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

Ólomszkafanderek és kétkedő elvtársak - Mitől rémisztő a Csernobil című sorozat?

Az HBO és a Sky koprodukciójában készült Csernobil című sorozatot a kritikusok és a nagyközönség egyaránt hatalmas dicsérettel illette. Az öt epizód a híres atomerőmű katasztrófát részben hitelesen és tényszerűen mutatja be, de persze a fiktív elemek és a dramatizálás sem hiányozhat a hollywoodi alkotásból. A sorozatban meghökkentő nyugalommal bontakozik ki a tragédia. Miért fontos a földön heverő szürke, kőszerű törmelék? Miért nem hiszik el, hogy a reaktor felrobbanhat? A Csernobil az ismeretlen és a hihetetlen fegyverével hozza ránk a frászt. Spoilerek következnek.

Valljuk be, nem sokan tudjuk, pontosan mi történt a Vlagyimir I. Lenin atomerőműben 1986. április 26-án hajnali 1 óra 23 perckor, annak is a 45. másodpercében (az első epizód címe - 1:23:45 - is erre az időpontra utal). Sőt, talán azt is beismerhetjük, hogy egy atomerőmű működésével sem vagyunk tisztában. Ez utóbbit, illetve a maghasadást és a reaktor felépítését a főszereplő, aki az Atomenergiakutató Intézet igazgatóhelyettese, kellően didaktikusan és felületesen felskicceli egy papírlapra a hozzá nem értő miniszterelnök-helyettesnek. Később azt is elmeséli neki, milyen lefolyása van a sugárfertőzésnek, hogy a néző is tisztában legyen az alapvető információkkal.

cs2.jpg

(via)

Vannak azonban olyan elemek a sorozatban, melyeket a szereplők nem veséznek ki, bár ezek ugyanolyan rémisztőek lehetnek. Rosszat sejtet például a jódkapszula előkerülése és a készlet végessége: ugyanis ha a pajzsmirigyet nem telítik túl normál jódot tartalmazó kapszulákkal egy nukleáris baleseténél, a radioaktív jód bekerül az ember szervezetébe. Az ólomszkafanderben tevékenykedő elvtársakról pedig tudhatjuk, hogy a sugárfertőzés őket sem kímélte, ahogyan Pripyat lakosságát sem, akik lassított felvételben nézik a távolban égő atomerőmű sugárzóan gyönyörű lángcsóváit, miközben költőien hullik rájuk a radioaktív pernye.

cs4.jpg

(via)

A horrorszerűen melankolikus látványvilág pedig abban a pillanatban kulminálódik, amikor végre szembenézhetünk a sugárzó reaktorral és annak vakító fényével. A sorozat alkotói persze ezekben az esetekben is segítik a megértést, de például a földre hulló grafitról talán kevesen tudják, hogy a reaktor felrobbanására és nem egy kisebb üzemzavarra utal.

graphite2.png

Nem látott grafitot a földön. Nem látott, mert az nincs ott.

És ezzel elérkeztünk a második ponthoz, amivel a Csernobilnak sikerül szorongást kiváltania a nézőből: a tagadás. A szovjet párttitkárok és magasabb pozícióban lévő mérnökök rendületlen hitetlenkednek és elutasítják a reaktor felrobbanását. A szakértők és nem szakértők technológiához való hozzáállását tökéletesen bemutatja a sorozat. Gyakran előfordul, hogy azok, akik magas pozícióban vannak, és döntéseket hoznak egy-egy technológia használatáról, nagyobb bizalommal fordulnak ezek felé, hiszen nem feltétlenül ismerik a tesztelés és a napi működés részleteit, így kevésbé vannak tisztában a kihívásokkal is. Jellemző, hogy bíznak az adott technológiában, támogatják használatát. Viszont akik közvetlenül részt vesznek a tesztekben és az üzemeltetésben, alacsonyabb magabiztosságot mutatnak és jobban tisztában vannak a veszélyekkel. Ezt szemlélteti az alábbi párbeszédrészlet is a sorozatból, mely egy politikus és egy mérnök között zajlott le:

- Biztosítottak róla, hogy nincs probléma. 

- De én állítom, hogy van.

- Az én álláspontomat jobban kedvelem, mint az Önét.

- Én atomfizikus vagyok. Mielőtt Ön helyettes párttitkár lett, egy cipőgyárban dolgozott.

A sorozat központi narratíváját ez a nyomasztó ellentét adja a szereplők között. Az erőműben dolgozó mérnökök közül is akadnak olyanok, akik egyszerűen nem hiszik el, hogy súlyosabb baleset történt, mint egy egyszerű üzemzavar - még azután sem, hogy kollégáik szemtanúik voltak a reaktor sérülésének. Vissza-visszatérő kérdés, hogy mégis hogyan robbanhat fel egy RBMK reaktor. Mármint nem az a konkrét reaktor, hanem elméletileg mi a magyarázat erre. Miután a választ még az atomfizikusok sem tudják, így valóban nehéz elképzelni, hogy ténylegesen mi történt Csernobilban.

