哈勃望遠鏡拍的真實照片是什麼樣的?

Hiladc


哈勃望遠鏡目前作為世界最先進的太空望遠鏡之一,很多拍攝的宇宙照片對人類研究宇宙起到不可磨滅的作用。



最著名的莫過於創生之柱。創生之柱指的是哈勃太空望遠鏡拍攝的於1995年4月一日在老鷹星雲內圓柱形的星際氣體和塵埃的一張影像。曾經引起不小的轟動。


現在看起來是不是非常美麗,但是我可以負責任的說,沒有那張太空照片不處理就看上去是這樣的,比如創生之柱,負責處理的就是亞利桑那州立大學天文學家傑夫赫斯特和Paul Scowen。




為什麼原始圖像是黑白的呢?因為如果哈勃望遠鏡要拍攝彩色的圖片,光探測器就必須把紅色、綠色和藍色的元素放在同一個區域裡,從而影響圖片的分辨率。拍攝黑白照片,哈勃就可以捕捉到更多的細節。比較棘手的是使用紅外線或紫外線濾光鏡的時候。紅外線和紫外線屬於不可見光,人類的肉眼根本看不到。因此,如果天文學家想讓哈勃拍攝的圖片能反映出光譜上所有波長的光,就必須給圖片上色。


經過了處理,我們才看到了美麗的宇宙深處。


良良引力波


說明白了就是黑白照。

這還是因為現在的攝影技術有所侷限,要拍色彩豐富的太空照片是無能為力的了。

所以PS才是所有太空美圖的真相!

圖:創世之柱的其中一片還原黑白色

既然想要知道太空美圖原本是什麼樣的,那我們就先來回顧一下,那些景色美得不像話的宇宙。

感謝美景提供商NASA:

先是修仙標準圖:黑洞星期五

然後是科幻片標準圖:星際訪客

還有抽象派標準圖:木星上的漩渦雲

而這些色彩絢爛的彩圖都要感謝NASA裡技藝驚人的ps大師

真正將你美哭的,不止是宇宙,還有這些人

其實這些工作說起來也不算太複雜,簡單而言就是拼接、疊加、上色、美化,我們完全可以反其道而行,還題主一個本來的宇宙。

就以這張創世之柱為例,可謂是頂著名的美圖了罷。

首先我們將陰影、飽和度剝離,拆分出它的三種本來樣貌,既是紅藍綠三色。

這是因為在原本的黑白照上,層次感的來源正是氧、氫、硫所對應的的光譜信息帶來的。

這時我們基本可以從圖中看到這張圖單調顏色的大致樣子,而本來的圖片其實應該是黑白照,並且,哈勃望遠鏡採用的是四片式CCD拍下的。恢復如下:

但這張圖還不是最原始的,因為這其實是連續拍攝的三張灰度照片,進行了有機的多幀合成處理,將噪點去處、對比度增加後的模樣。

我們還需要將其倒退回真正原始的樣子。

~恭喜各位堅持到了最後,這便是你們心心念念原本的宇宙,看來雖有層次感,但絕對談不上美輪美奐。

宇宙的澎湃雖然依稀可見,但還是不得不說,

P的真好

順便一提,大師們p圖也是看心情,就算你能去到宇宙,親眼所見的宇宙也沒有圖上的美好。


SME科技故事


原始照片是黑白的,就如下圖模樣:

是不是很意外,其實這是下面這幅著名的

“創生之柱”照片的一角(紅圈)

那麼這到底是什麼一回事呢?

其實這幅“創生之柱”是由四個分照片合成的。在哈勃望遠鏡內部,有四臺照相機,對一個場景會拍成四幅圖像,比如下圖這樣:

但這是經過處理後得到的四張照片,那麼開頭那種看上去亂糟糟的黑白照片是怎麼處理的呢?

我們先要清除上面的噪點,變成這樣:

並且相同場景的照片要用不同的濾鏡進行多次拍攝,分別是紅綠藍三種,隨後經過一個專門的團隊對其進行加色。

至於為什麼哈勃望遠鏡不一開始就直接拍彩色照片呢?因為那樣的做會影響圖像的分辨率,在這種情況下,如果拍攝黑白照片會讓更多的細節被記錄下來,這對於科學研究很有價值。

隨後每張照片都被這樣處理完畢,最後拼接到一起,就變成開頭那張“創生之柱”的樣子了。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


答:我們在網上看到的絕大多數哈勃望遠鏡拍攝的圖片,都是後期合成的效果。


和我們到太空中使用望遠鏡,看到的效果肯定是不一樣的。



哈勃望遠鏡在拍攝太空照片時,為了提高靈敏度,會使用黑白相機,然後配合適當波長的濾鏡進行曝光處理,然後再把不同波長的曝光信息,合成到不同的色彩通道中,從而得到一張彩色照片。


