Ricordi la straordinaria immagine di una valanga su Marte nel 2008, catturata dalla telecamera HiRISE sull'Orbiter da ricognizione su Marte? Bernhard Braun di UnmannedSpaceflight.com ha ora creato diverse viste tridimensionali dell'evento, fornendo osservazioni a livello del suolo mai viste prima usando un software speciale che ha sviluppato in grado di creare immagini tridimensionali da un'immagine bidimensionale. Normalmente, per creare un'immagine 3D sono necessarie almeno due immagini oppure è necessario combinare le immagini con i dati di uno strumento come un altimetro laser. Ma l'algoritmo di ricostruzione 3D fotoclinometrica a immagine singola di Braun, noto anche come "forma dall'ombreggiatura", consente di recuperare la forma di oggetti tridimensionali dall'ombra in un'immagine bidimensionale. Braun ha detto a Space Magazine che dallo sviluppo del software, una delle aree che ha voluto "visitare da terra" è la famosa valanga di polveri catturata dal vivo in azione da HiRISE. Le sue immagini offrono una visione completamente nuova - e sorprendente - di Marte.
Braun ha affermato che il software è utile per esaminare varie aree di interesse, in particolare laddove non abbiamo ancora altre ricostruzioni 3D dettagliate (ovvero basate su immagini stereo). In precedenza, abbiamo mostrato film in 3-D su Space Magazine che Doug Ellision e altri di UnmannedSpaceflight.com hanno creato da DEM HiRISE (Digitial Elevation Models) che sono una griglia o un file raster che descrive i valori di elevazione in punti regolarmente distanziati o messaggi . I DEM HiRISE sono realizzati da due immagini ad alta risoluzione della stessa area, prese da diversi punti di vista del veicolo spaziale. La gente di HiRISE afferma che la creazione di un DEM è complicata e implica un software sofisticato e molto tempo, sia in termini di tempo di elaborazione che di ore di lavoro.
Ma il software Braun (anche se gli ci è voluto un po 'di tempo per lo sviluppo) consente un tempo di elaborazione moderato, circa 15 minuti per immagine a media risoluzione, utilizzando circa 2 gigabyte di memoria. Inoltre, durante il rendering della superficie non sono state applicate trame o colorazioni / ombreggiature aggiuntive e ogni dettaglio visibile è reale 3D fino al livello dei pixel.
Ma Braun non pensa che il suo metodo sia in alcun modo "superiore" agli sforzi del team HiRISE.
"Al contrario", mi ha detto via e-mail. "Tradizionalmente, i metodi a forma di immagine singola dall'ombreggiatura come quello che ho sviluppato, sono considerati complementari ai metodi multi-immagine (stereo) perché i punti deboli di un metodo (distorsioni su larga scala nei metodi a immagine singola vs. meno risoluzione dei dettagli nei metodi multi-immagine) è il punto di forza dell'altro. Inoltre, i DEM HiRISE ufficiali sono generalmente più accurati nel riprodurre esattamente le altezze assolute del terreno (usando anche la calibrazione basata sull'altimetro), che è importante per l'uso scientifico, mentre i miei DEM sono meno ben calibrati perché sono principalmente destinati a scopi di visualizzazione. ”
Il vantaggio principale del metodo a immagine singola è che può essere utilizzato su immagini quasi arbitrarie di aree in cui non esiste ancora una copertura 3D, come la cattura di un evento come una valanga.
"In un certo senso, apre le porte a una visione completamente nuova di grandi insiemi di dati esistenti solo in 2D, Braun ha detto. "Ad esempio, attualmente sto lavorando a un'estensione del metodo alle immagini radar per ricostruzioni 3D ad alta risoluzione dei set di dati Venus Magellan ad alta risoluzione."
Il metodo software di Braun potrebbe essere considerato più una forma d'arte.
"Vedo il mio software e i miei algoritmi non tanto come uno strumento di misurazione scientifica", mi ha detto Braun in una e-mail, "ma piuttosto come uno strumento di visualizzazione che lascia un po 'di licenza artistica, una laurea in libertà di interpretazione, cioè i mezzi per la creazione di immagini atmosferiche ed è quelle immagini che sono il vero "prodotto finale pubblicabile" dell'intero processo. Gli algoritmi e il software sono solo "pennello e cavalletto per pittori" o la macchina fotografica virtuale del fotografo per così dire ".
Emily Lakdawalla ha fatto un ottimo lavoro nel spiegare i perché e come dell'intero processo nel Blog della Planetary Society: (andateci se volete una descrizione più dettagliata) “Immaginate un pezzo di carta spiegazzato illuminato da un riflettore. Le sfaccettature della carta stropicciata che sono perpendicolari al riflettore appariranno più luminose; le sfaccettature inclinate lontano dal riflettore appariranno scure. Se supponi che tutto nell'immagine rifletta la luce allo stesso modo, allora puoi capire dal suo albedo, o luminosità, se è inclinato verso o lontano dalla fonte di luce. ”
Sopra è l'immagine originale di HiRISE. Quando guardi queste immagini, ricorda che questa particolare scarpata su Marte è un'alta scogliera alta oltre 700 m (2300 piedi) e inclinata di oltre 60 gradi. Una miscela di ghiaccio, roccia e polvere può essere vista, congelata nel tempo, mentre precipita giù per il pendio, espellendo un pennacchio di polvere mentre i detriti iniziano a depositarsi sul lieve pendio sul fondo della scogliera. La nuvola espulsa ha una larghezza di circa 180 metri e si estende per circa 190 metri oltre la base della scogliera.
Braun ci ha detto che sta lavorando ad alcune nuove immagini che speriamo di poter condividere presto con voi e ringraziamo lui per averci permesso di pubblicare le immagini valanghe su Space Magazine.
Segui questo link per vedere l'intera galleria Braun di meravigliosi rendering 3D a colori della valanga, derivati dall'immagine HiRISE originariamente pubblicata, resi sotto varie posizioni di visualizzazione e direzioni della sorgente luminosa.
