MARS GALLERY

 

 MARS  GALLERY

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Introduzione

Questa sezione speciale di Pianeta Marte.net è, a rigor di termini, un sito indipendente da quello principale, già attivo da luglio 2004. Perchè aprire una Mars Gallery? Perchè la rassegna fotografica è dovuta in un sito che si occupa di argomenti legati al Sistema Solare. Tuttavia abbiamo volutamente deciso di inserire esclusivamente fotogrammi a colori e non in b/w. Ciò non significa che le immagini b/w siano da scartare o disprezzare; ne tantomeno significa che la nostra scelta sia migliore di altre.

La nostra scelta operativa è solo una strategia studiata per mettere il Lettore/Visitatore in condizioni di fare una valutazione fra le varie possibili interpretazioni dei colori di Marte: "veri", "approssimativamente veri", "quasi veri" e "falsi colori". Può sembrare irrilevante, ma la percezione cromatica dell'ambiente marziano (idem per la Luna, Venere, Mercurio ecc.) non è un discorso povero di senso compiuto: osservare un cielo e un suolo uniformemente monocromatici o dalle tonalità incongruenti, rischia di creare più confusione che chiarezza di idee... NELLA NOSTRA GALLERY, INFATTI, PER OGNI IMMAGINE ORIGINALE NASA CE NE SARA' ALMENO UNA DA NOI RIELABORATA, NEL TENTATIVO DI RIMUOVERE IL FILTRO COLORATO.

Sia ben chiaro: non siamo certo in condizioni di affermare che le nostre elaborazioni e/o teorizzazioni siano la "Luce Divina" portata in un mondo di tenebre. Abbiamo però una speranza, ovvero quella di suscitare sincero interesse verso tutti coloro che provano attrazione nei confronti dell'esplorazione del Sistema Solare, con la mente sgombra dai pregiudizi di stampo cospirazionista, gossip-ufologico, pseudo-scientifico e pseudo-religioso. Ci auguriamo che la nostra Mars Gallery sia e resti un luogo di riflessione su quanto di affascinante si cela nei dintorni del nostro caro Pianeta Terra. E mentre ammiriamo le immagini del paesaggio marziano ricordiamoci bene che la Terra è la Nostra Casa e come tale dobbiamo considerarla con grande Amore e Rispetto. Altrimenti a cosa serve voler mettere il naso su altri pianeti e, allo stesso tempo, rovinare il nostro?

Marte ripreso dalla sonda Rosetta. Qual è la dominante cromatica prevalente?  Credits ESA

 

Come sarà strutturata la Mars Gallery?

La nostra rassegna di immagini sarà organizzata in modo simile alla Mars Gallery consultabile sul sito di Lunar Explorer Italia. Questo perchè essa offre dei vantaggi di fruibilità del materiale molto pratici: rapidità, semplicità e massima trasparenza. Quindi ci saranno le "small images" che faranno da ingresso (o presentazione) e la relativa pagina contenente i dettagli. Inseriremo il link NASA per ogni serie di frame e caption originale, allo scopo di garantire al Lettore la vera e comprovabile provenienza del materiale trattato. Inseriremo la nostra rielaborazione dei medesimi frames originali e relativi commenti. Vogliamo che il Lettore abbia la piena facoltà di andare a verificare di persona la genuinità della documentazione trattata, potendo farsi un proprio giudizio ed esprimere critiche pro e/o contro quanto da noi espresso. In ultima analisi il nostro lavoro deve esser chiaro che provenga non da invenzioni o immagini di dubbia fonte, ma da fonti attendibili e certificate: la NASA.

 

Il mondo digitale, la risoluzione e i problemi tecnici correlati...

