Falska färgbilder

Syn är vårt viktigaste sinne. Vi håller det i ett så hög rang, att vi vanligtvis tror att världen faktiskt är som vi ser den. Det är sant för det mesta — bara genom att vägledas av vår syn kan vi röra oss runt i nästan alla typer av miljöer utan att skada oss själva. Denna bedrift säger oss att vi kan använda våra ögon för att observera de viktigaste aspekterna av allt som är viktigt för oss i världen. Förutom att bara undvika att gå in i saker, så kan vi beskriva några av deras egenskaper som bl.a. färgen. Men, detta är sant endast när vi har solljus eller andra ljuskällor tillgängliga.

Vi kan inte se i mörkret. Ljus är ett krav för våra synintryck, då stavarna och tapparna i våra ögon reagerar på ljuset som reflekteras från olika föremål. Den ursprungliga ljuskällan, vare sig den är artificiell som ficklampa eller naturligt solljus, utstrålar elektromagnetisk strålning på flera olika våglängder och våra ögon reagerar på reflektionerna av denna strålning. Om vi ser ett objekt, betyder det att en del av strålningen har reflekterat från objektet och nått vårt öga. Våra ögon ser bara en del av denna reflekterade strålning, och den delen kallas det synliga ljuset. Detta fenomen presenteras i bild 1.

Bild 1. Synlig del av det elektromagnetiska spektrumet. CC 3.0 Wikipedia. Klicka för större bild.

Vad vi förstår som och kallar färger, är bara olika våglängder av denna elektromagnetiska strålning på området av synligt ljus. Vi är vana vid att förstå, analysera och beskriva levande och icke-levande ting, oss själva och allt vi ser baserat på skillnaderna i reflektion i våglängderna av detta synliga ljus. Vi ser något som ”blått” när detta material absorberar elektromagnetisk strålning på andra våglängder mer än på våglängden ”blått”. Eftersom fler av de andra våglängderna absorberas, består majoriteten av reflektionen endast av våglängd associerad i våra sinnen med blått.

Vår interna förståelse av världen omkring oss bygger i hög grad på dessa skillnader i reflektion av synligt ljus på olika material. Men eftersom det synliga ljuset bara är en liten del av spektrumet av elektromagnetisk strålning uppfattar vi universum omkring oss genom ett ganska smalt fönster. Vi tappar bort enorma mängder information om vi bara ser världen genom våra ögon. Vi saknar den information som skapas av reflektioner, absorption och genomträngande av material av all annan elektromagnetisk strålning. För att förstora vårt fönster av observationer behöver vi enheter som kan observera bortom och under våglängderna av synligt ljus. Röntgenmaskinen är ett exempel på  en sådan enhet, och OLCI-sensor i Sentinel-3 ett annat exmpel.

OLCI-sensorn övervakar och mäter elektromagnetisk strålning på flera olika våglängder och registrerar den mängd strålning som upptäcks. Några av de områden den observerar är utanför området våra ögon kan se. Var och en av dessa observationsområden mäter vissa våglängder. Dessa observationsområden kallas band och OLCI instrument gör mätningar på 21 olika band. Dessa band och våglängderna som de mäter presenteras i bild 2 som svarta kolumner. Ju högre och bredare kolonnen, desto bredare våglängdsområdet mäter bandet strålningen.

Bandet markerat i bild 2 med pilen längst till höger, mäter strålning i infraröd, ett område utanför vårt synfält. I den presenterade falska färgbilden, den informationen presenteras med färgen röd. Att justera i presentationen gör att vi kan se med den röda färgen mängden strålning mätt i det infraröda området. Med den vänstra pilen markeras band som observerar blått område och dess mått presenteras i den presenterade falska färgbilden med samma färg, blå. Slutligen, med den mellersta pilen är märkt ett band, som observerar område som vi ser som gult med våra ögon. I den presenterade falska färgbilden presenteras mätningen med färgen grön. Så vad vi normalt skulle se som gult med våra ögon, är nu grönt. Alla andra färger och nyanser som syns i den falska färgbilden är bara ett resultat av kombinationer av rött, grönt och blått.

Bild 2. Synligt ljus och de band som observerats av Sentinel-3 OLCI-instrumentet. Modifierad, CC 3.0 Wikipedia. Klicka för större bild.

Med falska färgbilder kan vi utöka vårt fönster av observation till världen och kosmos omkring oss. I det här fallet tog vi några mätningar gjorda av en enhet utanför vårt synliga område och presenterade det i färg som vi kan se. Det är också möjligt att bara blanda eller ändra färgrepresentation inom synligt ljus, och det ger oss också ett sätt att se även vardagliga saker ur en ny vinkel.