¿Podría un astronauta de la ISS fotografiar algo como este "Van Gogh" de 1 km si supiera que estaba allí?

A fines de diciembre de 2015, se exhibió en Keelung, Taiwán , una "pintura" gigante hecha con 4 millones de botellas recicladas clasificadas por colores . El Indian Express dice que tiene 53 hectáreas, que son 530.000 metros cuadrados, por lo que probablemente tenga un tamaño aproximado de 0,5 x 1 km. A 400 km, eso lo convierte en aproximadamente una cuarta parte del diámetro de la luna visualmente, si he hecho mi aritmética correctamente.

Como referencia, los 3U Cubesat PlanetLabs Doves tienen una resolución de 3 a 5 metros.

Si lo supieran, ¿podría un astronauta en la ISS haber fotografiado algún patrón artístico artificial similar a este con una cámara de mano (con una lente larga) o con el telescopio que apunta hacia abajo en la estación?

Entiendo que es posible que sea necesario mover la cámara de mano o el telescopio para compensar el movimiento relativo entre la ISS y la superficie. Además de varias formas de arquitectura e ingeniería civil, ¿se ha fotografiado algún arte en la tierra desde la ISS?

Imagen de Indian Express

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Como referencia: varias fotos de la ciudad capital, de la ISS, están disponibles aquí . Creo que la resolución del orden de 10-20 m parece razonable a partir de los mejores ejemplos de estos. Sólo una guía de lo que es posible...

Respuestas (3)

Me gusta la respuesta de @PearsonArtPhoto, aunque las consideraciones sobre el tiempo de exposición pueden no ser correctas. Estaba buscando algo más visual.

El sitio web indica un área de 0,53 m² de la imagen de Van Gogh, y dado que el original mide 92,1 × 73,7 cm², la versión grande debe tener unos 0,817 km de ancho.

Durante su año en el espacio , Scott Kelly tomó toneladas de fotos, una de Nueva York desde arriba por la noche. Y Central Park tiene un tamaño aproximado de 4,07 × 0,86 km², lo que significa que su lado pequeño es aproximadamente tan largo como el lado largo del Van Gogh.

Así que aquí está la foto de Manhattan con el Van Gogh sobre Central Park. El Van Gogh fue escalado por un factor derivado del tamaño del original, de Central Park en realidad, y el tamaño de píxel de Central Park en la foto, por lo que es bastante exacto. (Ancho: 105px) Desenfoqué la derecha hasta que sentí que su nitidez es casi la misma que la de toda la imagen.

Finalmente, recorté la imagen al área interesante, pero no la escalé.

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(Fuente del original: https://www.nasa.gov/content/best-year-in-space-photographs-from-scott-kelly )

Lo que es bastante interesante ahora son los datos EXIF ​​de la foto:

  • Fue tomada con una Nikon D4, haciendo fotos de 4.928 × 3.280 px² (16.4MP) con su sensor full frame (36mm). El tamaño de la foto original es el mismo, por lo que no fue recortada ni escalada.
  • El objetivo era de 400 mm f/2,8 de longitud fija y la foto se tomó a f/2,8 para captar la mayor cantidad de luz posible. Nota: una apertura más alta de f/5.6 puede recolectar menos luz, pero brindaría una imagen más nítida. (Aunque este efecto debería ser bajo para esta lente).
    Por cierto: suponiendo una altitud de 400 km, el ancho del Van Gogh debería ser de 112 px, lo que se ajusta bastante bien a mis 105 px. Entonces, ¡no se usó ningún teleconvertidor!
  • El tiempo de exposición fue de 1/8 de segundo , durante el cual la ISS se mueve aproximadamente 1 km. Pero no hay absolutamente ninguna falta de nitidez en movimiento en la foto, por lo que la cámara siguió muy bien el motivo.
    Me pregunto, porque por lo general es muy difícil tomar una foto nítida de 1/8s a 400 mm cuando se sostiene la cámara con las manos temblorosas. Tales lentes tienen estabilización de imagen, pero esto no funciona bien cuando tienes que rastrear el motivo. Puede ser que la gravedad cero y el peso de la lente ayuden mucho. Finalmente, la foto se procesó con Photoshop y se pudo haber eliminado algo de falta de nitidez.

