Archiv der Kategorie: Fotografie

the incredible vastness of space

Further Reading: http://www.vox.com/2015/4/17/8432733/space-maps

1) The sun is incomprehensibly huge

sun

(John Brady)

We all know the sun is big. But this image, part of a great series on the size of astronomical objects by John Brady, underscores that it’s vast on a scale that’s simply impossible for our puny human minds to understand. We think of the Earth as a big place: flying around the equator on a 747 at top speed would take about 42 hours. Flying around the sun at the same speed, by contrast, would take about six months.

2) Even the moon is really far away

solar system

(CapnTrip)

Compared with the overall vastness of space, the moon is very close to us: it’s just 238,900 or so miles away. But compared with our daily experience, absolutely everything in space is absurdly far apart. In the gap between us and the moon, you could neatly slide in all seven of the other planets — with a bit of room to spare. That includes Saturn and Jupiter, which are about nine and 11 times as wide as Earth, respectively.

3) From Mars, Earth would look like a tiny blip in the sky

earth from mars

(NASA/JPL-Caltech/MSSS/TAMU)

If you traveled just a little ways away from Earth — say, to Mars, the second-closest planet to us — our home planet would become a tiny blip in the sky. This photo, by NASA’s Curiosity rover, was actually taken when the two planets were relatively close together: about 99 million miles away (at other times in the planets‘ orbits, they can be five times farther apart).

4) What North America would look like on Jupiter

jupiter

(John Brady)

Jupiter is famous for being big. But this image, another one of John Brady’s great astronomical size comparisons, will overwhelm you with just how big. Jupiter’s Great Red Spot — a cyclone that was first spotted in 1655 — is shrinking, but it’s still many times wider than North America. Jupiter and the other gas giants are so big because their colder temperatures allowed them to hold on to lighter gases such as hydrogen and helium, which floated away from the hotter, rockier planets closer to the sun.

5) If you replaced the moon with Saturn

saturn

(Ron Miller)

Another way to understand how big the gas giants are is to picture what they’d look like to us if they replaced the moon. Illustrator Ron Miller did this with a photo of a full moon over Death Valley, replacing it with each planet in turn. In this location, Saturn would blot out a large swath of the sky, and solar eclipses would last hours. (Of course, the gravitational consequences of having Saturn that close to us would also be devastating.)

6) Even a single comet is pretty darn big

comet 67

(anosmicovni)

This is the comet 67P/C-G — which the Philae probe landed on in November 2014 — superimposed on Los Angeles. In terms of space, the comet is absolutely tiny: just 3.5 miles wide. But once again, this image shows how most things in space are way bigger than you realize.

7) All of US history has occurred within a single Pluto orbit

new horizons orbit

(NASA/New Horizons)

It’s not just the size of objects in space that boggles the mind — it’s the vastness of the timescales on which events in space occur. Pluto takes 248 Earth years to orbit the sun. To put it another way, the entirety of US history has occurred during a single Plutonian orbit. When Pluto was last in its current location, we hadn’t invented aviation, let alone spaceflight. This map was released by NASA’s New Horizons team in anticipation of the probe becoming thefirst spacecraft to visit Pluto in July.

8) Pluto isn’t even at the edge of the solar system

oort cloud

(NASA)

Many of us imagine cold, little Pluto to be at the outer edge of the solar system. But that’s far from the truth. Pluto’s orbit fits inside the tiny blue box at the center of this map. Beyond it is the Kuiper belt, then the Oort Cloud — which is believed to extend a thousand times farther out than Neptune, about halfway to the next closest star to us.

9) Other stars are utterly gigantic

stars

(Dave Jarvis)

Once you leave the solar system, you once encounter objects — other stars — that dwarf our sun in the exact same way the sun dwarfs Earth. And even bigger stars (like Antares and Betelgeuse, in pane 5) dwarf those stars in the same way. Over and over, as we’ve looked out at the universe, we’ve found it exists on a scale that basically makes no sense to the human brain.