Prendiamo in esame ora alcuni modi di ottenere le immagini. Poichè il mormorio intorno ai presunti falsi e/o veri colori del pianeta rosso dura ormai da molti anni dobbiamo anzitutto comprenderne le cause. Come sarà facilmente intuibile, la fotografia digitale non si basa sull'impressione che la luce esercita sopra una pellicola fotosensibile. La fotografia tradizionale, quando il materiale utilizzato è di elevata qualità, solitamente offre immagini e colori straordinariamente realistici. Sfortunatamente non abbiamo ancora avuto l'onore di inviare un abile fotografo a immortalare il paesaggio marziano. La fotografia digitale si basa sulla trasformazioni dell'informazione reale in una serie di impulsi digitali codificati come 0 e 1. Analogamente alla registrazione audio digitale, nelle fotografie abbiamo concetti paralleli: nell'audio si usa dire "sonorità a x bit" (dove x sta per valori compresi tra 1 e 64) e "campionamento a x KHz" (dove x sta per valori compresi tra un minimo di 8 e un massimo attuale di 192). La frequenza di campionamento standard (per intenderci tipicamente detta "qualità CD") si intende come "16 bit e 44,1 KHz al secondo". Nella fotografia digitale oggi è abbastanza comune (grazie alla ormai sempre più diffusa tecnologia alla portata di tutti) sentir parlare di MegaPixel. Ovvero? Tenendo conto che l'informazione visiva verrà anch'essa codificata con rappresentazioni di bit, abbiamo una situazione paragonabile all'audio: se consideriamo una superficie ipotetica di 15 pollici (pari al tipico monitor di un computer laptop) possiamo suddividere tale superficie in tanti puntini (pixel) che, messi insieme, ci permetteranno di ottenere un'immagine. La combinazione tra il numero di pixel e la codifica in bit dell'informazione potremmo definirla "risoluzione".

E' facilmente intuibile che una risoluzione di 1,5 MegaPixel sarà certamente migliore di una a 640x480, ed una risoluzione di 3,5 MegaPixel garantirà immagini sempre migliori. Più aumenta la risoluzione maggiore sarà la precisione delle immagini sia nella definizione che nei colori. Ma aumentano anche le risorse necessarie per offrire una elevatissima qualità.

Adesso passiamo al piatto forte

E fin qui abbiamo fatto paragoni alla portata di tutti. Se adesso consideriamo che le PanCam di Spirit e Opportunity hanno valori commerciali elevatissimi possiamo immaginare quali sofisticate caratteristiche dovrebbero possedere. Sfatiamo quindi un altro mito della NASA che, a detta di alcuni, non avrebbe fornito al pubblico sufficienti informazioni circa le PanCam e altre importanti caratteristiche dei Rover. Non è vero: l'informazione esiste ed è reperibilissima. Spirit e Opportunity dispongono di ben 8 filtri sulle PanCam per catturare i colori del paesaggio marziano.

PanCam di sinistra:
L1 - Vuoto
L2 - 750 (20)
L3 - 670 (20)
L4 - 600 (20)
L5 - 530 (20)
L6 - 480 (25)
L7 - 430 (PS) *
L8 - ND Solare 440
PanCam di destra:
R1 - 430 (PS) *
R2 - 750 (20)
R3 - 800 (20)
R4 - 860 (25)
R5 - 900 (25)
R6 - 930 (30)
R7 - 980 (LP) *
R8 - ND Solare 880

http://athena.cornell.edu/the_mission/instruments.html  

Instruments on the RoverInstruments on the Rover

Credits: NASA/JPL/Cornell

Credits: NASA/JPL/Cornell

Ma non è solo la Cornell University a fornire informazioni; anche la Planetary Society offre utile materiale peraltro messo a disposizione della NASA:

http://www.planetary.org/mars/mer.html

http://www.planetary.org/mars/mer-inst-pancam.html 

http://www.planetary.org/mars/mer-inst-navcams.html

Sopra: PanCam, NavCam e MarsDial  Credits: NASA/JPL/Cornell

E per concludere questa parentesi anti-cospirazionista vogliamo presentare questo soggetto che abbiamo trovato grazie al sito di Holger Isenberg e consultabile all'indirizzo: http://www.atsnn.com/story/30048.html. L'articolo presenta una dettagliata trattazione tecnica sulla maniera secondo la quale dovrebbe essere elaborate le immagini di Marte da parte del personale della NASA. Parrebbe, a detta dello scrivente, che non vi siano alterazioni in mala fede. Di questo soggetto prenderemo in esame solo alcuni aspetti interessanti, lasciando il resto al Lettore.

