دیجیتالی مجهز هستند که از سنسورهای CCD بهره می‌گیرند تا تصاویری متشکل از پیکسل‌های سیاه و سفید تهیه کنند.
به گزارش خبرنگار علمی باشگاه خبرنگاران؛ تصاویری که تلسکوپ‌ها از اعماق فضا می‌گیرند بدون رنگ هستند. تلسکوپ‌های مدرن به دوربین‌های دیجیتالی مجهز هستند که از سنسورهای CCD بهره می‌گیرند تا تصاویری متشکل از پیکسل‌های سیاه و سفید تهیه کنند.
محققان می‌گویند این نوع تصویربرداری باعث می‌شود که پس از رنگی شدن عکس‌ها، بسیاری تصور کنند که این تصاویر واقعی نبوده، اما در حقیقت اینگونه نیست. تصویربرداری اولیه سیاه سفید و سپس رنگی کردن آن دلایل موجهی دارد و صرفاً برای زیبایی نیست. از جمله آنها می‌توان اشاره کرد که بعضی از رنگ‌هایی که ما در تصاویر فضایی می‌بینیم در حالت عادی و بدون تجهیزات، برای چشمانمان نامرئی هستند و این متخصصانند که با رنگی کردن عکس‌های فضایی، آن ها را مرئی می کنند.
درست است که عکس‌ها به صورت سیاه و سفید ضبط می‌شوند، اما به این معنی نیست که تلسکوپ‌ها روشی برای رنگ شناسی آنها ندارند. تلسکوپ هابل دارای تعدادی فیلتر مختلف است که هر یک نور با طول موج خاصی را عبور می‌دهد. مثلاً فیلتر «باند باریک» تنها به بخش کوچکی از نور مرئی اجازه عبور می دهد اما فیلتر «باند پهن» بخش زیادی از طیف رنگ‌های مرئی، مثلاً تمامی طیف‌های قرمز و سبز را تحت پوشش خود در می آورد. این فناوری به تلسکوپ اجازه می دهد از یک شیء، چندین عکس با فیلترهای مختلف تهیه کند.
یک عکس به تنهایی ممکن است نور طیف آبی و دیگری نور زردی را که از آن شیء ساطع می شود نشان دهد. اما با ترکیب این عکس ها از طیف های رنگی گوناگون می‌توان به تصویری تمام رنگ دست پیدا کرد. تصاویر کهکشان‌ها معمولاً با استفاده از فیلترهای «باند پهن» ثبت می‌شود.
دلیل این امر، دریافت نور بیشتر برای تخمین رنگ نزدیک به واقعیت است. از طرف دیگر، سحابی‌ها با استفاده از فیلترهای «باند باریک» تصویربرداری می کردند که در این حالت عکس هایی شارپ با جزئیات بالا به دست می آید. از ویژگی های تهیه تصاویر با این نوع فیلتر می توان به اغراق در رنگ ها و خیالی شدن تصاویر اشاره کرد زیرا دوربین از اکسپوژر طولانی استفاده می‌کند تا بتواند رنگ هایی را که انسان به سختی قادر به دیدنشان است، ثبت کند.
ضبط تصاویر با فیلترهای مجزا، علاوه بر این که در نهایت به تصویری زیباتر منجر می‌شود، اطلاعات مفیدی را نیز در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. برای مثال، میزان قرمزی یک سحابی می‌تواند درصد گوگرد را در آن نشان دهد، آبی نشانگر اکسیژن و سبز ممکن است حاکی از وجود هیدروژن باشد. با این تفاسیر، اگر تصویر بدون مجزاسازی رنگ ها گرفته شود، ترکیب رنگ این سه گاز به قرمز متمایل می گردد و عملیات شناسایی ترکیبات موجود در سحابی را با مشکل مواجه می کند.
تا به اینجا، دریافتیم که عکس‌های اصلی ابتدا به صورت سیاه و سفید در چند نسخه با استفاده از فیلترهای مخصوص گرفته می شوند. سپس با توجه به طول موج نور مرئی عبوری از فیلترها، رنگی می گردند. در مرحله آخر چند تصویر نیز در محدوده نورهای نامرئی یعنی مادون قرمز و فرابنفش گرفته می شود. اینگونه، دانشمندان علاوه بر تشخیص چگالی اشیاء، می توانند مواردی مثل رفتار و نشانه های گرمایی سوژه مورد نظر را بررسی کنند. با این وجود، چون این طیف‌ها نامرئی هستند، دانشمندان برای تحلیل دقیق آنها و سادگی کار خود، رنگ هایی مرئی را به این طول موج ها اختصاص می‌دهند.
