日前,特朗普总统潘基文亲身发布了一张照片,在国际范围内造成了很多的分享和讨论。
这一张照片看上去不像是什么竞争对手八卦新闻,和美国也似乎不配嘎,为何有这样的“国宾级工资待遇”?
缘故非常简单,由于这一张照片的摄影者是上天了半年多的詹皇·韦布室内空间望远镜,这也是它拍的第一张精彩太空照片。
图片来源于:NASA
这一张照片之所以能够产生这般非常大的震撼人心,是由于韦布望远镜的前辈哈勃望远镜也曾经拍照过这个区域,它当年的照片是这样子的。
图片来源于:NASA
不言而喻,韦布望远镜的影像品质高于了不仅一筹,本来稍微昏暗的夜空越来越群星闪烁,并且界面关键点也更丰富,很多暗淡的地方就被“照亮”了。
2代望远镜的显像比照 图片来源于:NASA
韦布仅用了 12.5 钟头就完成这一张照片,而之前的哈勃必须消耗好多个礼拜。
并且地区间距地球上足有 46 亿光年,这方面地区在宇宙里,应该是人一只手臂长度以外的一粒沙子大小。
可哪怕只是但最细微的一个光斑,代表着一颗行星、一片星球甚至星系团。
更为难得的是,这一张照片上乃至包括了一部分 131 亿光年前光。
图片来源于:NASA
这是啥定义呢?这是因为这条光在宇宙膨胀 7 亿光年后出现了,其实对于科学研究宇宙起源是很有帮助的。
图片来源于:NASA
但是对于大多数人来说,数据信息什么的不是重要,关键还是要精美!
例如间距地球上 2500 光年之外的西环星轨,全部星轨均是由的中间垂危行星不断传出汽体和浮尘环所形成的。
图片来源于:NASA
这大场面根本就不是太阳系行星住户看得到的。
又比如经典励志电影 It\\\”s a Wonderful Life 视频片头出现过的史蒂芬五重星球,哈勃望远镜当初也演过。
图片来源于:NASA
而韦布拍的照片是到现在为止最清楚的。
图片来源于:NASA
这些照片里最为震撼人心的,乃是那一张间距地球上 8500 亿光年的船基座星轨。
图片来源于:NASA
这一张照片被称作“宇宙空间悬崖峭壁”,类似“山峰”的汽态内腔当中,缀满一颗颗的行星,这种行星全是刚产生不久“年青人”,充满着性命和活力。
能拍出这么好看的照片,禁不住让人感慨这工程造价 100 亿美元“相机”可以说是物超所值。
但是事实上,不论是以前的“预告片”,或是后来图片,每一个外太空图片不是“底片直出”,反而是中后期生产加工完的。
我们首先要了解,韦布望远镜的画面主要有两种,各自用以观察不一样光波长的红外线放射线。
多代望远镜可拍的光波长,图片来源于:NASA
也就只有红外线相机才可以观察到“更隐秘的宇宙空间”:
图片来源于:NASA
在其中,每一个近红外光镜头清晰度应该是 400 万,中红外镜头也是仅有 100 万清晰度。
这相比起如今无缘无故上亿像素镜头手机还远不如,你觉得工程造价 100 亿美元照相机,为啥不整一点儿好摄像镜头上来?
但是事实是,官方网站放出来的夜空照片动不动就是 400 多 MB 尺寸,关键点打满,这又是咋整的?
事实上,在深空摄影中,清晰度已经不再是确定一片品质的重要,也不太好拿它和传统拍摄进行对比。
最先,韦布望远镜的规格就达到 6.5 米,红外感应搜集总面积也是做到 25.4 平米,是一般摄像镜头压根比不上的。
图片来源于:NASA
次之,在太空中,韦布望远镜的拍摄自然环境贴近彻底清洁、真空泵,并没有人造光害,都没有空气反射面的影响。
强悍的聚光镜水平,和极致的拍摄自然环境,就能有更高的分辨率,当然能确保图片拥有更多的关键点。
可是在太空中照相也会有其他干扰因素,比如一些隔三差五发生的较高能射线。
假如摄录到它,在图片中实际上就等于是一个“杂点”,只有极少数长亮光线才算是行星。
那么这些外太空望远镜拍摄的时候,都经过对同一个地方多次曝光,最后将图象层叠解决,才可以“出菲林”。
这样做的益处有两种,一个是能够“减噪”,数次比照以后,这些断断续续的特点便是射线,一直亮的便是行星。
图象层叠解决,图片来源于:NASA
一个是能提高清晰度,一张照片 100 万清晰度,那 100 张拼凑下去,这不就是 1 亿像素了?
其实这就是“局部变量”,是照相机解决照片时的那种日常操作了。
那样一通实际操作以后,大家就可以看到类似“预告”中的那一种照片了。
图片来源于:NASA
不过这些照片里的“星芒”看上去还挺令人讨厌的,会遮盖许多照片里的关键点,难道这摄像镜头花掉了那么多钱,也有电子光学缺陷?
实际上这个东西来源于光的衍射状况,是难以避免的,如果想避开衍射极限,就容易出现图片的画面质量降低。
而星芒的形态乃是和眼镜片样子、眼镜片空隙及其后方的阻碍物有关。
多代望远镜的眼镜片比照,图片来源于:NASA
哈勃望远镜的星芒则来自于物镜里的十字型固定支架,因而星芒都是十字型的。
哈勃望远镜的十字型固定支架,图片来源于:NASA
可是该说不说,有些时候这星芒多了还挺震撼人心的。
到了这里你可能会说,为什么别人照相都是彩色的,大家天问一号发回来都是黑白的?
自然是由于彩色都是别人 P 上来的啊!
其实大多数天文照相机里的感光元件接收到的色度数据信号都是纯色的,科技人员在观察的时候会针对不同必须采用不同类型的ps滤镜来分离出来无线电波频带。
图片来源于:NASA
像上面那一张预告片图是为了加强比照,专业使用了黄色的ps滤镜。
而我最后看见的这些图片,都是通过色调、混和了不可见光波长的生成影象,这当中需要用到的技术性,别名 PS 。
自然,这类解决归属于单一的层叠和着色,和其他手机拍月有光 AI 优化算法解决还不太一样的。
图片来源于:NASA
最终一片中颜色认可和这些风景具体的模样不一样,可是已是比较接近大家人眼能观察到的样子了。
不过如果大家用自己的摄像机镜头相互配合天文望眼镜,实际上也是能拍出彩色的太空照片,只不过是不可能像哈勃、韦布那般见到那样远距离。
海外天文摄影博主自己拍的照片:
说到这里或许你会感觉,合着这花了 100 亿美元“相机”,拍出来的照片也需要 PS 才可以看?
事实就是如此,毕竟对于天文工作人员而言,或许这些公布出来的五彩缤纷的照片,在科研上不如最原始的黑与白照片有效。
比如之前发布的第一张超级黑洞照片,平常人看了之后一定是满头问号,可是它对科研工作者而言也有着极其重要的价值。
图片来源于:NASA
假如我们一直看见的天文相关报道都是这类图片,我觉得,应当会有很多人丧失对天文的兴趣吧?
终究这类图片,哪里有当初哈勃望远镜拍的“创世之柱”来的震撼人心呢?
“创世之柱”部分,图片来源于:NASA
相对于科技人员而言,黑与白照片实际上更有利于他的科学研究,处理过的彩色照片尽管星体构造更为明晰了,但是也会遗失一些细节,因而比较适合给大家这种“外行”看。
我们都知道,她们费这一时间和精力“做”一张“假图片”,其实就是好事儿。
唯有如此,才可以让更多人平常人体会到宇宙的迷人之处,使我们心里维持针对“仰望天空”的风情憧憬。
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