Передают ли информацию фактические ложные цвета на изображении черной дыры M87?

Что касается названия. Картинка могла быть построена в оттенках серого, черно-белая, любая пара цветов или, возможно, с использованием окна длины волны, чтобы показать доплеровский/релятивистский доплеровский сдвиг.

Отбрасывая очевидную темноту, следует ли рассматривать картину только с точки зрения яркости или учитывать также желтый и красный цвета?

И независимо, почему именно эти цвета были выбраны? Просто эстетический и наводящий на размышления выбор, или это должен быть видимый образ, видимый глазами, если бы мы могли пойти туда?

Резюмирую: является ли картина картой интенсивности или яркости радиоволн, или, наоборот, некой картинкой "как бы она была" в Висе (смоделированной из поведения собранных радиоволн и теорий)?

Ответы (2)

См. эту статью, недавно опубликованную коллаборацией EHT, в которой описывается, как они создали изображение. В частности, глава 5 этой статьи описывает происхождение изображения. Чтобы процитировать статью (в частности, подпись к рисунку 3):

Изображение отображается в единицах яркостной температуры, Т б "=" С λ 2 / 2 к Б Ом , где S — плотность потока, λ — длина волны наблюдения, к Б — постоянная Больцмана, Ω — телесный угол элемента разрешения.

Ложные цвета на изображении передают поверхностную яркость T (своего рода измерение интенсивности или потока из этой области) материала, окружающего горизонт событий черной дыры. Более яркий цвет означает более высокую яркостную температуру. Информация о физической Т падающих материалов отсутствует, поскольку собранное излучение имеет синхротронный тип, а не излучение черного тела. Как вы говорите, изображение могло быть показано в оттенках серого или в любой другой цветовой шкале. Тот факт, что он показан оранжевым цветом, является просто соглашением, выбранным учеными, создавшими изображение.

НО на изображении гораздо больше информации, чем просто яркость материала. Например, тот факт, что материал с одной стороны ярче, чем с другой, может рассказать нам о геометрии материала, окружающего черную дыру, или о том, как этот материал вращается вокруг нее. Если у вас есть время, ознакомьтесь с этой статьей и ознакомьтесь с фактическими журнальными статьями, опубликованными коллаборацией Event Horizon Telescope, ссылка на которую приведена внизу.

Да, я знаю об аспектах движения. Спасибо
@ууу Готово! В частности, я процитировал подпись к тому же изображению из статьи, опубликованной коллаборацией EHT.
Я должен спокойно смотреть, что означает/представляет собой Tb.

Этот комментарий слишком длинный для комментария.

Я не смог найти источник (пока), прямо указывающий, что это скалярная величина, которая отображается на графике, поэтому я подумал, что буду исследовать сами цвета на предмет каких-либо признаков дополнительной информации.

То, что я нашел, было неубедительно.

На https://eventhorizontelescope.org/ я нашел изображение меньшего размера https://static.projects.iq.harvard.edu/files/styles/os_files_xlarge/public/eht/files/20190410-78m-800x466.png, которое я импортировал ниже в формате png (только сжатие без потерь), затем разбил на компоненты r, g, b, сгладил, а затем построил в 2D (и 3D). ) точечные графики.

Конечно, похоже, что для построения изображения одной скалярной величины использовалась какая-то стандартная палитра, но что-то немного смазало цвет. Это могут быть интерполяционные маршруты, используемые для создания графики для публичного выпуска, или некоторая «настройка цвета в Интернете» перед публикацией. Мир издательского цвета довольно запутан.

Обратите внимание: я уменьшил данные перед выравниванием и построением графика:

n = 8
img     = plt.imread(fname)[::n, ::n]

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

fname = '20190410-78m-800x466.png'
n = 8
img     = plt.imread(fname)[::n, ::n]
rgb     = np.array([x.flatten() for x in np.rollaxis(img, 2, 0)][:3])
r, g, b = rgb
rgbavg  = rgb.sum(axis=0)/3.

if True:
    fig = plt.figure(figsize=[10, 8])  # [12, 10]
    ax  = fig.add_subplot(1, 1, 1, projection='3d')
    ax.plot(r, g, b, '.k')
    ax.set_xlim(0, 1)
    ax.set_ylim(0, 1)
    ax.set_zlim(0, 1)
    plt.show()

titles = ('g vs r', 'b vs g', 'r vs b', 'r vs mean', 'g vs mean', 'b vs mean')
if True:
    plt.figure()
    for i in range(0, 3):
        plt.subplot(2, 3, i+1)
        plt.plot(rgb[i%3], rgb[(i+1)%3], '.k')
        plt.title(titles[i], fontsize=16)
        plt.xlim(0, 1)
        plt.ylim(0, 1)
    for i in range(3, 6):
        plt.subplot(2, 3, i+1)
        plt.plot(rgbavg, rgb[i%3], '.k')
        plt.title(titles[i], fontsize=16)
        plt.xlim(0, 1)
        plt.ylim(0, 1)
    plt.show()
В статье (IV или V) упоминается используемая библиотека. О скаляре или нет, это может быть слишком много размышлений. Значения, безусловно, коррелируют с количеством фотонов. Я думаю, всегда так с фотографиями или изображениями.
Uhoh, если вы не ссылаетесь на вектор как на формирование изображения, я не вижу, что еще должно было быть построено, а не скалярно по своей сути. Количество энергии, падающей на пиксель детектора, — это просто число (фотоны, энергия, мощность и т. д.). Здесь они выбирают Tbrightness по причине, упомянутой в их статье (которая все равно остается какой-то неясной, но я не вдаюсь в такие подробности).
Я думаю, вы неправильно поняли вопрос. Которые просто спрашивают: «Я резюмирую: является ли изображение картой интенсивности или яркости радиоволн, или, наоборот, своего рода «как это было бы» изображением в Висе (смоделированном на основе поведения собранных радиоволн и теорий)?». На который можно ответить явно или нет, в зависимости от знания поведения чч и многого другого. Совершенно неясно, что вы подразумеваете под «это скалярная величина, которая изображена на графике». Я оставляю комментарии, чтобы обсудить и прояснить вопрос, который поднял ОП. Вместо этого я мог бы проголосовать против, но почему? Наверное ничего страшного в "А"., но?
@Alchimista, у вопроса также есть заголовок: «Передают ли информацию фактические ложные цвета на изображении черной дыры M87?» а также содержать предложение «Отбрасывая очевидную темноту, следует ли рассматривать изображение только с точки зрения яркости или учитывать также желтый и красный цвета? » и красный» помимо «просто с точки зрения яркости». Я ничего не вижу, это похоже на простую монотонную прогрессию во всех трех цветовых каналах, поэтому я делаю вывод, что это первое, а не второе.
Хорошо, это означает, что желто-красная ссылка в моем вопросе относится к возможно разным длинам волн сигнала, но это не так. Это просто своего рода яркость потока для обозначения интенсивности. Например, это могло бы передать эффект доплера или предложить, «как это будет выглядеть в Vis». Что то и другое нет. Как от А и дальнейшего чтения.
Нет, это (определенно кажется, что это) относится к желтому и красному цвету изображения. На вопрос «Представляет ли переход цвета от красного в одних областях к желтому в других областях что-то большее, чем увеличение яркости?» Я пришел к выводу, что ответ «Нет».
Проголосовал за последний комментарий только за «окончательное» утверждение. Первый кажется опять выпал. Отлично.