برای مثال تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ هابل از سحابی تخم مرغ که در اطراف آن ستاره‌ای در حال مرگ است، ابتدا از فیلترها عبور کرده‌اند و سپس رنگی شده اند. هر رنگ گویای اطلاعات ویژه‌ای را ارائه می کند. آبی، نور بازتاب شده ستاره توسط ذرات اطراف آن را نشان می‌دهد. سبز نورهای بازتاب شده با طول موج بلند را نشان می‌دهد و رنگ سرخی که در گستره مادون قرمز نمایان شده بیانگر مولکول‌های هیدروژن اطراف ستاره است. در نهایت هم با ترکیب تمام عکس ها، تصویری از آن لحظه به دست آمده است.
در نهایت به مجموعه همه این تصاویر که با استفاده از فیلترها و در محدوده رنگ های مرئی و نامرئی گرفته شده اند، اصطلاحاً «False Colour» می‌گویند. البته لغت False به معنی واقعی نبودن رنگ ها نیست، بلکه بیانگر این است که رنگ ها مستقیماً ضبط نشده اند و شیوه تولید آن ها متفاوت است. زولت لِوای، از متخصصان پردازش تصویر ناسا در سال ۲۰۰۸ طی مصاحبه ای اعلام کرد: تلسکوپ فضایی هابل برای خلق عکس های زیبا ساخته نشده است. این تصاویر جذاب، بخشی از اطلاعاتی هستند که فضانوردان از آنها استخراج می کنند. در حقیقت این تلسکوپ برای انجام امور علمی رده بالا ساخته شده و روشن است که بهترین نمونه ساخته شده تا کنون محسوب می گردد.
انتهای پیام/
تصویری از سحابی کارینا که توسط تلسکوپ هابل به ثبت رسیده است.
محققان می‌گویند این نوع تصویربرداری باعث می‌شود که پس از رنگی شدن عکس‌ها، بسیاری تصور کنند که این تصاویر واقعی نبوده، اما در حقیقت اینگونه نیست. تصویربرداری اولیه سیاه سفید و سپس رنگی کردن آن دلایل موجهی دارد و صرفاً برای زیبایی نیست. از جمله آنها می‌توان اشاره کرد که بعضی از رنگ‌هایی که ما در تصاویر فضایی می‌بینیم در حالت عادی و بدون تجهیزات، برای چشمانمان نامرئی هستند و این متخصصانند که با رنگی کردن عکس‌های فضایی، آن ها را مرئی می کنند.
درست است که عکس‌ها به صورت سیاه و سفید ضبط می‌شوند، اما به این معنی نیست که تلسکوپ‌ها روشی برای رنگ شناسی آنها ندارند. تلسکوپ هابل دارای تعدادی فیلتر مختلف است که هر یک نور با طول موج خاصی را عبور می‌دهد. مثلاً فیلتر «باند باریک» تنها به بخش کوچکی از نور مرئی اجازه عبور می دهد اما فیلتر «باند پهن» بخش زیادی از طیف رنگ‌های مرئی، مثلاً تمامی طیف‌های قرمز و سبز را تحت پوشش خود در می آورد. این فناوری به تلسکوپ اجازه می دهد از یک شیء، چندین عکس با فیلترهای مختلف تهیه کند.
تصویری از کهکشان NGC 1512 که در هفت فیلتر رنگی باند پهن گرفته شده است.
یک عکس به تنهایی ممکن است نور طیف آبی و دیگری نور زردی را که از آن شیء ساطع می شود نشان دهد. اما با ترکیب این عکس ها از طیف های رنگی گوناگون می‌توان به تصویری تمام رنگ دست پیدا کرد. تصاویر کهکشان‌ها معمولاً با استفاده از فیلترهای «باند پهن» ثبت می‌شود.
دلیل این امر، دریافت نور بیشتر برای تخمین رنگ نزدیک به واقعیت است. از طرف دیگر، سحابی‌ها با استفاده از فیلترهای «باند باریک» تصویربرداری می کردند که در این حالت عکس هایی شارپ با جزئیات بالا به دست می آید. از ویژگی های تهیه تصاویر با این نوع فیلتر می توان به اغراق در رنگ ها و خیالی شدن تصاویر اشاره کرد زیرا دوربین از اکسپوژر طولانی استفاده می‌کند تا بتواند رنگ هایی را که انسان به سختی قادر به دیدنشان است، ثبت کند.
ضبط تصاویر با فیلترهای مجزا، علاوه بر این که در نهایت به تصویری زیباتر منجر می‌شود، اطلاعات مفیدی را نیز در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. برای مثال، میزان قرمزی یک سحابی می‌تواند درصد گوگرد را در آن نشان دهد، آبی نشانگر اکسیژن و سبز ممکن است حاکی از وجود هیدروژن باشد. با این تفاسیر، اگر تصویر بدون مجزاسازی رنگ ها گرفته شود، ترکیب رنگ این سه گاز به قرمز متمایل می گردد و عملیات شناسایی ترکیبات موجود در سحابی را با مشکل مواجه می کند.
