私の純粋に個人的な意見は、科学における政治の干渉の結果に他なりません。 結局のところ、宇宙からの月と太陽の色は、アメリカ人の月への飛行に直接関係しています。
私は、宇宙からの月と太陽の色に関する情報を求めて、多くの科学記事と本を検索しました。 幸いなことに、RGBには直接的な答えはありませんが、日射のスペクトル密度とスペクトル内の月の反射率に関する完全な情報があることがわかりました。 これは、RGB値で正確な色を取得するのに十分です。 実際、私がしたことを注意深く計算する必要があります。 この記事では、計算の結果を皆さんと共有します。もちろん、計算自体について詳しく説明します。 そして、あなたは本当の色で宇宙から月と太陽を見るでしょう!
Mathcadプログラムで計算を実行したため、コードフラグメントは組み込みプログラミング言語になります。これは、すべての人にとって明確な擬似コードとして非常に適しています。
同時に、RGBカラーモデルとは何かを詳しく説明します。RGBカラーモデルについては、皆さんがよく知っていると思います。 この質問も実際には完全に単純ではありません。 たとえば、次の2つの質問に答えてみてください。 色
1)RGBカラーの値はどのくらいですか?指定された値の2倍暗いですか?
2)与えられたものと同じ明るさのグレーのRGB値は何ですか?
考えるべきことは、最初のケースでは2で割る、つまりrgb(60,40,50)であり、2番目のケースでは平均する、つまり
また、色温度とその計算方法についても説明します。
XYZ色空間
XYZは、1931年にCIE(国際照明委員会)によって厳密な数学的意味で定義された参照色モデルです。 モデルCIE XYZは、技術分野で使用される他のほとんどすべてのカラーモデルのマスターモデルです。 XYZ色は次のように設定されます。
どこで
ここからダウンロードしたカラーマッチング関数データ:
グラフから、
台形法により示された積分を計算します:
ここで、cは色空間の座標番号です(X、Y、Zはそれぞれ1、2、3)。 cw-カラーマッチング関数のテーブル。 fはスペクトル密度です。
正しいカラーマッチング関数には、3つの曲線すべての下の面積が同じであるという特性があります。
これは、均一なスペクトルが同じXYZ座標を持つように行われます。 このプロパティが保持するかどうかを確認します。
ここで、1は1の配列です。 cmf2_およびcmf10_は、それぞれ
明るさの正規化
デジタルカメラの操作を検討してください。 デジタルカメラの主な要素は、光センサーで構成されるマトリックスです。 画像をマトリックスに投影すると、その光センサーのそれぞれに電荷が蓄積され、光センサーの放射エネルギーに比例します。 光センサーは、色に関する情報なしで画像要素の明るさをキャプチャします。 色に関する情報を取得するために、光センサーのマトリックスは、上部に小型の光フィルターのマトリックスで覆われています。 これらのフィルターは、カラーマッチング機能として機能します。 各ピクセルは複数の光センサーで構成され、その上にすべての種類の光フィルターが重ねられています。
だから、機能として 1ピクセルの照射エネルギーのスペクトル密度を取得する必要があります。 このスペクトル密度は次のように表すことができます
ここで、 イルミネーションは光源のスペクトル放射密度です。 albedo-撮影されたオブジェクトの表面の反射率 。 coef-一定の定数。露光時間、絞り、光源から撮影された物体までの距離、およびその他の要因によって決まります。 反射率とは、 見かけのアルベドを指します。これは、平行光線で照らされた平面要素の輝度と、光線に垂直な完全に白い表面の輝度の比として定義されます。
今、私たちが写真露出計の仕事をしていると想像してください、それで写真家はカメラのシャッター速度と絞りを設定します。 言い換えると、 coef値を選択して、画像が明るすぎず、暗すぎず、明るすぎないようにする必要があります。 撮影されたオブジェクトの背後に完全に白い画面があると想像してください。 そのようなスクリーンの反射アルベドは、定義により、すべての波長で1に等しくなります。 画像のこの画面の視覚的な明るさYが1になるようにcoef値を設定します。なぜ1なのですか RGBカラーモデルでは、可能な最大輝度値は1であり、これは
このような正規化は、各RGB座標の値が255以下になることを保証するものではないことに注意してください。たとえば、赤色光源で絶対に白い画面を撮影すると、RGBカラーが急上昇します。
そのため、次のようにXYZ色空間の座標を計算します。
なんとなく太陽の色を表現する必要があります。 直接写真を撮ることはできず、数学的モデルではそのような極端なケースを提供しませんでした。 明らかに、太陽に照らされた白い表面を撮影する必要があります。 宇宙からの太陽は赤みを帯びているため、私が言ったように、完全に白い画面の色はスケールから外れます。 したがって、表面をより暗くする必要があります。 実験的に、アルベド0.91のホワイトペーパーを使用する必要があることがわかりました。 これ以上アルベドを取ることはできません。ロールオーバーが始まります。 したがって、太陽の色を取得するには、上記の式のすべての波長でアルベド値を0.91に設定するだけです。
SRGBカラースペース