10) Every star you can see is in the yellow circle

milky way

(New Scientist/Pikaia Imaging)

Sure, stars are huge. But the Milky Way is, once again, mind-bogglingly bigger. This rendering, which shows the galaxy in its entirety, is a way of seeing that. The yellow circle likely encompasses every individual star you’ve ever seen in the sky without the aid of a telescope. It’s based on the fact that under ideal conditions, people in the Southern Hemisphere can see the especially bright star system Eta Carinae — but in most places, the yellow circle would actually be much smaller.

11) Our galaxy is one of 100,000

laniakea

(Nature Video, based on Tully et al. 2014)

For all its vastness, the Milky Way is just one of billions of galaxies in the universe. Recently, scientists mapped the 100,000 or so galaxies near the Milky Way and found that it’s part of a broader supercluster called Laniakea. This supercluster is made up of several forks, with the Milky Way lying on one distant fringe of it. What’s more, it borders another supercluster (called Perseus-Pisces) that’s moving in the opposite direction, and both seem to fall in a broader web, made up of dense supercluster networks alternating with relatively empty voids.

Gigapixel Bilder ‐ von Revolution zur Evolution

Was sind Gigapixel Bilder?
Seit wann gibt es Sie?
Wo steht die Entwicklung momentan?
Was kann ich mit Gigapixel Bildern anfangen oder besser wozu eigentlich sollte ich mich mit diesem Thema auseinander setzen?

Überblick

Gigapixel Bilder sind Bilder in elektronischer Form, die die Größenordnung von einer Milliarde Pixel übersteigen. Zum Vergleich ein 10 Megapixel Bild (Standard Kamera) besitzt nur 10 Millionen Pixel.

Für professionelle Gigapixel Fotografen ist es entscheidend, dass sie sich am Rande des physikalisch Machbaren bewegen, eine höhere Auflösung bringt dann keinen weiteren Qualitätsgewinn.

Dieses „Limit“ wird durch die sich bewegenden Luftschichten zwischen Motiv und Objektiv bestimmt. „Echte“ Gigapixel Bilder mittels Digitalkamera sind seit ca. 10 Jahren vorhanden. Dennoch ist die hochauflösende Fotografie schon fast so alt wie die Fotografie selbst. (Hier wurden sehr große Platten belichtet.)

Mit heutiger digitaler Scantechnik, sind die Bilder auch im Gigapixel Bereich. Hier ist hervorzuheben, dass die Platten zwar sehr alt sind aber der limitierende Faktor noch immer die Scanner sind und höhe Auflösung durch neuere Scanverfahren erzeugt werden.

Durch die digitale Fotografie ist es heutzutage jedem möglich recht einfach eigene Gigapixel Bilder zu erstellen, allerdings ist der Arbeitsaufwand größer, als bei einem „normalen“ Bild. Neben der schon seit einigen Jahren etablierten Kugelpanorama Gigapixel Darstellung und der stand alone Foto Gigapixel Darstellung gibt es spannende Neuentwicklungen in dem Bereich.

Hier sind im Besonderen Zeitraffer Gigapixel zu nennen und multi‐viewpoint Gigapixel.

Zeitraffer Gigapixel

Zeitraffer Gigapixel beinhalten zwei sehr große Herausforderungen, zum einen die Serienherstellung von Gigapixel Bildern und die vernünftige Darstellung des Zeitraffers ohne direkt einen Hochleistungsrechner zu besitzen. Die Erstellung ist mit genügend Rechenleistung recht gut realisierbar, da die Arbeitsschritte immer die Selben sind und so sehr gut automatisiert werden können. Bei dem Viewer wird ähnlich vorgegangen, wie bei normalen Gigapixel Bildern.

Um Gigapixel Bilder vernünftig darzustellen wird eine Pyramidenstruktur aus Bildern erstellt die wiederrum gekachelt sind. So muss nur der Bildausschnitt in verschiedenen Zoomstufen geladen werden, der auch nur auf den Monitor zu sehen ist. Um ein Zeitraffer darzustellen, besteht die einzelne Kachel nicht aus einem Bild, sondern aus einem kleinen Zeitraffer. So können auch Zeitraffer Gigapixel im Internet dargestellt werden. Insbesondere amerikanische Universitäten beschäftigen sich mit dieser Problematik und haben auch schon gute Umsetzungen gezeigt.

