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那些标致的星云照片是怎样拍出来的?
发布时间:2019-07-11阅读人数:

  而对于天文学家来说,其他波长的光就跟可见光一样主要。且其他波长凡是能供给可见光所不克不及供给的资讯,好比说黑洞,正在可见光下是完全漆黑的,但正在它边缘被高速加快的物质所的X光,就能被我们探测到。

  乍看可能感受差不多,但细心看就会发觉分歧波长供给了分歧的细节。图三列出了哈勃千里镜上配备的滤镜。

  除了波长以外,正在拍摄的过程中还有其他工作需要担忧。起首,由于大部门要拍摄的物体都很暗淡,照片时就需要更长的时间来让脚够多的光子被感光原件所捕获。可是由于地球正在扭转,时间长了就会偏掉,为了要让千里镜一曲瞄准统一个方针,就必必要让千里镜和物体一路挪动。还有,为了削减光学色差,切确一点的千里镜如哈勃千里镜是没法子拉远拉近的,由于那样会改变镜片的陈列,所以凡是每次能照到的范畴都是固定的,而这个范畴凡是很小,要获得一张大的就得用良多张小的拼接而成。

  下面这段两分钟的视频,以螺旋星系NGC3892为例,向我们展现了哈勃图片从拍摄到制做的完整过程,由@柚子木字幕组 翻译制做

  图1是马头星云IC 434(左上)和NGC 2023星云(左下)的两张合照,一张和我们泛泛见到的大部门星云照片一样,是处置过的。而另一张是所谓的“天然色彩”(Natural Color)照片,根基记载了马头星云由人眼察看时会看到的样子。

  大师可能都认为如上图这些照片是间接拍摄出来的,那些星云本来就是这么的色彩丰硕,令人冷艳。但其实每张图片从一起头的捕获图像材料到最终呈现到我们的彩色屏幕里,是颠末良多层的加工和处置的。而那些外太空的巨人们,可能现实上并没有你想象的那么标致。

  可是请万万不要为了你看到的颜色不是实正的颜色而感应沮丧。虽然颜色是后来加上去的,但单个滤镜照出来的照片绝对不会被分派两种颜色,且正在统一张成品照片中,分歧的颜色绝对是代表分歧的波长范畴的。也就是说成品图片表达的资讯仍是和那些灰度图片一样的,只是表达的方式变的更被公共接管了。通过把分歧的颜色加到分歧的波长范畴上来让我们看获得这些我们本来没法子间接看到的“颜色”,不也是一件很值得感应惊讶的事吗?

  所以其实第一张图并没有任何欺的成分,只是由于它本来的三种颜色是我们看不到的,为了要让我们看到,就只能用红绿蓝来替代本来的颜色了。

  你看,每张我们最终看到的成品图片都要颠末很长时间的拍摄过程,而且拍摄后还要颠末上色,拼接等后期处置。说了这么多,但愿当前你看到那一张张的天文照片的时候,除了感慨的伟大及绚丽以外,也能看到背后人员所付出的勤奋。(本篇文章由@Mangle Kuo )

  图1那张图,其实拍摄的时候是用三个近红外线窄带滤镜拍摄的。换句话说,这张图片的三个颜色,红绿蓝,其实别离代表了三个波长范畴,但这三个波长范畴并不是本来红绿蓝代表的三个波长范畴,而是三个属外线的波长范畴。

  所以每张我们看到的哈勃千里镜图片其实是好几张透过分歧滤镜照出来的照片合成的。而这个合成的过程中,很主要也很客不雅的一步就是别离为分歧的波长范畴加上颜色,为了要达到最美妙的结果,良多时候被分派的颜色不必然是红绿蓝,褐色和奶油色之类的也是有可能的。

  那这些细节是从哪来的呢?还有下图中灿艳的紫色到上图怎样就消逝了呢?这就得从颜色到底是什么说起了。

  拍摄星云的滤镜次要有分窄带(Narrowband)和宽带(Broadband)。星云发出的光线波长很特殊且固定,容易被从城市光害的光中区分隔来。窄带滤镜指的是只让很小一段波长范畴(凡是小于22纳米)的光通过的滤镜。宽带滤镜答应的范畴则大得多,但两种都能够很无效的解除掉卤素灯和荧光灯发出的光线。宽带滤镜没法子无效解除一些LED灯发出的光线,但对于一些比力暗淡的方针来说,正在地面长进行不雅测时窄带滤镜供给的光线太少了,不脚以成像。所以两者各有益弊。

  对比了两张图片,大师可能会有点失望。想问说为什么科学家,,要图1傍边这么灿艳的色彩来我们呢?其实不是如许的。细心的人可能发觉了,这两张图包含的资讯是分歧的。上图中左下角的NGC-2023星云较着多包含了良多细节。也就是说,上图并不是从下图点窜过去的,我也能够很必定的告诉你,多出来的细节不是人画出来的。

  大部门星云照片正在拍摄的时候,其实是分好几回拍摄的。每次拍摄会利用分歧的滤镜,只让特定波长的光线通过,并别离获得一张灰度照片。从黑色到白色的灰度代表那一格的感光元件正在照片时探测到的光子数量,又叫光的强度(Intensity)。黑色代表完全没有任何光映照到那一格,白色则代表很大数量的光子被那一格的感光元件侦测到了。天文学家大部门时候都只阐发这些灰度照片。图2显示了猎户座大星云正在分歧滤镜下的三张照片。

  所谓颜色,其实只是我们人眼对于光线,又称电磁波的波长的一种。我们把 620–750 纳米 (10-9m) 波长的光称为红色,570–590 纳米称为,450–495 纳米称为蓝色,等等。而除此以外还有良多光的波长是超出我们能看到的范畴的。好比说红外线,紫外线,等等。

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