Entonces, el Van Gogh tiene aproximadamente 100 px de ancho cuando se fotografía con una lente de 400 mm en una cámara de cuadro completo de 16.4MP. Si la ISS tiene un 800 mm y un convertidor para obtener 1120 mm, tendría un ancho de 200 px o 280 px. Si se usa una cámara con sensor APS-C, el ancho aumenta a 448px, y si esta tiene 24MP en lugar de 16MP, el ancho sería de 546px.

Sin embargo, la nitidez de una lente es limitada. No puede aumentar la nitidez utilizando píxeles cada vez más pequeños. Si bien creo que obtendría una imagen más nítida con el teleconversor de 800 mm o más, no obtendría más nitidez con otra cámara.

Conclusión:

Jugando con los números, el Van Gogh seguiría siendo pequeño en comparación con el tamaño completo de la foto, pero lo suficientemente grande como para que se notara. La nitidez es limitada, pero mirando el nivel de detalle de la foto, el Van Gogh debería ser reconocible incluso cuando se fotografía con una lente de 400 mm.

sí, como mencionaste, ¡las cámaras "de mano" no tienen por qué serlo! :-) No sé qué significa la estabilización de imagen de una lente, pero ciertamente podría tomar muchos cuadros y desenfocarlos superponiéndolos cambiando, pero luego perdería algo del borde, y dijo que las imágenes tienen todos los píxeles que dicen los metadatos. Mmm...
@uhoh: IS significa que la lente mide la rotura y movió algunos elementos de la lente lateralmente para compensarla. Los fabricantes dicen que puede aumentar la exposición en un factor de 22, por lo que una foto de 1/8 con IS es tan nítida como una foto de 6/100 sin ella. Por lo general, el factor no es tan grande (puede ser para esta lente), y el IS generalmente no funciona si sigue el motivo. Múltiples cuadros tampoco tienen sentido aquí, porque para esto, la ISS es realmente demasiado rápida.
Bien , ¡ entendido ! ¡Gracias por la respuesta realmente completa y la "simulación" también!
¡Oh, por supuesto 1 km/s!
Unas pocas cosas. En primer lugar, eso supone un alto contraste como una toma desde arriba. Por lo que puedo decir, la imagen no tendría esa característica. En segundo lugar, se fotografía la ciudad de Nueva York de noche. Se requiere un tiempo de exposición mucho más alto para disparar de noche, como notó. El desenfoque aún permite que se reconozca, así que lo admito, mis números eran pesimistas. Aún así, buen trabajo.
Cuando tenga la oportunidad, tal vez edite la oración: "El tiempo de exposición fue de 1/8 s , durante el cual la ISS se mueve alrededor de 0,5 km".

La ISS, en su punto más cercano, está, digamos, a 500 km (puede estar un poco más cerca, pero no lo alarguemos). Eso requeriría un FOV de 1/500, o alrededor de 0,1 grados. Eso requeriría una cámara con una lente de aproximadamente 20000 mm para obtener una vista completa, dado un sensor estándar. ¡Eso no va a pasar! Pero aún así, una vista de baja resolución de la imagen es totalmente posible. El mejor teleobjetivo de la ISS es un objetivo de 800 mm con un teleconversor a 1120 mm y, con un factor de recorte, su FOV tiene una separación de aproximadamente 1,2 grados. Entonces, si tiene una imagen de, digamos, 20 megapíxeles, unos 200 000 píxeles cubrirán la imagen, lo cual es manejable.

Bien, entonces, ¿qué tan rápido se necesitaría tomar esa imagen para minimizar la distorsión? Intentemos limitar la distorsión a 10 m, lo que probablemente sea un poco alto para una imagen de este tipo. La estación espacial se mueve a 7667 m/s. Así que tendrías que obtener la imagen en alrededor de 1/1500 de segundo. La mayoría de las cámaras tienen algo llamado sincronización de obturador. Lo he comprobado y algunas de las cámaras de la ISS están a 1/8000 de segundo, por lo que se podría tomar una imagen de alta velocidad de obturación que lo captaría.

