Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Tisdag14.07.2020

Kontakt

Annonsera

Meny

Starta din prenumeration

Prenumerera

Sök

Klimat

Superspektralfotografi – att visa det ovisbara

Publicerad: 18 Mars 2009, 12:25

Människans syn är aningen begränsad. Vi kan bara se färger i våglängder mellan 700 och 450 nanometer och vi ser dem som rött, grönt och blått, vilket de ju inte alls är.


Världen runt omkring oss är full av strålning i olika våglängder, av vilka vi bara kan se en försvinnande liten del. Med huden kan vi känna ytterligare en del, nämligen långvågigt infrarött som värme och kortvågigt UV genom att huden blir brun, men det kan inte heller kallas att ”se”.

Multispektrala bilder från världsrymden visar att det finns mycket mer att se, men väldigt få har utrustning för att göra sådana bilder här på jorden.

Jag vill sätta igång alla läsares fantasi och få en debatt om hur man skulle kunna återge hela, fulla spektrum för våra ögon. Låt oss bre på och kalla detta för superspektralfotografi (SSF). Det skulle kunna bli grunden till en ny konstform och ett nytt sätt för vetenskapen att skaffa sig, och återge, en holistisk bild av världen, som innefattar alla våglängder.

Vilken utrustning?

Vad ska man ha för att kunna utföra SSF? En vanlig digitalkamera är begränsad med filter så att CCD-arrayen bara nås av det synliga ljuset, även om CCDn klarar av någonstans från kortvågigt infrarött och en bit upp i det ultravioletta. Skaffar man sig ett objektiv i kvarts, sk UV-objektiv (både Nikkor och Hasselblad har) kan man få med UV-ljus i bilden men problemet är att CCD-arrayen redan har röda, gröna och blå färgfilter pålimmade på fotodioderna varför UV- och IR-ljuset kommer att påverka alla dessa i varierande grad. Kameran kan inte dela upp ljuset i våglängder på något meningsfullt sätt. Resultatet blir de surrealistiska naturbilderna där gräs är ljusgrönt, växtlighet vit och himlen är mörkblå.

Knappast användbart om man vill återge ett bredare spektrum korrekt. Eventuellt är vi faktiskt tillbaka vid silverfilm, åtminstone för våglängdsområdena närmast de synliga.

Olika våglängdsområden

Det elektromagnetiska spektrum är oändligt mycket bredare än det lilla smala område vi kan se med våra ögon. Det som kan vara intressant att återge med SSF kan antas börja vid mellanvågen ungefär och sluta vid hård röntgenstrålning. Man kan bara gissa hur detta breda område skulle visualiseras för våra ”fattiga” ögon, men mitt första antagande är att man helt enkelt sprider ut vårt synliga område till att omfatta hela spektrum. Radiovågor skulle då se ut som rött, medan vår synliga värld skulle återges i olika schatteringar av grönt och röntgenstrålning skulle hamna i det violetta området. På något sätt är jag inte tillfreds med att hela vår synliga värld bara blir till grönt, så det måste finnas bättre sätt att göra det.

Låt oss gå igenom våglängdsområdena för att se vad som finns att se med nuvarande teknik.

Radio

Antag att vi kunde se radiovågor. Då skulle instrumentlandningssystemet på Arlanda se ut så här. De gula strålarna är avståndsmarkörer, medan de blå och röda radiostrålarna anger hur flygplanet ska glida för att landa korrekt. I förgrunden syns strålningen från en VOR, en radiofyr. I bakgrunden står Arlanda Radar och bara vräker ut högenergetisk strålning.

En mobiltelefon skulle se ut som en diffus campinglampa ungefär, medan till exempel Nackasändaren skulle se ut som en enorm superstrålkastare som belyste hela omnejden dag som natt. En superlampa som syns ända till Södertälje. Mobilmasterna skulle vara svaga små fyrar i jämförelse.

Terahertzvågor

Här emellan kommer den ny-intressanta terahertzvågorna där exempelvis människor strålar i flera våglängdsband. Det finns faktiskt kameror numera som kan återge bilder i detta område men de är hemskt dyra. Bandet används för detektering av sprängämnen hos flygpassagerare, eftersom sprängämnen fungerar som ”filter” för olika våglängder i terahertzbandet. Kläder, däremot fungerar inte som filter, eller väldigt dåliga filter, varför terahertzkamerorna ser människokroppen naken. Pilen pekar på en pistol som kameran sett.

