璀璨绚丽的星云图片,是真的吗?昨天我们了解了人眼有许多局限,‘眼见不一定为实’。同时,‘眼不见,不一定不为实’。因为,大部分光线(电磁波),无法被人看见,却能被其他动物和望远镜捕捉到。这些看不见的光,包含了大量的信息。今天就让我们来看看,科学家是如何将望远镜捕获到的信息,变成绚丽多彩的图片。你知道吗,这些色彩斑斓的图片,其实原始版本都是黑白的。为什么要使用黑白相机呢?
这是因为黑白相机比彩色相机能达到的敏感度更高。如果要拍摄彩色照片,光探测器就必须把红色、绿色和蓝色的元素放在同一区域,这会影响图片的分辨率。而黑白照片,可以让哈勃望远镜捕捉到更多的细节。射入相机的光线需要经过若干个不同的滤镜,每个滤镜对应一张黑白照片。这些滤镜装在一个可以旋转的轮状结构上,称为滤镜轮(Filter Wheel)。就像下面这样子。
这个是哈勃的NICMOS(近红外照相机和多目标光谱仪)的滤镜轮,每个滤镜轮有20个位置,装有19个滤镜以及1个空位。哈勃NICMOS滤镜轮示意图下面这个则是即将于2018年发射的詹姆斯•韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope)上的近红外照相机的滤镜轮。看起来很高大上。
即将发射的James webb望远镜的近红外相机滤镜轮示意图通过滤镜拍摄的几张黑白照片,进行上色后,再进行混合,就变成了彩色图片。我们来看一个例子——NGC1512。NGC1512是时钟座的一个螺旋星系,发现于1826年。它流传于世的照片非常惊艳:暗色的悬臂,盘绕在金色的主体,边缘则闪烁着令人目眩的紫色光芒。其实,这张图片是由7张照片组合而成,分别由以下三个聚焦在不同波段的相机拍摄。
哈勃望远镜的科学家会用三种方式来给图片上色:后两种其实都是伪彩色。1,自然色(Natural color):对光线太弱,肉眼难以看清的物体,会采用这种方式。最终的色彩与肉眼看上去的差别不大。2,代表色(Representative Color):主要针对肉眼看不见的物体,比如发出红外光和紫外光的物体。科学家会用不同的颜色来代表不同的波段,然后进行合成。
3,增强色(Enhanced Color):用颜色来突出那些容易被忽略的部分。今天就到这里~明天,我们将不仅限于哈勃望远镜,而是一同去看看,同一个星云,在不同的相机眼中,将是怎样不同的景致。明天请继续关注:‘璀璨绚丽的星云图片,是真的吗?’之三:不同望远镜眼中的螺旋星云。