A sorozat hosszan időzik az igazság tagadásán, ahogyan a mérnökök megpróbálják meggyőzni a politikusokat a történtekről, az evakuáció szükségességéről és a katasztrófa potenciális következményeiről. A téves információ azonban a Szovjetunió ellensége, és ahogy a Gorbacsovot megformáló karakter fogalmazott: “A hatalmunk a hatalmunkról alkotott benyomásból jön.” (Our power comes from the perception of our power.) És talán ez a sorozat fő üzenete, elkészítésének fő mozgatórugója, hogy bemutassa a szovjet elit és még inkább a szovjet rendszer okozta veszélyeket.

konzerv.png

Mire jó a személyleírás és a fantomkép a fényképezős telefonok korában?

Jobbnál jobb képrögzítő és arcfelismerő technikák léteznek, ráadásul szinte mindenkinél van egy olyan telefon, amivel bűncselekmény esetén fotót tud készíteni az elkövetőről. Így felmerülhet a kérdés, hogy mi szükség van még a személyleírásra, és az ezen alapuló fantomrajz készítésre. Tarts velünk, ha érdekel a válasz, és közben megismerheted a profilozás és a rabfotózás történetét is!

Ha jobban belegondolunk, a személyleírás módszerét a  mindennapokban is gyakran használjuk akkor, amikor olyan jelzőket sorolunk, hogy "magas, barna hajú, csinos lány", vagy éppen "izmos, szőke, jóképű fiú". A célunk az, hogy a beszélgetőpartnerünk be tudja azonosítani a szóban forgó személyt. De mit is jelent ez a kifejezés bűnügyi szempontból? 

A fogalom kapcsán először a kriminalisztika juthat eszünkbe, mely a megfigyelés tudományának, a kriminológiának gyakorlati oldalát jelenti. A személyleírás a képzőművészet egy alkalmazott területének is nevezhető, mely 130 éves múltra tekint vissza. Kiemelt jelentőséggel bír a bűnügyi grafikusok munkájában: ők azok, akik a szemtanúk vallomásai alapján elkészítik a körözéshez felhasználandó fantomrajzot. Nézzük meg részletesebben is, hogy hogyan fejlődött és tökéletesedett ki a személyleírás módszere!

Innováció a nyomozásban: a Bertillon-féle rendszer

Alphonse Bertillon, a modern személyleírási rendszer megteremtője kettős újítást vezetett be az 1880-as években kidolgozott módszerével. Először is, a testmérés (vagyis antropometria) adatait kiegészítette a különös ismertetőjelekkel, és ezzel lehetővé tette a bűnözők személyazonosságának megállapítását. Másik újítása a ’portrait parlé’-nak nevezett személyleírás módszer megalkotása volt, mely nagy részletességgel mérte fel az illető külső jegyeit. Ezáltal már egy megszólalásig hű képet tudott leírni. Saját "emberméréstani" módszere elfogadtatásához szüksége volt a bűnözők képmásaira is: kifejlesztette a rabosító fotóhoz szükséges fényképező berendezést, melynek segítségével az elkövetőkről szemből és jobb oldali profiljukról készítettek egy-egy képet.
mug6.jpg

A súlyos, különösen vagyon elleni bűncselekményekben visszaeső, ismert letartóztatottak fényképezését 1896-ban rendelték el a büntető intézetekben. A cél az volt, hogy a portrék könnyen beszerezhetőek legyenek, ha például a közbiztonság fenntartása érdekében szükség van egy illető, vagy akár több személy beazonosítására.

1200title.jpg

Bertillon rendszerének gyenge pontjait egy, az Egyesült Államokban történt eset kapcsán hozták felszínre: az általa kidolgozott identifikáció ikrek esetében nem működött. Ezért a francia nyomozó gyakorlatát az USA-ban visszaszorította a dactyloscopia, vagyis az ujjlenyomat-vizsgálaton alapuló személyazonosítási módszer, de ennek ellenére a rabosító fotókat a mai napig használják a kriminalisztikában. 

Alphonse Bertillonnak, a modern személyleírás megteremtőjének kíván emléket állítani a többek között Dr. Anti Csaba László (rendőr alezredes, rendőrségi főtanácsos, az Országos Rendőr-főkapitányság Bűnügyi Adatkezelési és Alkalmazás-felügyeleti Osztályának vezetője), és Dr. Kőnig Frigyes (grafikus, festő, egyetemi tanár) közreműködésével nemrég megjelent kriminalisztikai tankönyv.  "A személyleírás" című kötet egy egységes terminológiát használó, új személyleírási rendszert mutat be, melyet ALFONZ névre kereszteltek. Az alkalmazását illető részletes szabályzat itt érhető el.