Långvågigt infrarött, FIR

Våglängder från 7,5 – 13 mikrometer återges av Flirs värmekamera på det här sättet. Den slår ihop all inkommen energi och sätter en falsk färg på intensiteten, bara. Den kan inte dela upp IR-strålningen i ett spektrum, utan allt handlar bara om ”mycket” eller ”litet” inom det tillgängliga våglängdsområdet, som är valt så det ger bra respons för vardagstemperaturer.

Kortvågigt infrarött, NIR

Segelbåtstävlingen Lidingö runt drar massor av helt vita båtar, mitt i vintern, eller? Nej, men bilden är tagen av undertecknad med Kodaks High Speed Infrared-film och ett Wratten 87B-filter som tar bort allt synligt ljus. Växtlighet blir vit i NIR och vatten blir svart. Segelbåtar blir mestadels vita. Hus och dylikt behåller ungefär sin reflektans i NIR och ser tämligen vanliga ut.

Ultraviolett

Luften släpper igenom ultraviolett strålning från cirka 400 nanometer upp till kanske 150 nanometer och inom detta område går det att fotografera. Man antar att eftersom insekter och fåglar kan se ultraviolett så har blommorna anpassat sig därefter och den blomma som återges här är helt gul, vanligt slätt och tråkigt gul, i synligt ljus. I UV-ljus uppvisar den en sk bullseye, en ”röd” markering i mitten och tydliga markeringar som liknar landningsbanor runt omkring.

Röntgen

Det enda sätt vi känner till att avbilda något i röntgen här på Jorden är att genomlysa objektet med röntgen och återge bilden som blir resultatet i synligt ljus. Här har jag falskfärgat en röntgenfotograferad blomma. Men det handlar inte om att dela in röntgenstrålning i olika våglängder och på något sätt omvandla olika hård strålning till olika färger. Det finns det ingen utrustning för.

Kortare våglängder

Naturligtvis finns det strålning av kortare våglängd än sjukhusröntgen, som skulle vara intressant att kunna se. Kosmisk strålning, som når oss hela tiden, till exempel. Man tänker sig att himlen då och då skulle lysas upp av ett supernovautbrott, eller att pulsarernas väldiga röntgensvansar skulle kunna lysa upp vår natthimmel nog så romantiskt som stjärnorna gör dag.

Du ser säkert att det råder väldiga glapp i vår nuvarande förmåga att återge det elektromagnetiska spektrum. Glapp som borde fyllas ut för att man ska få en fullödig bild.

Astrofotografi, försök till blandningar

Den här enorma rökbollen är resterna av en supernovaexplosion på behörigt avstånd i rymden. Men vänta nu, det är något fel på den här bilden. Kalle Ankas fotografiska expedition? Nej, men ”Tychos supernovarest” är omgiven av ett rött och ett blått skal. Det brukar nebulosor inte vara.

I själva verket är det här en multispektral bild av SN 1572 där det gulaktiga, själva röken, är gaser som lyser i det synliga området. Dessa är fotograferade med ett 3,5 meters optiskt teleskop. Den blå ringen är chockvågen efter supernovaexplosionen som fortsätter att röra sig utåt. Vågfronten är flera miljoner grader varm och strålar därför i röntgen, som fotograferats med röntgenteleskopet Chandra och här avbildats i blått.

Kvar finns en del gas som har kallnat så mycket att den bara strålar i infrarött. Det återges som röd färg och har fotograferats av rymdteleskopet Spitzer. Bilderna har sedan lagts ihop. Kul, men inte tillräckligt.

Konstfotografi med blandade färger

Genom att plocka bort filtren i en digitalkamera kan man låta IR få övertaget över de andra färgerna och skapa intressanta motiv, men det är som sagt en ovetenskaplig, osann återgivning.

Debatt

Så nu inbjuder jag alla att fundera på hur man skulle kunna

a) fotografera eller avbilda ännu fler våglängder från ett motiv och
b) återge dem alla på en och samma bild.

Att återge vår synliga värld som bara olika grader av grönt (enligt spektrumbilden ovan) tilltalar mig inte riktigt. Det måste finnas bättre lösningar.

Jag har ingen aning om den slutliga utformningen av denna nya vetenskap, men håll med om att den skulle ge oss ett helt nytt sätt att se på världen!

Läs mer, eller framför allt, titta mer

Wikipedia-artiklen om fullspektrumfoto: http://en.wikipedia.org/wiki/Full_spectrum_photography
Folk i infrarött och synligt ljus: http://www.pbase.com/surrealmodels

Jörgen Städje

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.