Multi-viewpoint Gigapixel

Multi‐viewpoint Gigapixel ermöglichen, dass das Motiv selber noch gedreht werden kann und so von verschiedenen Perspektiven extrem hochauflösend betrachtbar ist. Die besondere Schwierigkeit besteht hier, das eine Serienproduktion von Gigapixel Bildern gewährleistet sein muss und dies sogar noch in einer weitaus zeitrelevanten Betrachtung, da sich die Lichtsituation schnell ändert und alle Ansichten in einem gewissen Zeitfenster erzeugt werden müssen. Hier besteht auch das Problem, dass dies nicht vollständig automatisiert werden kann, da hier jedes Bild etwas anders ist. Ebenso muss auch die Darstellung neu überdacht werden, da die gekachelte Pyramidenstruktur allein nicht mehr ausreicht. Bei der Erstellung, Auswahl und Anzahl der Fotoaufnahmen kommt einem zur Hilfe, dass das menschliche Auge träge bei der Betrachtung von Bewegung ist und so eine überschaubare Anzahl von Betrachtungspunkten ausreichen. Bei der Darstellung solcher multi‐viewpoint Gigapixel muss zusätzlich eine weitere Dimension hinein gebracht werden. Hier können Sie sich eine Pyramidenstruktur vorstellen, die jeweils ineinander mit einem kleinen Versatz gestellt sind ‐ bei 360° wäre dies am Ende ein Kreis bestehend aus sehr vielen Pyramidenstrukturen.

Ein multi‐viewpoint Testpanorama konnte auch schon umgesetzt werden. Insbesondere die fotografischen Schwierigkeiten in Verbindung mit sich bewegenden Schatten ist sehr schwierig beizukommen, wenn ein gewisser Qualitätsstandart gehalten werden soll.

Anwendungsbereich Medizin

Insbesondere im medizinischen Bereich ist die Darstellung von hochauflösenden Bildern schon heute Alltag. Um Gewebeproben z.B. miteinander zu vergleichen. Dies sind vorrangig offline Anwendungen, hier werden auch völlig neuartige Algorithmen entwickelt, um eine Echtzeitdarstellung von Gigapixel Bildern zu gewährleisten.

Ebenso ist die Arbeit mit verschiedenen Gigapixel Ebenen von emanenter Bedeutung. Hiermit beschäftigt sich die Bauhaus Universität Weimar vor allem im Bereich Stresstest mit extrem großen gelayerten Gigapixel Bildern für den Vergleichsvorgang. Die Firma Querdenker Ltd. ist auch dabei diese Ebenendarstellung für die online Betrachtung umzusetzen, allerdings ohne den Block der Echtzeitdarstellung, da hier zu viele Daten anfallen würden.

Echtzeit Überwachung

Ein komplett anderes Gebiet, welches speziell für Echtzeit Überwachung konzipiert ist. Ist die Verwendung von hochauflösenden Kameraarrays, hier ist es später bei der Auswertung möglich, wie im Kinotrick immer weiter hinein zu zoomen und so z.B. kleinste Details sichtbar zu machen. Die größte Schwierigkeit hier ist die extreme Datenmenge und die Rechenkapazität die dafür notwendig ist. Momentan gibt es hierfür noch keine vorzeigbare Umsetzung.

Gigapixel Bilder werden in vielen anderen Bereichen immer mehr an Bedeutung gewinnen, da sie die allgemeine Übersicht mit extremen Detailreichtum miteinander verbinden. Hier ergeben sich auch völlig neue Möglichkeiten der Dokumentation, Überwachung, Darstellung, Information, Werbung, Lehre, Kontrolle, Spiele, usw. Neben der gesamten virtuellen Originalgrößenbetrachtung sei noch erwähnt, dass diese Bilder in quasi jeglicher Größe in Fotoqualität auch gedruckt werden können, was wiederum neue Gebiete in Werbung, Dekoration, Kunst, usw. eröffnet.

Mit voranschreitender Leistungsfähigkeit der Rechentechnik außerhalb eines Rechenzentrums werden diese Art von Bildern eine feste Größe in der Bilddarstellung der Zukunft besitzen.

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mit freundlicher Unterstützung von:
Daniel Richter, Gründer, www.Querdenker-Gigapixel.de