Космос — землянам

Первые опыты проводились у нас в стране на борту «Союза-12». Экипаж корабля — В. Лазарев и О. Макаров привезли с орбиты около сотни фотографий, сделанных в разных зонах спектра. Они наглядно показали, что такой метод съемки весьма эффективен для изучения растительности, почв, составления карт прибрежных шельфов, обнаружения загрязнений водоемов. Сразу же не преминули воспользоваться снимками с «Союза-12», чтобы уточнить рельеф и характер подводной растительности прибрежной и мелководной акватории северо-восточного побережья Каспийского моря, составить карту засоленности почв в районе полуострова Мангышлак и Бузачи.

Подробный анализ полученных материалов плюс результаты съемок с самолетов убедили: необходима надежная и современная фотокамера для широкого использования в нуждах народного хозяйства. Советские специалисты вместе с коллегами из ГДР взялись за разработку такого космического фотоаппарата. Должен сказать, что наш «Зенит» или немецкая «Практика», которыми космонавты тоже пользуются в полетах, нельзя отнести даже к отдаленным родственникам многозональной камеры, хотя в ней есть и объективы и пленка. МКФ-6, так назвали новую фотоаппаратуру, — это сложнейшая система, насыщенная электроникой. На ее разработку и изготовление ушло три года.

Прежде чем на народном предприятии ГДР «Карл Цейс Иена» появились первые детали будущей камеры МКФ-6, ученые и специалисты долгие месяцы спорили, искали, сомневались, чтобы прийти наконец к твердому заключению: система должна быть шестизональной. Почему именно шесть зон?

Ответ пришел после анализа спектральных характеристик почти двух тысяч видов наземных образований. Как выглядит зеленый лес или поле спелой пшеницы в разных зонах спектра? И что нужно практикам от этого снимка? Выяснилось, к примеру: если хотите определить влажность почвы, то съемку надо вести в инфракрасной зоне.

Так почти все типы земных объектов, запечатленных на пленку, прошли в лабораториях Института космических исследований Академии наук СССР спектральную «инвентаризацию». Только после этого конструкторам МКФ-6 дали окончательное задание: нужно шесть зон, тогда фотоснимки, сделанные с орбиты, будут полезны специалистам большинства отраслей народного хозяйства.

Ну а каким разрешением снимать? Иначе говоря, насколько подробно? В принципе можно добиться — современная техника это позволяет, — что на фотографии окажется вполне различим автомобиль и даже пешеход на улице. Но трудностей возникает тут превеликое множество. К тому же слишком большое количество деталей далеко не всегда достоинство: осложняется обработка снимков. Решили, что двадцать метров — такой минимальный размер различимых деталей в кадре — это наилучший вариант.

Космическое «крещение» новая фотокамера МКФ-6 получила в сентябре 1976 года. За несколько дней полета космонавты сделали и доставили на Землю более двух тысяч высококачественных снимков. Каждый из них охватывает участок земной поверхности размером 165 х 115 километров, который запечатлен на шести кадрах различных зон спектра. Они-то и стали теми удивительными фотографиями, что оживали на экране многозонального синтезирующего проектора. Его назначение — соединять изображения зональных кадров в любых сочетаниях. При этом, конечно, нарушается нормальная цветопередача, ведь она используется лишь для увеличения контраста между объектами различной яркости. Вот почему картинка на экране проектора наливается красками самых неожиданных оттенков. Впрочем, на этом приборе без труда можно получать и цветные изображения, которые по качеству много лучше, чем обычные цветные фотоснимки.

Фотографий земной поверхности из космоса накопились уже многие тысячи. Число их растет и дальше. Но ведь надо разобрать, что на них изображено. Причем не в общих чертах, как на том проекторе из Института космических исследований, а конкретнее: необходимо точно знать, что именно на данном снимке изображено.

Разгадывать хитроумные картинки Земли помогает ЭВМ. Анализируя космический фотоснимок, ЭВМ обращает внимание в основном на яркость того или иного объекта, на его, как говорят специалисты, тоновую структуру. До геометрии объекта машине дела мало. По крайней мере, попытки научить современные ЭВМ распознавать образы, различать объекты по их очертаниям пока успешными не назовешь. Человек же как раз наоборот: хорошо оценивает очертания предметов. Здесь он дает своему электронному детищу сто очков вперед, но… белое от белого не отличит: глаз не способен уловить тонкие отличия в яркости. На фотографии облако и ледник перепутать легко. Правда, если сопоставить снимки, сделанные в разных зонах спектра, то распознать их вполне можно. Главное достоинство ЭВМ состоит в том, что она способна молниеносно сравнить шесть кадров и выявить итоговую информацию. Человеку такое не под силу.

Как же быть? Как соединить образное видение человека и аналитические способности ЭВМ, сопряженные с быстродействием?