კოსმოსზე ფიქრისას თვალწინ ფერადი ნისლეულები და გალაქტიკები წარმოგვიდგება, თუმცა ცოტამ თუ იცის, რომ ჰაბლის ტელესკოპი, რომელსაც კოსმოსის დღესდღეობით არსებული ფოტოების დიდი ნაწილი ეკუთვნის, დედამიწაზე შავ-თეთრ ფოტოებს აგზავნის.

მაშინ საიდან ვიცით, რომ გამოსახულება რეალისტურია და რომელიმე კონკრეტული მეცნიერის გემოვნების მიხედვით არ იცვლება? — ამისთვის NASA რამდენიმე ტექნიკას მიმართავს.

იმისათვის, რომ პროცესი გასაგები იყოს, თავდაპირველად ტელესკოპებზე უნდა ვისაუბროთ. როგორც ოჰაიოს უნივერსიტეტის ასტროფიზიკის პროფესორი პოლ სატერი განმარტავს, ტელესკოპი მილებისა და სარკეებისგან შედგება, რომელთა მიზანიცაა, რაც შეიძლება მეტი სინათლე აირეკლონ და ფოტონები ერთ წერტილში მიმართონ, რათა ადამიანის თვალისთვის ტელესკოპის მიერ “დაჭერილი” გამოსახულება აღქმადი გახდეს.

რაც შეეხება ჩვენ მიერ ფერების აღქმას, პროცესი თვალის ბადურის სპეციალიზებულ უჯრედებში იწყება, რომელთაც კოლბურ უჯრედებს უწოდებენ. ამგვარი უჯრედები სამ კატეგორიად იყოფა, რომელიც სამი ძირითადი ფერის მიმართაა მგრძნობიარე. ეს უჯრედები ერთმანეთისგან სინათლის ტალღების სიგრძეს განასხვავებენ. გრძელი ტალღები წითელ ფერს შეესაბამება, საშუალო- მწვანეს, მოკლე კი – ლურჯს. ეს ის ძირითადი ფერებია, რომელთა კომბინაციითაც ყველა სხვა ფერი მიიღება. სინათლე ადამიანის თვალის გავლით ტვინის შესაბამის ნაწილში „მუშავდება“ და შედეგად, ფერად გამოსახულებას ვხედავთ.

დაახლოებით ამგვარ პროცესს გადის სინათლე ციფრულ მოწყობილობებშიც. ციფრული კამერების სენსორები, მაგალითად, როგორითაც მობილური ტელეფონებია აღჭურვილი, ფერების მიმართ მგრძნობიარე არაა. იმ მომენტში, როცა სინათლე კამერის ლინზით სენსორს ხვდება, მოწყობილობა ფილტრებისა და ალგორითმის მეშვეობით ცდილობს, მონაცემები იმგვარად წამოაჩინოს, როგორც ამას ადამიანის თვალი დაინახავდა.

ჰაბლის ტელესკოპი

უშუალოდ ჰაბლის ტელესკოპი, რომელიც ორბიტაზე 1990 წლიდან იმყოფება, ფოტოებს შავ-თეთრად იღებს, რამდენადაც ტელესკოპის მთავარი დანიშნულებაა, კოსმიური სხეულების მიერ არეკლილი სინათლის სიმკვეთრე გაზომოს. ეს კი ყველაზე თვალსაჩინო სწორედ შავ-თეთრ ფოტოზეა. ყველა ფოტოს, რომელიც ჰაბლის ტელესკოპის მეშვეობითაა გადაღებული, მეცნიერები მოგვიანებით „აფერადებენ“, ამისთვის კი მე-20 საუკუნეში გამოგონილ ტექნიკას მიმართავენ.

1911 წელს ქიმიკოსმა სერგეი გორსკიმ ფილტრების გამოყენებით ერთ-ერთი პირველი ფერადი ფოტო შექმნა. მან უზბეკეთის ერთ-ერთი ქალაქის ემირს, ალიმ ხანს, სამი იდენტური ფოტო გადაუღო ლურჯი, წითელი და მწვანე ფილტრების გამოყენებით. ფილტრები ლინზაში სინათლის გავლისას შესაბამისი ფერის ტალღებს ატარებს, დანარჩენებს კი ბლოკავს. მაგალითისთვის, თუ ამ ფოტოს დააკვირდებით, რომელიც ლურჯი ფილტრითაა გადაღებული, დაინახავთ, რომ ემირის სამოსის ნაწილი შავ-თეთრ ფოტოზე თეთრადაა წარმოჩენილი, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ეს ადგილები სინამდვილეში ლურჯია. ნეგატივების გაერთიანებით კი ფერადი გამოსახულება მიიღება.

