Frage:
Warum erstellt und veröffentlicht Dawn keine Farbbilder von Ceres?
Anixx
2015-06-10 05:49:39 UTC
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Mehr als ein Monat ist seit Dawns Ankunft in Ceres vergangen, aber wir haben kein einziges Farbbild davon in natürlichen Farben gesehen. Warum ist das so?

Erklärung.

Ich bin nicht an den Details interessiert, wie die Weltraumbildgebung im Allgemeinen funktioniert. Ich bin interessiert zu wissen, warum Dawn im Gegensatz zu anderen Raumschiffen (zum Beispiel Cassini, Messenger, Voyagers, Pioneer) bisher keine Farbbilder von Ceres produziert. Sogar New Horizons hat bereits ein Farbbild von Pluto aufgenommen.

Gibt es wirklich so viel Farbe zu sehen? Vergleiche z.B. Farbfotos des Mondes.
@jamesqf Dies ist eine ziemlich wichtige Frage
Ich glaube, Anixx hat zu Recht darauf hingewiesen, dass andere den Punkt seiner Frage verfehlt haben. New Horizons verfügt über ein separates CCD-Array für jeden Filter, sodass separate Farbvorschübe gleichzeitig mit klaren Filterdaten erhalten werden können. Dawn verfügt über ein einzelnes CCD mit austauschbaren Filtern, sodass die Farbvorschübe nicht gleichzeitig abgerufen werden können. Was war die Motivation für diesen Unterschied?
Für weitere Informationen ist [hier] (http://www.boulder.swri.edu/pkb/ssr/ssr-ralph.pdf) ein Artikel über den Ralph Imager von * New Horizon * und [hier] (http: //sbn.psi.edu/archive/dawn/fc/DWNVFC2_1A/CATALOG/fc2_instrument.cat) ist ein Datenblatt zur Rahmenkamera von * Dawn *.
@jamesqf Aufgrund seiner Zusammensetzung kann es eine staubige bräunliche Farbe haben. Wahrscheinlich langweilig, ja, aber es wäre trotzdem interessant zu wissen.
Rosetta produzierte Farbfotos von Chery. Sie sahen genauso aus wie die Schwarzweißbilder.
@SF. Aber Chury hat eine andere Zusammensetzung als Ceres, wahrscheinlich eine wesentlich andere Zusammensetzung.
Anscheinend verwendet die OSIRIS-Kamera von * Rosetta * zwei Filterräder, ähnlich wie das Einrad-Setup von * Dawn *. Lesen Sie mehr [hier] (http://pdssbn.astro.umd.edu/holdings/ro-a-osiwac-3-ast1-steinsflyby-v1.4/document/osiris_ssr/osiris_ssr.pdf).
@SF. nicht genau: http://cdn.phys.org/newman/gfx/news/hires/2014/comet67pcgin.jpg
@Anixx Wenn Ihre Frage lautet: "Warum hat Dawn keine Echtfarben-Bildgebungsfunktion enthalten?", Dann [bearbeiten] Sie bitte, um diesen Punkt in Ihrer Frage hervorzuheben und zu vermeiden, dass er falsch interpretiert wird. Vielen Dank!
Sie möchten dies nicht im Chat erledigen? Ist meine neue Antwort überhaupt hilfreich?
Vier antworten:
#1
+31
Vedant Chandra
2015-06-10 11:07:47 UTC
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Das Raumschiff Dawn trägt 3 elektromagnetische Instrumente. die Framing Camera (FC), der Gammastrahlen- und Neutronendetektor (GRND) und das Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS). Ihre Frage bezieht sich vermutlich auf Farbbilder im visuellen Spektrum und nicht auf Falschfarbenbilder von Wellenlängen, die für Menschen nicht sichtbar sind. Konzentrieren wir uns also auf die Rahmenkamera.

Ceres aus Sicht des Dawn-Orbiters (mit freundlicher Genehmigung NASA) sup>

Laut NASA:

Die Rahmenkamera dient zur Erfassung detaillierter optischer Bilder für wissenschaftliche Zwecke sowie zur Navigation in der Umgebung von Vesta und Ceres. Dawn verfügt aus Redundanzgründen über zwei identische und physisch getrennte Kameras mit jeweils eigener Optik, Elektronik und Struktur. Jede Kamera ist mit einem brechenden optischen 1: 7,9-System mit einer Brennweite von 150 mm ausgestattet und kann 7 Farbfilter verwenden.

