Visualisasi: Dari Energi ke Gambar

Bagaimana cara memvisualisasi cahaya yang tak kasat mata?

False colour atau warna semu atau warna representatif, digunakan untuk membantu para ilmuwan memvisualisasikan data dari panjang gelombang di luar spektrum cahaya kasat mata. Instrumen ilmiah yang terpasang di pesawat antariksa NASA didesain untuk menemukan bagian-bagian di dalam spektrum elektromagnetik yang disebut pita spektral. Instrumen mengarahkan energi elektromagnetik ke detektor, agar foton dapat menghasilkan elektron yang terkait dengan jumlah energi yang diterima detektor. Energi ini kemudian dirubah dalam wujud “data”, yang ditransmisikan ke Bumi untuk selanjutnya diproses menjadi sebuah gambar.

Kamera digital

Kamera digital beroperasi mirip beberapa instrumen ilmiah antariksa. Sensor kamera menangkap kecerahan cahaya dalam warna merah, hijau dan biru lalu mencatat nilai kecerahan ini sebagai angka. Tiga rangkaian data kemudian digabungkan dalam channel merah, hijau dan biru dari monitor komputer pemroses untuk menghasilkan sebuah gambar berwarna.

Gambar digital berwarna

Gambar warna natural

Instrumen di satelit juga dapat menangkap data cahaya kasat mata untuk menciptakan warna natural atau warna yang sebenarnya. Data dari pita cahaya kasat mata dikomposisikan di setiap channel merah, hijau dan biru pada layar. Gambar yang dihasilkan adalah simulasi warna gambar yang akan dilihat oleh mata kita berdasarkan visi satelit.

saturnus-warna-natural-informasi-astronomi

Gambar Saturnus yang ditampilkan dalam warna natural.
Kredit: NASA dan The Hubble Heritage Team

Gambar warna semu

Sensor juga dapat merekam nilai kecerahan dari pita spektral di luar cahaya kasat mata. Citra Saturnus yang diambil oleh Teleskop Antariksa Hubble ini diambil dalam spektrum inframerah yang lebih panjang dan disusun dalam channel merah, hijau, dan biru. Hasil citra komposit warna semu mengungkap variasi komposisi dan pola yang seharusnya tidak terlihat dalam spektrum cahaya kasat mata.

Gambar Saturnus yang ditampilkan dalam warna semu.
Kredit: NASA/JPL/STScI

Tanah Mars.
Citra warna semu inframerah dari kamera Thermal Emission Imaging System (THEMIS) yang terpasang di Mars Odyssey, mengungkap perbedaan dalam mineralogi, komposisi kimia, dan struktur permukaan Mars. Pita spektral ditampilkan dalam warna biru, hijau, dan merah. Endapan mineral olivin dalam ditampilkan dalam warna magenta hingga biru-ungu.
Kredit: Mars Odyssey Thermal Emission Imaging System, NASA/JPL/ASU.

Data multi sensor

Citra komposit galaksi spiral Messier 101 ini menggabungkan visi dari Teleskop Antariksa Spitzer, Hubble, dan Chandra. Warna merah adalah visi Spitzer dalam cahaya inframerah, menyorot panas yang dipancarkan oleh jalur-jalur debu di galaksi yang menjadi lokasi pembentukan bintang. Warna kuning adalah visi Hubble dalam cahaya kasat mata. Sebagian besar cahaya kasat mata berasal dari bintang yang menerangi struktur spiral jalur-jalur debu. Warna biru adalah visi Chandra dalam sinar-X, yang bersumber dari molekul gas dengan suhu satu juta derajat Celsius, ledakan bintang dan material di sekitar lubang hitam.

galaksi-messier-101-sinar-x-inframerah-cahaya-tampak-informasi-astronomi

Citra galaksi Messier 101 dalam cahaya kasat mata, sinar-X dan inframerah.
Kredit: NASA, ESA, CXC, JPL, Caltech, dan STScI

Dengan gambar komposit seperti ini, para astronom dapat membandingkan bagaimana setiap fitur seharusnya terlihat dalam beberapa panjang gelombang. Seperti “melihat” menggunakan kamera, night-vision goggles dan penglihatan sinar-X.

Peta berwarna

Untuk membantu para ilmuwan memvisualisasikan serangkaian data hanya dalam satu kisaran nilai, seperti suhu atau curah hujan, nilai sering dipetakan ke skala warna dari minimum hingga maksimum. “Peta warna” di bawah ini memvisualisasikan data salinitas permukaan laut dari satelit Aquarius dalam skala dari biru hingga putih. Ujung warna biru dalam skala menunjukkan jumlah kadar garam terendah di laut, sedangkan ujung warna putih menunjukkan jumlah kadar tertinggi.

peta-salinitas-permukaan-laut-informasi-astronomi

Peta Salinitas Permukaan Laut.
Kredit: NASA/Pusat Penerbangan Antariksa Goddard

Skala warna yang umum digunakan dari ujung satu ke ujung skala lainnya adalah warna merah dan biru, sehingga menciptakan skala “mirip-pelangi”. Peta suhu permukaan laut di bawah ini menggunakan skala dari biru gelap untuk suhu dingin hingga merah untuk suhu hangat.

peta-suhu-permukaan-laut-informasi-astronomi

Peta suhu permukaan laut.
Kredit: NASA/Pusat Penerbangan Antariksa Goddard

Dalam beberapa kasus warna-warna ini tidak mewakili makna yang umum digunakan, seperti warna merah mengacu pada “buruk” atau "panas." Misalnya, warna merah pada peta di bawah ini dianggap bagus karena menunjukkan tingginya jumlah klorofil yang terkait dengan kelimpahan tanaman mikroskopik, yaitu fitoplankton yang menopang ekosistem laut.