RGBモデルを使用する最も一般的な色空間はsRGBです。 したがって、明確化せずにRGBについて説明する場合、sRGBカラースペースを意味します。これは、RGBモデルを使用してカラースペクトルを表すための標準です。 この標準は、モニター、プリンター、およびインターネットサイトでのRGBモデルの使用を統一するために、1996年にInternational Color Consortium(ICC)によって作成されました。 この標準を見てみましょう。その説明は
XYZからsRGBへの変換は3段階で行われます。 最初に、XYZ座標が線形RGB座標に変換され、次に線形座標が非線形RGB座標に変換され、最後に非線形座標が8ビットRGB座標に変換されます。これは、実際にはsRGB色空間の座標です。
XYZ座標から線形RGB座標への変換は次のとおりです。
そして逆はこのようなものです:
正方行列のこれらの奇妙な数字はどこから来たのだろうか? そして、彼らは勧告ITU-R BT.709
次の機能を紹介します。
次に、勧告ITU-R BT.709の要件は次の形式を取ります。
RGB_to_XYZマトリックスの9つの未知の要素がある場合、8つの方程式があります。つまり、もう1つの方程式が欠落しています。 そして、不足している方程式は暗黙的に設定されたので、自分で推測しなければなりませんでした。 この方程式の本質は、白の場合、視覚的な明るさYは1に等しくなければならないということです。
有理数でこれらの方程式の正確な解を見つけました。
結果の数値を小数点以下4桁に丸めると、International Color Consortiumの標準で非常に奇妙な数値が得られます。 私の計算では、丸められた行列を使用しませんが、上記の正確な行列を使用します( 倍精度浮動小数点数が許す限り)。
したがって、カラーマッチング関数(cmf)、スペクトル放射密度(照明)、および反射率(アルベド)のテーブルに基づくRGBの線形座標は、次のように計算します。
また、
RGBの線形座標から、次の式を使用して視覚的な明るさYが計算されます(デフォルトでは、Mathcad配列にはゼロ要素から番号が付けられます)。
引き続き標準を分解します。 各線形RGB座標は、非線形lin2bit関数を使用して非線形に変換され、逆も同様です。bit2linは、次のように定義されます。
これらの関数のグラフは次のようになります。
0は0、1は1に変換されることに注意してください。
最後に、非線形RGB座標は、255を乗算して整数に丸めることにより、8ビットに変換されます。
したがって、線形RGB座標を8ビットに、またはその逆に変換するために次の関数を定義しました。
これで導入部から問題を解決する準備ができました。 状態を思い出させます。
色
1)RGBカラーの値はどのくらいですか?指定された値の2倍暗いですか?
2)与えられたものと同じ明るさのグレーのRGB値は何ですか?
解決策:
回答:1)
色温度
ケルビンで測定される光源の色温度は 、問題の放射線源と同じ場所のカラーチャートにある完全に黒い物体の温度によって決まります。 光源がプランク曲線(異なる温度での黒体の色点のセットによって決定される曲線)に当てはまらない場合、相関色温度を使用してそれを特徴付けます。 この値はケルビン単位でも測定され、完全に黒い物体の温度によって決定され、その色は光源の色にできるだけ近くなります。 座標
温度Tの完全に黒体の場合、単位波長間隔での放射面の単位面積あたりの放射パワーは、プランクの法則で表されます。
したがって、絶対黒体のスペクトル放射密度を次のように計算します(カラーマッチング関数cmf2の表のゼロ列には、ナノメートル単位の波長があります)。
明るさによるさらなる正規化で減少するため、定数係数を省略していることに注意してください(光源の明るさは色温度に影響しません)。
次に、RGBの線形座標を計算します。
RGB線形座標は、次のように
たとえば、標準的な白色光源の場合、この距離の温度依存性は次のようになります。
この依存性が最小になるTの値は、問題の光源の色温度です。
日射のスペクトル密度
ここから大気のない日射のスペクトル密度のデータをダウンロードしました:
以下に示すように、D65およびE490光源の色温度は、それぞれ6467Kおよび5912Kです。 光源D65、E490、および対応する温度の完全な黒体のスペクトル放射密度は次のとおりです。
太陽放射のスペクトル密度は、より長い波長、すなわち赤色光(620-770 nm)の波長で白色光源のスペクトル密度よりも高いことに注意することができます。 これは、太陽が赤みを帯びていることを意味します。 実際、計算により、以下の光源D65、E490の色と、対応する温度の完全に黒い物体が得られます(前述のとおり、アルベドが0.91の白い紙が考慮されます)。
太陽のsRGB座標と絶対黒体温度5912Kは正確に一致することに注意してください。 これは何によっても説明されず、ただ起こるだけです。
最後の写真の円の色は、宇宙から見た太陽の実際の色です。 人間の目は、太陽の赤みがかった色合いをはっきりと見ます。 だから、宇宙からの太陽が白いという事実は大きな神話です! 何らかの理由で、この色合いはアポロ計画の写真やビデオでは観察されないことに注意してください。 これらの写真では、太陽の目に見える赤みがかった色合いが、アメリカの国旗と宇宙服の白い表面に確実に現れます。 そして、以下に示すように、この太陽の陰は、宇宙からの月の「赤み」に顕著な貢献をします。
月の色は違うのですか、それとも同じですか?