Die Kamera auf dem Dawn-Orbiter und die meisten Kameras im Weltraum tun dies nicht die Art von Bildsensor haben, die eine normale Digitalkamera hat. In diesem faszinierenden Artikel auf der Website der Planetary Society schreibt Emily Lakdawalla:

Weltraumkameras verfügen normalerweise über Detektoren, die Licht über etwas mehr erfassen können des elektromagnetischen Spektrums, als das menschliche Auge sehen kann, von Wellenlängen im nahen Ultraviolett bis zum nahen Infrarot. Noch wichtiger ist, dass die Bilder, die sie aufnehmen, oft hübsch sind, aber nicht für Schnappschüsse gedacht sind. Sie sind hoch entwickelte, präzise wissenschaftliche Messgeräte.

Der FC ist eher ein "Photonenmessgerät" als eine herkömmliche Kamera. Es misst die Anzahl der Photonen, die auf jedem Pixel des Sensors landen, nicht deren Wellenlängen. Mit Filtern kann es jedoch Photonen unterschiedlicher Farben wahrnehmen.

Ein Filter ist wie ein Gel auf einem Theaterlicht. Es verwandelt weißes Licht in farbiges Licht. Dies geschieht durch Begrenzung der Wellenlängen, die den Filter passieren können. Dawns Framing Camera verfügt über acht verschiedene Filter, die über den Teil des Spektrums, den das CCD erkennen kann, ziemlich gleichmäßig verteilt sind.

Ein Diagramm Anzeigen der verschiedenen Wellenlängen des visuellen Lichts, die jeder Filter (nummeriert F1-F8) durchlässt. (Mit freundlicher Genehmigung von CERN) sup>

Die Bildsensoren in normalen Verbraucherkameras hier auf der Erde zeichnen tatsächlich auch Licht entsprechend ihrer Intensität auf in drei verschiedenen Farben und verarbeiten Sie diese Informationen dann, um ein Vollfarbenbild zu erstellen. Verschiedene Teile des Sensors reagieren nur auf bestimmte Wellenlängen des Lichts - einige in Rot, einige in Grün, einige in Blau. Es gibt keine Sensoren, die erkennen können, welche Wellenlänge des Lichts auf sie trifft. Sie zählen nur, wie viele Photonen auf sie treffen. Auf die eine oder andere Weise kombinieren alle Kameras Informationen, die separat über die Lichtintensität bei verschiedenen Wellenlängen gesammelt wurden, und kombinieren diese dann zu einem Farbbild. Tatsächlich tun Ihre Augen dies auch.

Im Wesentlichen macht Dawn mit jedem Filter Schwarzweißfotos mit einer sehr hohen Auflösung . Somit werden ungefähr acht Bilder erzeugt, die jeweils die Rohphotonenmessung in dem jeweiligen Abschnitt des visuellen Spektrums zeigen. Diese Bilder können dann verwendet werden, um die Oberfläche von Ceres ziemlich genau zu färben und "Farbbilder" zu erzeugen. Diese würden jedoch weiterhin als "Falschfarben" -Bilder eingestuft.

Warum wurden von Dawn keine Farbbilder von Ceres veröffentlicht? Die Antwort ist, dass sie einfach noch nicht gemacht wurden. Sie können von der Rahmenkamera hier auf die neuesten Rohbilder zugreifen. Die NASA wird voraussichtlich in Zukunft Farbbilder aus den Rohdaten erstellen, und könnte ich und auch @TildalWave. Die Farbe dieser Art von Bildern wird auf der Erde von Menschen erzeugt, nicht von der Sonde selbst. Es gibt keinen wirklichen Grund, ein anderes Bild als die Schönheit zu färben. Die wissenschaftlichen Daten stammen aus der RAW-Datei selbst.


Weiterführende Literatur:

CERN-Dokument zur Rahmenkamera.

Artikel der Planetary Society zum Rahmen Kamera.

Artikel der Planetary Society über die Mission Dawn als Ganzes.

