Выбрать главу
Секреты пикселов

Винсент Ди Пьетро, первый ученый, серьезно отнесшийся к изображению «Лица» (и тот самый человек, который повторно открыл его в архивах Годдардовского центра в 1979 году), является инженером, специализирующимся в области цифровой электроники и обработки изображений. Он поделился своей находкой с компьютерным специалистом концерна «Локхид» Грегори Моленааром, который работал по контракту с НАСА и тоже являлся экспертом по анализу компьютерных изображений. Рассматривая весь процесс как «приключение», двое исследователей учредили секретный проект по усовершенствованию изображения «Лица» и переоценке первоначальных данных «Викинга» о других аномальных объектах на марсианской поверхности [1].

На первоначальном снимке «Лицо» занимает площадь всего лишь 64 X 64 пиксела, где каждый пиксел соответствует площади 150 X 150 футов [2]. Любые элементы меньшего размера просто не могли отобразиться на снимке. Тем не менее пикселы цифрового изображения содержат полезные зашифрованные «ключи», позволяющие компьютерам реконструировать данные.

Поскольку орбитальная камера имела низкое разрешение, ей приходилось усреднять тон каждого участка площадью 150 X 155 футов, чтобы получить значение пиксела, представляющего ее на фотографии. Самым светлым участкам присваивался низший порядковый номер (белый = 0, а самым темным участкам присваивался высший порядковый номер (черный = 256). Затем аппарат передавал изображение на Землю в виде цифровой последовательности, которую можно было расшифровать и напечатать черно-белые снимки с цветовой палитры, включающей 256 оттенков серого цвета.

Ди Пьетро и Моленаар предприняли попытку извлечь некоторую информацию из каждого пикселя, лежавшего за пределами установленного порога 256 оттенков серого. Это делалось путем сравнения соседних пикселов. К примеру, если один пиксел был светло-серым, его сосед слева более светлым, а сосед справа более темным, то вполне вероятно, что эти три тоновых «кирпичика» на самом деле представляли постепенный переход от светлой области к темной, а не четкую тоновую градацию слева направо [3]. Теоретически благодаря такому подходу из зернистых снимков «Викинга» можно было выжать больше подробностей:

«Для увеличения цифровых изображений вносились промежуточные пикселы и проводилась оценка их значения. Один из методов заключается в подсчете значения промежуточных пикселов… с использованием некоторого сочетания соседних значений. К примеру, при билинейной интерполяции используются четыре соседних пиксела, а результат получается более гладким, чем на оригинальной картинке, но немного размытым» [4]….

Обработка изображений

Первым шагом была очистка кадра 35А72 от ошибок, вызванных интерференцией и другими причинами, характеризовавшихся наличием абсолютно белых или абсолютно черных пикселей. Далее, поскольку большинство информации на кадре находилось в интервале между 60 и 108 по шкале оттенков серого цвета, Ди Пьетро и Моленаар расширили диапазон контрастности, так что 60 (а не 0) стало белым цветом, а 108 стало черным цветом. Таким образом, промежуточные серые тона, из которых складывалось изображение, были заменены более широким спектром светлых и темных оттенков.

Качество изображения улучшилось, но исследователи остались не удовлетворены результатами, которые они определили как «огромные пикселы со ступенчатыми образами». Поэтому они «изобрели способ устранения ступенчатых краев благодаря разделению каждого первоначального пиксела на девять элементов меньшего размера. Каждый новый пиксел закрашивается по усредненному значению соседних оригинальных пикселов, так что контуры элементов изображения становятся более плавными» [5].

Они назвали эту процедуру SPIT, что представляет собой аббревиатуру названия Starburst Pixel Interleaving Technique. В качестве контрольного образца они подвергли этой процедуре фотографии Пентагона и Даллесовского международного аэропорта, сделанные с низким разрешением, и получили гораздо более четкие изображения, подтвержденные аэрофотоснимками этих мест.

Удовлетворенные результатами своего нового метода, Ди Пьетро и Моленаар применили его к работе над кадром 35А72:

«Качество изображения заметно улучшилось. На „Лице“ проступило гораздо больше подробностей, чем наблюдалось ранее» [6].