月の陰謀の理論の反対者は、月の色が異なるバージョンを宣伝しています。 伝えられるところでは、月が灰色である場所で、それが茶色である場所で、同時にアポロは月が灰色であるところに着陸しました。 しかし、このバージョンは科学データと直接矛盾しています。 記事
月の色の違いはごくわずかです。
シェフチェンコは彼の本
長年にわたり、有名なアメリカの研究者T.マッコードはこの方向で働いていました。 彼は月面のさまざまなセクションでそれぞれ10〜20 kmのサイズの200以上のスペクトルを取得しました。 得られたすべての曲線は、基本的に外観が似ています。
だから、いや、月の色は変わらないが、同じだ。
シェフチェンコの著書
計算では、このデータの区分的線形補間を使用します。690〜820 nmの範囲で間隔を直接継続することにより、820〜830 nmの範囲で欠落データを受信しました。
LROによる月の色データ
321 nmから689 nmの波長での照明と観測の条件の月面表面反射率の依存は
。位相角は方位角で表すことができます次のように球面余弦定理を使用した Ψ:
計算では、角度
830 nmと689 nmのポイントでの値の比がシェフチェンコデータと同じになるように、LROデータを689-830 nmの間隔に線形外挿しました(スケジュールshev)。また、シェフチェンコのデータを0.8315倍して正規化し、シェフチェンコとLROの計算結果の色の明るさが同じになるようにしました。
かぐやの月の色情報
作品
しかし、この研究は、かぐやのデータとアポロ16号のミッションのデータとの巨大な矛盾について話しているという点で興味深い。そして、これは科学界がアメリカ人の月への飛行に関連した矛盾について公然と話す稀なケースの一つです。
計算結果
さらに、次の表記法を使用します
。D65-白色光の標準光源D65。
E490-大気のない太陽からの光源。
D65
B-0.91 LRO(30°) シェブ リン。(2°) 0.9076,0.9120,0.8968 0.1177,0.0931,0.0688 0.1202,0.0931,0.0697 リン。(10°) 0.9084,0.9122,0.8929 0.1165.0.0916.0.0687 0.1188,0.0917,0.0696 リン。(平均) 0.9080,0.9121,0.8948 0.1171,0.0924,0.0688 0.1195,0.0924,0.0697 sRGB(100%) rgb(244,245,243) rgb(96.86.74) rgb(97.86.75) sRGB(200%) - rgb(133,119,104) rgb(134,119,104) sRGB(300%) - rgb(160,144,125) rgb(161,144,126) sRGB(400%) - rgb(182,164,143) rgb(184,164,144) col。ペース。 6467K 4928K 4891K
E490
-0.91 LRO(30°) Shevch. . (2°) 1.0005,0.8892,0.8490 0.1283,0.0909,0.0649 0.1310,0.0909,0.0657 . (10°) 1.0021,0.8888,0.8483 0.1272,0.0895,0.0650 0.1297,0.0895,0.0659 . (.) 1.0013,0.8890,0.8486 0.1277,0.0902,0.0649 0.1303,0.0902,0.0658 sRGB (100%) rgb(255,242,237) rgb(100,85,72) rgb(101,85,73) sRGB (200%) - rgb(138,118,101) rgb(140,118,102) sRGB (300%) - rgb(166,142,122) rgb(168,142,123) sRGB (400%) - rgb(189,162,139) rgb(191,162,140) . . 5912K 4550K 4512K
次の図が示す月の表面の色
あなたが見ることができるように、宇宙からの月は、LROとシェフチェンコによると茶色です。シェフチェンコによると、LROよりも少し(ほとんど目立たない)赤くなります。
写真の月の色