Kommentare sind nicht für erweiterte Diskussionen gedacht. Ich habe einen neuen Chatroom erstellt: http://chat.stackexchange.com/rooms/24656/discussion-on-question-why-dawn-does-not-make-color-images-of -ceres
Es könnte auch eine gute Frage zur Erstellung von Farbbildern sein. Es scheint, dass aus diesem Thema mehrere gute Fragen hervorgehen.
@PearsonArtPhoto definitiv, es ist ein sehr interessantes Thema, in dem Tildalwave einige Erfahrungen hat.
Ich habe auch welche und möchte die gestellte Frage sehen, damit ich sie dort beantworten kann, und nicht nur in Kommentaren ;-)
Angesichts der Tatsache, dass alle Digitalkameras Farbbilder erstellen, indem sie gefilterte Graustufenbilder auf die eine oder andere Weise neu kombinieren, bin ich mir nicht sicher, ob es wirklich sinnvoll ist, darauf zu bestehen, dass ein Bild, das durch Kombinieren von gefilterten Bildern mit sichtbarer Wellenlänge von Dawns Rahmenkamera erstellt wird, eine Falschfarbe ist Bild. Es ist nicht falscher als die von Ihrem Telefon aufgenommenen Bilder.
Lassen Sie uns [diese Diskussion im Chat fortsetzen] (http://chat.stackexchange.com/rooms/24773/discussion-between-vedant-chandra-and-anixx).
"Die Bildsensoren in gewöhnlichen Verbraucherkameras hier auf der Erde zeichnen tatsächlich auch Licht entsprechend seiner Intensität in drei verschiedenen Farben auf." Dies ist völlig falsch. Bei Verbraucherkameras auf der Erde sind die Filter einfach in das CCD eingebaut (normalerweise in einer Bayer-Filteranordnung) oder es wird seltener ein Strahlteiler für 3 verschiedene CCDs verwendet (effektiv 3 separate Filter).
Wie um alles in der Welt wird diese Antwort, die nicht antwortet, positiv bewertet? Und warum werden meine Kommentare gelöscht, in denen ich erkläre, dass diese Antwort die Frage nicht einmal versteht?
@VedantChandra -1 Ich glaube nicht, dass dies die Frage vollständig beantwortet, obwohl es viele nützliche Informationen zur Funktionsweise der Bildgebung liefert. Bitte lesen Sie meine Kommentare zu der Frage für weitere Details.
... Das Problem ist, dass Dawn * Farbbilder * erstellen kann, indem drei Bilder mit dem Filter kombiniert werden. Diese Bilder werden nur * nicht * erstellt, und die Frage lautet "Warum" - warum das Team die Entscheidung getroffen hat, den RGB-Satz mit drei Bildern nicht zu erstellen, um sie als Farbfoto zu kombinieren und zu veröffentlichen.
#2
+6
Jonathan Voss
2015-06-10 11:06:49 UTC
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Die sensorische Ausrüstung an Bord von Weltraumsatelliten unterscheidet sich in der Regel stark von häufig vorkommenden Analoga. Im Fall von Dawn verfügt es über 2 Rahmenkameras, die sichtbares und nahes Infrarotlicht mit 7 Farbfiltern erfassen können. Ziel ist es, die farbgefilterten Bilder mit Daten aus dem Mapping-Spektrometer zu kombinieren, um die Mineralzusammensetzung der Oberfläche zu analysieren. Die Speicherkapazität jedes Instruments und die Übertragungsbandbreite zur Erde sind beide begrenzt, und die Forscher arbeiten unter erheblichen Zeitbeschränkungen. Daher ist die Erstellung fotorealistischer Bilder keine Aufgabe mit hoher Priorität.

Wie der Artikel von userLTK hervorhob, Die Farbunterschiede auf der Oberfläche sind subtil, daher wird das Rendern von Karten hauptsächlich durchgeführt, um das Erkennen von Unterschieden in der Oberflächenzusammensetzung zu erleichtern.

