क्यूरियोसिटी रोवर अपने कैमरा लेंस को कैसे साफ रखेगा?

Answer 1

यह काफी पुराना प्रश्न है, फिर भी ऐसा लगता है कि अभी भी इसके बहुत सारे अनुयायी हैं।

MAHLI (मार्स हैंड लेंस इमेजर) में एक धूल कवर होता है जिसे खोला और बंद किया जा सकता है। लेंस कवर खुले होने के साथ MALHI से पहली छवि सोल 33 (8 सितंबर 2012) को थी। नीचे बाएँ मास्टकैम द्वारा MAHLI की ली गई एक छवि है:

छवि में केन्द्रित धूल आवरण पर ध्यान दें। इसके बाद धूल आवरण के माध्यम से ली गई पहली छवि

धूल कवर खोलने के बाद ली गई पहली छवि

खुली असेंबली को करीब से देखने पर धूल का जमाव दिखाई देता है

मास्टकैम में ऐसी कोई व्यवस्था नहीं है. बल्कि वे प्रत्येक लेंस के लिए एक बाहरी नीलमणि खिड़की पर भरोसा करते हैं, जो धूल से सुरक्षा प्रदान करती है। मास्टकैम डिटेक्टर कभी-कभी प्रति कैमरा मृत और ग्रे पिक्सल की एक छोटी निश्चित संख्या और हॉट पिक्सल की एक चर संख्या प्रदर्शित करते हैं जो छवियों के एक्सपोज़र समय और सौर चक्र और ब्रह्मांडीय किरण प्रवाह गतिविधि की अनियमितताओं पर निर्भर करता है। ग्रे पिक्सेल को फ़्लैटफ़ील्ड करना सामान्य उपाय है, हालाँकि वे सुसंगत नहीं होते हैं और आते-जाते रहते हैं।

जहां तक ​​नेवकैम की बात है, उपयोग में न होने पर कैमरे के लेंस पर धूल जमने से रोकने के लिए नेवकैम को नीचे की ओर निर्देशित किया जाता है। हजकैम के पास कोई विशेष सुरक्षा नहीं है।

यह आपको सभी कैमरा स्थानों का संदर्भ देता है

Answer 2

यह वाकई एक अच्छा सवाल है.

मंगल रोवर्स को कैमरों की एक श्रृंखला के साथ लाल ग्रह पर भेजा गया था।

वास्तव में, अकेले क्यूरियोसिटी में 17 से कम कैमरे नहीं थे!… (देखने के लिए बहुत कुछ, देखने के लिए गड्ढे, फोटो खींचने के लिए लालिमा)

छवियों के "धुंधले" या "हेरफेर" किए जाने का मुख्य कारण यह है कि इन कैमरों का निर्माण किस तरह से किया गया था, और वे किस उद्देश्य से काम करते हैं।

एक घूमते हुए रोवर पर जो बहुत दूर से काम कर रहा है, वजन का प्रत्येक ग्राम और औंस कीमती है। इसलिए प्रत्येक नट और बोल्ट, प्रत्येक घटक को यथासंभव अधिक से अधिक उद्देश्यों की पूर्ति करनी चाहिए।

मास्टकैम (रोवर के मस्तूल पर स्थित) का मामला भी ऐसा ही है। संक्षेप में, उन्हें एक वाइड एंगल कैमरा और एक ज़ूम (या टेली) कैमरा के रूप में सोचें।

अब ये कैमरे बिल्कुल वैसे नहीं हैं जिनका आप या मैं उपयोग करेंगे। वास्तव में, निश्चित मात्रा में काम (या, जैसा कि आप इसे कहते हैं, हेरफेर) के बिना, वे बिल्कुल वही परिणाम नहीं देते हैं जो हमारे कैमरे देते हैं।

और जैसे कैमरे एक जैसे नहीं हैं, वैसे ही मंगल का वातावरण भी एक जैसा नहीं है। इस वजह से (और क्योंकि प्रकाश सिर्फ वह नहीं है जो हम देखते हैं बल्कि और भी बहुत कुछ है जिसे हम नहीं देख सकते हैं, उदाहरण के लिए इन्फ्रारेड) ठीक से काम करने के लिए इन कैमरों में फिल्टर या कॉन्फ़िगरेशन का एक विशेष सेट बनाने की आवश्यकता होती है और उनकी अधिकतम क्षमता पर.