このセクションでは、写真の色付けを扱います。RGBの線形座標の画像imgと色を指定します。各画像ピクセルは、元のピクセルの色と同じ明るさの特定の色のピクセルに置き換えられます。 Mathcadプログラムの画像は、単一のsRGB座標マトリックスとして表されます。これは、3つのマトリックス「R」、「G」、「B」を左から右につなぎ合わせることによって取得されます。これを念頭に置いて、色付けの手順は次のとおりです。楽しみのために、アメリカのアポロ計画の写真アルバムから月面の画像を撮影し、計算から得られた色で塗り直しました。結果だけを示しますが、これらの写真が本物であるか偽物であるかを自分で結論付けます。写真の着色結果AS11-44-6552
:
中央に元の写真があります。左側では、従来の角度
ご覧のとおり、太陽の赤みがかった色合いは、月の表面の「赤み」に顕著な貢献をします。最終的には、灰色ではなく茶色に見えます。
NASAの写真の月の灰色は、何らかの理由で映画が青くなったという事実によって説明できますが、アルバムの最後の灰色のグラデーションの画像を分析すると、このバージョンはすぐに消えます。写真as11-44-chartは、上記の最後の写真の写真です。この写真の灰色のグラデーションの左側に写真と同じ明るさの実際の灰色を残し、sRGB座標も書き留めました。その結果、次の画像が得られました。
ご覧のとおり、フィルムは青に「移動」しなかっただけでなく、青とは反対方向に「左」に移動しました。このような逸脱は、茶色を灰色に変えることはできません。
写真AS11-40-5903を着色した結果:
元の写真では、場所の月面の色は灰色だけでなく、わずかに青みがかった色でもあります。写真as11-40はチャート灰色の適切な画像の色合いを:
映画「ゴーン」は「赤」のように、「青」色ではありません。その後も、何らかの理由で、NASAの写真の月面は灰色です。
写真をペイントした結果AS11-37-5455:
これは、アポロ計画の珍しい写真の1つです。これは、月面の表面が完全ではありませんが茶色です。月の陰謀の理論の反対者はそれを示すのを好む、彼らは言う、見て、茶色は同じです。しかし、ここで漁獲量が忍び込んだ。写真as11-37-chartを分析して、対応するグレーグラデーションの画像を示します。
映画は単に茶色に「行った」。それがNASAの写真の月面の茶色の色合いの全体的な理由です。
月面の色の照明条件と観測への依存
写真からわかるように、明るさのみが変化します。下の行の色は、人間の目ではどこでもほぼ同じです。ただし、よく見ると、
月の土の色
NASAのウェブサイトには非常に奇妙な写真があります。つまり、これは月の土壌サンプル番号10005の写真です。
写真の月の土は茶色に見えますが、照明は白色光源によって生成されているため、茶色すぎます。正しいホワイトバランスは、フレームに落ちた白い紙の色で確認できます。
たぶん、これはアポロ17号の宇宙飛行士が発見したオレンジ色の土壌でしょうか?いや!文書
次に、Neil Armstrong(アポロ11宇宙飛行士)が1970年に彼が行ったPatrick Moore
手の近くや手の中の地面を見ると、実際に石炭灰色であることがわかり、この色とは異なるものは実際には見つかりませんでした。
(素材を手に持っているかのように近距離で見ると、実際にはチャコールグレーであり、その色とはまったく異なるものを見つけることはできませんでした。)
ニール・アームストロング、私はその言葉を恐れていない、と嘘をつきました。
文学
1。 カラー&ビジョン研究所-CIE(2006)LMS関数から変換された新しいCIE XYZ関数
2。 国際色コンソーシアム-インターネットの標準デフォルト色空間:sRGB
3。 推奨事項ITU-RBT.709-制作および国際的なプログラム交換のためのHDTV標準のパラメーター値
4。 Robertson R.「相関色温度と分布温度の計算」/.Opt。 Soc。 Am。58、1528(1968)。
5。 2000 ASTM標準地球外スペクトルリファレンスE-490-00
6。 CIE標準照明D65
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9。 Hapke、B.、B。Denevi、H。Sato、S。Braden、およびM. Robinson(2012)、Lunar Reconnaissance Orbiter Wide-Angle Camera、J。Geophysが見た月位相曲線の波長依存性。Res。、117、E00H15
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12。 BBC ニール・アームストロングとパトリック・ムーアへのインタビュー(1970)