تا به اینجا، دریافتیم که عکس‌های اصلی ابتدا به صورت سیاه و سفید در چند نسخه با استفاده از فیلترهای مخصوص گرفته می شوند. سپس با توجه به طول موج نور مرئی عبوری از فیلترها، رنگی می گردند. در مرحله آخر چند تصویر نیز در محدوده نورهای نامرئی یعنی مادون قرمز و فرابنفش گرفته می شود. اینگونه، دانشمندان علاوه بر تشخیص چگالی اشیاء، می توانند مواردی مثل رفتار و نشانه های گرمایی سوژه مورد نظر را بررسی کنند. با این وجود، چون این طیف‌ها نامرئی هستند، دانشمندان برای تحلیل دقیق آنها و سادگی کار خود، رنگ هایی مرئی را به این طول موج ها اختصاص می‌دهند.
این تصویر رنگی از کهکشان از چهار فیلتر باند پهن ساخته شده است.
برای مثال تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ هابل از سحابی تخم مرغ که در اطراف آن ستاره‌ای در حال مرگ است، ابتدا از فیلترها عبور کرده‌اند و سپس رنگی شده اند. هر رنگ گویای اطلاعات ویژه‌ای را ارائه می کند. آبی، نور بازتاب شده ستاره توسط ذرات اطراف آن را نشان می‌دهد. سبز نورهای بازتاب شده با طول موج بلند را نشان می‌دهد و رنگ سرخی که در گستره مادون قرمز نمایان شده بیانگر مولکول‌های هیدروژن اطراف ستاره است. در نهایت هم با ترکیب تمام عکس ها، تصویری از آن لحظه به دست آمده است.
در نهایت به مجموعه همه این تصاویر که با استفاده از فیلترها و در محدوده رنگ های مرئی و نامرئی گرفته شده اند، اصطلاحاً «False Colour» می‌گویند. البته لغت False به معنی واقعی نبودن رنگ ها نیست، بلکه بیانگر این است که رنگ ها مستقیماً ضبط نشده اند و شیوه تولید آن ها متفاوت است. زولت لِوای، از متخصصان پردازش تصویر ناسا در سال ۲۰۰۸ طی مصاحبه ای اعلام کرد: تلسکوپ فضایی هابل برای خلق عکس های زیبا ساخته نشده است. این تصاویر جذاب، بخشی از اطلاعاتی هستند که فضانوردان از آنها استخراج می کنند. در حقیقت این تلسکوپ برای انجام امور علمی رده بالا ساخته شده و روشن است که بهترین نمونه ساخته شده تا کنون محسوب می گردد.
انتهای پیام/
4844523
پربازدید ها
پر بحث ترین ها
مهمترین اخبار علمی فناوری
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» تصاویر فاش‌شده منتسب به پیکسل ۹ پرو، از تخت‌شدن لبه‌های این گوشی حکایت دارند.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» تراشه جدید مدیاتک از نظر گرافیکی بیشتر از ۵۰ درصد از نسل قبلی سریع‌تر است و CPU آن نیز ۱۰ درصد سرعت بیشتری دارد.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» وزیر بهداشت گفت: به زودی با اجرای پویش ملی غربالگری بیماران سرطانی، افراد مشکوک به این بیماری، رایگان تحت مراقبت‌های درمانی قرار می‌گیرند.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» شیائومی آپدیت HyperOS را برای گوشی‌های میان‌رده سری ردمی نوت ۱۳ 5G منتشر کرد.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» زاکربرگ از توسعه دستگاه پوشیدنی مانند تراشه مغزی نورالینک توسط متا خبر داد.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» مدل استاندارد کیهان‌شناسی می‌گوید قدرت انرژی تاریک باید ثابت باشد؛ اما یافته‌های غیرقطعی نشان می‌دهند که این نیرو ممکن است ضعیف شده باشد.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» کارشناس اداره کل آرایشی و بهداشتی سازمان غذا و دارو درباره مصرف ضد آفتاب توسط مادران باردار و کودکان مطالبی بیان کرد.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» مشاور رئیس و مدیرکل روابط عمومی سازمان سنجش آموزش کشور از آغاز انتخاب رشته آزمون ورودی دوره دکتری «Ph.D» نیمه‌متمرکز سال ۱۴۰۳ از روز شنبه اول اردیبهشت ماه خبر داد.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» سخنگوی مرکز ملی فضای مجازی گفت: تحلیل شبکه‌های اجتماعی نشان می‌دهد تهدیدات صهیونیست‌ها و اتفاقات امروز نتایج جالبی در پی داشته است.
علمی فناوری![]()
«باشگاه خبرنگاران» ناسا به تازگی به مأموریت پهپاد «سنجاقک» برای حضور در بزرگ‌ترین قمر سیاره زحل چراغ سبز نشان داده است.