什么天文照片全是ps过的,天文类照片

很多人对天文感兴趣,是被一幅幅壮观绚丽的天文美图带入坑的 。可你是否知道,这些美图都是后期做出来的?
部分朋友的反应可能是震惊脸,什么什么,天文学也玩网红那一套?退坑退坑……
别走啊 , 天文学“P图”可不是自拍完了套几个滤镜完事,而是既需要科学知识又需要艺术造诣的精细工作 , 还能帮助人们更直观地认识宇宙呢 。接下来就通过几张著名的图片 , 跟大家聊聊天文美图“P图”基本功 。
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这张图,为啥形状那么怪?
以“旅行者1号”探测器拍的“太阳系全家福”为例,当时是1990年2月 , “旅行者1号”已飞到64亿公里以外 , 它回望太阳系,拍摄制作了这张著名的图片 。

什么天文照片全是ps过的,天文类照片

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太阳系全家福,1990年2月14日,“旅行者1号”拍摄 。图源NASA
这图的造型为什么这么奇葩呢?那当然是因为拼图了 。
图片的主体部分 , 实际上是由39张单独的照片拼接连缀而成 。其中,每个标记字母的地方就是一颗(基本看不见的)行星,如J表示木星(Jupiter)、E表示地球(Earth)、V表示金星(Venus)等等 。
有过拍合影经验的朋友可能会问,为什么这里不直接用广角镜头来张全家福呢?这是因为天文观测的视野通常非常非常小 。能拍下这些照片还多亏了探测器要拍摄行星全身照,出发时带了个视野稍宽的相机,从天文观测的角度来说,每张小照片已经算是“广角”了!而周边的6张小彩图 , 是探测器在同样的位置,用视野更窄的相机拍摄的 。
“旅行者1号”拍摄这一系列照片时,需要多次调整镜头指向、设置曝光参数 。地面合成时 , 要忠实地复现这些变化,才能把图片拼接到正确的位置 。
02
这些图,为啥右上角缺一块?
下面这些图 , 右上角都有个可疑的缺口 , 这是怎么回事呢?这事其实还是拼图的锅 。
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三图依次为:后发座M100、IC 2944(走鸡星云)、哈勃深空 。图源NASA
有的拍摄任务并不需要改变太空望远镜的朝向,但因为设计或当时的技术限制,还是要拼图完成 。例如“哈勃”望远镜 , 在1993年到2009年间,它使用第二代广域和行星相机(WFPC2) , 有4块800×800的CCD感光片 。我们看到的最终照片,都是由四幅图片拼接而成的 。
这4个CCD中,有1个与众不同,它的视野比其他几块?。?但像素一样多,这样它就可以用来拍摄天体的某个局部,供天文学家研究细节 。比如,鹰状星云“创世之柱”的照片,本来应该是下图这样:

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“创世之柱”,1995年4月1日,“哈勃”望远镜拍摄 。图源NASA
不过,向大众展现时,就得把这个用来放大局部的角缩?。?才能和其他三个角拼接成一幅衔接流畅的照片,像下图这样,右侧星云柱上下接合完美:
什么天文照片全是ps过的,天文类照片

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有得必有失,图片衔接是流畅了,却造成了一个没有内容的缺口 。天文学家是有底线的 , 不会造个虚假背景放在这里 。所以,“哈勃”望远镜的许多照片 , 都有这个标志性的阶梯状暗角,直到2009年 , 它更新换代,使用了第三代广域相机(WFC3) , 这个暗角才消失不见 。
03
这张图,直接拍相机会烧坏……