Pourquoi pouvez-vous voir des étoiles de la Terre, mais pas dans certaines photos d'espace

Malgré tous les progrès scientifiques que nous avons réalisés et les explorations incroyables de notre système solaire que nous avons réalisé, l'espace lui-même reste un mystère géant. De la potentiel d'exister sur d'autres planètes à l'idée que quelque chose aurait pu préexister le Big Bang, il y a beaucoup de mystères sur l'espace que les scientifiques ne peuvent même pas expliquer.

Avec tout cela à l'esprit et le potentiel de découvrir des informations révélatrices sur le cosmos et notre place, nous pourrions avoir tendance à ignorer les petites questions sur l'espace. Par exemple, pourquoi nous pouvons voir des étoiles de la surface de notre planète mais que dans certaines photos prises dans l'espace? Autrement dit, des photos prises dans l'espace lui-même, et non celles prises par de puissants télescopes à la surface de la Terre.

Bien que cela puisse sembler un mystère assez petit, il est en fait assez fascinant en soi. Si nous pouvons concevoir des robots qui peuvent traverser avec succès la surface de Mars et prendre des instantanés de secteurs entiers de l'univers, révélant les hordes de galaxies qui existent dans l'éther cosmique, nous pouvons sûrement concevoir des caméras qui sont assez bonnes pour capturer des étoiles? Eh bien, comme vous ne serez peut-être pas surpris d'entendre, les conditions de lumière dans l'espace ne sont pas exactement similaires à celles sur Terre, ce qui signifie que les caméras doivent fonctionner d'une manière différente lorsqu'ils sont hors plan.

La raison pour laquelle de nombreuses photos capturées dans l'espace ne montrent pas les stars ont plus à voir avec le fonctionnement de la photographie que les étoiles elles-mêmes. Les caméras fonctionnent en partie en ajustant leur ouverture et leur vitesse d'obturation pour obtenir une exposition précise. L'anneau d'ouverture d'une caméra se trouve à l'intérieur de l'objectif et peut être élargi ou rétréci pour ajuster la quantité de lumière qui traverse l'objectif au capteur. Une ouverture plus large est souhaitable dans des environnements à faible luminosité car il permet plus de lumière, et lorsqu'il y a un manque de lumière dans l'environnement, plus le capteur peut devenir, mieux c'est. De même, dans des environnements plus brillants, la fermeture de l'ouverture empêchera une image d'être lavée.

L'œil humain fonctionne de la même manière à une caméra à cet égard. Notre iris est essentiellement l'ouverture de notre œil, s'adaptant aux conditions de l'environnement. Dans les scénarios avec une lumière abondante, nos iris se contractent et nos élèves deviennent plus petits, ce qui signifie que moins de lumière peut entrer dans nos yeux. Dans des situations plus sombres, nos élèves agrandissent pour admirer plus de lumière et nous permettre de voir. Si vous deviez marcher dehors la nuit d'une pièce brillante, cela prendrait probablement un certain temps avant de pouvoir voir des étoiles dans le ciel nocturne (en supposant que c'était une nuit claire). C'est parce qu'il faut un peu de temps pour que nos yeux s'adaptent aux différentes conditions d'éclairage et adaptent nos élèves pour laisser entrer plus de lumière.

La vitesse d'obturation d'une caméra fait référence à la durée de la durée du capteur à la lumière passant par l'objectif. Une vitesse d'obturation élevée ne révélerait que brièvement le capteur à la lumière, tandis qu'une vitesse d'obturation basse permettrait une exposition beaucoup plus longue. Dans cet esprit, nous pouvons commencer à comprendre comment la photographie spatiale présente souvent un manque surprenant d'étoiles.

Dans l'espace, la lumière réfléchie par la terre et la lune est incroyablement brillante. Afin de prendre des photos à proximité, les caméras doivent utiliser une vitesse d'obturation élevée et une ouverture élevée (ou plus petite) pour garantir que seule la lumière minimale se dirige vers le capteur et les photos sont correctement exposées pour les conditions de l'espace. Bien sûr, les étoiles sont beaucoup plus faibles que notre planète et la lune en raison du fait qu'elles sont beaucoup, beaucoup plus loin. En tant que tel, une vitesse d'obturation très courte et une ouverture élevée ne laisseront pas entrer suffisamment de lumière pour que les étoiles sombres soient exposées. C'est le même principe que lorsque nous prenons des photos de choses la nuit et que parfois les étoiles n'apparaissent pas dans l'image. Dans ces cas, la vitesse d'obturation et l'ouverture sont ajustées pour les conditions au sol, qui ne laisseront généralement pas entrer suffisamment de lumière pour que les étoiles soient exposées.

De plus, certaines caméras utilisées dans la photographie spatiale n'ont pas d'ouverture réglable. Les scientifiques conçoivent certaines caméras, telles que celles du vaisseau spatial OSIRIS-REX, avec des ouvertures fixes basées sur leurs prédictions des niveaux de lumière capturés. L'Osiris-Rex MapCam, par exemple, a une ouverture suffisamment large pour exposer correctement la surface d'un astéroïde sombre, mais il serait inutile de pointer sur la terre car l'image serait complètement lavée. En tant que tels, de nombreuses caméras utilisées dans l'espace ne sont tout simplement pas conçues pour capturer la lumière des étoiles éloignées. Cela dit, il y a beaucoup d'images de l'espace qui présentent réellement des étoiles, c'est juste que la plupart des plans capturés hors plan sont d'objets spécifiques tels que notre propre planète, et les caméras sont configurées pour capturer ces objets plutôt que des étoiles.