¿Quizás no hayas visto fotografías en color de la luna? Parece tan hermoso, tan real.

En 1967, el astrónomo francés Ludo dibujó un mapa de Zhang Yue, cuyo color era diferente al de los mapas lunares anteriores. El director Lu observó cuidadosamente los colores en diferentes lugares de la luna y amplificó las diferencias de color. Esta puede ser la única imagen de la luna dibujada a mano en color verdadero en el mundo. En esta imagen, podemos ver varias áreas de la Luna con colores relativamente ricos: por ejemplo, los colores del Mar de la Tranquilidad y el Mar de Chengdu son significativamente diferentes, los colores cerca del Cráter Platón y la Bahía Arcoíris también son más complejo, y los colores alrededor del cráter Aristarco también son más complejos. ¿Puede realmente la luna tener color? ¿Por qué la luna nos parece blanca y negra?

Se mire como se mire, la superficie de la luna carece de color. Cuando utilizamos un telescopio astronómico para fotografiar la luna, excepto durante el breve período en que la luna sale o se pone, la luna aparecerá de color rojo anaranjado debido a la dispersión de Rayleigh en la atmósfera. Normalmente, las lunas fotografiadas, casi sin excepción, no pueden ver ningún color. . Las fotografías tomadas por las misiones Apolo en la superficie lunar también carecen de colores brillantes, y las últimas fotografías tomadas por la sonda Chang'e son aburridas.

Esto se debe a que las rocas en la superficie de la Luna no son tan abundantes como las de la Tierra. El basalto y la brecha son rocas comunes en la luna. Sus colores son negro o gris, negro o blanco, y algunas son ligeramente marrones. Esto significa que la diferencia de color no es grande y es imposible fotografiar la colorida luna con medios normales. . Las llamadas fotografías de "luna en color" que podemos encontrar ahora son básicamente imágenes en colores falsos de altura u otra información.

Cuando tomes fotografías, utiliza de 9 a 16 fotografías para superponerlas. El segundo problema proviene del formato de fotografía de las cámaras SLR. El formato JPG normal solo puede grabar en escala de grises de 8 bits, y el modo RAW solo puede grabar en escala de grises de 12 a 14 bits, por lo que los niveles de escala de grises y color se dividirán en el posprocesamiento. En términos relativos, el espacio de rodaje de posproducción de RAW es relativamente grande. El tercer problema proviene del balance de blancos, que se ve afectado por la curva de respuesta de las cámaras DSLR. A medida que aumenta la saturación, ligeras imprecisiones en el balance de blancos pueden provocar una tonalidad general del color. La solución general es ajustar gradualmente el equilibrio de color mientras se aumenta la saturación para que toda la superficie lunar sea lo más gris neutra posible. Al resolver los tres problemas anteriores, la mayoría de las personas pueden capturar fácilmente imágenes en color de luna llena, pero este no es el objetivo final de este método de fotografía.

En la Luna, algunos lugares tienen historias geológicas complejas que dan ciertas características a la distribución de minerales a su alrededor. Aunque las diferencias de color en los minerales lunares son sutiles, estas diferencias sutiles pueden revelarse mediante fotografía multiespectral. La fotografía multiespectral se refiere al uso de múltiples filtros de ancho de banda medio o estrecho para obtener imágenes de la misma área de la superficie lunar. Dado que las características espectrales de cada mineral en la superficie lunar son diferentes, encontrar la longitud de onda característica de este mineral y disparar con el filtro correspondiente puede resaltar la distribución de este mineral.

Una cámara que se especializa en tomar imágenes multiespectrales de la luna se llama cámara multiespectral y tiene capacidades de disparo en el infrarrojo cercano. Los dispositivos comunes incluyen miniCAM6F y otros dispositivos, equipados con los filtros correspondientes, como infrarrojo cercano de 1008 nm, infrarrojo cercano de 910 nm, infrarrojo cercano de 750 nm y luz visible de 415 nm. A veces se utilizan filtros de longitud de onda más larga, como 1250 nm, 1550 nm, etc. , pero esto requiere una cámara de infrarrojo cercano profesional para completarse. Para los aficionados a la fotografía lunar, cerca de 900 nanómetros ya es el límite de disparo.

En primer lugar, en la banda de luz visible, el contraste entre 415 nm y 750 nm puede reflejar bien la distribución del óxido de titanio, mientras que la distribución del óxido de hierro debe describirse mediante el contraste entre 750 nm y 950 nm. Por lo tanto, se pueden tomar imágenes en color simples de la distribución de minerales lunares usando 415 nm, 750 nm y 950 nm. Otros minerales tienen bandas de absorción en sus espectros, por lo que tomar fotografías en las bandas de ondas correspondientes puede reflejar la distribución de estos minerales. Por ejemplo, la banda de absorción del basalto es de 950 a 1000 nm, la banda de absorción del piroxeno es de 950 a 970 nm y la banda de absorción del olivino es de 1100 nm. Sin embargo, la plagioclasa común en la luna no tiene una banda de absorción obvia en la región infrarroja.

Después de obtener imágenes de diferentes bandas, es necesario sintetizar cada banda.

Los métodos de procesamiento se dividen en dos categorías: una es la mejora del color después de la síntesis del canal y la otra es obtener las relaciones de intensidad de diferentes bandas y luego realizar un procesamiento de pseudocolor en las diferentes relaciones. Este tipo de procesamiento ya es un método de disparo que utiliza colores falsos para reflejar la distribución de minerales. Es diferente del método de mejora del color presentado en este artículo, por lo que no lo presentaremos aquí.

Curvas de respuesta espectral de diferentes minerales

Con ideas y habilidades para disparar, ¿cómo elegir un lugar adecuado en la luna para disparar? Volvamos al mapa lunar dibujado por el director Lu en 1967. Este mapa nos da mucha inspiración. Primero nos centramos en el área que rodea el cráter Aristarco. Aristarco es una de las estructuras más brillantes de la superficie lunar y tiene el color más pronunciado. Las tierras altas alrededor del cráter son claramente amarillas, un color casi perceptible a simple vista y conocido como "manchas boscosas", 1922. Wood descubrió que el espectro de esta zona era similar al del material de azufre expulsado por los volcanes de la Tierra, y que los mares lunares alrededor de los cráteres deberían ser discretamente azules.

Fotografía con colores mejorados cerca del cráter Aristakes/Alberto Fernando, José Ribeiro, Filipe Alves

El mar de Chenghai y el mar de la Tranquilidad tienen colores opuestos y también son buenos temas para la fotografía. Jinghai es azul, Chenghai es marrón y algunas áreas azules de Jinghai se extienden hasta Chenghai. La composición cromática de Imbrium también es relativamente compleja. La esquina oriental del Imbrium es marrón y hay manchas azules y marrones en el Imbrium.