Mire jó a személyleírás, amikor mindenkinél van fényképezésre alkalmas eszköz? 

Természetesen nem a személyleírás az egyetlen személyazonosítási módszer, számos egyéb biometriai és arcképelemző technológia létezik. A technológia fejlődése felveti azt a kérdést, hogy a korábban alkalmazott módszereknek van-e létjogosultságuk vagy kiválthatók, esetleg ’szerepváltozásra’ van szükségük. Amikor bevezetnek egy új azonosítási technológiát, a régieket általában negligálják, legalábbis egy ideig. Azonban bizonyos helyzetekben mégis csak a személyleírás módszere az adekvát.

szemelyleiras2page002.jpg

 A fénykép és az egyéb képrögzítő eszközök, mint a legtöbb közterületen és üzlethelyiségben megtalálható biztonsági kamerák, ugyan a részleteket is tükrözik, de szintetikusan láttatják a személyt, míg a személyleírás analitikusan tárja elénk az illetőt. Ez azt jelenti, hogy ha például látunk egy fényképet egy körözött gyanúsítottról, és ez alapján megpróbáljuk beazonosítani az illetőt, ha találkozunk vele, nem biztos, hogy ezt sikerrel meg is tudjuk tenni, hiszen a fénykép nem emeli ki a megkülönböztető jegyeket. Ha emellett azonban egy személyleírást is olvasunk a személyről, az már felhívja a figyelmet olyan ismérvekre, amelyeket a szintetikus észlelés által könnyen figyelmen kívül hagyhatnánk. 

rabosi_ta_s.jpg

Mik a személyleírás elemei? 

  • Az általános humánbiológiai jellemzők: kor, biológiai nem, testmagasság, testtömeg, testalkat, testtartás, színkomplexió (=pigmentáció)
  • Az egyes testrészekre vonatkozó külső alaktani ismérvek: például a fej és a test egyes részeinek mérete, alakja, deformitása
  • A különös ismertetőjelek: olyan sajátosságok, amelyek önmagukban vagy másokkal együtt csak kevés embert jellemeznek, pl. tetoválás, testékszer, sebek, hegek, anyajegyek stb.
  • A funkcionális ismérvek: a személy tevékenységével és viselkedésével összefüggő tulajdonságok, így különösen járás, beszéd, viselkedésmód, szag
  • Az öltözék leírása 

Továbbá, egy személy külsejének meghatározásához a felsoroltakon kívül hozzátartozik a járása, a beszédstílusa, valamint a nonverbális viselkedésének valamennyi leírható eleme.

image.jpeg

Egységes-e a fogalomrendszer?

A hétköznapi személyleírásokban is megnehezítheti a beazonosítást, ha beszélgetőpartnerünk mást ért például a ’molett’ jelző alatt. Azonban a rendőrség munkájában kiemelten fontos szerepe van a jól megragadható fogalomhasználatnak, így igyekeznek jól behatárolható kategóriákat alkotni. Az új arcszőrzetviseletek, öltözködési stílusok, testékszerek vagy éppen tetoválási trendek elterjedése miatt időről időre elengedhetetlen az új terminológia bevezetése a személyleírások területén.

kep_1.png

Hogyan segíthető a szemtanúk pontos és torzításoktól mentes emlékelőhívása?

A személyleírások módszerének eredményességi mutatója változó, az észlelő vonatkozásában sok mindentől függ, többek között a szemtanúk vizuális memóriájától. A kognitív interjútechnika segítségével a nyomozók viszont oly módon tudják serkenteni az emlékezetet a kihallgatás során, hogy azt nem befolyásolják, vagyis például semmiképpen sem tesznek fel túl sokat állító kérdést.

A kognitív interjú négy szakasza:

  1. Az esemény során aktuálisan fennálló kontextus és személyes környezet mentális újrateremtése.
  2. Minden lehetséges információ felidézése, tekintet nélkül arra, hogy a személy mennyire ítéli lényegesnek az adott információt.
  3. A történések elmesélése fordított sorrendben.
  4. Felidézés egy másik perspektíva használatával.

A személyleírások, ahogyan fentebb kifejtettük, a külső, vizuális módon rögzíthető jegyeket foglalja rendszerbe, meghatározott szempontok alapján. A gyanúsítottak személyiségével a profilozók foglalkoznak. A modern kriminológia és a profilozási technika történetéről egy korábbi bejegyzésünkből tudhatsz meg többet.

képek: innen, innen, innen, innen és innen