विशेषज्ञ इसे इस प्रकार कहते हैं:

“नासा के मार्स रोवर क्यूरियोसिटी पर रंगीन कैमरे, जिसमें रोवर का मास्ट कैमरा (मास्टकैम) उपकरण बनाने वाला जोड़ा भी शामिल है, उसी प्रकार के बायर पैटर्न आरजीबी फिल्टर का उपयोग करते हैं जैसा कि विशिष्ट वाणिज्यिक रंगीन कैमरों में पाया जाता है। बायर फ़िल्टरिंग का मतलब है कि चार्ज-युग्मित डिवाइस (सीसीडी) जो छवि के प्रत्येक पिक्सेल का पता लगाता है, हरे, लाल और नीले फिल्टर के ग्रिड से ढका हुआ है ताकि कैमरे को एक ही एक्सपोज़र में पूरे दृश्य के तीन रंग घटक मिल सकें। कैमरे के अंदर का इलेक्ट्रॉनिक्स रंगीन पिक्सेल के अलग-अलग सेटों को एक पूर्ण-रंगीन छवि में मर्ज कर सकता है।

चिपकाए गए लाल-हरे-नीले फिल्टर ग्रिड के अलावा, मास्टकैम कैमरों में कैमरा ऑप्टिक्स और सीसीडी के बीच विशेष विज्ञान फिल्टर के साथ आठ-स्थिति वाला फिल्टर व्हील भी होता है। स्पेक्ट्रम के दृश्य-प्रकाश या अवरक्त भागों में, या बिल्कुल भी फ़िल्टर नहीं होने पर, इन संकीर्ण-वेवबैंड फ़िल्टर में से किसी एक को चुनने के लिए पहिया को घुमाया जा सकता है। प्रत्येक कैमरे के फिल्टर व्हील में छह विज्ञान फिल्टर होते हैं, जो दोनों कैमरों के बीच, गहरे नीले (445 नैनोमीटर) से शॉर्ट-वेव निकट-अवरक्त (1012 नैनोमीटर) तक नौ अद्वितीय तरंग दैर्ध्य में छवियां उत्पन्न कर सकते हैं। प्रत्येक पहिये में एक अतिरिक्त विज्ञान फ़िल्टर विशेष रूप से सूर्य की प्रत्यक्ष इमेजिंग को सक्षम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। [क्रेडिट NASA/JPL-कैलटेक/MSSS/ASU]

इसका मतलब यह है कि किस फ़िल्टर का उपयोग किया जा रहा है, इसके आधार पर छवि शुरुआत में अपेक्षा के अनुरूप नहीं दिख सकती है।

ऊपर आपके पास एम-100 कैमरा है, जो एक ही स्थान की दो तस्वीरें ले रहा है - परीक्षण कर रहा है - फिर भी एक बायर स्टाइल आरजीबी फिल्टर (जो नियमित कैमरे उपयोग करते हैं) और एक आईआर (या इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम) कैप्चर के साथ है। जबकि अगर रात में लिया जाता तो बाईं ओर की छवि बिल्कुल काली होती, दाईं ओर की छवि भी कमोबेश वैसी ही होती। इसे एक अवधारणा के रूप में समझना महत्वपूर्ण है, क्योंकि जब हम कुछ अंतरिक्ष फ़ोटो देखते हैं जहां दृश्य प्रकाश उपलब्ध नहीं है, तो हम दाईं ओर की तरह छवियों के पुनर्निर्मित - या अनुकूलित- संस्करणों को देख सकते हैं। (ऐसा कैसे? वे इसे उपलब्ध तरंग दैर्ध्य जानकारी के आधार पर रंगीन करते हैं, जैसे वे पुरानी ब्लैक एंड व्हाइट फिल्म के साथ करते हैं, सिवाय कुछ अधिक सटीक के)।

