Чому на зображеннях Хаббла Плутона є чорна смуга?

Читаючи звіти про міссона "New Horizons" , я помітив дивну вертикальну, чорну смугу в образах Плутона.

Ось приклад: Джерело: Хаббл виявляє П'ятий Місяць, що обходить навколо Плутона (07.11.12). Кредит: NASA; ESA; М. Шоултер, Інститут СЕТІ

Чому там ця чорна смуга?

Ця фотографія є композицією з двох зображень, зроблених із різним часом експозиції .

Для коректності слід сказати, що експозиція двох фотографій різна, тобто зовнішня фотографія була створена шляхом поглинання більше світла. У цьому випадку можна припустити, що фокусне співвідношення (отримане з діафрагми об'єктива Хаббла) та освітленість сцени (скільки світла рухається в напрямку об'єктива) однакові для обох фотографій, що залишає лише час експозиції вільним змінна, коли мова йде про визначення впливу .

Це необхідно, оскільки ми фотографуємо об'єкти з дуже різною яскравістю. Щоб Плутон показав порівняно короткий час витримки, але його місяці відбивають набагато менше світла і потребує більш тривалого часу витримки, щоб видно. Поки датчик піддається впливу, Плутон продовжуватиме збільшувати яскравість до того моменту, коли він вимивається. Об'єкти, які значно яскравіше, стають надмірно оголеними, що призводить до втрати деталей та вірності, відомих як видувані яскраві моменти у фотографії. У нашому випадку Плутон перетворився б на суцільну білу крапку порівняно з більш детальною картиною, яка зараз можлива. Ви можете провести паралель з помилковими кольоровими зображеннями, виконаними з інфрачервоного діапазону: цей композит - це не те, що бачило б людське око, якби воно могло підібрати цей рівень світла та деталей.

В іншому зображенні Хаббла NASA пояснила причину використання композитного зображення:

Це складене зображення, оскільки одноразове опромінення зоряного фону, комети Сайдингової весни та Марса було б проблематичним. Марс насправді в 10 000 разів яскравіший, ніж комета, тому його не можна було належним чином оголити, щоб показати деталі на Червоній планеті. Комета і Марс також рухалися відносно один одного, і їх не можна було зобразити одночасно в одній експозиції, не обмиваючи жодного з об'єктів руху. Хабблу довелося запрограмувати для відстеження на кометі та Марсі окремо у двох різних спостереженнях.

Джерело: Хаббл бачить комету поруч із Марсом

Часто потрібні дуже тривалі витримки, оскільки порівняно мало світла надходить з далеких планет і зірок. Як пояснює веб-сайт Хаббла для своїх зображень Deep Fields :

Хаббл здійснив ряд дуже глибоких спостережень, зроблених у дуже темних частинах неба. Як і використання тривалої експозиції на цифровій камері, ці знімки тривалої експозиції (до декількох тижнів) виявляють дуже слабкі деталі, які зазвичай не видно при коротших експозиціях.

Джерело: "Що таке глибокі поля Хаббла?", FAQ на Spacetelescope.org .

Вікіпедія підсумовує документ Роберта Е. Вільямса та команди HDF "Поле Хаббла: глибокі спостереження, зменшення даних та фотометрія галактики" наступним чином:

У період з 18 по 28 грудня 1995 року - за цей час Хаббл навколо Землі обходився близько 150 разів - було зроблено 342 зображення цільової області у вибраних фільтрах. Загальний час опромінення на кожній довжині хвилі становив 42,7 годин (300 нм), 33,5 годин (450 нм), 30,3 годин (606 нм) і 34,3 години (814 нм), розділених на 342 індивідуальні експозиції для запобігання значного пошкодження окремих зображень космічними промені, які спричиняють появу яскравих смуг при ударі детекторів CCD. Ще 10 орбіт Хаббла були використані для короткого опромінення флангових полів для подальшого спостереження за іншими інструментами.

Джерело: Hubble Deep Field , Wikipedia, отримано 2014-12-09

Сам Плутон настільки яскравий, що Харона не було б видно на зображенні, якби його виставляли таким чином, щоб відобразити залишилися місяці. Так само і інші місяці настільки слабкі, що їх не видно на зображенні, що вирішує Харона. Таким чином, фотографія, яку ви бачите, є складовою з двох технік обробки зображень: однієї, призначеної для демонстрації Харона, і однієї, призначеної для демонстрації залишків місяця.

Я майже впевнений, що смужка є, оскільки два ділянки зображення мають різні контрасти. Плутон і Харон настільки яскраві щодо Nix, Hydra, P4 і P5, що для того, щоб мати один контраст, ви або (a) не зможете побачити менші чотири, або (b) повністю вимити зображення світлом з світліші два. Таким чином, ми просто накладаємо два зображення при різній яскравості (або виграшів, я думаю).

Без знання цього конкретного зображення я майже впевнений, що це через використання коронаграфа . Один із наборів різних методів блокування чи відведення або зсуву фази або іншим способом позбавлення від небажаного світла, відбитого від Плутона та Харона, який осліплює детектор світла від набагато слабшого світла, відбитого його крихітними місяцями.

Це посилання про коронаграф на Хаббла далеко поза мене, але, можливо, воно комусь корисне: