哈勃望远镜拍摄的照片其实是黑白的，而NASA用PS把照片变成了彩色…

在三千光年外的猫眼星云中，一颗垂死的恒星绽放出了生命中最后的光芒，经历三千年的时间，这一幕恰好由哈勃望远镜“看到”并呈现在大家的眼前。

哈勃望远镜自1990年发射至今，已服役20多年的时间，在此期间，哈勃望远镜拍摄了许多宇宙的标志性照片，比如著名的创世之柱，还有开头我们提到的猫眼星云等，让我们见到了人眼远无法企及的宇宙美景。

但实际上，这些色彩鲜艳的宇宙景象，哈勃望远镜一次也没有见到过。它拍下的宇宙图像其实并非彩色的画面，而是黑色与白色的阴影。

这是因为哈勃望远镜的摄像机使用了特殊的电子探测器，也就是CCD探测器（电子耦合器件），这种探测器可以感受来自宇宙光线的波谱范围，却无法呈现入射光的颜色。

此外，哈勃望远镜的拍摄的主要原理是依据反射光的亮度，对于数千光年外的宇宙物体，黑白影像才是最直观清晰的。

给黑白照片上色的NASA

哈勃拍摄的这些原始数据会传回到NASA地面天文台，然后交由天文学家用于研究。

但如果天文台直接将这些原始照片数据放出来，绝大部分人都看不出其中所包含的天体结构和信息，出于对大众的考虑，NASA决定“美化”一下，给照片上点颜色，因此现在我们所见到的出自哈勃的宇宙照片，其实都是NASA使用PS合成的彩色照片。

但这样子做，NASA岂不是在欺骗大众吗？明明哈勃传回来的照片是黑白的，你却“擅自”为照片上了色，并且NASA要如何保证为每个区域上的颜色是准确的呢？

还是要回到哈勃望远镜，虽然它拍出的照片是黑白的，但这些照片都包含了上色信息。

其实来自天文物体的光具有多种颜色，每种颜色都对应一种特定类型的电磁波，而前面我们也提到了，哈勃望远镜的CCD探测器可以感受光的波谱范围。

因此哈勃望远镜可以检测出所有可见光波长，以及更多的人眼不可见的波长，比如红外线与紫外线。

而在不同波长的光线中，天文物体看起来也是不一样的，为了记录不同波长下的天文物体，哈勃上面还使用了特殊的滤光器。

滤光器有宽带也有窄带的，宽带滤光器可以让多种的颜色通过，比如光谱中整个红色区域或是整个绿色区域；窄带滤光器则只会允许某一种光带通过，一般是原子级别。

有了滤光器，哈勃望远镜就可以拍摄同一个天文物体在不同波长下的画面，这些记录了特定波长的原始照片数据传回NASA后，接下来就到了他们“PS”团队的表演时间了。

在此之前，还要给大家简单介绍一下RGB三原色，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一，也是NASA上色的基础。

首先来个简单的，以土星照片为例，研究人员会根据“宽带滤波”法，先将哈勃传回的宽带滤光器照片分为长、中、短三个不同波长段。

然后根据波长段对应的位置为三个黑白图像分配颜色，其中长波分配红色，中波是绿色，短波是蓝色。

将这三张照片通过PS合成后，就得到了“真彩色”照片，但这种方法只适合颜色不多且周围环境简单的天文物体。

而我们的宇宙存在着许多星云和星系，这些天文物体颜色与环境都更加复杂，这时候研究人员只能靠追踪宇宙中不同气体的颜色来进行图片“上色”了，这种方法称为“窄带滤波”。

比如著名的创世之柱照片，创世之柱由巨大的星云和宇宙尘埃组成，这些星云中充满了氢元素、氧元素和硫元素。

哈勃通过窄带滤光器记录了这些元素的窄光带，由于元素电子跃迁释放出来的能量波长是不一样的，因此不同的元素之间也会产生颜色的差别。根据元素光谱，红色代表硫元素，绿色代表氢元素，蓝色则代表氧元素。

最后用调色板合成，在确保星云成分正确的同时拥有最高颜色对比度，然后将其合成为彩色照片。

哦对了，出于观感上的考虑，有时候还会对照片进行一下效果增强，比如给星云增加一点光影，给恒星添加更亮的光线等。

这些步骤完成后，一张包含了准确天文信息的“上色”图就出货了，NASA发布到网上后，就算普通大众也能看懂这些天文照片了。

在哈勃服役的20多年间，NASA的“PS”团队出产了数以万计的绝美图片，这个团队都有着丰富的天文学知识，制作的图片兼具了科学性与传播性。

而且，NASA出产的这些图片都对公众免费，甚至你在使用的时候不注明来自NASA都没关系，因为原始照片是他们拍的，流传的照片是他们p的，还能有谁问他们要版权费？他们主要目的是为了图片能够更广泛的传播。

为照片上色也不光为了大众，天文学家们也希望图片看起来观感更好。因为宇宙中某处更高的对比度或其他位置的一些亮点可以帮助他们理解星云之间的复杂结构和关系。

因此，不要责怪NASA进行一了些照片的处理。

他们正在为科学而努力着。

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