Problema 54: cor falsa

8 de dezembro de 2022

Na edição desta semana: Mergulhamos no mundo das imagens de satélite em cores falsas ; O Mauna Loa do Havaí fecha 2022 com um estrondo ; e uma rodovia serpenteia por montanhas na Coreia do Sul.

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Matéria especial: cor falsa

Não, as imagens que você está vendo não foram feitas por um estudante de artes do primeiro ano com uma câmera velha e filme vencido. Estas são imagens em cores falsas . Embora o nome seja um pouco impróprio, pois essas imagens não são mais falsas do que a atração dos touros pelo vermelho (é um mito). Não é apenas como nós, humanos, percebemos o mundo. A cor falsa introduz comprimentos de onda normalmente invisíveis aos nossos olhos e revela detalhes ocultos nas paisagens.

Existem algumas maneiras de representar visualmente a Terra. Quase todas as imagens que compartilhamos nas 53 edições anteriores eram em cores verdadeiras . Também conhecida como sua foto RGB de aparência típica: vermelho é vermelho, verde é verde e azul é azul. A cor falsa, no entanto, desempenha um pouco de dança de cadeiras com esses canais e atribui comprimentos de onda não tradicionais às cores RGB. Essas imagens apresentam pelo menos um comprimento de onda normalmente invisível aos nossos olhos.

Para simplificar, vamos nos concentrar em apenas uma combinação: infravermelho próximo, vermelho e verde ( NRG ). As imagens NRG exibem luz infravermelha próxima em vermelho, luz vermelha em verde e luz verde em azul. Esse embaralhamento altera visivelmente a aparência das paisagens de algumas maneiras:

• A vegetação aparece em vermelho. Quanto mais profunda a sombra, mais densa e saudável a folhagem
• Água clara torna-se preta
• A água turva é vista como um azul claro

Se você notou que há tanto vermelho nessas imagens quanto um filme de Quentin Tarantino, você está no caminho certo. Vista seu chapéu de ciência do ensino médio por um segundo e lembre-se de como todas as superfícies refletem composições únicas de luz. As plantas refletem o comprimento de onda verde (daí seu verde Grinchy), mas também a luz infravermelha próxima (para um mergulho mais profundo nas cores, leia aqui ). Assim, as imagens infravermelhas invertem o roteiro e nos mostram plantas refletindo infravermelho em vermelho, em vez de verde em verde.

Tudo isso significa que os dados de cores falsas do NRG são particularmente adequados para representar mudanças na vegetação. Veja como um incêndio florestal progride ao longo de um período de 2 meses na Bolívia. À medida que cresce, a floresta mais saudável (vermelho brilhante) é consumida pelo fogo e transformada em cicatriz de queimadura (cinza escuro e preto). A banda infravermelha também é menos obstruída pela fumaça. É tão distinto e direto quanto um lapso de tempo.

Como os incêndios florestais, as inundações também alteram rapidamente a vegetação. E a banda infravermelha ajuda a destacar sua extensão onde a cor verdadeira pode ser um pouco confusa. Considere as duas imagens de inundações recentes na Austrália . É mais difícil analisar a água da enchente na imagem em cores verdadeiras no topo. Mas a cor falsa contorna os marrons confusos e apresenta uma imagem muito mais clara.

Focamos aqui no aspecto visual das imagens em cores falsas — os detalhes revelados ao tornar visível o espectro invisível. Mas os insights reais vêm dos dados subjacentes.

O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) e outros índices usam luz infravermelha para transformar imagens como essas em medições. E nem chegámos às aplicações que vêm das outras bandas do infravermelho (nem das outras bandas para além do infravermelho próximo). Vamos guardá-los para uma edição futura. Até então, esperamos que essas imagens em cores falsas mostrem a você que sempre há mais do que aparenta.

Mauna loa

Hunga Tonga-Hunga Ha'apai começou 2022 com um estrondo e agora Mauna Loa está fechando com um também. Pela primeira vez em quase 40 anos, o icônico vulcão havaiano entrou em erupção, criando um espetáculo para espectadores e cientistas e interrompendo as medições de dióxido de carbono atmosférico na estação de observação próxima .

Nem todos os comprimentos de onda de luz que capturamos são refletidos pelo sol. Alguns são emitidos pela própria Terra. Aumente o queimador de um fogão elétrico para 11 e observe-o brilhar em vermelho. O mesmo acontece com as superfícies quentes da Terra. Algumas coisas que não são quentes o suficiente para brilhar visivelmente aos nossos olhos – o que acontece quando a temperatura atinge cerca de 600˚C/1100˚F – emitirão luz infravermelha próxima. Por isso, costumamos usar imagens em cores falsas para erupções vulcânicas, a fim de visualizar o brilho da lava normalmente oculto em cores verdadeiras.

É uma novidade, mas quem não gosta de ver lava? Dê uma olhada na perspectiva de cores falsas da lava expelida da erupção Cumbre Vieja do ano passado e sua trilha derretida em direção ao oceano.

E confira a comparação de cores verdadeiras para ver quanta diferença existe entre esses dois tipos de imagem.

Rodovia Soterrada

A Donghae Expressway da Coréia do Sul possivelmente usurpou a Highway to Hell do AC/DC como a infraestrutura de transporte de massa mais radical. Vimos esta estrada serpenteando entre e através das montanhas costeiras do país (confira os detalhes para os pontos mais legais). Não há muito mais na imagem, mas estamos trabalhando para estender literalmente nossos recursos de imagem por e-mail. Então, siga conosco e lembre-se: não é sobre o destino, é sobre a jornada.