Que yo sepa, no se ha fotografiado tal cosa desde la ISS. Simplemente no tienen la resolución para hacerle justicia. Pero hay varias fotos dignas de arte tomadas, si miras a tu alrededor, de lugares en la Tierra.

No es necesario acercar tanto el zoom con las cámaras modernas. Puede tomar una foto de la luna con una lente de 50 mm, recortarla y aun así reconocer que es la luna. Debería editar la pregunta para decir que no tiene que ser una foto hermosa, un helicóptero cuádruple puede hacer eso. Incluso si es borroso, todavía está fotografiado por astronautas del espacio .
La Luna es más grande y de mayor contraste. Se podría hacer con menos, pero el Issue podría hacerle justicia, con el mejor equipo que tienen.
Wow, está bien, veo lo que quieres decir. ¿Quiere decir que había fotos de la Tierra tan rápido, o simplemente que había cuerpos de cámara que podían disparar tan rápido? Supongo que la tierra puede ser bastante brillante, pero eso es muy rápido. Si la alta velocidad significa baja exposición, ¿pueden disparar, digamos, una ráfaga de 10 o 20 y luego cambiarlas todas para hacer una imagen de mayor exposición?
Las cámaras son capaces, con ISO alto requerido, para maximizar la velocidad de obturación.
Entonces, en realidad, esta "pintura" no fue diseñada para ver el espacio. Si la mayor parte del contraste de color o intensidad es de 10 metros o menos, es posible que desaparezca y se vea gris. Es posible que desee bandas de 10 a 20 metros de ancho. Por cierto, ¿las rayas o la borrosidad debido al movimiento solo estarían en una dirección? Perpendicular al movimiento, la resolución aún estaría limitada por todo lo demás, pero no por la borrosidad. Si es así, eso podría ser una consideración.
El desenfoque de movimiento sería en una dirección. Aún así, no es realmente una preocupación, siempre que se use la velocidad de obturación más alta, sería más que capaz de funcionar correctamente.
Pfff... ¡Simplemente gira la cámara para compensar!
Absolutamente podrían capturar una imagen de él en la medida en que sería reconocible. A modo de comparación, se han tomado numerosas imágenes en órbita del centro de Houston en las que se muestra el logotipo de 60 metros de ancho en el techo del Toyota Center ( google.com/maps/@29.7504658,-95.3612664,850m/data=!3m1! 1e3 ) es reconocible.
Los mapas de Google no utilizan imágenes de la ISS. Los satélites comerciales o militares podrían funcionar mucho mejor, como usted indicó.
@PearsonArtPhoto Lo sé. Enlacé los mapas de Google solo para que la gente pudiera ver de lo que estaba hablando. No me interesó particularmente ir a buscar una imagen específica, pero están disponibles en eol.jsc.nasa.gov con un poco de búsqueda.

Sobre el tema del arte fotografiado desde el espacio:

Recientemente se instaló un conjunto de muelles flotantes temporales en el lago Iseo, Italia, como una obra de arte interactiva.

Se acaba de publicar una imagen animada del satélite Sentinel 2A . Esto muestra los pilares de color amarillo brillante (y algunas etapas de construcción). Los pilares tienen 16 metros de ancho y están cubiertos con una tela de color amarillo brillante.

Muelles flotantes en el lago Iseo, por Sentinal-2A

Nota: esto no es de la ISS. Una versión tomada a mano podría no coincidir con la resolución que se muestra aquí.

OK, esto es definitivamente arte fotografiado desde el espacio, la última parte de mi pregunta ha sido respondida, ¡gracias! Tengo el presentimiento de que debería haber mucho más trabajo de este artista en fotografías satelitales, considerando que a menudo es bastante grande en escala y al aire libre. Podemos debatir (en otro lugar por favor) si es arte espacial, o simplemente arte fotografiado desde el espacio. Nunca puedes estar realmente seguro con el arte ;-)
Aquí hay uno... (diferente artista) mapper.acme.com/…