Finalmente entriamo nel cuore del problema: Il MarsDial viene impiegato come strumento di calibrazione dei colori (oltre che come meridiana). La NASA ha creato un ricco archivio pubblico di immagine "grezze" dei Rover, ottenute attraverso differenti filtri. Per creare un'immagine a colori occorre prendere almeno 3 frames grezzi ripresi con filtri rappresentanti le tonalità base RGB. Occorre poi sovrapporle opportunamente ed infine assemblarle per cavarne l'immagine finale a colori. Ora dobbiamo aver chiaro nella mente questo: stiamo ricevendo "pacchetti di dati" ad alta risoluzione (molto pesanti) da una distanza di molti milioni di km, occorrono potenti risorse hardware e software per inviare e ricevere tali dati, occorre sapere che le immagini digitali non sono mai perfettamente identiche alla realtà; sommiamo tutto e abbiamo capito quanto è complicato riuscire ad ottenere immagini davvero riproducenti la realtà.

Attenzione però: questo non significa che sia impossibile ottenere immagini che si approssimino ai veri colori dell'ambiente locale ripreso. Chiaro? Una cosa è "difficile", altra cosa è "impossibile". Noi non crediamo affatto che sia impossibile ottenerle.

Metodi di elaborazione. Holger Isemberg ne ha adottato uno interessante.

MER2RGB processing

Credits: www.areo.info

Prelevando tre immagini originali grezze scattate con i filtri RGB egli non fa altro che riassemblarle per ottenerne una, secondo lui, in "true colors". Isemberg sostiene che il risultato consiste in un immagine "vera". Giudicate Voi stessi: www.areo.info/mer.

Siamo d'accordo che si tratta comunque di un metodo interessante e, ci pare di aver capito, adottato anche dai tecnici NASA. Strano però che i frames a colori NASA mostrano quasi sempre tonalità monotinta andanti sul rosso. Talvolta sembrano ingiallite e altre volte paiono tinte di marrone!

Ed è questo il guaio: dinnanzi a questo carnevale di colori non si riesce più a capire bene quali sono quelli veri. Eppure abbiamo constatato con vero apprezzamento quanta tecnologia avanzata sia stata impiegata per i Rover; non solo: anche le Viking non erano certo dei rottami e nemmeno la Pathfinder. Ogni sonda ha svolto egregiamente il suo compito di esploratore interplanetario.

Eppure il mormorio non sembra aver fine...

Ragioniamo allora su un semplice aspetto di natura strettamente tecnica e fisica (tra l'altro ben espressa anche da Isemberg): il Sole che illumina la Terra è lo stesso che illumina Marte; al peggio accadrà che la quantità di luce sarà inferiore, ma sufficiente da rendere chiaro il paesaggio. I gas atmosferici della Terra e di Marte sono, basilarmente, gli stessi: possono cambiare quantità, e pressione atmosferica, ma gli effetti sulle onde elettromagnetiche saranno analoghi. Il pulviscolo sollevato su Marte non è un fenomeno tanto "alieno" rispetto a come viene sollevato sulla Terra. Anzi, qualora su Marte l'aria fosse estremamente rarefatta anche la quantità di pulviscolo sollevato sarà irrilevante da produrre effetti irrisori. Le rocce terrestri e le rocce marziane possono non essere esattamente identiche nella composizione, ma non in modo esasperato. Pertanto il paesaggio marziano mostrerà una ricchezza di tonalità e colori con dominanti cromatiche locali che subiranno variazioni notevoli. Eppure le monocromaticità è spesso la principale peculiarità dei frames NASA.

