天文照片的秘密:我們看到的宇宙都 PS 過 ?

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關於宇宙,我們每每總是感慨其宏大瀚渺,而對宇宙最直觀的印象,往往來源於美麗的太空照片。最近一篇名為《抱歉,你的宇宙已經被 NASA PS 過瞭》的文章在朋友圈被廣為轉發,那些美麗的宇宙照片,果然是被 PS 過的嗎 ?

《中國科學報》記者就此采訪瞭榮獲 2017 年太平洋天文學會業餘天文成就獎的高興,他解釋說,確實我們看到的宇宙照片都是 PS 過的,但也不必因此感覺 " 被騙 ",因為這是必要且遵循嚴格規范的行為。

準確來說,PS 的過程是將宇宙信息變得可見的過程。天文學傢 Robert Hurt 在美國加州理工學院紅外處理分析中心工作,而他同時也是一名可視化科學傢、一名 Photoshop 高手,擅長處理銀河或者星雲照片。

他曾這樣介紹自己的工作:" 我是要從紅外光譜的不同部分取得灰度數據,然後將它們塗上顏色,像是加上紅色、綠色、藍色的圖層,能夠準確反映人眼看不到的紅外色彩。"Hurt 說," 這就是可視轉換過程。"

而這個不僅要讓照片變得好看,最重要的是要忠於科學。Hurt 表示,他加工的這些圖片不光在可視化的問題上,還要忠實呈現科學數據。" 攝像頭的光學特性會在圖像中產生一些原本不存在的東西,這些是我們要從圖像中清理掉的,我們不想讓人們感覺那兒有個奇怪的星星,但實際上是不存在的。"

被 PS 過的照片通常大小會超過幾個 GB,因為其中包含瞭不同望遠鏡的各種信息層。高興解釋說:" 大傢也不用覺得似乎被騙。人眼看到的東西其實也未必都是真的,人眼畢竟隻能看到可見光,而電磁波是個很大的范圍。用 PS 處理天文照片是必要的,主要目的就是把看不到的信息,轉換到我們能看到的信息。"

" 比如溫度的高低等。天文的 PS 要把看不見的變成看得到的,但絕對不能把沒有的變成有的。信息可以轉換,但不能消失。P 得好看一些這不難理解,也不能說是假的。"

除瞭不能隨便把有的東西 P 沒,也不能隨便增加東西。" 比如北半球明明看不到麥哲倫星系,但有些人不懂天文、隻是覺得好看,一下子 P 上去,人在北京觀測這肯定不對。PS 必須要講職業道德,NASA 有要求,不能亂來的,但確實也有人就是胡亂 P 的。"

PS 處理後的照片

哈勃拍攝到的照片

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一幅天文照片如何誕生

作為 NASA 標志性的三幅氣體星雲照中最負盛名的一個,名為 " 創世之柱 " ( Pillars of Creation ) 的星雲實體為全球許多人所喜愛。它距離地球 5.4 光年,在 2014 年被哈勃發現,一年後通過 NASA 平面設計師 Zoltan Levay 的 Photoshop 介紹給大眾。

但哈勃望遠鏡 2014 年拍攝的照片長相並非如此,原圖是一張黑白星雲照片。對於天文學傢來說,看到這張圖已經足夠感動,包含許多信息量,但對大眾來說它就像一部用文言文拍的西遊記。

天文望遠鏡的原始照片隻能捕捉黑白,每一格照片都在不同曝光的情況下拍攝瞭三幀。首先,將圖片按對應剪切堆疊在一起,對比出宇宙射線帶來的一些白色光點,將這些隨機噪聲濾除掉。

一旦假恒星被清理,PS" 大神 " 便會把照片縫合起來,逐圖調整像素亮度,通過星球之間的亮度對比,凸顯出他們剛剛 " 孕育 " 出來的恒星。

接著,將星雲氣體中的氧、氫和硫,分別按紅藍綠三原色進行渲染。這實際上是一個 " 翻譯色彩 " 的過程,如此一來,你才能透過層次清晰的色彩解讀出 " 隱形 " 的天體物質結構。

到瞭這一步,才進入 PS 環節,創作者可以發揮自己的一點創意自由,就像攝影師那樣,凸顯一些陰影細節,添加一點光影效果。原標題 : 天文照片:我們看到的宇宙都被 PS 過 ? )

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