Väärävärikuvat
Näkö on meidän tärkein aistimme. Näkö on meille niin tärkeä, että arjessa ajattelemme maailman olevan oikeasti juuri sellainen, millaisena sen näemme. Tämä pitää osittain paikkansa; pelkästään silmiimme luottaen voimme liikkua lähes kaikissa ympäristöissä loukkaamatta itseämme. Havaitsemme näkemällä siis tärkeimmät piirteet meille olennaisimmista asioista maailmassa. Pystymme kuvailemaan joitain niiden ominaisuuksia, kuten minkä värisiä ne ovat, mutta vain päivänvalossa tai muun valonlähteen avulla.
Pimeässä emme näe. Näkömme toimiminen vaatii valoa, koska silmässä sijaitsevat sauva- ja tappisolut reagoivat nähtävistä asioista heijastuneeseen valoon. Alkuperäinen valonlähde, oli se siis keinotekoinen kuten taskulamppu tai luonnollinen kuten aurinko, säteilee sähkömagneettista säteilyä monilla erilaisilla aallonpituuksilla ja silmämme havaitsevat tämän alkuperäisen säteilyn heijastumat erilaisista asioista. Tarkasti ottaen havaitsemme vain tietyn osan tästä heijastuneesta säteilystä ja kutsumme sitä näkyväksi valoksi. Tämä on esitetty kuvassa 1.
Kuva 1. Sähkömagneettinen säteily ja näkyvän valon alue. CC 3.0 Wikipedia. Klikkaa kuvaa suuremmaksi.
Se, mitä kutsumme ja näemme väreinä, on tämän sähkömagneettisen säteilyn eri aallonpituuksia näkyvän valon alueella. Olemme tottuneet ymmärtämään, jäsentämään ja kuvailemaan esineitä, kasveja, itseämme ja kaikkea mitä näemme juuri tämän näkyvän valon aallonpituuden heijastuserojen mukaan. Näemme jonkin esineen esimerkiksi sinisenä, kun esineen materiaali sitoo itsensä sähkömagneettista säteilyä muilla aallonpituuksilla enemmän kuin sillä, minkä ymmärrämme sinisenä. Silloin esineestä heijastuva säteily koostuu suurimmaksi osaksi vain aallonpituudesta, jonka näemme ja tulkitsemme sinisenä.
Ymmärrämme sisäisesti maailman suurelta osin siis materiaalien näkyvän valon heijastuserojen mukaan. Koska näkyvä valo kattaa vain pienen osan sähkömagneettisesta säteilystä, näemme maailmankaikkeutta hyvin pienen ikkunan lävitse. Valtava määrä informaatiota, joka syntyy kaiken muun sähkömagneettisen säteilyn heijastumina, imeytymisinä tai läpäisynä materiassa menee silmiltämme ohi. Tarvitsemme sen informaation näkemiseen laitteita laajentamaan tuota ymmärryksen ikkunaamme. Röntgenlaitteen tapaan myös Sentinel-3 satelliitin OLCI-sensori on yksi esimerkki näistä.
OLCI-sensori havaitsee ja mittaa sähkömagneettista säteilyä erikseen useilla eri säteilyalueilla ja tallentaa havaintonsa voimakkuuden. Osa näistä alueista sijaitsee näkemämme valon alueen ulkopuolella. Yhtä tällaista havaintoaluetta, joka havaitsee säteilyä tietyillä taajuuksilla, kutsutaan kaistaksi. Nämä OLCI-sensorin havaitsemat 21 eri kaistaa sekä se, kuinka laajalta alueelta ne tallentavat tietoa, on esitetty kuvassa 2 mustina pylväinä. Pylväiden korkeus ja paksuus kuvastavat sitä, kuinka laajaa aluetta ne havainnoivat. Paksumpi ja korkeampi pylväs tallentaa säteilyn voimakkuutta laajemmalla taajuusalueella.
Suuressa väärävärikuvassa on ensin otettu sensorin havaitsema kaista, joka on kuvassa 2 merkitty oikean puolimmaisimmalla nuolella. Tämä kaista sijaitsee infrapuna-alueella, jota emme normaalisti näe silmillämme. Tällä alueella tallennettu mittaustulos on esitetty väärävärikuvassa punaisella värillä. Näin pystymme siis näkemään punaisena infrapuna-alueella sijaitsevan säteilyn voimakkuuden. Vasemman puolimmaisella nuolella on merkattu kaista, jonka tallentama tieto on esitetty väärävärikuvassa sinisellä värillä. Keskimmäisellä nuolella on merkattu kaista, joka mittaa säteilyn voimakkuutta alueella, jonka normaalisti ymmärrämme keltaisena. Väärävärikuvassa tämä tallennettu voimakkuus on esitetty kuitenkin vihreällä värillä. Kaikki muut väärävärikuvassa esiintyvät värit ja sävyt ovat tulos näiden väriarvojen sekoittumisesta.
Kuva 2. Näkyvän valon alue ja OLCI-instrumentin havaintoalue. Muokattu, alkuperäinen CC 3.0 Wikipedia. Klikkaa kuvaa suuremmaksi.
Väärävärikuvilla pystymme siis laajentamaan havainnointi-ikkunaamme maailmaan ja maailmankaikkeuteen. Tässä tapauksessa otimme laitteen tekemiä havaintoja luonnollisen havaintoalueemme ulkopuolelta ja esitimme ne silmämme havaitsemalla alueella punaisena, vihreänä ja sinisenä värinä. Voimme myös vaihtaa tai korostaa eri taajuusalueita ihan näkyvän valon alueella, mikä myöskin tarjoaa meille uuden tavan nähdä aivan arkisiakin asioita uudesta kulmasta.