इस उत्तर के लिए दूसरा - और अंतिम - हेरफेर या धुंधलापन का पहलू तब घटित होता है जब छवियों को मोज़ेक के रूप में उपयोग करने के लिए लिया जाता है, या बस यह दर्शाने के लिए फिर से आकार दिया जाता है कि अगर हम रोवर के साथ वहां खड़े होते तो हमारी आंखें क्या देखतीं।

उपरोक्त छवि में, हम क्यूरियोसिटी के अनाड़ी मास्टकैम मूवमेंट (मुझे क्षमा करें, जेपीएल गॉड्स!! /विंक) द्वारा ली गई छवियों का एक मोज़ेक देखते हैं ताकि छवियों के एक समूह को एक एकल वाइड एंगल फ्रेम की तरह दिखने के लिए अनुकूलित किया जा सके। और उन फ़्रेमों के साथ प्राप्त अन्य जानकारी के आधार पर, कैमरे से प्रत्येक स्थान के 10 फ़्रेम लेने के बजाय, प्रत्येक फ़िल्टर के साथ एक रंगीन संस्करण तैयार किया जा सकता है।

एक और सवाल जो उठ सकता है, वह यह है कि "छवि के निचले दाएं कोने पर अंधेरे क्षेत्र की तस्वीरें क्यों नहीं ली गईं?".. इसका उत्तर यह होगा कि या तो उन्हें कैप्चर किया गया था और इस मोज़ेक में शामिल नहीं किया गया था, या केवल बहुत आवश्यक थे छवियाँ कैप्चर की गईं.

याद रखें, कैप्चर किया गया प्रत्येक फ्रेम रोवर से शक्ति लेता है। फिर इसे जेपीएल द्वारा असम्पीडित और डिकोड करने के लिए संपीड़ित और डाउनलिंक करने की आवश्यकता होती है। एक किशोर के पास सेल्फी स्टिक और असीमित बैटरी होना तो दूर की बात है। मंगल ग्रह की सतह से पूर्ण "कोडक मोमेंट" उत्पन्न करने के बजाय, फिल्टर का उपयोग करना और फिर यहां पृथ्वी पर कुछ अतिरिक्त प्रसंस्करण करना एक अन्य कारण है।

उदाहरण के लिए, 2014 में किम्बर्ली साइट पर रहते हुए, क्यूरियोसिटी ने ऐसी तस्वीरें लीं जिन्हें रंगीन किया गया था और मोज़ेक में बनाया गया था:

संक्षेप में, यह बात ध्यान में रखने योग्य है। यह आवश्यक रूप से विश्वास न करें कि आप जो कुछ भी देखते हैं वह बिल्कुल वैसा ही है जैसा आँख उसे देखती है। उपलब्ध तकनीक के माध्यम से अन्य दुनिया से इसका अनुवाद करना काफी मुश्किल है। हमारे पास बहुत सी छवियां हैं जो आरजीबी फ़िल्टर की गई थीं, और हमें वह प्रदान करती हैं जो हम देखते, यदि हम मार्स रोवर्स के पास खड़े होते। सच्चाई यह है कि, आपको पिछले दशक के बाहर और चंद्रमा या मंगल के बाहर ऐसी बहुत सी छवियां नहीं मिलेंगी जिन्हें फ़िल्टर नहीं किया गया है, रंगीन नहीं किया गया है, और हमारी दिन-प्रतिदिन की समझ के अनुरूप अनुकूलित नहीं किया गया है।

मुझे आशा है कि इससे आपके प्रश्न का उत्तर देने में मदद मिलेगी।

शुभकामनाएं,

पुनश्च: इमेज प्रोसेसिंग के इतिहास को समझना यह देखने का एक और तरीका है कि यह तकनीक और प्रथाएँ कहाँ से आती हैं। यहां एक महान अध्याय है जो 1960 के दशक के दौरान बिलिंग्सले और ब्रांट द्वारा छवि प्रसंस्करण की मूल बातें समझाता है। यहाँ क्लिक करें