Il Marte che osserviamo dalla Terra, sia ad occhio nudo che nella visione telescopica - e definito "Pianeta Rosso" - corrisponde alla somma di tutte le componenti cromatiche del pianeta. La dominante prevalente è l'arancione, indicativo di una probabile massiccia presenza di terreno ossidato. Questa è la spiegazione ufficiale fino ad oggi più accettata e diffusa.

Come elaboreremo noi le immagini a colori.

Abbiamo deciso di partire da un altro presupposto. Supponiamo che le immagini a colori pubblicate siano, state in qualche modo adattate ad un comune pregiudizio scientifico: "tutto rosso". Supponiamo che altre volte le immagini, per evidenziare certi particolari del terreno, siano state esaltate in determinati colori o contrasti. Supponiamo che il personale NASA abbia spesso dei dubbi su come modulare i filtri in fase di assemblaggio delle immagini, basandosi allora su ciò che, secondo loro, dovrebbe essere il corretto modo di interpretare la realtà. Supponiamo che la quantità di dati sia elevata e si verifichino errori di trasmissione e/o ricezione. Supponiamo pure che, per una serie di pregiudizi di natura psico-sociologica, il personale NASA abbia scelto volutamente di spostare sul rosso (o giallo o marrone, fate Voi) i colori delle immagini, onde non creare nella popolazione (?) sensazioni di disagio mentale dinnanzi ad un altro pianeta avente - più o meno - l'aspetto del nostro... Ma non di sabotarle in modo irreversibile (come qualcuno crede erroneamente).

In base a tutti questi fattori riteniamo che i veri colori di Marte siano sovente "mascherati" sbilanciando in eccesso le tonalità rosso-arancioni. Basterebbe quindi rimodulare la Palette RGB per centrare approssimativamente il reale aspetto del paesaggio immortalato dalle sonde. Per confermare questa possibile ipotesi abbiamo fatto alcuni esperimenti di manipolazione RGB in soggetti vari, notando gli effetti dello spostamento su una Palette a matrice dinamica. I risultati sono stati davvero sorprendenti al punto che ci siamo quasi convinti che le immagini di Marte a colori sembrano ricordare vagamente la visione che si ottiene indossando gli occhiali da sole colorati!

sistema di editing con Palette RGB a matrice dinamica

Attenzione ai software! Abbiamo provato a fare qualche esperimento usando due tipi differenti di software dedicati al video editing: uno a matrice lineare e uno a matrice dinamica. In quello a matrice lineare le modifiche seguono un percorso su una sola linea cromatica, rendendo difficoltosa la rimodulazione delle altre linee cromatiche. In quello a matrice dinamica le modifiche possono essere fatte contemporaneamente su linee differenti della Palette RGB. Questo ci ha permesso di individuare molto più rapidamente la possibile tonalità del paesaggio marziano più vicina alla realtà.

Seguono alcuni esempi chiarificatori con relativi commenti....

Da immagini originali NASA/JPL. Elaborazione: Credits Pianeta Marte.net

Come si può notare nel frame (Viking 1) di sinistra tutto è caratterizzato da un predominante colore rossastro-arancione. Pare che il frame originale fosse leggermente saturato. Tentando di rimuovere il filtro colorato sono emersi colorazioni decisamente naturali e delicate. Il metallo della sonda ha l'aspetto di metallo grigio-argenteo; il suolo è marroncino, tipico di un paesaggio desertico ed il cielo è azzurrino con una leggera velatura rosata sull'orizzonte (foschie e pulviscolo). La matrice dinamica l'abbiamo spostata verso l'azzurro con una leggera de-saturazione.

