A BME Kommunikáció és médiatudomány szak blogja

#Konzervtelefon


Nagyon nagy vagy nagyon kicsi? A mikroszkopikus képektől az asztrofotózásig

2019. augusztus 09. - KomMédia BME

A fényképezés két véglete a mikroszkopikus és a teleszkopikus fotográfia - talán nem is sejtjük, hogy mennyi minden rejtőzik ebben a két műfajban. Mind a hazai, mind a nemzetközi szcénában születtek világhírű, illetve tudományos jelentőségű alkotások, ezek közül szedtünk össze párat.

A hétköznapi világ eseményeinek és tárgyainak lefotózása ma már rutinfeladatnak számít - számtalan technikai eszköz áll hozzá rendelkezésünkre, amelyek használata sok esetben nem is túl bonyolult (gondoljunk csak az automata fényképezőgépekre, vagy az okostelefonok kameráira). A mikroszkopikus és teleszkopikus fotográfia ennél összetettebbek: a két terület a tudományos és az alkalmazott fotográfia határán áll, ugyanis a fotósnak nemcsak a fotózás művészi, alkotói részét, hanem a mikroszkópot és a teleszkópot is alaposan ismernie kell. Emellett nem elhanyagolható a fényképezendô tárgy átható ismerete, a mikroszkópos preparátum elkészítése, vagy, a jártasság a csillagok, bolygók, holdak helyzetében.

A hologramsérüléstől a gyümölcsdenevér embrióig

A világ talán legnívósabb mikroszkopikus fotográfiai versenye, a Nikon Small World, amely 1975 óta minden évben kiválasztja az év legjobb mikroszkopikus felvételét - a megmérettetés mára mozgókép kategóriával is bővült). Ezen a versenyen olyan alkotások szerepelnek, amelyek azon túl, hogy tudományos szférában készültek, komoly művészeti értékkel is bírnak, fotográfiai képként értelmezhetőek. Magyarország szinte minden évben magát, 2013-ban a több mint 100 díjazott kép közül négy magyar alkotó műve volt.

Mikroszkóp technológiák

A mikroszkópos képeknél a megfelelő technológia kiválasztása függ attól, hogy pontosan mi a fotó tárgya, illetve az is, hogy ezt hogyan lehet a leglátványosabban megjeleníteni.

A Nikon saját tartalmakkal feltöltött fotomikroszkópiás blogja összeszedte a ma elérhető technológiák nagy részét. Ilyen például a polarizált fény technika, amely segít növelni a kontrasztot és javítani a kettős fénytörésű anyagokról készült képek minőségét. Vagy találunk részletes leírást a fluoreszkáló megvilágításról, ami mára már általános technológiává vált mind az orvosi mind a biológiai mikroszkópia területein.

 Nézd meg ezt a válogatást a Nikon's Small World fotóiból:

2017_11.jpg

Sérülés a bankkártya hologramján, Steven Simon, Grand Prairie, Texas, USA, Oblique Illumination, 10-szeres nagyítás

1994_01.jpg

Fiatal bükkfa keresztmetszete, Jean Rüegger-Deschenaux, Zurich, Svájc, 40-szeres nagyítás

2013_8_entry_24474_1.jpg

Barbilophozia sp. és cyanobaktérium, Magdalena Turzańska, Wroclaw, Lengyelország, Epi-autofluorescence UV fény alatt, z-stack rekonstrukció.
2015_6_2015-03-20_13-31-53-m_b-r_6-s_4_hf.jpg

Moha spóra kapszulája (Bryum sp.), Henri Koskinen, Helsinki, Finnország, Visszavert fény

2016_1_31260-ruiz-10x_krt568_day4.jpg

Négy napos zebrahal embrió, Dr. Oscar Ruiz, Houston, Texas, USA, Confocal, 10-szeres nagyítás

2017_2_15-adamsra_megaloglossus_woermanni.jpg

Gyümölcsdenevér a harmadik trimeszterben, Dr. Rick AdamsGreeley, Colorado, USA, Darkfield, Sztereomikroszkópia, 18-szoros nagyítás

2018_9_sechol2.jpg

Biztonsági hologram, Dr. Haris Antonopoulos, Athén, Görögország, Darkfield Epi-illumination, 10-szeres nagyítás.

2018_metapocyrtus-subquadrulfier.jpg

Egy Metapocyrtus subquadrulifer bogár szeme, Yousef Al Habshi Abu Dhabi, Egyesült Arab Emurátusok, Visszavert fény, 20-szoros nagyítás

 

A világegyetem fotósai

Az asztrofotózást legtöbbször a csillagos égbolt megörökítéseként szokták értelmezni, amit egy átlagos digitális tükörreflexes fényképezővel és egy hozzá illő optikával lehet kivitelezni. Míg a mikroszkopikus fotózásban számos technológia és lehetőség áll rendelkezésére a fotósok számára (akik általában természettudósok is) addig a csillagászati képeket legtöbbször obszervatóriumokban, űrállomásokon vagy az űrből műholdakkal készítik, ezekhez nem juthat hozzá bárki, és egész kutatócsoportok dolgoznak egy-egy felvétel elkészítésén.

