צילום אסטרונומי – צילום תמונות בצבע RGB

בחיי היום-יום ניתן לראות כי הטכניקות להפקת תמונות בצבע משמשות לא רק בצילום אסטרונומי, אלא גם ביישומים "רגילים" כגון טלוויזיה, מקרנים ועוד. 
במאמר זה נשתמש בתמונות CCD מונוכומטיות (שחור-לבן) עם פילטרים בצבעים כחול, ירוק וכחול RGB.
לתמונות של ערפילית הסרטן (M1), ערפילית המשקולת (Dumbbell Nebula – M27), ונצור תמונות בצבעים אמיתיים מהתמונות הגולמיות.

רקע ותיאוריה בנושא עיבוד תמונות אסטרונומיות: ראו מאמר בנושא קליברציה של תמונות CCD אסטרונומיות ומבוא לפוטומטריה 

מרבית האנשים נהנים יותר להתבונן בתמונות צבע מאשר בתמונות אפורות. אולם מכיוון שאובייקטים אסטרונומיים רבים הינם חיוורים למדי (באסטרונומיה התצפיתית וויזואלית), התמונות נראות בגווני אפור.
זאת מכיוון שרמות האור אינן גבוהות מספיק על מנת לגרות את תאי הקנה בעין האנושית.
תאי החרוט (Cones) אחראיים על ראיית צבע, בעוד תאי הקנה אחראים על ראייה מונוכרומטית, אך הם רגישים לרמות אור נמוכות.
אורכי גל משתנים יגרו את תאי החרוט בצירופים שונים ליצירת ראיית הצבע שאנו רגילים אליה.

למצלמות CCD אין את אותן מגבלות שיש לעין האנושית, והן מסוגלות "לראות" אור צבעוני ברמות שהעין האנושית אינה מסוגלת .
למרות זאת, התמונות המצולמות, אפילו ללא כל פילטר, מכילות גווני אפור בלבד.

מומלץ :
- צפו בסרט ה V.O.D  |  שידור ישיר לסוכנות החלל נאס"א (NASA) מטלסקופ האינטרנט הישראלי - 'מסע בחלל העמוק' 
- גלריית התמונות שצולמו באמצעות טלסקופ האינטרנט הישראלי



                   אם כן, כיצד אסטרונומים מייצרים תמונות אסטרונומיות מדהימות כפי שהן מופיעות במגזינים ועיתונים אחרים ?
תמונה : שילוב צבע בפילטרים RGB מתמונות מונוכרומטיות של ערפילית הצעיף TRI-COLOR IMAGING. צילום : טלסקופ האינטרנט.


קיימים פילטרים שניתן למקם בין המצלמה והטלסקופ. הפילטרים מאפשרים צילום תמונות, תוך כדי שגורמים למעבר של אור רק באורכי גל מסויימים.
טווח הפילטרים האלו נע מאינפרא-אדום ועד לאולטרה-סגול (בתלות גם של יעילות הקוונטית QE של מצלמת ה CCD), למרות שהפילטרים של הצבעים הנראים / אור לבן הם החשובים ביותר ביצירת תמונות צבעוניות.

הפילטרים הנפוצים ביותר בעיבוד תמונות אסטרונומיות בצבע הם הפילטרים האדומים R, כחולים B וה-visual או V (ירוקים), כאשר תמונת ה- clear filter או Luminance (ללא סינון) משמשת לעיבוד תמונה מתקדם יותר. משתמשים בפילטרים אלו משום שהם מתאימים בדיוק לתאי הקונוס שמעבדים צבע בעין האנושית. דוגמא טובה לשילוב תמונות R,V ו-B ליצירת תמונת צבע אמיתית של אובייקט אסטרונומי (שריד סופרנובת הסרטן המוזכר למטה) מוצגת להלן.
* הערה : פילטר V - visual מכונה גם בשם פילטר G - green


בעיבוד מסוג זה משתמשים רוב האנשים בחיי היום-יום, מבלי אפילו להיות מודעים לכך, עיבוד זה ידוע כעיבוד RGB.
כל מקלט טלויזיה מייצר תמונה בעזרת אותות הנשלחים ונושאים מידע על ידי שימוש בפילטרים : אדום (R), ירוק (G),וכחול (B), אלו מתורגמים לתמונה על גבי המסך.
גם מצלמות צבע כגון DSLR מעבדות תמונה בצורה זו על ידי קריאה של אילו רמות צבע נוכחות באובייקט המצולם ותרגומם על גבי הסרט או ה-CCD.

צורת עיבוד מתוחכמת יותר ידועה בתור LRGB, כאשר L מייצג את המושג luminance.
זוהי שיטת עיבוד טובה יותר בכך שהיא יכולה לתקן בהירות אובייקטים שאוליי אבדה במהלך הצילום דרך פילטרים צבעוניים.

הרכבת תמונה תלת-צבעית של ערפילית אוריון M42

1. פתח את התמונות מספריית ה-CCD המקוונת שלנו. לדוגמא : ערפילית אוריון M42
2. הזז את חלונות התמונות כך שתוכל לראות את כל שלוש התמונות בו זמנית. יהיה עליך לכייל את תמונות ה CCD כדי להביא למקסימום את כמות הפרטים הנראים.בנוסף יש לערוך איזון של ההסיטוגרמה.

 
R פילטר אדום

G פילטר ירוק

B פילטר כחול

ובשילוב ואיזון הפילטרים, מתקבלת התוצאה הסופית בצבע !

 
בתמונה – השילוב של 3 הפילטרים RGB – לתמונת צבע אחת. ערפילית אוריון M42. התמונות אינן מעובדות.

התמונות צולמו על ידי סטודנטים מרחוק, באמצעות שליטה על טלסקופ האינטרנט הישראלי במצפה הכוכבים ברקת 



סרט - שילוב תמונות מערוצי RGB לתמונת צבע

הרחבה :
- קרניים קוסמיות / קרינה קוסמית ותמונות CCD (המופיעות כדרך קבע בתמונות מהטלסקופ)
- רשימת כוכבים לכיול צבע, מטרות אסטרונומיות לצילום עם הטלסקופ
- רזולוציית הצילום של טלסקופ ומצלמת CCD דיגיטלית