Les filtres et les fausses couleurs
Les scientifiques et les artistes peuvent utiliser des couleurs pour cacher ou révéler des caractéristiques dans une image - ce que vous voyez à l'écran (ou le papier) n'est pas toujours la même chose que vous verriez avec vos yeux. objets astronomiques sont très souvent représentés en quelque sorte « modifiée » afin de mettre l'accent sur certains détails. Viewer attention!
couleurs exagération
Une astuce que les photographes peuvent faire dans cet âge de Photoshop et gimp est de « augmenter le volume » sur les couleurs d'une image. En d'autres termes, tout en laissant la couleur des couleurs inchangées (did ce sens?), Modifier le niveau de saturation de l'image.
Regardez ces quatre versions d'une photo, par exemple. L'herbe est toujours verte, mais en bidouillant avec le niveau de saturation, nous pouvons le rendre plus vert.
Les astronomes peuvent utiliser cet effet pour rendre plus visibles les variations les plus subtiles de la lumière réfléchie par la Lune. Cliquez sur l'image de la Lune ci-dessous pour voir comment super-saturant les couleurs peuvent faire ressortir les détails subtils.
Mais en combinant des images prises par seulement 3 des 7 filtres (lire cet article pour plus de détails sur les filtres), on peut améliorer les petits changements de couleur qui font apparaître des différences dans les minéraux.
fausses couleurs
Voici un exemple célèbre: un gros plan de la nébuleuse de l'Aigle, comme on le voit par la TVH:
Mais attendez. si l'on regarde une image grand angle de cette même nébuleuse prise avec un télescope sur le terrain, nous voyons des couleurs très différentes:
Que se passe t-il ici?
L'image TVH est un exemple d'imagerie « fausses couleurs », alors que l'image au sol est plus proche de ce que vous pourriez voir si vous avez regardé avec vos propres yeux. Les astronomes qui ont demandé l'image TVH ont utilisé un ensemble de trois filtres très étroits qui transmettent la lumière de quelques longueurs d'onde particulières.
Les trois filtres étaient
Etant donné que chacun de ces trois particules va émettre de la lumière sous un ensemble de conditions légèrement différentes, l'utilisation de ces filtres à bande étroite permet aux astronomes de déterminer quelles parties de la nébuleuse sont plus ou moins dense, plus chaud ou plus froid. Il est un moyen très efficace pour les propriétés « voir » du gaz tels que la température, la pression ou la densité.
Cependant, les astronomes tricksy ne combinent ces trois images de la manière que vous pourriez attendre. , Ils « de couleur dans » Au lieu de cela leurs trois images à bande étroite avec les couleurs suivantes:
La version en fausses couleurs montre aussi que quelques-unes des étoiles dans les colonnes du milieu et inférieur sont intégrés à l'intérieur des nuages de gaz: leurs couleurs très rouges indiquent que la lumière de ces étoiles passe par beaucoup de poussière avant d'atteindre nos yeux, juste comme la lumière d'un coucher de soleil:
La prise de fausses couleurs en dehors de la portée visuelle
L'idée d'attribuer les parties rouge, vert et bleu d'une image à des longueurs d'onde arbitraires peut être pris un peu plus loin. Nous pouvons choisir des longueurs d'onde qui serait complètement invisible aux yeux des humains! En d'autres termes, nous pouvons utiliser une caméra spéciale pour prendre des photos de, par exemple, la lumière infrarouge, puis utiliser notre crayon « rouge » régulière de la couleur dans cette image.
Par exemple, considérons ce nuage sombre de notre Voie Lactée, appelée « Barnard 68 ». Le nuage se trouve en face d'un fond riche d'étoiles, bloquant notre point de vue des étoiles derrière lui. Vous pouvez à peine voir quelques étoiles autour du bord du nuage: ils regardent rouge parce que la poussière dans le nuage bleu clair éparpille plus de lumière rouge.
Les astronomes ont utilisé la caméra infrarouge SOFI sur le télescope NTT de 3,5 m au Chili de prendre une série d'images à des longueurs d'onde infrarouges.
Notez que ce schéma en fausses couleurs suit un modèle familier: les plus courtes longueurs d'onde sont affectées au crayon « bleu », et les longueurs d'onde plus longues sont affectées au crayon « rouge ». Les astronomes suivent cette convention la plupart du temps.
Étant donné que la lumière infrarouge peut pénétrer la poussière beaucoup mieux que la lumière visible, ces images infrarouges montrent un grand nombre des étoiles qui sont derrière le nuage. Cliquez sur l'image ci-dessous pour voir une comparaison des images infrarouges fausses couleurs visibles et.
Parce que les astronomes ont utilisé la convention familière « longue rouge = longueur d'onde », même dans l'image en fausses couleurs, les étoiles qui étaient derrière le nuage rougeâtre avaient l'air - semblable à l'apparition des étoiles sur les bords du nuage dans le visible- photographie la lumière.
Prendre des fausses couleurs en dehors de la MANIÈRE portée visuelle
La combinaison de longueurs d'onde visibles et infrarouges de la lumière semble raisonnable: nous pouvons utiliser des télescopes très similaires et des caméras pour capter la lumière visible et infrarouge. De nombreux objets astronomiques apparaissent au moins à peu près la même dans le visible et l'infrarouge. Mais pourquoi arrêter là?
Nous pouvons utiliser des images prises à des longueurs d'onde loin du visible et de créer encore une image que nous pouvons voir avec nos yeux. Par exemple, le satellite Chandra rayons X détecte les photons de longueurs d'onde très courtes: au lieu de centaines de nanomètres, ses photons ont des longueurs d'onde de quelques nanomètres. Mais cela ne nous empêche pas d'affecter nos crayons rouge, vert et bleu à ces rayons X.
La combinaison des informations de longueurs d'onde très différentes
Le « Antennae » sont une paire de galaxies qui semblent entrer en collision les uns avec les autres. Dans cette image optique, on peut voir de longues queues d'étoiles qui ont été retirées de chaque galaxie par leurs forces de gravité lors de la collision:
Faisons un zoom un peu et d'examiner la situation en utilisant plusieurs types de télescopes différents. Si l'on regarde dans la optique (avec TVH), nous voyons des groupes de chaud, les jeunes étoiles dispersés dans deux petites boules diffuses de starlight.
Si l'on regarde dans l'infrarouge (avec le télescope spatial Spitzer), nous voyons la lueur douce des nuages de poussière qui ont été réchauffés par la lumière des étoiles environnantes.
Si nous mettons toutes ces informations dans une image, nous pouvons voir en un coup d'œil les liens entre les structures qui composent ces galaxies entrent en collision.
Un autre exemple combine des données optiques et radio. La galaxie NGC4449 est relativement petite, une galaxie naine avec un certain nombre d'étoiles relativement jeunes mélangés avec un groupe d'anciens. Cette image montre les étoiles HST clairement.
Le très grand télescope radio Array a également observé cette galaxie. étoiles ordinaires n'émettent pas des ondes radio, de sorte que son image ne les montre pas. Cependant, le radiotélescope est très sensible au gaz d'hydrogène qui a été excité par des étoiles chaudes à proximité. Si nous combinons les deux types d'informations en une seule image en utilisant des couleurs fausses, nous pouvons voir en un coup d'œil où la plupart des étoiles chaudes et de gaz se trouve.