ფოტო: VOX

ფოტო: VOX

ამგვარ ტექნიკას მიმართავენ მეცნიერებიც ჰაბლის მიერ გამოგზავნილი შავ-თეთრი ფოტოების „გაფერადებისას“. ტელესკოპი ფილტრებს იყენებს, რომლის საშუალებითაც სინათლის ტალღების სიგრძის გაზომვაა შესაძლებელი, შემდეგ კი შესაბამისი ფერების მინიჭებით და გამოსახულების გაერთიანებით ყველასთვის კარგად ნაცნობი გამოსახულებები მიიღება.

ასე შეიქმნა სატურნის ფერადი გამოსახულება, რომელიც ყველა ჩვენგანისთვის ნაცნობია.

სატურნის ფერადი გამოსახულება

ჰაბლის ტელესკოპს შეუძლია ძალიან მცირე ზომის ტალღები დააფიქსიროს, რომელიც ისეთი ინდივიდუალური ელემტებიდან მოდის, როგორიცაა წყალბადი, ნახშირბადი და ჟანგბადი.  თუმცა აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ადამიანები საინათლის სპექტრის მხოლოდ ნაწილს ვხედავთ. მაგალითისთვის, ადამიანის თვალისთვის უხილავია ე.წ. ინფრაწითელი და ულტრაიისფერი გამოსხივება.

ძალიან ცხელი ობიექტები ზოგჯერ ისეთი სპექტრის გამოსხივებას გამოსცემენ, რომელიც ადამიანის თვალით უხილავია.  მეცნიერები კი ფერად გამოსახულებებს არა მხოლოდ ვიზუალური წარმოდგენის შესაქმნელად, არამედ სხვა ინფორმაციების მისაღებადაც იყენებენ. შესაბამისად, ფოტორეალისტური გამოსახულება სპეციალისტებისთვის ყოველთვის საკმარის ინფორმაციას არ შეიცავს.

“სამყაროს სვეტები”

მაგალითისთვის, ჰაბლის ტელესკოპის მიერ გადაღებული ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ფოტო — “სამყაროს სვეტები” — განვიხილოთ. ფოტოზე გაზისა და მტვრის უზარმაზარი სვეტებია აღბეჭდილი. დღესდღეობის ცნობილია, რომ “სამყაროს სვეტები” გოგირდის, წყალბადისა და ჟანგბადისგან შედგება. სინათლის სპექტრზე რომ განვიხილოთ, გოგირდი და წყალბადი წითელი სინათლისკენ განაწილდებიან, ჟანგბადი კი- ლურჯისჯენ.

შესაბამისად, თუ ამ გამოსახულებას მეცნიერები ტრადიციული მეთოდით “გააფერადებდნენ”, ზემოაღნიშნული გაზების ფოტოზე ერთმანეთისგან განსხვავება რთული იქნებოდა და, შესაბამისად, ვიზუალური ანალიზისთვისაც არ გამოდგებოდა.

მარცხენა ფოტოზე გამოსახულება ადამიანის თვალისთვის ხილულ ფერებშია ნაჩვენები, მარჯვენა კი ერთგვარი ვიზუალური რუკაა მეცნიერებისთვის

მიუხედავად იმისა, თუ სად იყო ეს ელემენტები სპექტრზე, მეცნიერებმა ტალღების სიგრძის მიხედვით მათი განლაგება შეცვალეს. უფრო გასაგებად რომ ვთქვათ, ვინაიდან ამ სამ ელემენტს შორის სიმაღლის ყველაზე გრძელ ტალღებს გოგირდი ასხივებდა, ყველაზე მოკლეს კი- ჟანგბადი, მეცნიერებმა გოგირდს წითელი ფერი მიანიჭეს, წყალბადს- მწვანე, ჟანგბადს კი -ლურჯი. ზემოთ აღწერილი მეთოდით კი ის გამოსახულება მიიღეს, რომელსაც კოლაჟის მარჯვენა ფოტოში ხედავთ. თუმცა, ჩვენი თვალები ისეთივე მძლავრი რომ იყოს, როგორიც ჰაბლის ტელესკოპია, მარცხენა ფოტოზე ასახულ სურათს დავინახავდით.

ჰაბლის ტელესკოპის შესაძლებლობები ადამიანის მიერ ფერების აღქმის უნარს სცდება. მისთვის ისეთი გამოსხივების დაფიქსირებაც შესაძლებელია, რომელიც ადამიანის თვალით უხილავია. შესაბამისად, თუ “სამყაროს სვეტების” ინფრაწითელ გამოსახულებას შევხედავთ, სულ სხვა სურათს მივიღებთ.

“სამყაროს სვეტები” – ინფრაწითელი ფოტო