A csillagászati fotózáshoz gyakran tudományos felfedezések is társulnak. A NASA galériájában, illetve a space.com oldalon heti, illetve napi rendszerességgel közlik a legjobb és legjelentősebb képeket, továbbá, a NASA a flickr.com képmegosztó oldalon is gyakran tesz közzé érdekes fotókat. Egy kis válogatás:

31462436705_34edd03186_z.jpg

Ez a kép  53 önálló képből lett összeállítva és a „Puppis A” nevet viselő szupernova maradványt ábrázolja 

5278071076_664a231068_z.jpg

SNR0103-72.6 nevű szupernova maradvány a Chandra X-Ray Obszervatóriumból fényképezve. A földi mérések szerint a robbanás megközelítőleg 200’000 évvel ezelőtt történt. Ezen a szupernova robbanáson remekül tanulmányozható lesz az élethez szükséges elemek kialakulása

39712622854_e571ddb116_z.jpg

Egy 1987-es szupernováról készült kép 2007-ben, ami több képből áll (NASA Chandra X-ray Observatory és Hubble Űrteleszkóp képei) és megmutatja a szupernovából kitörő lökéshullámokat:

A magyar büszkeség

Az asztrofotózás területén is van hazai büszkeségünk: az idén 110 éve elhunyt Gothard Jenő, gépészmérnök, csillagász, az MTA levelező tagja, a nemzetközi tudományos életben is nagyot alkotott. Mentora és jó barátja volt Konkoly Thege Miklós csillagász, a modern magyar csillagászat megteremtője. Gothard életművének komoly részét tette ki az asztrofotózás, az észlelt jelenségek leírása mellett/helyett azok fotográfiai eszközökkel, fotóemulziós üveglemezeken történő megörökítése.

"A fotográfia egy tudományos ágban sem fontosabb, mint a csillagászatban" 

– vélekedett a fiatal tudós, aki asztrokamerák szerkesztésével is hozzájárult a műfaj kezdeti sikereihez. Gothard a kor fotótechnikai színvonalának megfelelően üveglemezekre készítette fényképeit, a lemezekre ráírta a felvételek adatait is. Az Index májusi cikkéből szemléztünk néhány képet:

 gj_dupla.pngFiastyúk csillaghalmaz, alul az Orion-köd, 1892

gj_harmas.pngBalra: Triangulum-galaxis (1892). Középen: az E-köd (1894). Jobbra: Lyra-gyűrűsköd(1892).

gj_hold_1888.pngHold, 1888

Mit fotózzon a Hubble?

Természetesen a világűr fotózásának legjelentősebb szereplőjét is meg kell, hogy említsük, ez pedig nem más, mint a NASA Hubble űrtávcsöve, ami korunk űrtudományának legfontosabb képeit készíti el.

Az alábbi, drámai kép betekintést adhat abba a kavargó, gáz és por kamrába, ahol csillagok ezrei jönnek létre. Az Orion Nebula nevű térségről valaha készült legélesebb kép, amelyet az Advanced Camera for Surveys NASA Hubble űrteleszkóp készített. Több mint háromezer különböző méretű csillag tűnik fel ezen a képen, olyanok is, amelyeket a látható fényben még soha nem láthattunk: 

16239715270_9535be8a46_o.jpg

(via)

Az 1995-ös évek végén a Hubble földi személyzete a távcsövet a világűr látszólag üres területe irányában hagyta tíz napig működni. Sokan úgy gondolták, hogy a hosszú expozíciós időnek semmi haszna nem lesz. De az eredményül kapott, “Hubble Deep Field” néven ismert felvétel elképesztő volt. Rengeteg olyan galaxist mutatott, ami korábban ismeretlen volt a tudósok előtt. Ezek között voltak a legtávolabbi csillagrendszerek felfedezése is. A csillagászok megismételték a kísérletet 2004-ben (“Ultra Deep Field” néven), ami a világűr újabb mélységeibe engedett betekintést. Az új felvételek több mint 5000 galaxist tartalmaznak, közülük némelyik 13,2 milliárd fényév távolságra van. Ezekkel a felvételekkel a 13,7 milliárd évvel ezelőtti ősrobbanás is tanulmányozható:

hdf.jpg

(via)

Elvileg bárki tehet javaslatot a Hubble űrteleszkóp felhasználására, ehhez a Johns Hopkins University’s Space Telescope Science Institute évente közzétesz egy nyílt felhívást. Bárki próbálkozhat, de a verseny meglehetősen erős. Általában több száz csillagász tesz javaslatot, amik közül szakmai zsűri választja ki a megvalósítandókat: a beérkező ötletet 20%-a valósul meg nagyjából. 

Plusz egy érdekesség: a Hubble űrtávcsőnél alkalmazott képalkotó technológia segít a mellrák kimutatásában. Az úgynevezett „képalkotó spektrográf” (amit a Hubble a nagyon nagy tömegű fekete lyukak kutatására alkalmazott), alkalmas arra, hogy a női mellszöveteket vizsgálva különbséget tegyen a jóindulatú és rosszindulatú daganatok között.

Képek: Nikon' Small World, space.com, flickr, NASA Scientific Visualization Studio, Index.

A bejegyzés szerzője Varga Zsófia, a BME Kommédia alapképzés hallgatója. 

kep.png