比如下面這張,麥哲倫大星雲的照片,就是合成出來的。



其中紅色(R)通道和綠色(G)通道來自於不同的曝光信息,也可以看成哈勃望遠鏡的原片;而前者主要來源於氫氣,後者主要來源於氧氣,加上第三張藍色通道的曝光信息,就合成了一張RGB彩色圖。

在拍攝過程中,哈勃望遠鏡會連續拍攝多張黑白照片,然後進行多幀合成降噪處理,從而得到細節更加豐富的照片。


但是這還不夠,因為哈勃望遠鏡的觀測波段,主要位於可見光波段;而可見光波段,只是電磁波中的極小範圍。




如果加入其他望遠鏡拍攝的信息,比如紅外線望遠鏡、紫外線望遠鏡、X射線望遠鏡、γ射線望遠鏡和射電望遠鏡,那麼將會得到細節更加豐富的照片。


比如美國的斯皮策太空望遠鏡,觀測波段就是紅外線範圍,拍攝上面相同位置大麥哲倫星雲的照片如下:



還有美國錢德拉X射線天文臺,拍攝同樣位置的大麥哲倫星雲照片如下:



我們可以看到,X射線望遠鏡拍攝的圖片,主要顯示的是恆星的信息。這是因為X射線的穿透力非常強,可以穿透星雲內的星際氣體,而可見光和紅外線波段就無法看到這些恆星的細節。

如果把這張X射線望遠鏡拍攝到的照片,和上面紅外線拍攝的照片,以及哈勃望遠鏡拍攝的照片進行再次合成,就能增加更多細節。

所以,我們平常在網上看到的大部分哈勃望遠鏡拍攝的圖片,都是後期合成的效果,顏色取決於合成時的處理方式,與你到太空中用可見光望遠鏡實際觀測到的效果是不一樣的。


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艾伯史密斯


哈勃望遠鏡拍的真實照片是什麼樣的?

不用說哈勃望遠鏡拍的照片,所有的天文臺的彩色深空照片,都是多通道合成!當然比較大口徑的望遠鏡拍的明亮的發射星雲的照片,還是會有一些顏色,但由於光害的影響,背景與目標天體的對比很差,因此天文攝影需要LRGB多個通道,而且還需要暗場,並且暗場還要拍攝前中後三組,要求高的還有亮平場!

當然在太空工作的哈勃望遠鏡是不用擔心光害的,因為根本不會有什麼光害會影響到它,唯一要考慮的就是目標天體與太陽和月球已經圍繞地球運轉時的相對位置即可!因為時不時的位置變化就會影響連續曝光!

哈勃拍攝過最長的是超深空場,目的就是評估與發現宇宙最深處的星系,這個拍攝總共曝光時間超過11天+4.5天,合成後的哈勃超深空場如下圖:

這是哈勃超深空場

如果真實拍攝到的顏色就是這樣,即使在哈勃這個超級望遠鏡下也是如此,無法逃脫這個魔咒,宇宙的色彩是非常蒼白的,即使能看到彩色,也是那一抹所有若無的顏色!

因此如果要滿足彩色照片需求的話,最低也要有RGB三個通道的顏色,如果加上紅外和紫外等其他波段顏色的話,色彩就更豐富了,甚至還有射電波段的照片疊加,那天體的範圍也許會明顯超出你的想象!

M81在光學波段的反色照片,右側是在21CM射電波段的照片,射電波段和可見光一起將M81的整體結構表現的淋漓盡致!

因此基本上說哈勃發布的照片是修改過的在某些意義上是完全沒有問題的,但有很多陰謀論者往往會將此大做文章,因為“修改”這兩個字可不是那麼好聽,就如各種PS的照片可謂是臭名昭著,簡單的說這個PS已經被玩壞了.....但天文意義上的照片卻不得不經過PS處理,當然這個PS並非是指PHOTSHOP,而是一個處理過程,或者指導入各個通道合併、或者降噪處理,或者疊加,或者去除光害處理等等......都是表現拍攝目標細節的一個日常操作過程,並不是你想象中的移花接木、顛倒是非的操作.....

因此你就放心的欣賞吧,你看到的並不是假的,而是讓你無法看到的很多天體特徵表現在你肉眼可以觀看的程度,如果你想看真實的天體樣子,那麼很抱歉,你得自個準備大量裝備,肉眼可能還不夠,需要深空攝影裝備,也許....這不是一般人能幹得了的,不只是錢的問題,還需要大量與白天顛倒的時間與尋找極品天氣的時間......可能你一年都拍不了幾個天體!!!最終的效果更會讓你大失所望!!!


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