Ich habe versucht, Sie abzustimmen, aber anscheinend kann ich nur eine Antwort abstimmen. Dies ist ein wichtiger Punkt bei der Verbesserung der Farbe auf den Fotos.
UserLTK - Sie können eine oder alle Antworten abstimmen, nicht nur eine.
Wenn Sie nach der Möglichkeit fragen möchten, Farbbilder mit Cassini vs Dawn oder kolorierte Cassini-Bilder aufzunehmen, können Sie gerne eine bestimmte Frage stellen. Im Moment bereinige ich diesen Beitrag aus solchen Kommentaren. Ich bin zuversichtlich, dass es eine Antwort gibt.
#3
+5
userLTK
2015-06-10 10:07:16 UTC
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Es gibt einige Farbbilder. Der erste Artikel unten zeigt, dass die frühen Bilder schwarz und weiß waren, aber jetzt eine Farbkarte des Planeten haben.

http://www.cnet.com/news/dwarf-planet-ceres -enthüllt-Oberflächen-Geheimnisse-in-NASA-Farbkarte /

und von der NASA-Website: http://www.nasa.gov/jpl/pia19063/dawns -first-color-map-of-ceres / #. VXfE9kYTDW4

Bearbeiten: Wie in den anderen Antworten erwähnt, sollte ich erwähnen, dass die Farbe auf den Fotos in diesen Artikeln verbessert ist. Ceres ist nicht so bunt.

Es ist in keiner Weise eine natürliche Farbe. "Kurzwellige blaue Bilder wurden dem roten Farbkanal zugeordnet, und die langwelligen Infrarotbilder wurden dem blauen Farbkanal zugeordnet."
@Anixx genau, so wird gefärbt. Bilder außerhalb des visuellen Spektrums werden in das Spektrum angepasst, indem ihnen falsche, wahrnehmbare Farben zugewiesen werden.
#4
+2
kim holder
2015-06-20 03:52:07 UTC
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Das Kombinieren der Daten aus den verschiedenen Filtern zu einem Farbbild wird durch die Tatsache erschwert, dass sich die Sonde so weit bewegt, dass der Filter vor jeder Aufnahme geändert werden muss, während dies geschieht, ohne dass die Perspektive im nächsten Bild stimmt fast das gleiche.

Um das Farbbild zu erhalten, müssen mehrere Frames von Filtern für verschiedene Wellenlängen des Lichts ausgerichtet und dann kombiniert werden. Dies ist schwierig, da sich die Perspektive geändert hat. Daher muss das Bild manipuliert werden, um dies so gut wie möglich zu kompensieren. Es braucht Zeit, und wenn das Bild, das daraus entstehen würde, kein wissenschaftliches Interesse hat und nicht hübsch genug wäre, um für die Öffentlichkeit interessant zu sein, hat es nur eine niedrige Priorität.

Na und? Cassini macht trotz der von Ihnen genannten Schwierigkeiten viele Farbbilder. Zum Beispiel: http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/imagedetails/index.cfm?imageId=4940 Gleiches gilt für Messenger.
Das Bild wurde auf der Erde mit Daten von Cassini erstellt.
Wie ich bereits in der Frage geklärt habe, interessieren mich Details der Technologie nicht. Welches Raumschiff erzeugt überhaupt fertige Farbbilder im Weltraum?
Da die Daten von Menschen, die sie verarbeiten müssen, auf der Erde zusammengestellt werden müssen, geschieht dies nicht, wenn sie entscheiden, dass sie keine Priorität haben.
Wenn jemand beschließt, etwas nicht zu tun, geschieht dies natürlich nicht, unabhängig davon, ob es auf der Erde oder im Weltraum geschieht. Ich sehe nicht ein, wie der Ort der Zusammenstellung der Dateien für diese Entscheidung relevant ist.
Wie erhält man ein Farbbild, wenn niemand die Dateien so manipuliert, wie es zum Erstellen erforderlich ist?
Zunächst einmal müssen keine Dateien bearbeitet werden. Dawn war bisher nicht beauftragt, Farbbilder zu produzieren.
Warum sagst du das? Übrigens sollten wir wirklich in einen Chatraum ziehen. Weißt du, wie man dort hinkommt? Klicken Sie einfach auf den Link unten.
Lassen Sie uns [diese Diskussion im Chat fortsetzen] (http://chat.stackexchange.com/rooms/25018/discussion-between-briligg-and-anixx).


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