رنگ‌های تصاویر جیمز چقدر به واقعیت نزدیک هستند؟

از آنجا که چشم انسان قادر به دیدن نور در طیف مادون قرمز نیست، پس چطور تصاویر جیمز وب به صورت تمام رنگی منتشر می‌شوند؟

چندی پیش اولین تصاویر تمام رنگی تلسکوپ فضایی جیمز وب منتشر شد که ما آن‌ها را به صورت کامل در دیجیاتو بررسی کردیم. در این تصاویر، شاهد سحابی‌ها، کهکشان‌ها و طیف یک سیاره فراخورشیدی بودیم که تا پیش از این مشاهده نشده بود. اما در نظر داشته باشید که تلسکوپ فضایی جیمز وب در طول موج فروسرخ نزدیک به رصد کیهان می‌پرازد، درحالیکه چشم انسان قادر به دیدن نور در این طول موج نیست. پس آیا این رنگ‌های زیبا دروغین هستند؟

داستان از این قرار است که دانشمندان تلسکوپ جیمز وب وظیفه‌ دارند داده‌های فروسرخ جمع‌آوری شده توسط این تلسکوپ را به برخی از واضح‌ترین نماهای کیهانی تبدیل کنند. آن‌ها برای این کار داده‌های طول موج‌های فروسرخ را به رنگ‌های نور مرئی یعنی قرمز، آبی، زرد، سبز و غیره تبدیل می‌کنند. این کار در پردازش تصاویر کیهانی نادرست نیست.

تصویربرداری از کیهان و اجرام آن اغلب در طیف‌هایی خارج از مرئی انجام می‌شود، زیرا بسیاری از جالب‌ترین اجرام کیهانی در طول موج‌های فرابنفش، اشعه ایکس و حتی امواج رادیویی نمای زیبا و درخشش منحصر به فرد دارند. با این‌حال، تلسکوپ جیمز وب که در طول موج فروسرخ به رصد کیهان می‌پردازد، می‌تواند به ابرهای غلیظ گاز و غبار در فضا نفوذ کند و از اجرام خاصی داده جمع کند. درحقیقت این‌ها ابزاری هستند که ما طراحی کردیم تا قدرت بینایی خود را گسترش دهیم. اما فرآیند پردازش تصاویر اجرام درحالی که چشم ما قادر به دیدن آن‌ها نیست، به چه صورت است؟

تصاویر خام که عمدتا به رنگ خاکستری هستند، ابتدا باید از مصنوعاتی مانند پرتوهای کیهانی و انعکاس ستارگان درخشانی که به آشکارهای تلسکوپ برخورد می‌کنند، پاک شوند. اگر پیش از انجام این کار به تصاویر وب نگاه کنید، تنها یک مستطیل سیاه با نقاط سفید یا خاکستری مشاهده می‌کنید. فرآیند پردازش تصویر درحقیقت نوعی رنگ‌دهی به داده‌هایی است که در طول موج‌های مختلف ثبت و ضبط شده‌اند.

در این روش، به امواج مادون قرمز که طول موج بیشتری دارند، رنگ‌های قرمزتر و به آن دسته که طول موج کوتاه‌تری دارند، رنگ‌های آبی‌تر اختصاص داده می‌شود. (نور آبی و بنفش کوتاه‌ترین طول موج را در طیف مرئی دارند، درحالیکه قرمز طولانی‌ترین طول موج را دارد). این فرآیند مرتب‌سازی رنگی نامیده می‌شود و درنتیجه طیف ثبت شده به رنگ‌هایی تجزیه و تقسیم می‌شود که در نهایت ما می‌شناسیم و برای ما قابل دیدن هستند.

«آلیسا پاگان» توسعه‌دهنده علوم بصری در تلسکوپ وب می‌گوید: «ما فیلترهایی روی ابزارهایی داریم که طول موج‌های خاصی از نور را جمع‌آوری می‌کنند، سپس رنگی را اعمال می‌کنیم که نزدیک‌ترین رنگ به آن چیزی است که فکر می‌کنیم در طیف مرئی باشد. ترتیب رنگی نیز بستگی به عناصری دارد که در تصویر وجود دارند.»

دقت داشته باشید که تمام تصاویر رنگی و خاصی که از کیهان می‌بینیم، همگی تحت فرآیند پردازش تصویر قرار گرفته‌اند و رنگ‌ها به کمک همین روش به آن‌ها اضافه شده است - با این‌حال، این فرآیند را نمی‌توان نادرست یا کاری اضافه دانست.