왜 명왕성의 허블 이미지에 검은 줄무늬가 있습니까?

New Horizons misson 에 대한 보고서를 읽는 동안 나는 명왕성의 이미지에서 이상한 수직의 검은 줄무늬가 나타났습니다.

예를 들면 다음과 같습니다. 출처 : 허블 다섯 번째 달 궤도 명왕성을 발견합니다 (07.11.12). 크레딧 : NASA; ESA; SETI 연구소 M. Showalter

왜 그 검은 줄무늬가 있습니까?

이 사진은 서로 다른 노출 시간으로 촬영 한 두 이미지의 합성물입니다 .

정확하게하기 위해 우리는 두 사진의 노출이 다르다고 말해야합니다. 즉, 외부 사진은 더 많은 빛을 흡수하여 만들어졌습니다. 이 경우 초점 비율 (허블의 렌즈 조리개에서 파생 됨)과 장면의 휘도 (렌즈 방향으로 이동하는 빛의 양)가 두 사진에서 동일하다고 가정 할 수 있습니다. 노출 을 결정할 때 변수 .

밝기가 매우 다른 물체를 촬영하기 때문에 필요합니다. 명왕성이 상대적으로 짧은 노출 시간을 나타내려면 달이 훨씬 적은 빛을 반사하고 더 긴 노출 시간이 필요합니다. 센서가 노출되어있는 한 명왕성은 센서가 씻겨 질 때까지 밝기가 계속 증가합니다. 매우 밝게 촬영 된 피사체가 노출 과다가되어 사진의 하이라이트 로 알려진 세부 묘사 및 충실도가 손실 됩니다. 우리의 경우에 Pluto는 현재 가능한 더 자세한 그림과 비교하여 흰색 점으로 변합니다. 적외선에서 렌더링 된 잘못된 컬러 이미지로 평행선을 그릴 수 있습니다.이 합성물은이 수준의 빛과 디테일을 포착 할 수 있는지 육안으로는 볼 수 없습니다.

다른 허블 이미지에서 NASA는 복합 이미징이 사용되는 이유를 설명했습니다.

이것은 스텔라 배경, 혜성 사이딩 스프링 및 화성의 단일 노출에 문제가 있기 때문에 합성 이미지입니다. 화성은 실제로 혜성보다 10,000 배 더 밝아서, 붉은 행성에서 상세하게 보이기 위해 제대로 노출 될 수 없었습니다. 혜성과 화성은 서로에 대해 움직이고 있었으며 물체 중 하나가 흐려지지 않으면 한 번의 노출로 동시에 이미지를 찍을 수 없었습니다. 허블은 혜성과 화성을 개별적으로 두 가지 다른 관측으로 추적하도록 프로그래밍해야했다.

출처 : 허블이 화성 옆에서 혜성을 본다

비교적 적은 빛이 먼 행성들과 별들로부터 나오기 때문에 매우 긴 노출 시간이 종종 필요합니다. 허블 웹 사이트는 Deep Fields 이미지에 대해 설명합니다 :

허블은 하늘의 매우 어두운 부분에서 일련의 매우 깊은 관측을했습니다. 디지털 카메라에서 장시간 노출을 사용하는 것과 같이,이 긴 노출 샷 (최대 몇 주)은 짧은 노출에서는 일반적으로 보이지 않는 매우 희미한 디테일을 나타냅니다.

출처 : "허블 딥 필드 란?", Spacetelescope.org FAQ .

Wikipedia는 Robert E. Williams와 HDF 팀 의 논문 "허블 딥 필드 : 관찰, 데이터 감소 및 갤럭시 광도"를 다음과 같이 요약 합니다.

1995 년 12 월 18 일과 12 월 28 일 사이 (허블이 지구를 약 150 번 공전 한 시간 동안) 선택한 필터에서 대상 영역의 342 개 이미지가 촬영되었습니다. 각 파장에서의 총 노출 시간은 42.7 시간 (300nm), 33.5 시간 (450nm), 30.3 시간 (606nm) 및 34.3 시간 (814nm)으로, 342 개의 개별 노출로 나누어 우주에 의한 개별 이미지의 심각한 손상을 방지합니다. CCD 감지기에 부딪 칠 때 밝은 줄무늬가 나타나는 광선. 다른 장비에 의한 추적 관찰을 돕기 위해 측면 필드를 짧게 노출시키기 위해 추가 10 개의 허블 궤도가 사용되었습니다.

출처 : Hubble Deep Field , Wikipedia, 2014 년 12 월 9 일에 확인 함

명왕성 자체가 너무 밝아서 남은 달을 보여주는 방식으로 노출되면 카론이 이미지에 보이지 않을 것입니다. 마찬가지로, 남은 달은 너무 희미하여 카론을 해결하는 이미지에서는 보이지 않습니다. 따라서, 당신이 보는 사진은 두 가지 이미지 처리 기술이 혼합 된 것입니다. 하나는 카론을 전시하도록 설계되고 다른 하나는 남은 달을 전시하도록 설계되었습니다.

이미지의 두 부분이 대비가 다르기 때문에 줄무늬가 있다고 확신합니다. 명왕성과 카론은 Nix, Hydra, P4 및 P5에 비해 너무 밝기 때문에 하나의 대비를 갖기 위해 (a) 더 작은 4 개를 볼 수 없거나 (b) 더 밝은 두. 그래서 우리는 단순히 두 개의 이미지를 다른 밝기로 겹쳐 놓습니다 (또는 이득).

이 특정 이미지에 대한 지식이 없으면 Coronagraph를 사용했기 때문입니다 . Pluto와 Charon에서 반사 된 원치 않는 빛을 제거하거나 다른 방식으로 차단하거나 전환하거나 전환하는 여러 가지 방법 중 하나는 작은 달에 의해 반사되는 훨씬 약한 빛으로부터 빛 감지기를 가리게됩니다.

허블 코로나 그래프에 관한 이 링크 는 저 너머에 있지만 어쩌면 누군가에게 도움이 될 것입니다.