Immagine originale: Credits NASA/JPL. Immagine elaborata: Credits Pianeta Marte.net

Questo frame non ha bisogno di commenti, ma ne vogliamo elargire uno noi: a sinistra l'originale NASA, a destra la nostra proposta. Cosa possiamo notare di affascinante? I colori. Da una monotintura rossastra dell'originale che abbraccia tutto il frame risalta ora il cielo tipicamente azzurrino e chiaro, i famosi "martian paving" dal colore calcareo e quella strana sabbia verdognola. La domanda è ovvia: perchè è verdognola? Qualche forma di micro-vegetazione? Misture di acqua solfati e idrocarburi? La Palette l'abbiamo spostata sempre sull'azzurro, ma senza modifiche di saturazione. Adesso guardate molto attentamente il frame NASA: Vi siete accorti che i probabili colori originali sono proprio lì, sotto il naso?

 

Immagine originale: Credits NASA/JPL. Immagine elaborata: Credits Pianeta Marte.net

Anche qui vale lo stesso discorso di prima. Abbiamo usato sempre la stessa modalità correttiva. Notiamo un paesaggio desertico (Ares Vallis) e le "Collinette Gemelle" in lontananza. Tentando di rimuovere il filtro rosso spicca un colore piuttosto vivace sia nella conformazione del terreno che ricorda sempre più i deserti terrestri o grandi quantità di detriti trasportati da grandi flussi d'acqua. Dal colore del cielo (celeste chiaro) sembrerebbe che la concentrazione di polveri sottili e umidità (potrebbe?) dovevano essere piuttosto elevate.

Prima di addentrarci nella Mars Gallery ed in risposta alle solite "vox populi" dei forum...

Ringraziamo sempre e di cuore coloro che ci seguono e che parlano di noi sui vari forum ed apprezziamo sia i commenti favorevoli, ma anche quelli con tono più critico in quanto hanno sempre permesso di migliorare il nostro lavoro. Al di la delle certezze e delle incertezze  individuali, la nostra rassegna non pretende di essere la Verità Assodata: è un'interpretazione. Ci auguriamo possa risultare un valido tentativo di rendere il paesaggio marziano verosimile. Tuttavia prestiamo attenzione a non dare credito al "sentito dire" ed alle chiacchiere. Esempio:

Anche questo scatto fotografico proviene dalla sonda Rosetta (ESA), ma a differenza del precedente - inserito in questa pagina introduttiva - Marte ci appare cromaticamente diverso. Spesso immagini del genere vengono presentate come "prova" che Marte è un mondo dall'aspetto terrestre. Sfortunatamente la realtà è leggermente diversa: il fotogramma è stato realizzato utilizzando un filtro-colore. Lo scopo? Evidenziare certe caratteristiche planetarie meno visibili in condizioni normali.

In mancanza di conoscenza si può facilmente rimanere suggestionati da didascalie e commenti intriganti che molte volte si risolvono in banali malintesi. Suggeriamo i Lettori/Visitatori della nostra Mars Gallery di non lasciarsi prendere da eccessivo stupore, clamore e suggestione davanti alle nostre elaborazioni, ma di consultate anche le pagine successive.

Ulteriore suggerimento: True Colors- Elementi di riflessione su un tema variegato e policromo scritto dall'Amico e Clollega dr. Paolo C. Fienga.

Infine vogliamo ricordare che il Rayleigh Scattering avviene sulla Terra e su Marte basilarmente in modo simile. Quindi la mattina e la sera il cielo dovrebbe assumere colori rosati a causa del maggior spessore dello strato d'aria che i raggi devono attraversare e per le particelle di polvere e/o goccioline d'acqua in sospensione. Durante il giorno invece l'atmosfera funge in modo più efficiente da dispersore, la quale fa passare tutte le frequenze, ma tende a disperdere il blu, che verrà diffuso dagli atomi di gas abbastanza distanti fra loro. 

 

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